DE1426735C

DE1426735C - Suspension of the furnace heating surfaces of forced flow boilers, in which the furnace heating surfaces are formed from fin tubes that are in principle screw-shaped around the furnace and are welded to one another

Info

Publication number: DE1426735C
Authority: DE
Inventors: Otto Dipl Ing 4000 Dus seldorf FOIl 23 00 Engler
Original assignee: Vereinigte Kesselwerke AG 4000 Dusseldorf
Publication date: 1971-07-15

Description

Die Erfindung betrifft die Aufhängung der Feuer- A b b. 2 einen Schnitt nach der Linie B-B derThe invention relates to the suspension of the fire A b b. 2 shows a section along the line BB of

raumheizfiächen von Zwangdurchlauf kesseln, bei Abb. 1,Room heating surfaces of forced flow boilers, in Fig. 1,

denen die Feuerraumheizflächen von im Prinzip A b b. 3 Details der Halterung des Rohrsystemswhich the furnace heating surfaces of in principle A b b. 3 Details of the bracket of the pipe system

schraubenlinienförmig um den Feuerraum geführten, im Längsschnitt der Rohrwand im größeren Maßstab, miteinander verschweißten Flossenrohren gebildet 5 Das Rohrsystemi und die gesamte Ummantewerden, lung 2, bestehend aus den Stahlblechbändern 3, derHelical around the combustion chamber, in the longitudinal section of the pipe wall on a larger scale, fin tubes welded to one another are formed 5 The tube systemi and the entire jacket are ment 2, consisting of the sheet steel strips 3, the

Die schraubenlinienförmige Rohrführung soll eine Isolierschicht 4, den senkrecht stehenden I-Profilen 5 möglichst gleichmäßige Beheizung der Rohre in allen . und den Bandagen 6, sind in einem nicht dargestell-Rohrteilen gewährleisten. Wegen der unterschied!!- ten Kesselgerüst je unabhängig voneinander oben chen Temperaturen in den verschiedenen Bereichen io aufgehängt.The helical pipe routing should have an insulating layer 4, the vertical I-profiles 5 As uniform as possible heating of the pipes in all. and the bandages 6 are in a pipe parts not shown guarantee. Because of the different boiler frames, each independently from the top Chen temperatures in the various areas are suspended.

der verschweißten Rohrbüchse treten bekanntlich Die Stahlblechbänder 3 erstrecken sich über diethe welded pipe liner occurs as is known, the sheet steel strips 3 extend over the

Wärmespannungen auf, denen durch eine freie Be- volle Höhe des Rohrsystems 1 nach unten und sind in weglichkeit des Rohrsystems nach unten Rechnung die Isolierschicht 4 eingebettet. An diese lehnen sich getragen werden muß. außen, verteilt auf den Umfang in gleichen AbständenThermal stresses, which are due to a free full height of the pipe system 1 down and are in Possibility of the pipe system down bill the insulating layer 4 embedded. Lean on this must be worn. outside, evenly spaced around the circumference

Nach der französischen Patentschrift 1 334 730 ist 15 wie auf der Innenseite der Isolierschicht 4 die Stahles bekannt, alle Gewichte gemeinsam, nämlich das blechbänder 3, also nach außen je hinter diesen anganze Rohrsystem und die Blechverkleidung, Isola- geordnet lotrecht stehende I-Profile, Bezugszeichen 5, tion, horizontale äußere Gürtelträger und Brenner- an. Diese I-Profile 5 erstrecken sich wie die Stahlkasten, an Trageisen aufzuhängen. Diese Art der Auf- blechbänder 3 an der Innenseite der Isolierschicht 4, hängung ist aber für Zwangdurchlauferzeuger, deren 20 an deren Außenseite über die ganze Höhe des Rohr-Feuerraumheizflächen von schraubenlinienförmig um systems 1. An den Stoßstellen zweier Profillängen sind den Feuerraum geführten, miteinander verschweißten diese nicht miteinander verschweißt, sondern mittels Flossenrohren gebildet werden, nicht geeignet, weil Laschen 7 verschraubt verbunden. Die Verbindung das verschweißte Rohrsystem nicht so frei beweglich mittels Schrauben erfolgt am jeweils von*Oben komist, wenn es über sein Eigengewicht hinaus noch mit 25 menden Ende eines Profilstückes in Rundlöchern 8, zusätzlichen Gewichten belastet ist; insbesondere weil bei den nach unten anschließenden Profilstücken die zusätzlichen Gewichte von der bereits durch jedoch mittels Langlöcher 9. 'According to French patent specification 1 334 730, 15 is the steel as on the inside of the insulating layer 4 known, all weights together, namely the sheet metal strips 3, so to the outside depending on these anganze Pipe system and sheet metal cladding, insulated vertical I-profiles, reference number 5, tion, horizontal outer belt straps and torch an. These I-profiles 5 extend like the steel boxes, to hang on carrying irons. This type of sheet metal strips 3 on the inside of the insulating layer 4, However, hanging is for forced flow generators, whose 20 on the outside over the entire height of the tubular furnace heating surfaces from helical to systems 1. There are two profile lengths at the joints The combustion chamber guided, welded to one another, these are not welded to one another, but by means of Fin tubes are formed, not suitable because tabs 7 are screwed together. The connection the welded pipe system is not so freely moveable by means of screws on each of the * above komist, if there is more than its own weight with 25 menden end of a profile piece in round holes 8, is loaded with additional weights; especially because of the profile pieces that adjoin the bottom the additional weights of the already through, however, by means of elongated holes 9. '

Innendruck vollausgelasteten Wandstärke des Rohres Eine solche Verbindung ist in Abb. 1 gestricheltInternal pressure fully utilized wall thickness of the pipe Such a connection is shown in dashed lines in Fig. 1

in Querrichtung aufgenommen werden'müßten. Das im Bereich einer Stehpratze 10 und einer Bandage 6 Rohrsystem muß also' so aufgehängt werden, daß es 30 eingezeichnet,
nur sein Eigengewicht zu tragen hat. Die I-Profile 5 sind mit den Bandagen 6 fest ver-should be recorded in the transverse direction. The pipe system in the area of a standing claw 10 and a bandage 6 must therefore be hung up in such a way that 30 is drawn in,
only has to bear its own weight. The I-profiles 5 are firmly connected with the bandages 6

Nach einem älteren Vorschlag ist es bereits be- bunden um einerseits das Abkippen der horizontal kannt, daß alle Bauteile des Kesselkörpers mit Aus- liegenden I-PB-Profile der Bandagen zu verhindern nähme der die Feuerraumwände bildenden Rohre und andererseits den Innendruck aus dem Feuerraum, getrennt von den Feuerraumwänden an Fallrohren 35 z.B. durch Verpuffungen auf die Bandagen abzuaufgehängt werden. Das hat jedoch den Nachteil leiten.According to an older proposal, it is already tied to tilting the horizontal on the one hand knows that all components of the boiler body with laid-out I-PB profiles to prevent the bandages take the pipes forming the furnace walls and on the other hand the internal pressure from the furnace, hung separately from the combustion chamber walls on downpipes 35, e.g. by deflagration on the bandages will. However, that has the downside of guiding.

einer erheblichen Verteuerung des Kessels und er- An der zur Isolierschicht 4 hin liegenden Flächea considerable increase in the cost of the boiler and the surface facing the insulating layer 4

höhten Druckverlustes im Durchlaufsystem. " der Stahlblechbänder 3 sind, zueinander in einemincreased pressure loss in the flow system. "of the sheet steel strips 3 are, to each other in one

Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrun- Abstand, der ein Vorbeiführen an den Flanschen der de, eine Aufhängung der Feuerraumheizflächen in 40 I-Profile 5 gestattet, zwei Stehpratzen 10 ange-Zwangdurchlaufkesseln mit schraubenlinienförmig schweißt, die bis über die I-Profile 5 nach außen geführten, verschweißten Flossenrohren zu schaffen, ragen und dort zu Klauen 11 geformt sind, welche welche geeignet ist, den Wärmespannungen entspre- den zur Kesselwand liegenden Flansch eines I-PB-chend der unterschiedlichen Temperaturverteilung Profils umgreifen, welches als Bandage 6 außen Rechnung zu tragen, indem sie eine freie Beweglich- 45 horizontal auf gleicher Ebene rund um die Ummantekeit des Rohrsystems nach unten gestattet, wobei die lung verlegt ist. Die Bandagen 6 sind über die Höhe Gewichtsbelastung der eigentlichen feuergasberührten des ganzen zu umfassenden Mantels in geeigneten Rohre möglichst gering gehalten werden soll. Abständen verteilt und dort jeweils auf die beschrie-The invention is therefore based on the object of the distance, leading past the flanges of the de, a suspension of the furnace heating surfaces in 40 I-profiles 5 allowed, two standing claws 10 attached forced flow boilers with helical welds, which protrude as far as the I-profiles 5 to the outside, welded fin tubes and are formed there into claws 11, which which is suitable for the thermal stresses corresponding to the flange of an I-PB facing the boiler wall embrace the different temperature distribution profile, which as a bandage 6 outside This must be taken into account by allowing them to move freely - 45 horizontally on the same level around the sheathing of the pipe system is permitted downwards, whereby the lung is relocated. The bandages 6 are about the height Weight load of the actual fire gas contact of the whole to encompassing jacket in suitable Pipes should be kept as small as possible. At intervals and there in each case to the described

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch pe- bene Art mit den innenliegenden Stahlblechbändern 3 löst, daß das Rohrsystem in an sich bekannter Weise 50 über Klauen 11 und Stehpratzen 10 verbunden,
nur sein Eigengewicht tragend in einem Kesselgerüst Das Rohrsystem 1 und die Ummantelung 2 dehnenThis object is achieved according to the invention in that the inner sheet steel strips 3 achieve this in that the pipe system is connected in a manner known per se 50 via claws 11 and standing claws 10,
Only bearing its own weight in a boiler frame The pipe system 1 and the casing 2 stretch

aufgehängt ist und das Gewicht der äußeren Umman- sich, wie erwähnt, nicht erheblich unterschiedlich doch telung einschließlich des Kesselzubehörs, wie z. B. verschieden stark nach unten aus. Weiterhin ist zu Brenner u. dgl., von innerhalb der Isolierschicht lie- beachten, daß Ausdehnungen des Rohrsystemsi aus genden Stahlblechbändern getragen wird. Die Stahl- 55 Kräften, die aus innerem Überdruck im Räume 12z.B. blechbänder sind mit angeschweißten Stehpratzen in der Feuerung oder wegen Verpuffungen od. dgl. versehen, welche mittels Klauen den innenliegenden entstehen aufgefangen werden müssen. Das geschieht, Flansch der Bandage umgreifen und tragen. Sie neh- wie erwähnt, grundsätzlich durch die Bandagen. Anmen annähernd die· Temperatur der Schraubenlinien- dererseits werden solche Kräfte aber auch von den förmig geführten Rohre an und dehnen sich dement- 60 Rohrwänden unmittelbar aufgenommen, weil die sprechend gleich aus, so daß die von den Stahlblech- Eigenart ihrer Anordnung zusätzliche Belastungen in bändern getragenen Brenner u.dgl. relativ zum . der Querachse des Rohres erlaubt. Durch entgegen-Kessclsystem an gleicher Stelle verbleiben. gesetzte Vorspannung der Rohre bei der Montageis suspended and the weight of the outer wraps, as mentioned, does not differ significantly, however telung including boiler accessories, such as B. different strengths downwards. Furthermore is to Burner and the like, from within the insulating layer, note that the pipe system expands hinged steel belts is worn. The steel forces resulting from internal overpressure in space 12, e.g. Sheet metal strips are with welded standing claws in the furnace or because of deflagrations or the like. provided, which must be caught by means of claws that arise inside. This happens, Grasp the bandage flange and wear it. As mentioned, you take it through the bandages. Anmen however, such forces are also approximately the temperature of the helical lines shaped pipes and expand accordingly- 60 pipe walls directly added because the speaking the same, so that the sheet steel peculiarity of their arrangement additional loads in tapes worn torch and the like. Relative to. the transverse axis of the pipe allowed. By counter-boiler system remain in the same place. Set pre-tensioning of the pipes during assembly

Die Zeichnungen erläutern ein Ausführungsbeispiel, wird diese Fähigkeit noch unterstützt,
und zwar zeigt 65 Um derartige Störungen auf ein erträgliches MaßThe drawings explain an embodiment, is this ability still supported,
namely shows 65 Um such disturbances to a tolerable level

Abb. 1 den Längsschnitt durch eine Wand der zu beschränken und den Abstand zwischen Rohr-Ummantelung sowie einen Teil einer Seitenwand des system 1 und Ummantelung 2 zu sichern sind in ge-Rohrsystems, eigneten Abständen über die Höhe verteilt außen anFig. 1 is a longitudinal section through a wall of the restricting and the distance between the pipe sheathing as well as part of a side wall of system 1 and sheathing 2 are to be secured in ge pipe systems, Appropriate distances distributed over the height on the outside

die Rohre des Systems 1 brückenartige Schlaufen 13 angeschweißt, welche die Stahlblechbänder 3 derart hintergreifen, daß diese mit Spiel in diesen Schlaufen 13 nach unten und oben gleiten körinen.the pipes of the system 1 are welded bridge-like loops 13, which the sheet steel strips 3 in such a way reach behind that these körinen slide with play in these loops 13 down and up.

Auf der Oberseite der Schlaufen 13 senkrecht stehend sind in größerem Abstand voneinander zwei Führuhgsblechstücke 14 angeschweißt, die innerhalb der Isolierschicht 4 fast bis an den inneren Flansch der I-Profile5 reichen. Ein gleichartiges Blechstück 15 ist auf diesem Flansch so lokalisiert angeschweißt, daß es zwischen die beiden Führungsbtechstücke 14 hineinragt. Der innere Abstand der Führungsblechstücke 14 ist so bemessen, daß er der Strecke der relativen Wärmedehnung des Rohrsystems 1 gegenüber den Stahlblechbändern 3 im Bereich der örtlichen Lage entspricht. Schlaufen 13 mit zu ihnen gehörigen Befestigungselementen 14 und 15 sind in kürzeren Abständen angebracht als die Stehpratzen 10 an den Stahlblechbändern 3. In vergrößertem Maßstab sind die eben beschriebenen Halteelemente in A b b. 3 gezeigt. Standing vertically on the top of the loops 13 are two at a greater distance from one another Guide sheet metal pieces 14 welded on, which within the insulating layer 4 almost up to the inner flange the I-Profiles5 are sufficient. A similar piece of sheet metal 15 is welded on this flange in such a way that it is located between the two guide pins 14 protrudes. The inner distance of the guide plate pieces 14 is dimensioned so that it is the distance of the relative Thermal expansion of the pipe system 1 compared to the sheet steel strips 3 in the area of the local Location corresponds. Loops 13 with their associated fastening elements 14 and 15 are shorter Attached distances than the standing claws 10 on the sheet steel bands 3. Are on an enlarged scale the holding elements just described in A b b. 3 shown.

In allen drei Halteelementen, zwei Führungblechstücken 14 und dem gleichartigen Blechstück 15 sind fluchtende Bohrungen 16 vorgesehen. Durch die Bohrungen 16 sind gesicherte Bolzen 17 gesteckt. In den Führungsblechstücken 14 kann die Bohrung immer als Rundloch angebracht" sein, wogegen sie in den dazwischen eingeführter) Blechstücken 15 auch als Langlöcher ausgebildet werden müssen. Die Bedingungen, unter denen dies der Fall ist, sind aus der A b b. 2 besonders zu erkennen.In all three holding elements, two guide sheet metal pieces 14 and the similar sheet metal piece 15 are aligned bores 16 are provided. Secured bolts 17 are inserted through the bores 16. In the Guide sheet metal pieces 14, the hole can always be attached as a round hole ", whereas they are in the sheet metal pieces 15 introduced in between must also be designed as elongated holes. The conditions, under which this is the case, A b b. 2 especially to be recognized.

Wie beschrieben dienen die Schlaufen 13 und die Führungsblechstücke 14 zur Distanzhaltung sowie zum Auffangen horizontalwirkenden Innendruckes aus dem Raum 12 über die Wände des Rohrsystems 1. Die Konstruktion muß deshalb elastisch sein. Zu dem Zwecke wird man z. B. in der Mitte einer Seitenwand die Verbindung der Führungsblechstücke 14 mit dem gleichartigen Blechstück 15 als Festpunkt, z. B.'21, vorsehen, also durch alle drei Blechstücke Rundbohrungen führen. Die Innendruckkräfte werden als vom Mittelpunkt des Raumes ,12 strahlenförmig einwirkend unterstellt. Es ergibt sich dadurch die Notwendigkeit, alle in gleicher Ebene des Festpunktes, z. B. 21, nach den Seiten hin folgenden Verbindungen der Dehnungsrichtung dadurch anzugleichen, daß in das Blechstück 15 ein Langloch, und zwar nach außen fortschreitend mit steigendem Abweichwinkel der Längsausdehnung des Langloches anzubringen, wie als Bezugszeichen 18,19 beispielsweise dargestellt. Eine dem entsprechende Ausbildung der Halteelemente 13,14,15 und ist auf jeder Anbringungsebene derselben vorzusehen. As described, the loops 13 and the guide plate pieces 14 are used to keep the distance as well to absorb horizontally acting internal pressure from the space 12 via the walls of the pipe system 1. The construction must therefore be elastic. For this purpose one will z. B. in the middle of a side wall the connection of the guide sheet metal pieces 14 with the similar sheet metal piece 15 as a fixed point, z. B.'21, provide, so through all three sheet metal pieces round holes. The internal pressure forces are assumed to act radially from the center of the room, 12. It results This makes it necessary to all in the same plane of the fixed point, z. B. 21, after the pages to adjust the following connections of the direction of elongation by inserting the sheet metal piece 15 an elongated hole, progressing outwards with an increasing angle of deviation of the longitudinal extent to attach the elongated hole, as shown as reference numerals 18, 19, for example. A corresponding one Formation of the holding elements 13,14,15 and is to be provided at each attachment level.

Die Bandagen 6 liegen wie beschrieben außen und kalt. Es ist daher gestattet, ihre Stoßstellen an den Ecken 20 von vorn herein starr zu verbinden. Dadurch werden komplizierte Dehnungskompensationen erspart. Eine unterschiedliche Wärmedehnung des Rohrsystems gegenüber den kaltliegenden Bandagen wird, wie beschrieben, durch ein Aüsbiegen der Rohrwände aufgenommen, soweit es in der zulässigen Dehnung der Rohre liegt. Um die Spannungen mögliehst klein zu halten, werden die Rohre entgegengesetzt vorgespannt. Diese Vorspannung ist ebenfalls in A b b. 2 angedeutet.As described, the bandages 6 are outside and cold. It is therefore permitted to have their joints at the To connect corners 20 rigidly from the start. This leads to complicated expansion compensations saved. A different thermal expansion of the pipe system compared to the cold-lying bandages is, as described, absorbed by bending out the pipe walls, as far as it is in the permissible Elongation of the pipes. In order to keep the tension as small as possible, the tubes are opposed biased. This bias is also shown in A b b. 2 indicated.

Claims

Patent claims:

1. Suspension of the furnace heating surfaces of forced flow boilers, where the furnace heating surfaces are formed by fin tubes that are in principle helically guided around the combustion chamber and welded to one another, and the pipe system and a casing are independently suspended, thereby characterized in that the pipe system (1) is suspended in a manner known per se, only bearing its own weight, in a boiler frame and the weight of the outer casing (2) including the boiler accessories, such as z. B. burner and the like, carried by sheet steel strips (3) located within the insulating layer (4) will.

2. Suspension according to claim 1, characterized in that the sheet steel strips (3) with welded standing claws (10) are provided, which by means of claws (11) the inner Grasp the flange of the drum (6) and wear it.

1 sheet of drawings