DE1501676A1 - Innenrippenrohr fuer druckgas- oder druckoelbeheizte Heizkessel,insbesondere von Sammelheizungsanlagen - Google Patents

Description

• Innenrlppenrohr rur druekgaa- oder druekölbeheizte

  Heizkessel .innbesondere von Sammelheizungsanlagen

  Die Erfindung bezieht sich auf ein Rippenrohr mit einer An-

  zahl von Heizgaskanäle begrenzenden Innenrippen für die aus

  dem Brennraum von druckgas- oder druckölbeheizten Heizkes-

  seln insbesondere von Sammelheizungsanlagen ausströmenden

  heißen Verbrennungsgasen.

  Derartige Innenrippenrohre sind als wesentlicher Bestand-

  teil von Hochleistungsheizkesseln außen von einem Flüssig-

  keitsmantel mit einer verhältnismäßig geringen Dicke umge-

  ben. Im Innern können sie gegebenenfalls auch zugleich die

  mit einem Drucköl- oder Druckgasbrenner beaufschlagte Brenn-

  kammer des Heizkessels umhüllen. An einem Ende des Innenrip-

  penrohres strömen die heißen Verbrennungsgase in die von den

  Innenrippen gebildeten Heizgaskanäle ein. Die am anderen

  Ende ausströmenden abgekühlten Verbrennungegase gelangen

  alsdann in eine Rauchgassammelkammer oder unmittelbar in

  einen Schornstein und damit ins Freie. Meistens umhüllen

  jedoch die Innenrippen einen Hohlraum, der von den heißen

  Verbrennungegasen nicht beaufschlagt und an den Enden durch

  Kappen abgeschlossen ist, wie beispielsweise in der DAS

  1 168 929 der K1 17 f Gr. 5/07 dargestellt ist.

  Heizkessel, insbesondere für Sammelheizungsanlagen mit sol-

  chen Innenrippenrohren als wesentliche Heizfläche zeichnen

  sich durch eine hohe spezifische Heizflächenbelastung von

  etwa 50 bis 60 000 kcal/m2 h und weiterhin durch eine hohe

  Umlaufgeschwindigkeit der erhitzten Flüssigkeit aus, so dae

  bei einem kleinen baulichen Aufwand und geringem Platzbe-

  darf ein Heizkessel gewährleistet wird, der praktisch ohne

  nennenswerte zeitliche Verzögerung eine schnelle Erwärmung

  der Heizkörper ermöglicht.

  r

  Die Innenrippenrohre sind bisher durch Zusammenschweißen

  von einzelnen Profilochienen hergestellt worden. Beispiels-

  weise können hierbei diese Profilschienen einen doppel-T-

  förmigen Querschnitt aufweisen, wobei entsprechend dem ge-

  wählten Außendurchmesser den herzustellenden Innenrippen-

  rohres der eine Plansch jeder Profilschiene gegenüber dem

  anderen Plansch erheblich breiter ist. Diese Profilschienen

  werden entlang den Längskanten ihres breiten Planschen

  flüssigkeitsdicht zusammengeschweißt, so daß die Stege ra-

  dial verlaufen. Nach dem Zusammenschweißen den Innenrippen-

  rohres liegen alsdann auch die Längskanten der aufeinander-

  folgenden schmäleren Plansche lose aneinander, so daß prak-

  tisch allseitig geschlossene Heizkanäle entstehen. Da bei

  dieser Ausführungsform der von den Innenrippen umhüllte

  Hohlraum an beiden Enden abgeschlossen wird, so ist swisohen

  den Längsseiten der schmalen Planschen der aufeinanderfol-

  genden Profilschienen den Innenrippenrohren ein gasdichter

  Abschluß nicht notwendig.

  Die einzelnen Profilschienen können auch einen beliebigen

  z.B. U-förmigen Querschnitt aufweisen. In diesem Falle haben

  die Planschen ungleiche Breite, wobei der Steg radial verläuft

  und wiederum die freie Längskante jedes breiten Plansehen

  einer Profilschiene an das äußere Stegende der folgenden

  Profilschiene in Höhe ihres breiten Planschen flUssigkeite-

  dicht angeschweißt wird. Bei der Wahl einen Profils für die

  Einzelschienen kommt es nur darauf an, daß durch das Zusan-

  menschweißen der einzelnen Profilschienen ein flüssigkeits-

  dichter Außenmantel den Profilrohres entsteht, wogegen die

  den Innenmantel den Innenrippenrohres bildenden Profilsehie-

  nenteile die Heizgankanäle gegeneinander nicht gasdicht ab-

  zuschließen brauchen.

  :in liegt auf der Hand, daß bei den bekannten Innenrippen-

  rohren die einzelnen Profilschienen den gewählten Außendturoh-

  mesner den jeweiligen Innenrippenrohres angepasst werden

  müssen. Dadurch wird jedoch die Herstellung nicht unerheb-

  lich verteuert. Außerdem wird die Herstellung den Innenrip-

  penrohres noch weiterhin durch die unfangreiche sowie seit-

  raubende Schweißarbeit und der damit verbundenen @usricht-

  arbeit noch ungünstig beeinflußt, so daß insgesamt die bis-

  her bekannte Herstellung der Innenrippenrohre als außer-

  ordentlich unwirtschaftlich angesehen werden muß.

  Es besteht daher die Aufgabe der Erfindung darin, das bekannte

  Rippenrihr mit einer Anzahl von Heizkanäle begrenzenden Innen-

  rippen und mit den weiteren eingangs im ersten Absatz erläu-

  terten Merkmalen des Gattungsbegriffes so weiter zu bilden,

  daß die die Iierstellungskoaten verteuernr:e Anpaßarbeit und

  die umfangreichen Schweißarbeiten erheblich vermindert werden.

  Erfindungsgemäß wird diese Aufgai)e in v::rteilhafter Weise da-

  durch gelöst, daß jedes :Zippenrühr aus m-hreren verhältnis-

  mäß-'g breiten sowie i:iehrfach ber;ppten enteil igen und zuvor

  gegebenenfalls auf lie gewünschten Abmessungen kalibrierten

  Plantelstreifen von einer denn Rippenrohr entsprechenden Länge

  und einem etwa kreissegmentförmigen Querschnitt zusammenge-

  schweißt ist, der dem entsprechenden Teil des Gesantquer-

  schn:ttes des her-ustellenden Rippenrohres entspricht.

  Zum gerstellen eines derart-:gei einteiligen berippten :,7antel-

  streifens für ßi.n Inneririt pe:iroizr w.'rd so verfahren, daß ein

  einem mehrfach berippten i:antelstreifen entsprechender Rohling

  mehrmals durch eine den berippten i.Iantelstreiferi entsprechende

  jedoch im Querschnitt in entgegengesetzter Richtung kreisseg-

  mentf5rmig durchgewölbte Profilform einer Strangpresse hin-

  durchgeführt wird. üei einem, auf diese reise im Strangpreßver-

  fahren hergestellten Mantelstreifen sind mithin die radial

  verlaufenden Rippen auf der konvexen Seite des Manteletreifens

  angeordnet. Der daran sich anschließende Arbeitsvorgang wird

  so durchgeführt, daß der mit der itppenseite konvex nach außen

  durchgewölbte Mantelstreifen z.B. --wischen zwei gegebenenfalls

  profilierte Walzen, mittels eines im Querschnitt kammartigen

  Werkzeugen oder dgl. im kalten Zustand zunächst gerade gerich-

  tet bzw. gestreckt und alsdann der Mantelstreifen mit den pa-

  rallel und hochkant stehenden Rippenflächen in einem im Quer-

  schnitt etwa kreissegmentförmigen fett z.A.mitteln einer Prenne

  durch eine nacheinander unter )ruck zwischen die Rippen einzu-

  greifenden Schiene zu einem innen berippten Mantelstreifen

  mit dem gewünschten Außendurchmesser des Rippenrohres durüh-

  gebogen wird.

  Durch diese Maßnahme wird jedoch nicht nur die Aufgabe in

  .günstiger Weise gelöst, sondern darüber hinaus noch eine

  einfache Lagerhaltung gewährleistet. Die zur Verdichtung

  des Gefüges im kalten Zustand bereits in Quer- und Iänge-

  richtung gerade gestreckten Mantelstreifen können vom Walz-

  werk in beliebiger Länge bezogen werden. Es bedarf daher nur

  noch einer kleinen Lagerhaltung. Sie werden lediglich ent-

  sprechend der gewünschten Länge des jeweiligen Rippenrohres

  vom Strang abgeschnitten und alsdann in dem dem Außendurch-

  messer des Rippenrohres entsprechenden Formbett vorwiegend

  im kalten Zustand zu einem kreissegmentförmigen innenbe-

  rippten Mantelstreifen gebogen. Die zu einem Innenrippen-

  rohr gehörenden Mantelstreifen werden zum Zusammenschweißen

  auf einen z.B. zugleich auch den Brennraum der Heizkessel

  umhüllenden Zylinder aus hitzebeständigen Werkstoff mit der

  Rippenseite nach innen aufgelegt und an den außen liegenden

  längslaufenden Stoßstellen flüssigkeitsdicht miteinander

  verschweißt. Da die Rippenhöhe und der Rippenabstand für die

  Innenrippenrohre eines größeren Durchmesserbereiches stets

  gleich groß sein kann, so wird dadurch nicht nur die Lager-

  haltung sondern auch die Fertigung erheblich vereinfacht.

  Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungs-

  gegenstandes dargestellt. Es zeigen in je einer rein schema-

  tischen Stirnansicht:

  Fig.1 einen berippten Mantelstreifen nach Beendi-

  gung des Strangpreßverfahrens,

  Fig.2 den Mantelstreifen nach Pig. 1 ausgerichtet

  und mit gerade gestreckten Querschnitt,

  Fig.3 ein Formbett mit einer angedeuteten Preß-

  vorrichtung beim Durohbiegen eines Mantel-

  etreifens :u einem innen berippten krein-

  segmentförmigen Querschnitt als ein Teil

  eines Innenrippenrohres,

  Fig.4 ein aus den innenberippten Mantelstreifen

  nach Pig.3 zusammengeschweißtes Innenrip-

  penrohr.

  Jedes Innenrippenrohr 1 wird von einer Anzahl mehrfach be-

  rippten Mantelstreifen 2 gebildet. Hei dem gewählten Aus-

  führungsbeispiel hat jeder Mantelstreifen fünf Rippen 3,

  die als Innenrippen auf der konkaven Seite angeordnet und

  etwa radial zur hängsmittelachse des Innenrippenrohres 1

  gerichtet sind, vgl. Fig.4. Die Mantelstreifen 2 werden an

  den Stoßstellen 4 flüssigkeitsdicht zusammengeschweißt und

  bilden mit der Außenseite einen glatten, von einem Flüssig-

  keitsmantel 5 des Heizkessels umspülten Außenmantel 6. Vor

  dem Zusammenschweißen der einzelnen Mantelstreifen 2 werden

  diese mit der Rippenseite auf einen Zylinder bzw. auf ein

  zylindrisches, gegebenenfalls zugleich den Brennraum 7 des

  Heizkessels umhüllendes Flammrohr 7 aufgelegt, welches zu-

  gleich die von den radial verlaufenden Rippen 3 gebildeten

  Heizgaskanälen 9 gegenüber dem Brennraum 7 abschließt und

  vorzugsweise aus einem hitzebeständigen Werkstoff besteht.

  Um hierbei ein axiales Verschieben des Innenrippenrohree 1

  auf dem Flammrohr 8 zu verhindern, werden beide an der Be-

  dienungsseite bzw. an der dem Drucköl- bzw. Druckgasbrenner

  zugekehrten Stirnende an einigen Stellen miteinander ver-

  schweißt. Nach dem Abschleifen der punktartigen Schweiß-

  stellen kann alsdann das Plammrohr 8 im Bedarfsfalle wieder

  ausgewechselt werden.

  Die Anzahl der Rippen 3 eines Mantelstreifens kann auch

  mehr oder weniger als fünf betragen; sie richtet sich le-

  diglich nach der Größe des notwendigen Verkzeugls und der

  hierzu dienenden Strangpresee. Jeder berippte Kantelstrei-

  fen wird aus an sich bekannter Weise einem Rohling ent-

  i

  sprechender Größe durch mehrmaligen Hindurchführen durch

  eine entspreohende@,Yrofilform einer Strangpresse herge-

  stellt. Damit die Herstellung in einfacher Weise im Strsng-

  preßverfahren überhaupt möglich ist, müssen die Rippen 3

  für einen hemmungsfreien Durchlauf durch die Profilform

  divergieren. Der Mantelstreifen wird daher in der Her-

  stellung gegenüber seiner Gebrauchsform nach der entge-

  gengesetzten Seite konvex durehgewölbt, so daß sich die

  Rippen auf der konvexen Seite befinden und auf dieser senk-

  recht stehen. In einer solchen Ausführungsform gemäß Pig.1

  verlassen die auf die gewünschten Maße gewalzten oder ge-

  zogenen Mantelstreifen die Strangpresne.

  Anschließend wird der Mantelstreifen 2 im kalten Zustand

  ausgerichtet und quer zu seiner Längsrichtung z.B. mittels

  gegebenenfalls profilierter Walzen, eines im Querschnitt

  etwa kammartigen Werkzeuges oder dgl. gerade gerichtet bzw.

  gestreckt, no daß der Mantelstreifen die aus Pig.2 ersicht-

  liche Profilform erhält. Durch die Kaltbearbeitung wird

  das Gefüge des Mantelstreifens erheblich verdichtet. In

  dieser Ausführungsform können die Mantelstreifen in belie-

  bigen hängen gelagert und die jeweils gewünschte Inge vom

  Strang abgeschnitten werden.

  Die auf eine bestimmte Länge abgeschnittenen Mantelstrei-

  fen 2 für ein gewünschtes Innenrippenrohr 1 werden in einem

  den Außendurchmesser D des Innenrippenrohres entsprechenden

  und im Querschnitt kreissegmentförmigen Formbett 10 mit der

  Rippenseite nach oben eingelegt. Das Formbett 10 kann bei-

  apielaweine auf dem Arbeitstisch einer Presse befestigt

  oder auch querverschiebbar angeordnet sein. Alsdann wird

  mittels einer nacheinander zwischen die Rippen 3 des Man-

  telstreifens eingreifender Schiene 11 unter dem Druck der

  Prenee der Mantelstreifen zur Rippenseite konkav durchge-

  bogen und außen auf der konvexen Seite etwa dem kreineeg-

  mentförmigen Verlauf des Formbettes 10 angepaßt, wie aus

  der Fig.3 hervorgeht. Die auf diese Weise nunmehr mit

  einer Innenberippung versehenen Mantelstreifen werden darauf

  in der bereits erläuterten Weise zusammenaesohweißt.

  Vor dem Zusammenschweißen können die innenberippten Mantel-

  streifen im Bedarfsfalle noch kalibriert werden. Je nach der

  Größe den Durchmessers einen Innenrippenrohres ist die Kali-

  brierung sogar zwingend notwendig. Hierzu werden die die Ge-

  brauchsform bereits aufweisenden Mantelstreifen nochmals ge-

  glüht und alsdann beispielsweise durch eine die genauen Maße

  aufweisenden Matritze hindurchgezogen. Da die Matritze erst

  an der Auemündung die endgültigen Maße aufweint, so wird

  durch den Ziehvorgang das Gefüge der Mantelstreifen wieder

  verdichtet. Die Oberfläche wird glatt, so daß die Oberfläche

  auf der rippenfreien Seite der zu erhitzenden Flüssigkeit

  und auf der Rippenseite den Heizgasen keinen nennenswerten

  Strömungswiderstand entgegensetzt.

  Selbetverntändlich ist die Erfindung nicht auf nur zylindrische

  Innenrippenrohre beschränkt. Die Innenrippenrohre können auch

  einen beliebigen Querschnitt aufweisen und beispielsweise auch

  quadratisch oder rechteckförmig sein. In diesem Falle verein-

  facht sich die Herstellung insofern, als die vom Strang ab-

  gelängten Mantelstreifen nicht in einem Formbett gebogen son-

  dern gegebenenfalls nur noch kalibriert werden müssen.

Claims (1)

1. gatentanaprüches 1 Rippenrohr mit einer Anzahl von Heizgaskankle begrenzen- den Innenrippen für die aus dem Brennraum von druckgas- oder druckölbeheizten Heizkesseln insbesondere von Sammelheizungs- anlagen ausströmenden heißen Verbrennungsgase, dadurch ge- kennzeichnet, daß jedes Rippenrohr (1) aus mehreren verhklt- nismkßig breiten sowie mehrfach berappten einteiligen und zuvor gegebenenfalls auf die gewünschten Abmessungen kali- brierte Mantelstreifen (2,3) von einer dem Rippenrohr ent- sprechenden Inge und einem etwa kreissegmentförmigen Quer- schnitt zusammengeschweißt ist, der dem entsprechenden Teil des Gesamtquerschnitten des herzustellenden Rippenrohres ent- spricht. 2. Verfahren zum Herstellen eines einteiligen berippten Man- telstreifens für das Innenrippenrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein einem mehrfach berippten Mantelstrei- fen (2) entsprechender Rohling mehrmals durch eine dem berapp- ten Mantelstreifen entsprechende, jedoch im Querschnitt in entgegengesetzter Richtung kreissegmentförmig durchgewölbte Profilform einer Strangpresae hindurchgeführt wird. 3. Verfahren zum Herstellen einen einteiligen berappten Mantel- streifens für das Innenrippenrohr nach den Ansprüchen 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Rippenseite konvex nach außen durchgewölbte Mantelstreifen (2,3) z.B. zwischen zwei gegebenenfalls profilierte Walzen, mittels einen im Querschnitt kammartigen Werkzeugen oder dgl. im kalten Zu- stand zunächst gerade gerichtet bzw. gestreckt und alsdann der Mantelstreifen mit den parallel und hochkant stehenden Rippenflächen in einen im Querschnitt etwa kreiseegmentförmi- gen Formbett (10) z.B. mittels einer Presse durch eine nach- einander zwischen die Rippen eingreifenden Schiene (11) zu einem innen berappten Mantelstreifen mit dem gewünschten Aus- aendurchmeaser den Rippenrohres durchgebogen wird. 4. Verfahren zum Herstellen eines einteiligen berippten Mantelstreifens iUr das Innenrippenrohr nach den Ansprüchen 1 bin 3, dadurch gekennzeichnet, da# jeder In kalten Zu- stand in die gebrauchsfertige lorn gebogene Mantelstreifen (2) ausgeglüht und zum kalibrieren durch eine die aexüaeoh- ten genauen Abmessungen aufweisenden Natritse hindirohae- soaen wird.