DE1526168C - Überbrückungselement für gas dicht verschweisste Rohrwande von Dampferzeugern - Google Patents

Description

Durch die Verwendung des an sich bekannten, Faltkanten aufweisenden Bleches und dadurch, daß das dehnbare Blech wesentlich dünner ist als die Wanddicke der Rohre, werden die guten Dehnungseigenschaften des Bleches für das erfindungsgemäße Überbrückungselement uneingeschränkt nutzbar gemacht, so daß dieses alle im Betrieb auftretenden Beanspruchungen aufnimmt, insbesondere auch die scharfen Beanspruchungen beim Anfahren des Dampferzeugers aus dem kalten Zustand. Dadurch, daß die Verbindungsstege des Überbrückungselementes etwa gleich dick sind wie die Wanddicke der Rohre, ergibt sich ein günstiges Verhalten des Überbrückungselementes unter den Betriebseinflüssen, weil die Stege keinen Verformungen unterliegen. Dadurch, daß der dem dehnbaren Blech benachbarte Rand der Verbindungsstege nicht nur dem Verlauf der Stirnkante des Bleches, sondern auch der Neigung der Parallelogrammflächen an der Stirnkante angepaßt ist, ergibt sich eine gute Verbindbarkeit von Steg und Blech durch Schweißen, da keine Verformungsarbeiten am Blech notwendig sind, um dessen Stirnkante der Kontur des Steges anzupassen. Durch das Verschweißen der Verbindungsstege mit dem dehnbaren Blech von dessen Stirnkante her wird eine sichere gasdichte Verbindung zwischen diesen Teilen gewährleistet, weil hierbei die zu schweißende Naht besser zugänglich ist als beim Schweißen von der anderen Seite her.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der folgenden Beschreibung an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 in perspektivischer Darstellung einen Teil eines Überbrückungselementes nach der Erfindung und

Fig. 2 im Schnitt zwei Ausführungsbeispiele der Verbindung zwischen dem dehnbaren Blech eines Überbrückungselementes und je einer Rohrwand.

In Fig. 1 ist das dehnbare Blech des Überbrückungselementes mit 1 bezeichnet, das sich aus kongruenten Rhomboiden2 zusammensetzt, die von zickzackförmigen Faltkanten des Bleches begrenzt sind. Die Rhomboide sind schiefwinklige Parallelogrammflächen, deren nichtparallele Seiten ungleich lang sind und die zu der Blechebene geneigt sind. In jeder durch vier Parallelogrammflächen gebildeten Ecke 3 stoßen jeweils zwei stumpfe Winkel α und zwei spitze Winkel β der Parallelogrammflächen aneinander. Bei der Darstellung in F i g. 1 ist jeweils die vierte Parallelogrammfläche nicht sichtbar, weshalb in der einen Ecke 3 nur ein Winkel α und in der anderen Ecke 3 nur ein Winkel β zu sehen sind. Das dehnbare Blech 1 hat durch die beschriebene Formgebung die Eigenschaft, sich bei einem auf das Blech in der X-Richtung ausgeübten Zug auch in der Y-Richtung zu verlängern.

Zur Verbindung des dehnbaren Bleches 1 mit einer Rohrwand werden erfindungsgemäß Stege 4 vorgesehen, die rechtwinklig zur Ebene des Bleches 1 stehen und von denen in Fig. 1 nur einer am oberen Ende des Bleches dargestellt ist. Den in F i g. 1 dargestellten Steg 4 erhält man aus einem Blechstreifen, der ungefähr in der Mitte mittels eines Schneidbrenners so zerschnitten wird, daß die beiden dabei entstehenden Teile 5 und 6 jeweils einen Rand aufweisen, der sowohl in seinem Verlauf als auch in seiner Neigung dem Verlauf und der Neigung der Parallelogrammflächen des Bleches 1 angepaßt ist. Diese Anpassung des Randes der Teile 5 und 6 erhält man durch eine zum Blechstreifen geneigte Einstellung des Schneidbrenners, der dann zickzackförmig über den Blechstreifen geführt wird. Das dehnbare Blech 1 wird dann zwischen die ihm angepaßten Ränder der beiden Teile 5 und 6 geklemmt, worauf mit Hilfe eines Schweißbrenners von außen die Ränder mit der Blechkante verschmolzen werden, so daß sich eine Schweißraupe 7 ergibt. Diese Raupe kann ohne Verwendung zusätzlichen Schweißwerkstoffes gebildet werden.

is Dementsprechend wird auch das untere Ende des Bleches 1 mit einem Steg 4 versehen. Die Stege 4 werden dann, wie in Fig. 2 dargestellt, jeweils mit einem Rohr 8 einer Rohrwand 9 bzw. einem Rohr 10 einer Rohrwand 11 verschweißt. Die Rohrwände9

ao und 11, deren Rohre jeweils unter sich über Flossen 13 bzw. 16 dicht miteinander verschweißt sind, bilden die Auskleidung eines Dampferzeugers, beispielsweise von dessen Brennkammer. Die Wände 9 und 11 sind einem durch die Pfeile 12 angedeuteten

as Wärmeeinfall ausgesetzt, der von einer Überdruckfeuerung ausgehen kann. Die Rohrwände 9 und 11 sind von Arbeitsmittel durchströmt, das unterschiedlichen Zustand aufweisen kann. So können beispielsweise die Rohre der Wand 9 von Wasser oder einem Dampf-Wasser-Gemisch durchströmt sein, während die Rohre der Wand 11 von überhitztem Dampf durchströmt sind. Die Folge davon ist, daß die Wände 9 und 11 im Betrieb unterschiedlichen Wärmedehnungen unterworfen sind, indem sich die Wand 11 in Achsrichtung ihrer Rohre mehr dehnt als die Wand 9. Diese Dehnungen werden von dem dehnbaren Blech 1 aufgenommen, das zugleich eine Abdichtung des von den Wänden 9 und 11 begrenzten Raumes nach außen bildet. Wesentlich ist, daß die Verbindungsstege zwischen dem Blech 1 und dem Rohr 8 bzw. 10 möglichst kurz sind, so daß sie die Temperatur der Wand des Rohres 8 bzw. 10 annehmen. Um das Blech 1 vor direktem Wärmeeinfall zu schützen, sind das oberste Rohr 8' der Wand 9 und das unterste Rohr 10' der Wand 11 in an sich bekannter Weise mit Flossen 14 bzw. 15 versehen, die einander überlappen.

Während im unteren Teil der F i g. 1 das Blech 1 zwischen den Teilen 5 und 6 des Steges 4 eingeklemmt und verschweißt ist, ist im oberen Teil der Fig. 2 gezeigt, daß es nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung genügt, nur den Teil 5 als Verbindungssteg zu verwenden. Auch in diesem Falle ist das Blech 1 von außen mit dem Steg 4 ohne Benutzung von Zusatz-Schweißwerkstofl verschmolzen. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung schneidet man zweckmäßig zwei Stege aus einem Blechstreifen mit Hilfe eines Schneidbrenners aus, indem der Schneidbrenner in einem für beide Stege gemeinsamen Schnitt die dem Verlauf und der Neigung der Parallelogrammflächen des Bleches angepaßten Ränder herstellt. Der dabei -entstehende zweite, dem Teil 6 in F i g. 1 entsprechende Teil des Blechstreifens wird dann als zweiter Verbindungssteg am anderen Ende des Bleches 1 verwendet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1 2 ■ schiedlichen .Wärmedehnungen def Rohrwände den Patentansprüche: von diesen begrenzten Raum des Dampferzeugers nach außen abzudichten.

1. Überbrückungselement für jeweils zwei be- Aus der französichen Patentschrift 1417 606 ist nachbarte, sich unterschiedlich dehnende, gas- 5 ein Überbrückungselement der eingangs genannten dicht verschweißte Rohrwände von Dampferzeu- Art bekannt, das aus einem in Längsrichtung gegern, wobei zwischen einem dehnbaren Blech schlitzten Wellrohr mit an den Rändern des Schlit- und den Rohren benachbarter Wände Verbin- zes angebrachten Stegen besteht, mit denen das EIedungsstege vorgesehen sind, deren dem Blech ment an den Rohrwänden befestigt wird. Beim bebenachbarter Rand dem Verlauf der Stirnkante io kannten Überbrückungselement ist dessen Wanddes Bleches angepaßt ist, dadurch gekenn- dicke gleich der der Stege, wodurch auch die Stege zeichnet, daß bei Verwendung eines an sich Verformungen unterworfen werden, wenn die durch bekannten, durch zickzackförmige Faltkanten das Element verbundenen Rohrwände sich relativ gebildeten dehnbaren Bleches, dessen Faltkanten zueinander bewegen. Solche Verformungen können schiefwinklige, zur Blechebene geneigte Par- 15 zu Überbeanspruchungen führen. Außerdem ist die allelogrammflächen derart begrenzen, daß in Herstellung des Überbrückungselementes aufwendig, jeder durch vier Parallelograrrunflächen gebildet denn die Verbindung zwischen den Rändern des ten Ecke jeweils zwei stumpfe und zwei spitze Wellrohres und den Stegen muß vom Rohrinnern Winkel aneinanderstoßen, das dehnbare Blech her geschweißt werden. Dies hat den weiteren Nachwesentlich dünner ist als die Wanddicke der 20 teil, daß die Sicherheit, eine gasdichte Verbindung Rohre, daß die Verbindungsstege etwa gleiche zu erhalten, beeinträchtigt ist Schließlich ist wegen Dicke wie die Wanddicke der Rohre aufweisen der schlechten Zugänglichkeit beim Schweißen die und daß der dem Blech benachbarte Rand der Größe des Wellrohrdurchmessers nach unten be-Verbindungsstege auch der Neigung der Par- grenzt.

allelogrammflächen an der Stirnkante des 25 Aus dem deutschen Gebrauchsmuster 1877 537

Bleches angepaßt ist und der so angepaßte Rand ist eine dehnbare Blechplatte bekannt, die durch

der Stege mit dem dehnbaren Blech von dessen Bilden von zickzackförmigen Faltkanten so ge-

Stirnkante her verschweißt ist. formt ist, daß diese schiefwinklige, zur Blechebene

2. Element nach Anspruch 1, dadurch ge- geneigte Parallelogrammflächen begrenzen, wobei kennzeichnet, daß zwei Verbindungsstege aus 30 in jeder durch vier Parallelogrammflächen gebildeeinem Blechstreifen in der Weise hergestellt sind, ten Ecke jeweils zwei stumpfe und zwei spitze Windaß die auch der Neigung der Parallelogramm- kel aneinander stoßen. Durch diese Platten wird flächen angepaßten Ränder der beiden Stege eine gute Dehnbarkeit in Längsrichtung wie in Querdurch einen für beide Stege gemeinsamen richtung der Platte erzielt, so daß sie gut für Ver-Schnitt eines Schneidbrenners entstehen. 35 kleidungen von Wärmeübertragern geeignet sind.

3. Element nach Anspruch 1, dadurch ge- Über das Anbringen solcher Platten an sich relativ kennzeichnet, daß jeder Steg aus einem Blech- zueinander bewegenden Rohrwänden von Dampfstreifen in der Weise hergestellt ist, daß der erzeugern ist den Gebrauchsmusterunterlagen nichts auch der Neigung der Parallelogrammflächen an- zu entnehmen.

gepaßte Rand durch einen Schnitt eines Schneid- 40 Eine gefaltete Blechplatte gleicher Formgebung brenners entsteht und daß das dehnbare Blech ist auch aus der USA.-Patentschrift 2 963 128 be" zwischen dem Steg und dem gleichzeitig ent- kannt, wobei diese Platte jedoch zwischen zwei stehenden Rand des restlichen Blechstreifens ein- ebenen Platten angeordnet ist und mit diesen zugeklemmt und mit diesen beiden Teilen ver- sammen ein Sandwichelement bildet. Durch die Verschweißt ist. ■ ": 45 bindung mit den beiden ebenen Blechplatten gehen

4. Element nach Anspruch 1, dadurch ge- die guten Dehneigenschaften der gefalteten Blechkennzeichnet, daß die Ränder der Verbindungs- platte verloren.

stege mit dem dehnbaren Blech ohne Eintrag Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auszusätzlichen Schweißwerkstoffes verschweißt sind. gehend von dem eingangs genannten Stand der Tech-

50 nik ein Überbrückungselement zu schaffen, das einen sowohl konstruktiv als auch herstellungsmäßig gün-

stigen Anschluß an den Rohrwänden ermöglicht. Er-

findungsgemäß wird diese Aufgabe" dadurch gelöst,

. : daß bei Verwendung eines an sich bekannten, durch

55 zickzackförmige Faltkanten gebildeten dehnbaren

Die Erfindung betrifft ein Überbrückungselement Bleches, dessen Faltkanten schiefwinklige, zur für jeweils zwei benachbarte, sich unterschiedlich Blechebene geneigte Parallelogxammflächen derart dehnende, gasdicht verschweißte Rohrwände, ,von begrenzen, daß in jeder durch vier Parallelogramm-Dampferzeugern, wobei zwischen einem dehnbaren . flächen gebildeten Ecke jeweils zwei stumpfe und Blech und' den Rohren benachbarter Wände Verbin- 60 zwei spitze Winkel aneinanderstoßen, das dehnbare dungsstege vorgesehen sind, deren dem Blech be- Blech wesentlich dünner ist als die -Wanddicke der nachbarter Rand dem Verlauf der Stirnkante des Rohre, daß die Verbindungsstege etwa gleiche Dicke Bleches angepaßt ist. Solche Uberbrückungselemente _wi_e die Wanddicke der Rohre aufweisen und daß werden bei Dampferzeugern, deren Rohrwände un- der dem Blech benachbarte Rand der Verbindungsgleicher Wärmedehnung unterworfen sind und die 65 stege auch der Neigung der Parallelogrammflächen als aufgeladene Dampferzeuger betrieben werden, an der Stirnkante des Bleches angepaßt ist und der am Übergang von einer Rohrwand zur anderen auf so angepaßte Rand der Stege mit dem dehnbaren deren Rückseite vorgesehen, um trotz der unter- Blech von dessen Stirnkante her verschweißt ist.