DE1228620B - Dehnungsausgleichselemente zwischen verschieden temperierten Kesselteilen - Google Patents

Description

• Dehnungsausgleichselemente zwischen verschieden temperierten Kesselteilen Die Erfindung betrifft aus gefaltetem oder gewelltem Blech bestehende, zwischen verschieden temperierten Bauteilen, insbesondere von Dampfkesseln, gasdicht eingeschweißte Dehnungsausgleichselemente.
• Die Herstellung gasdichter Kesselanlagen bereitet dadurch Schwierigkeiten, daß sich die Einzelteile infolge der unterschiedlichen Erwärmung im Betrieb verschieden stark dehnen. Solange die Temperaturdifferenz und damit auch die Längenänderung benachbarter Teile gering sind, beispielsweise bei den nebeneinanderliegenden Rohren einer Rohrwand, ist es vertretbar, die Rohre unmittelbar oder auch über Flossen starr miteinander zu verbinden. In allen Fällen aber, bei denen die unterschiedlichen Wärmedehnungen so stark sind, daß durch örtliche Spannungsspitzen die Gefahr von Rißbildungen oder von ungewollten Verformungen besteht, müssen andere Mittel und Wege gefunden werden.
• Es ist bereits bekannt, die äußere Verschalung von Abhitzekesseln aus Wellblech herzustellen. Dadurch werden Wärmedehnungen in nur einer Richtung, nämlich senkrecht zu den Wellen, durch einfache Verformung der Wellbleche aufgenommen, nicht je- doch Wärmedehnungen in Längsrichtung der Wellen. Die Wände müssen sich jedoch bei verschieden stark beheizten Rohren auch in Längsrichtung der Wellen frei dehnen können.
• In ähnlicher Weise hat man beispielsweise auch vorgeschlagen, die unterschiedliche Längsdehnung zwischen heißen Kesselbauteilen (z. B. vom Arbeitsmittel durchströmten Rohren) und kalten Teilen der Blechverkleidung durch quer zur Streifenlänge gefaltete Blechstreifen aufzunehmen, deren zickzackförmige Kanten unmittelbar einerseits mit dem heißen und andererseits mit dem kalten Bauteil verschweißt sind.
• Auch diese Verbindung kann jedoch nur Dehnungen quer zur Faltenfront ausgleichen.
• Schließlich wurden auch Dehnungsausgleichsstreifen empfohlen, deren Wellen, Falten, Aus- oder Einbuchtungen sich aber nur in der Streifenmitte befinden und nach den Streifenkanten zu rasch oder allmählich verschwinden, so daß die Längskanten der Streifen selbst in jedem Fall eben bzw. gerade verlaufen.
• Auch diese Dehnungsstreifen gleichen jedoch nur Dehnungen in Streifenlängsrichtung aus.
• Es ist ferner für eine gasdichte Blechaußenverkleidung von Dampfkesseln bekannt, einzelne Blechtafeln am Rand nach außen abzubiegen und an den Stoßnähten miteinander zu verschweißen. Dadurch entstehen Falten zwischen den Blechtafeln, die die Wärmedehnungen aufnehmen. An den Eckpunkten, in denen senkrechte und waagerechte Falten aufeinanderstoßen, sind sogenannte Faltkompensatoren angeordnet, die auch diagonal wirkende Spannungen aufnehmen sollen.
• Es sind auch schon parallel nebeneinanderlaufende Flossenrohre in den verschiedensten Arten miteinander verbunden worden, jedoch praktisch kaum solche unmittelbar benachbarter Rohre mit gegeneinander sehr unterschiedlichen Betriebstemperaturen.
• So hat man beispielsweise für mit Abstand voneinander und von der Feuerraumwand lotrecht verlaufende Innenkühlrohre vorgeschlagen, an der vom Feuer unbestrahlten Rückseite der Rohre breite Flossen mit parallel zur Wandebene abgebogenen Flanschen anzuschweißen, die die Wandfläche zwischen den Rohren bedecken und die vom Feuer eingestrahlte Wärme aufnehmen und an die Rohre ableiten sollen. Dabei sollen die freien Endkanten der Flansche zweier benachbarter Rohre einander berühren oder überlappen. Sie sind überdies in eine plastisch aufgebrachte feuerfeste, metallische Streich-, Stampf-oder Spritzmasse eingebettet, die die innere Wandoberfläche bedeckt. An eine völlig gasdichte, Wärmedehnungen elastisch aufnehmende Verbindung dieser Flossen untereinander (beispielsweise durch Schweißen) und an unterschiedliche Längsdehnungen dieser benachbarten Rohre wurde bei dieser Konstruktion jedoch nicht gedacht.
• Des weiteren wurden die Blechaußenhaut des Kessels senkrecht durchdringende Heißdampfrohre durch an sich bekannte, die Rohre etwa koaxial umhüllende, aus Kunststoffen oder Textilgeweben bestehende gewellte Manschetten abgedichtet, die einerseits mit der Blechhaut des Kessels und andererseits mit dem Rohr dicht verbunden sind.
• Keiner der bis jetzt bekannten Vorschläge löst indessen die Aufgabe, zwei benachbarte, verschieden temperierte Teile mit verschieden starker Längs- und Querdehnung miteinander zu verbinden, d. h. also Teile, deren Einzelelemente sich nicht nur in Richtung der zu verbindenden Kanten, sondern auch quer dazu gegeneinander verschieben. Diese Aufgabe hat die vorliegende Erfindung zu lösen.
• Gemäß der Erfindung soll das gasdicht einzuschweißende Dehnungsausgleichselement aus Well-oder Faltblechen bestehen, welche in Querrichtung zu den Wellen bzw. Falten rinnenförmig gebogen sind, wobei der Krümmungsradius (der Rinne) ein Vielfaches des Biegeradius der Wellen beträgt.
• Man karüi mit diesen Ausgleichselementen auch ,ganze RohrWände - für Dampferzeuger derart aufbauen, daß je zwei einzelne Rohre durch die gewellten Blechstreifen miteinander verbunden sind.
• Solche Ausgleichselemente sind in der Lage, der örtlichen wie auch der Gesamtlängenänderung des Einzelteiles zu folgen, ohne diese Bewegung direkt auf den benachbarten Teil zu übertragen.
• Die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Dehnungsausgleichselemente eignen sich - außer zur Verbindung gebogener, parallellaufender Rohre - auch zur Abdichtung der Kanten zweier unter einem Winkel aufeinanderstoßender gasdichter Rohrwände. Bei nebeneinanderliegenden. parallelen Rohrbögen sind die Wellen der mittleren Zone der Blechstreifen etwas gestreckt, während die Wellen der Randzone dieser Streifen etwas zusammengedrückt sind.
• Die vorgeschlagenen Dehnungsausgleichselemente können vorteilhaft auch bei Flossenrohren derart angewendet werden, daß die Längskanten der Wellblechstreifen- an die Rohrflossenenden angepaßt und mit diesen verschweißt werden. Sie können sinngemäß auch für andere, verschieden temperierte Bauteile, beispielsweise Blechaußenverkleidungen des Kessels, verwendet werden.
• . Die Zeichnung stellt verschiedene Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dar. So zeigt F i g. 1 einen Querschnitt durch zwei benachbarte Rohre, die durch einen rinnenförmigen Blechstreifen miteinander verbunden sind, F i g. 2 die zugehörige seitliche Außenansicht, F i g. 3 einen Querschnitt durch zwei rechtwinklig aneinanderstoßende Rohrwände mit überbrückung der Ecke durch den vorgeschlagenen rinnenförmigen Blechstreifen und F i g. 4 eine Seitenansicht auf zwei durch einen Blechstreifen verbundene Rohrbögen.
• Die jeweils durch die Dehnungsausgleicher miteinander verbundenen Rohre sind in allen Figuren mit 1 und 2 bezeichnet. Der das Dehnungsausgleichselement darstellende rinnenförmig gewellte Blechstreifen 3 ist an den (gewellten) Längskanten 4 und 5 mit den Rohren 1 und 2 verschweißt. Die Höhe der Wellen ist aus F i g. 1, 3 und 4 deutlich ersichtlich und erstreckt sich bei der bezeichneten Ausführung gleichmäßig über die ganze Breite der Streifen. In F i g. 3 sind die an die Eckrohre 1 und 2 der rechtwinklig aufeinanderstoßenden Wände mit den unmittelbar benachbarten Wandrohren 6 und 7 durch zwischengeschweißte, starre Zwischenstücke 8 und 9 verbunden.
• In F i g. 4 sind die miteinander verbundenen Rohre 1 und 2 rechtwinklig gebogen und so parallel nebeneinander angeordnet, daß sie durch den - in diesem Fall zusätzlich um eine quer zur Blechstreifenlänge gerichtete Achse gekrümmten - Wellenbogen 3 miteinander verbunden werden können.
• Die mittlere Zone des Blechstreifens erscheint in der hier dargestellten Seitenansicht als gewellte Außenkontur 10 des Wellenbogens, während die in den Schweißkanten 4 und 5 endenden Ränder des Blechstreifens auf einem engeren, zur Außenkontur 10 konzentrischen Bogen liegen.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Aus gefaltetem oder gewelltem Blech bestehende, zwischen verschieden temperierten Bauteilen, insbesondere von Dampfkesseln, gasdicht eingeschweißte Dehnungsausgleichselemente, d a - durch gekennzeichnet, daß die die Ausgleichselemente bildenden Well- oder Faltbleche in Querrichtung zu den Wellen bzw. Falten gebogen sind und der Krümmungsradius ein Vielfaches des Biegungsradius der Wellen beträgt.
2. 2. Mittels Dehnungsausgleichselemente gemäß Anspruch 1 abgedichtete Rohrwand für Dampferzeuger, dadurch gekennzeichnet, daß bei an sich bekannten Wandrohren mit Längsflossen die gewellten Kanten der Dehnungsausgleichselemente mit den freien Flossenenden verschweißt sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1048 594, 1098 145, 1134 175; USA.-Patentschrift Nr. 1886 214.