DE1151519B

DE1151519B - Device for holding and bracing Schottenheizflaechen

Info

Publication number: DE1151519B
Application number: DEV20634A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Reinhold Mutke; Hansjuerg Schmidt
Original assignee: Vereinigte Kesselwerke AG
Current assignee: Vereinigte Kesselwerke AG
Priority date: 1961-05-09
Filing date: 1961-05-09
Publication date: 1963-07-18

Description

Einrichtung zur Halterung und Verklammerung von Schottenheizflächen Schottenheizflächen, die im Strahlungsraum von Dampferzeugern hängend angeordnet werden, sind vorwiegend großflächige Rohrwände, in denen der Verlauf der Rohre in Mäander-Schleifen oder ähnlichen Bögen bzw. durch mehrfach umgekehrte U-Bögen geführt wird. Die Rohrflächen als solche sind sehr labil, so daß Bewegungen der einzelnen Rohrstränge infolge der mit großer Geschwindigkeit vorbeistreichenden Heizgase Schwingungen und Störungen hervorrufen können. Es ist deshalb erforderlich, Mittel zu finden, um die Rohrschlangen in einer tafelförmigen Ebene zu halten, so daß die einzelnen Rohre oder Gruppen von solchen nicht aus der tafelförmigen Ebene ausscheren können.Device for holding and clamping of bulkhead heating surfaces Bulkhead heating surfaces, which are arranged hanging in the radiant room of steam generators are mainly large-area pipe walls in which the course of the pipes in Meander loops or similar arcs or through multiple inverted U-arcs will. The tube surfaces as such are very unstable, so that movements of the individual Pipelines vibrations as a result of the hot gases passing by at high speed and can cause disturbances. It is therefore necessary to find means to keep the coils in a tabular plane so that the individual Pipes or groups of such cannot pull out of the tabular plane.

Die Erfindung betrifft eine Konstruktion, welche bewirken soll, daß die Ebene der Fläche bei jedem Betriebszustand erhalten bleibt und ein Ausbiegen einzelner Rohrwände nicht möglich ist.The invention relates to a construction which is intended to cause the plane of the surface is preserved in every operating condition and a deflection individual pipe walls is not possible.

Als Hilfsmittel zur Fixierung der nebeneinanderliegenden Rohre wendet man verschiedene Konstruktionselemente an. Eines der gebräuchlichsten ist, in bestimmten Abständen und besonders in den Schenkeln der U-Bögen kurze Vierkantstücke, Blechstreifen oder Stücke mit Rundprofil zwischen zwei Rohre zu legen und an beiden festzuschweißen. Dadurch wird eine Ebene relativ sicher hergestellt, doch besteht immer noch das Bestreben der kompletten Rohrwand oder von Rohrgruppen, sich sozusagen windschief zu verziehen.Used as an aid to fix the adjacent pipes different construction elements. One of the most common ones is in certain Distances and especially in the legs of the U-bends short square pieces, sheet metal strips or to place pieces with a round profile between two pipes and weld them to both. This makes a plane relatively safe, but it still exists Endeavor of the entire pipe wall or of pipe groups to be crooked, so to speak to be forgiven.

Weil solche Schottenwände frei im Strahlungsraum des Dampferzeugers hängen, gibt es keine Möglichkeit, die Flächenebene wie bei Rohrwänden gleicher oder ähnlicher Form, die zum Auskleiden von Feuerraumwänden benutzt werden, dadurch zu sichern, daß man sie auf verschiedene Arten an den Bauelementen des Kesselgerüstes befestigt oder abstützt.Because such bulkheads are free in the radiation space of the steam generator hang, there is no way to equal the surface plane as with pipe walls or similar shape used to line firebox walls thereby to ensure that they can be attached to the structural elements of the boiler frame in various ways attached or supported.

An den Kesselgerüsten abgestützte Befestigungskonstruktionen so weit in die Feuerräume hineinragen zu lassen, daß sie bis zur Schottenwand reichen, ist nicht möglich.Fastening structures supported on the boiler frames so far to let protrude into the fireplaces so that they reach up to the bulkhead wall not possible.

Es sind Konstruktionen bekannt, die den Zweck der Erfindung zu erreichen versuchen. Man hat z. B. jeweils die abwärts und die aufwärts führenden Rohrgruppen in gewissen Abständen durch wellenförmige, beiderseits der Rohrebene verlegte Flacheisenbänder zusammengefaßt und in der Ebene gehalten. Solche Vorrichtungen sind, wenn sie im Gebiet hoher Rauchgastemperaturen liegen, nicht lange haltbar, weil sie trotz Verwendung von hochlegierten Stählen wegen mangelnder Kühlung schnell verzundern.There are known constructions that achieve the purpose of the invention try. One has z. B. in each case the downward and the upward leading pipe groups at certain intervals by wave-shaped flat iron strips laid on both sides of the pipe level summarized and kept in the plane. Such devices are, if they are im Area of high flue gas temperatures are not long-lasting because they are in spite of use scale quickly in high-alloy steels due to insufficient cooling.

Als primäres Befestigungselement sind nur von einem Kühlmittel durchflossene Rohre verwendbar. Dabei gibt es Lösungen, die Rohre aus Gebieten anderer Dampfzustände im Kessel zur Halterung heranzuziehen. Am nächsten liegt jedoch der Gedanke, Rohre der Schotten selbst zu verwenden. Hierbei hat man z. B. einseitig über die Fläche in Zickzackform verlaufende Rohre genommen oder auch diese beiderseitig angeordnet. Die Schwierigkeiten bestehen dabei in der Befestigung der Zickzackrohre an den Umkehrstellen wegen der Notwendigkeit, die Relativbewegungen zu berücksichtigen.As the primary fastening element, only one coolant flows through it Pipes can be used. There are solutions, the pipes from areas of other steam states to be used in the boiler for the holder. The closest thing, however, is the idea of pipes the bulkheads themselves to use. Here you have z. B. unilaterally across the surface taken pipes running in zigzag form or these are arranged on both sides. The difficulties are in the attachment of the zigzag tubes at the reversal points because of the need to account for the relative movements.

Eine andere Konstruktion ist vielfach verwendet worden, bei der das Randrohr des Systems und das zweite Rohr abwechselnd im wesentlichen quer zu den gerade verlaufenden Rohren umgebogen sind und sich vor und hinter die Rohrreihen legen und so die ebene Ausrichtung der Rohrwand sichern. Das Abwechseln geschieht dabei, weil das Randrohr der größten Beanspruchung in der feuergasseitigen Beaufschlagung ausgesetzt ist. Ein Nachteil dieser Konstruktion ist es, daß die beiden ohnehin stark beanspruchten Rohre wesentlich länger sein müssen als die durchschnittliche Länge eines Rohres in der Wand. Die Wärmeaufnahme wird unterschiedlich, so daß im Austrittssammler Temperaturabweichungen auftreten können.Another construction has been used many times in which the Edge pipe of the system and the second pipe alternately substantially transversely to the straight pipes are bent and in front of and behind the rows of pipes and thus secure the level alignment of the pipe wall. The alternation happens at the same time, because the edge pipe is subject to the greatest stress in the exposure to the flue gas is exposed. A disadvantage of this design is that the two anyway Heavily used pipes must be much longer than the average Length of a pipe in the wall. The heat absorption is different, so that im Outlet header temperature deviations can occur.

Die Erfindung vermeidet die Nachteile der bekannten Konstruktionen. Das Randrohr wird auch hier für die Halterung und Verklammerung herangezogen, jedoch nicht den mäanderförmigen Schleifen und Bögen der übrigen Rohre folgend geführt. Die Schmalseite der Rohrwand unten, d. h. die Stellen, an denen sich die U-förmigen Umkehrenden befinden, wird von dem Halterungsrohr in durchgehendem Quertrakt passiert.The invention avoids the disadvantages of the known constructions. The edge tube is also used here for the mounting and clamping, however not following the meandering loops and bends of the remaining pipes. The narrow side of the pipe wall below, d. H. the places on those if the U-shaped reversal ends are located, is of the support tube in a continuous Transverse tract happens.

An mehreren Biegepunkten des äußeren Umfanges der Rohrwände wird das Randrohr aus der Ebene, jedoch in der bisherigen Richtung weiter verlaufend, abgebogen. An beliebig vielen Punkten (in der Zeichnung sind je in abwärts führenden und aufwärts führenden Strängen zwei Stellen gewählt) wird das Randrohr schräg zur Lotrechten bis zu einem dritten Biegepunkt aufwärts oder abwärts geführt, wobei es an der Ebene der Rohrwand anliegend verläuft. In einem weiteren Biegepunkt am inneren Rand der beiden Rohrstränge erfolgt sodann eine erneute Umbiegung, und zwar auf die entgegengesetzte Seite der Rohrwand, an der vorbei das Rohr ebenfalls anliegend bis zu dem ersten Biegepunkt zurückgebogen ist. Dadurch entsteht eine beide Seiten der Rohrwandebene umschlingende Führung des Randrohres.The Edge pipe bent out of the plane, but continuing in the previous direction. At any number of points (in the drawing there are downwards and upwards leading strands two places selected) the edge pipe is inclined to the perpendicular guided up or down to a third bending point, being at the level runs close to the pipe wall. In another bending point on the inner edge of the Both pipe strings are then bent again onto the opposite one Side of the pipe wall, past which the pipe also lies up to the first Bending point is bent back. This creates both sides of the pipe wall plane looping guidance of the edge pipe.

Trotz Einrechnung der so entstandenen Halterungsschlingen wird das Randrohr im Mittel nur etwa die Hälfte der Länge erreichen, die das Durchschnittsrohr der Schottwand hat. Dadurch wird die stärkere Beanspruchung als Randrohr aus den obenerwähnten Ursachen kompensiert. Die Dampftemperatur in dem Halterungsrohr bleibt mit Sicherheit unterhalb der Dampftemperatur in den übrigen Rohren der Schottwand.Despite taking into account the resulting loops, it will Edge pipe only reach about half the length of the average pipe on average the bulkhead has. As a result, the greater stress than the edge pipe from the compensated for the above-mentioned causes. The steam temperature remains in the holding tube certainly below the steam temperature in the remaining pipes of the bulkhead.

In der Zeichnung ist die Erfindung dargestellt. Abb. 1 zeigt die Ansicht einer Schonwand mit der erfindungsgemäßen Halterung; Abb. 2 ist eine Seitenansicht in Pfeilrichtung gemäß Abb. 1 von dem Stück der Längsseite gezeigt, das dort markiert ist.The invention is shown in the drawing. Fig. 1 shows the view a protective wall with the holder according to the invention; Fig. 2 is a side view shown in the direction of the arrow according to Fig. 1 of the piece of the long side that is marked there is.

Ausgehend von dem Eintrittssammler 1 führen die geraden Rohre der Rohrwand 3 über U-förmige Umkehrungen 4 in den Austrittssammler 2. Das Randrohr 5 ist durchgehend über die Biegepunkte 6, 7, 8 und 9 jeweils zur erfindungsgemäßen Halterungsschleife gebogen, immer als Randrohr verbleibend, und über den durchgehenden Quertrakt 5 a zum Austrittssammler 2 geführt. Bei dem Biegepunkt 6 ist das Rohr 5 um etwas mehr als eine Rohrstärke zunächst aus der Rohrwandebene abgebogen und unmittelbar danach wieder in die bisherige Richtung parallel zu den anderen Rohren der Rohrwand zurückgebogen und verläuft so bis zum Biegepunkt 7. Hier ist das Rohr 5 in einem Winkel zwischen 45 und 90° in Querrichtung zur Mitte der Rohrwand, dicht an den geraden Rohren der Rohrwand 3 anliegend, schräg nach oben bzw. nach unten führend abgebogen. Bei 8 kehrt das Rohr 5 mit einer Richtungsänderung um 180° und nunmehr auf der anderen Seite der Rohrwand dicht anliegend verlegt in waagerechter Richtung zum Biegepunkt 9 zurück. Der Biegepunkt 9 liegt unmittelbar neben dem Biegepunkt 6. Bei 9 erfolgt das Wiedereinbiegen des Rohres 5 in die Ausgangsrichtung und Ausgangsebene, in der es den Eintrittssammler 1 verließ. Bei 10 ist ein Versteifungsstück zwischen den beiden Strängen des Rohres 5 eingeschweißt. Gleiche Halterungsschleifen wiederholen sich in Abständen über die ganze Rohrwand in den beiden dargestellten Flächenhälften in gleicher Weise oder seitenverkehrt.Starting from the inlet header 1, the straight tubes of the tube wall 3 lead via U-shaped reversals 4 into the outlet header 2. The edge tube 5 is continuously bent over the bending points 6, 7, 8 and 9 to form the mounting loop according to the invention, always remaining as an edge tube, and Via the continuous transverse tract 5 a to the outlet collector 2. At the bending point 6, the pipe 5 is initially bent out of the pipe wall plane by a little more than a pipe thickness and immediately afterwards bent back in the previous direction parallel to the other pipes of the pipe wall and thus runs up to the bending point 7. Here the pipe 5 is in one Angle between 45 and 90 ° in the transverse direction to the center of the pipe wall, lying close to the straight pipes of the pipe wall 3, bent obliquely upwards or downwards leading. At 8, the pipe 5 returns with a change of direction by 180 ° and now laid tightly on the other side of the pipe wall in the horizontal direction to the bending point 9. The bending point 9 lies directly next to the bending point 6. At 9, the tube 5 is bent back into the exit direction and exit plane in which it left the inlet collector 1. At 10, a stiffening piece is welded between the two strands of the tube 5. The same mounting loops are repeated at intervals over the entire pipe wall in the two halves of the surface shown in the same way or in a laterally reversed manner.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Device for holding and clamping Bulkhead heating surfaces, the pipe walls of which are made up of several in at least two U-loops There are bent pipes, which are welded together by profile pieces are attached, with an edge pipe with a lower working fluid temperature, the pipe walls downwards, downwards as a transverse tract and again leading upwards characterized in that the edge tube (5) at several bending points (6) of the outer circumference the pipe walls (3) from their plane, but continuing in the previous direction bent, at a further bending point (7) obliquely to the perpendicular up to one third bending point (8) upwards or downwards, lying against the plane of the pipe walls (3) guided and bent at the bending point (8) so that it is horizontal at the opposite Side of the pipe walls (3), also adjacent and enclosing the pipe walls, for Bending point (6) runs back and there bent back into the original plane is.

2. Device according to claim 1, characterized in that stiffening pieces (10) in the parallel part of the mounting loop (7, 8, 6) of the edge pipe (5) are appropriate. Documents considered: Deutsche Auslegeschrift K 15855 I a / 13 d (published May 3, 1956); French patent specification No. 1044 963; British Patent No. 842,828; U.S. Patent No. 2,976,857.