DE1475856C - - Google Patents

Description

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Die Erfindung geht aus von einer Lagerung von temperaturbeaufschlagten Bauteilen, insbesondere schweren, druckführenden Kesselbauteilen, wobei die Längenänderung infolge Temperaturschwänkungen von Bauteilen, die von einem anderen Bauteil oder von einem Bauteil, das unter einem Winkel abgeht, ausgeglichen wird.

Es ist ein Verfahren zum Verringern von Spannungen an einer gefährdeten Stelle einer aus Rohrleitungen und Gehäusen bestehenden Anlage und Einrichtung zur Ausführung dieses Verfahrens bekannt. Die Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens ist durch eine Winde gekennzeichnet, die an einem der gefährdeten Stelle benachbarten Anlageteil angreift und deren Antriebsmotor von einem auf Temperaturschwankungen der Anlage entsprechenden Meßglied steuerbar ist.

Besonders im Kessel- und Rohrleitungsbau ergibt sich oft die Notwendigkeit, daß bewegungsfeste Punkte von Bauteilen an solchen Stellen vorgesehen werden müßten, die infolge ihrer Bauweise eine Aufnahme von Kräften nicht zulassen. Dies führt dazu, daß die Halterung bzw. Kraftaufnahme an Stellen verlegt werden muß, an denen das Bauteil eine bestimmte temperaturabhängige Bewegung erfährt.

Im Kesselbau wird oft die Forderung gestellt, schwere, druckführende Teile, z. B. Sammler, von denen Leitungen abgehen, die eine andere Dehnungsrichtung haben, wie der Sammler selbst, aufzuhängen. Wenn diese Bauteile mit den üblichen Spannungen gehalten werden, kann es zum Bruch der abgehenden Leitungen kommen. Die Aufhängung z. B. eines Sammlers muß so ausgebildet sein, daß die Aufhängung die Längendehnung infolge Temperaturbeeinflussung der abgehenden Rohre mit aufnimmt, d. h., die Aufhängung muß den Sammler in Richtung der Längenänderung der abgehenden Rohre verschieben. Die bisherigen Aufhängungen erfüllten diese Forderungen nicht, wodurch es öfters zu Brüchen der abgehenden Rohrleitung kam. Die Längenänderung der abgehenden Rohre oder Bauteile, die mit der gleichen Temperatur beaufschlagt sind, müssen für die Zwangsverschiebung des Sammlers herangezogen werden.

Im Kesselbau sind Konstruktionen bekanntgeworden, bei denen die Abstandveränderung zwischen zwei Rohrsystemen auf Grund verschiedener Temperatureinwirkung auf die Rohrsysteme durch Federangen als Lagermittel oder ähnliche Mittel gestaltet sind. Bei diesen Konstuktionen sind die genannten Ausgleichsmittel, z. B. die Federn, nicht haltungsbeständig genug, um eine genügende Sicherheit der Konstruktion zu gewährleisten.

Es ist ein waagerecht gelagertes Rohr bekanntgeworden (USA.-Patentschrift2 905 415), das in zwei auseinanderliegenden Punkten lagerungsmäßig festge- ' halten ist und sich zwischen diesen Punkten unter dem Einfluß von Temperaturen durchbiegt. Diese Veränderung des Rohres wird bei der bekannten Konstruktion dadurch ausgeglichen, daß die thermische Bewegung des Rohres dazu benutzt wird, die Querbewegung eines Teiles herbeizuführen, wobei die thermische Querbewegung desselben Rohres ausgeglichen wird. Bei dieser Ausgleichskonstruktion ist eine Feder angeordnet, die mit der Zeit ermüdet, so daß die Aufhängung nicht mehr einwandfrei arbeiten kann.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Aufhängung zu schaffen, wobei durch Längenänderung durch Temperaturbeeinflussung eines Bautei- Γ, les ein anderes Bauteil seine Lage ändert. -

Es wird nochmals auf die im 6. Absatz genannte bekannte Konstruktion hingewiesen. Bei dieser geschieht die Übertragung der thermischen Bewegung des Rohres auf die Querbewegung über ein Hebelwerk.

Es ist auch eine Zweifachlagerung eines Rohrs bekanntgeworden (französische Patentschrift 769 019), bei der an jedem Lagerpunkt ein Zweihebelwerk vor-' gesehen ist, das unter Federspannung steht.

Gekennzeichnet ist die Erfindung dadurch, daß an zwei Lagerstellen Befestigungselemente vorgesehen sind, die einen Winkelhebel aufweisen, der in seinem Winkeldrehpunkt gelenkig an einem nicht temperaturbeaufschlägten Bauteil gelagert ist und dessen einer Winkelschenkel an seinem freien Ende in Form einer Gabel oder eines Langloches gleitend geführt ist, in das ein mit dem temperaturbeauf- , schlagten Bauteil fest verbundenes Teil eingreift, während der andere Winkelschenkel an seinem freien Ende einen Gelenkpunkt aufweist, der über einen Gelenkstab mit einem am temperaturbeaufschlagten Bauteil vorgesehenen weiteren Gelenkpunkt verbunden ist, und daß zwischen zwei Lagerstellen ein Führungselement angeordnet ist, das fest mit dem nicht

temperaturbeaufschlagten Bauteil verbunden und an seinem freien Ende in Form einer Gabel oder als Langloch oder als Auflager ausgebildet ist, in die oder in das ein mit dem temperaturbeaufschlagten Bauteil fest verbundenes Teil eingreift oder auf welchem Auflager das letztgenannte Teil aufliegt.

Der Vorteil dieser Aufhängung liegt darin, daß temperaturbeaufschlagte Teile so aufgehängt werden können, daß sie bei Temperaturänderung entsprechend ihre Lage ändern. Dadurch ist es möglich, abgehende Rohre, die sonst mit Dehnungsbogen versehen werden mußten, direkt, d. h. gerade, eingeschweißt werden können. Ebenfalls ist es möglich, Bauteile, die verbunden sind, aber unterschiedliche Temperaturen haben, aufzuhängen, da mit der erfindungsgemäßen Aufhängung die unterschiedliche Dehnung ausgeglichen werden kann.

Die Erfindung ist an Hand der in den Zeichnungen dargestellten Figuren näher veranschaulicht.

F i g. 1 stellt schematisch die erfindungsgemäße Lagerung eines temperaturbeaufschlagten Bauteiles

F i g. 2 stellt schematisch die Aufhängung eines Kühlers dar;

F i g. 3 ist ein Schnitt längs der Linie IH-III der Fig. 2;

F i g. 4 stellt die erfindungsgemäße Lagerung eines temperaturbeaufschlagten Bauteiles, z. B. Trenngefäßes, dar.

Wie aus der Fig. 1 ersichtlich ist, muß das Bauteil 5, z. B. Leitung, Kühler, Trenngefäß, Mischstelle od. dgl., an einem Konstruktionsteil 3 so gehaltert werden, daß es unter Beibehaltung des Kraftschlusses eine bestimmte temperaturabhängige Bewegung erfährt, d. h. im Betriebszustand die achsparallele Lage 5' erreicht, wobei die Wärmedehnung der anschließenden Teile, z. B. der Rohrgruppe 13, ausgeglichen wird. Mit der Lagerung soll also erreicht werden, daß an einer vom Halterungspunkt entfernten Stelle (Ebene A-A) die durch Wärmedehnung der Rohrgruppe 13 entstehende Bewegung ausgeglichen wird, so daß die zwischengeschalteten schwächeren Bauteile (Rohrgruppe 13) keine durch Wärmedehnungen entstehenden Spannungen erfahren. Die temperaturbeaufschlagten Bauteile 5 und 13 werden daher mit dem nicht temperaturbeaufschlagten Bauteil 3 über sogenannte Befestigungselemente und Führungselemente verbunden. Die Befestigungselemente bestehen dabei aus einem Winkelhebel 1, der in seinem Winkeldrehpunkt 2 an dem nicht temperaturbeaufschlagten Bauteil 3 gelenkig gelagert ist und wobei der eine Winkelschenkel 1' an seinem freien Ende in Form einer Gabel oder eines Langloches 4 ausgebildet ist, in das ein mit dem temperaturbeaufschlagten Bauteil 5 fest verbundenes Teil 6 eingreift. Der andere Winkelschenkel 1" des Winkelhebels 1 weist an seinem freien Ende einen Gelenkpunkt 7 auf, der unter Zwischenschaltung einer Gelenkstange 8 mit einem am temperaturbeaufschlagten Bauteil 5 vorgesehenen Gelenkpunkt 9 verbunden ist. Bei der in der F i g. 1 dargestellten Lagerung eines temperaturbeaufschlagten Bauteiles 5 ist dessen infolge Temperaturbeaufschlagung eintretende Verlagerung lediglich achsparallel erwünscht. Daher ist das temperaturbeaufschlagte Bauteil 5 an zwei Stellen mit dem oben beschriebenen Befestigungselement ausgerüstet, zwischen denen ein sogenanntes Führungselement angeordnet ist, das mit seinem Teil 10 an dem nicht temperaturbeaufschlagten Bauteil 3 fest verbunden ist und mit seinem freien Ende in Form einer Gabel oder eines Langloches 11 ausgebildet ist, in das ein mit dem temperaturbeaufschlagten Bauteil 5 fest verbundenes Teil 12 eingreift. Es ist oben bereits erwähnt worden, daß bei nicht verlangter Achsparallelbewegung des temperaturbeaufschlagten Bauteiles 5 die Lagerung des Bauteiles 5 lediglich mit einem Befestigungselement und einem Führungselement oder nur mit zwei Führungselementen erfolgen kann.

In den F i g. 2 und 3 ist zwar schematisch, aber an einem praktischen Ausführungsbeispiel gezeigt, wie z. B. die Lagerung eines Kühlers 14 vorgenommen werden kann. Der Kühler 14 ist an einem nicht temperaturbeaufschlagten Bauteil 15, z. B. an einem Gebäude aufgehängt. Mit dem Kühler 14 sind Sammler 16 über Rohrleitungen starr verbunden, die ihrerseits wiederum mit dem hängenden Kessel 17 in fester Verbindung stehen. Im Betriebszustand wird sich der Kessel 17 infolge der Temperaturbeaufschlagung zusammen mit den Sammlern 16 nach unten ausdehnen. Um nun sicherzustellen, daß auch der Kühler 14 eine infolge der Temperaturbeaufschlagung in dieser Richtung erfolgende Dehnbewegung ausführt, wird dieser, wie aus F i g. 3 ersichtlich, mit den Befestigungselementen versehen. Bei dieser Art der Lagerung des Kühlers 14 in Verbindung mit den Befestigungselementen wird erreicht, daß sich der Kühler 14 infolge der Temperaturbeaufschlagung in der gleichen Richtung wie der hängende Kessel 17 und die Sammler 16 bewegt. Durch das Gewicht des in horizontaler Lage aufgehängten Kühlers 14 wird bereits die achsparallele Verschiebung erreicht, so daß das Führungselement entfallen kann.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ebenfalls ein Führungselement 10,11,12 vorgesehen.

In der F i g. 4 ist die Lagerung an einem Trenngefäß schematisch dargestellt. Das Trenngefäß 18 ist über Konsolen 19 auf der Kesselhausbühnenkonstruktion 20 in der Horizontalebene verschiebbar aufgestellt. Diese Horizontalverschiebung wird dadurch erreicht, daß die infolge der Temperaturbeaufschlagung auftretende Dehnung des Trenngefäßes 18 über eine fest mit dem Trenngefäß 18 verbundene Konsole 21 über ein Gestänge 22 auf einen Winkelhebel 23 übertragen wird, dessen einer freier Schenkel 23' an seinem freien Ende ein Gelenk 24 aufweist, während der andere Winkelschenkel 23" an seinem freien Ende in Form einer Gabel 25 ausgebildet ist. Der Winkelpunkt 26 des Winkelhebels 23 ist, wie in der Fig. 4 dargestellt, an der festen Bühnenkonstruktion 20 (örtlich fester Bauteil) gelagert. In das gabelförmige freie Ende des Winkelschenkels 23" greift das Teil 27 ein, das seinerseits über die Konsole 19 mit dem Trenngefäß 18 fest verbunden ist. In besonderen Konstruktionsfällen kann es aber auch zweckmäßig sein, an beiden freien Enden der Winkelschenkel, z. B. 23' und 23", Gelenkpunkte 24 vorzusehen, wobei dann jedoch der am freien Ende des Winkelschenkels 23" angeordnete Gelenkpunkt über eine Gelenkstange mit dem temperaturbeaufschlagten Bauteil 18 verbunden ist. Es wird also auch bei dieser etwas anderen Art der Lagerung eines temperaturbeaufschlagten Bauteiles erreicht, daß sich dieses gegenüber dem nicht temperaturbeaufschlagten Bauteil, im vorliegenden Falle ist es die Bühnenkonstruktion 20, in der gewünschten Richtung bewegen kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Lagerung von temperaturbeaufschlagten Bauteilen, insbesondere schwerer druckführender Kesselbauteile, wobei die Längenänderung infolge Temperaturschwankungen von Bauteilen, die von einem anderen Bauteil unter einem Winkel abgehen, ausgeglichen sind, dadurch gekennzeichnet, daß an zwei Lagerstellen Befestigungselemente vorgesehen sind, die einen Winkelhebel (1 bzw. 23) aufweisen, der in seinem Winkeldrehpunkt (2 bzw. 26) gelenkig an einem nicht temperaturbeaufschlagten Bauteil (3,15, 20) gelagert ist und dessen einer Winkelschenkel (I' bzw. 23") an seinem freien Ende in Form eines Langloches oder einer Gabel (4 bzw. 25) gleitend geführt ist, in das ein mit dem temperaturbeaufschlagten Bauteil (5,14,18) fest verbundenes Teil (6 bzw. 27) eingreift, während der andere Winkelschenkel (1 bzw. 23') an seinem freien Ende einen Gelenkpunkt (7 bzw. 24) aufweist, der über einen Gelenkstab (8 bzw. 22) mit einem am temperaturbeaufschlagten Bauteil (5,14,18) vorgesehenen weiteren Gelenkpunkt (9 bzw. 21) verbunden ist, und daß zwischen zwei Lagerstellen ein Führungselement (10 bzw. 19) angeordnet ist, das fest mit dem Bauteil (5 bzw. 18) verbunden und an seinem freien Ende in Form einer Gabel oder als Langloch oder als Auflager (11 bzw. 28) ausgebildet ist, in die oder in das ein mit dem temperaturbeaufschlagten Bauteil (5 bzw. 18) fest verbundenes Teil (12) eingreift oder auf welchem Auflager (28) das letztgenannte Teil aufliegt.