DE1767514A1 - Rohrbogen - Google Patents

Description

^H Rohrbogen**

Die Erfindung betrifft einen Rohrbogen,insbesondere für Spaltanlagen,mit hoher Beanspruchung durch Prallverschlei ss.

In der erdölverarbeitenden Industrie verden Rohrbogen in grossen Mengen,insbesondere in den Spaltanlagen verwendet, vo diese Teile durch Innendruck,Temperatur und teilweise grossen Prallverschleiss beansprucht verden,Bisher hatten die Rohrbogen glatte Innenwände,veil man davon ausging, dass dadurch das Medium am besten und mit dem venigsten Verschleiss umgelenkt verden kann.Bs hat sich aber gezeigt,dass besonders dann,venn im Fördermedium auch noch Peststoffpartikel vorhanden sind,ein Prallverschleiss auftritt,gegen die die bishereige Form der Bogen nicht sehr viderstandsfähi& ist»Man hat versucht,die Widerstandsfähigkeit durch eine Vergrößerung des Krümmungsradius zu verbessernοAus Einbaugründen lässt sich aber der Irümmunfs-

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Krümmungsradius nicht beliebig vergrössem,wodurch auch veiterhin der Aufprallwinkel der Feststoffpartikel auf die Rohrinnenwand im ungünstigen Berreich bleibt» Daraufhin ist man dazu übergegangen ,den Verschleiss in Kauf su nehmen und die Haltbarkeit des Rohrbogens dadurch zu verlängern,dass man die Wanddicken extrem vergrössert hat. Aber auch dies führte nicht sum Ziel.ebenso sind Versuche mit Keramik-Auskleidungen fehl geschlagen«

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde»einen Rohrbogen zu schaffen,welcher wesentlich widerstandsfähiger gegen Prallverschleiss ist,als alle bisherigen Formen. Ausserdem besitzt dieser Bogen noch den Vorteil,dass der freie Durchflussquerschnitt nicht verkleinert wird und die Geschwindigkeit des Mediums nicht wesentlich gebremst wird.

Die Lösung der Aufgabe besteht darin,dass die der Strömung entgegenstehenden Seiten der inneren Rohrbogenflache in mehrere senkrecht zur Strömungsrichtung liegende Prallflächen aufgeteilt sind.

Vorteilhaft ist die Projektion des Einlaufquerschnittes auf die Rohrbogeninnenwand in von aussen nach innen breiter werdende Prallflächen aufgeteilt.Zweckmässig liegen die Prallflächen ausserhalb des freien Querschnittes bzw.der lichten Weite des Rohrbogens.

Es sind heute bei den in den Rohrbogen fliessenden Medien schon Geschwindigkeiten bis zu 25o m/sec bekannt.Diese Geschwindigkeiten liegen schon im Berreich der Schallgeschwindigkeit ,bei der auch gasförmige Medien ein anderes Verhalten zeigen,als bei wesentlich niedrigeren Geschwindigkeiten.Enthalten diese Medien jetzt noch Peststoff partikel, so ist ein spitzer Aufprallwinkel auf einen

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festen Gegenstand„hier die Rohrinnenwand,sehr schlechte Der günstigste Be~ reich des Aufprallwinkels liegt bei etwa 9o°„Dadurch vird nämlich eine Verwirbelung der Randzone des Mediums erreicht ,welche insbesondere die Feststoff-» teilchen soweit abbremst_rdass der Verschleiss der Wand wesentlich verhindert wird,weil die Virbelzone als Bremse wirkt«Da mit dieser Virbelzone aber auch eine Verlangsamung der Geschwindigkeit des Gasstromes eintritt,sollte die lichte Veite des Rohrbogens nicht verringert werden.

In den Zeichnungen ist eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung dargestellt und zwar ze$t Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Rohrbogen Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig» 1.

Nach Figur 1 besitzt der Rohrbogen 11 eine Einiaufseite 12 und eine Auslaufseite 13.Die Projektion des Einlaufquerschnittes 12 auf die Rohrinnenwand in Richtung des einfliessenden Mediums ist in senkrecht zur Richtung 14 des Mediums liegende Prallflächen 15,16,17,18 aufgeteilt. Die im Medium vorhandenen Feststoffpartikel treffen also etwa mit einem Vinkel von 9o° auf die Prallflächen auf« Die Breite der Prallflächen vergrössert sich nach dem

Inneren des Rohrbogens zu,sodass die Prallfläche 16 breiter ist als 15 und 17 breiter ist als 16 und 18 breiter als Die Faktoren,um die jeweils die nächste Fläche breiter ist als die vorhergehende,können hierbei aus dem Krümmungsradius 19 gewonnen werden.Die Innenkanten 2o der Prallflächen 15-18 sollten nämlich auf einer Linie 21 liegen,, welche der Bogenkrümraung entspricht«Dadurch wird erreicht, dass der lichte Querschnitt des Bogens nicht oder nur unwesentlich verringert wird«

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Nach Figur 2 stellen die Prallflächen 15-18 etwa rechteckige Streifen dar,welche von oben nach unten verlaufen und velche in ihrer Ebene gekrümmt sind.Die Krümmung passt sich ebenfalls dem Querschnitt des Bogens an,sodass sich ein glatter übergang zwischen den Prall» flächen 15-18 und der übrigen Wand 22 des Rohrbogens 11 ergibt.

Die linke Seite der Figur 1 zeigt eine entsprechende Anordnung von Prallflächen 23*26 an dem Auslauf des Rohrbogens ο Hierbei sind die Prallflächen untereinander geneigt angeordnet,damit sie immer genau senkrecht zur Strömung 27-30 stehen.Es tritt nämlich an den Prallflächen auch eine gewisse Umlenkung der Strömungsrichtung ein,wodurch die Feststoffpartikel ebenfalls eine andere Richtung erhalten.Damit die Feststoffe immer etwa einen Aufprallwinkel von 9o° auf die Prallflächen 23-26 erhalten,sind diexe Prallflächen nicht mehr untereinander parallel, wie z.B. die Prallflächen 15-18,sondern immer mehr geneigt,d.h.die Prallflächen 25 hat zur Prallfläche 23 einen grusseren Winkel als die Prallfläche 24 usw.Zwischen den Prallflächen und der an3chliessenden Wand soll aber im allgemeinen ein Winkel von 9o° vorhanden sein.Es kann allerdings bei bestimmten Geschwindigkeiten besser sein, die an die Prallflächen anschliessende Wand etwas auszukehlen oder mit einem anderen Winkel an die Prallflächen anstossen zu lassen.

Der Durchflussquerschnitt des Sohrbogens spielt für die Anordnung der Prallflächen keine Rolle.Es sind nämlich Querschnitte bekannt,welche nach aussen kleiner werden, um dem Medium dort eine grössere Geschwindigkeit zu geben,

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- 5 sodass in Bogen eine nicht turbulente Strömung entsteht.

Auch die Innenwand 31 des Rohrbogens kann gegebenenfalls mit kleineren Prallflächen versehen verden, veil die von den Flächen 15-18 abgeprallten Feststoffpartikel nicht direkt zu den Flächen 23-26 geführt verden,sondern erst noch einmal an der Innenwand 31 anprallen.Die dort anzuordnenden Prallflächen müssen dann entsprechend schräg ins Rohrinnere zeigen,damit die senkrecht zur Strömungsrichtung der Partikel stehen.Zur Verbesserung des Verschielssviderstandes können die Prallflächen auch mit einem widerstandsfähigen Metall,z.B.Hartmetall gepanzert verden,vie es in Figur 1 bei 32 dargestellt ist,Es empfiehlt sich,die Tanten zvisehen den Prallflächen und den anschllessenden Wänden nicht scharf auszubilden. Der Abrundungsradius darf aber auch nicht zu gross gemacht verden,da sonst hier vieder ungünstige Aufprallvinkel entstehen,velche zum vorzeitigen Verschleiss führen«

Ss ist auch möglich,den Rohrbogen symmetrisch in Bezug auf die Anordnung auf die Prallflächen auszubilden,vodurch dann der Bogen ohne besondere Vorschrift eingebaut verden kann,da Bin-und Auslaufseite hinsichtlich der Prallflächen gleich sind.Man kann auch die Funktion von Prallfläche und anschliessender Wand vertauschen,indem man die Strömung srichtung im Bogen ändert«Bs ist dannn nur dafür Sorge zu tragen,dass die jeweils als Prallflächen benutzten Flächen senkrecht zu der zugehörigen Strömungsrichtung stehen.

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Claims (6)

Patentansprüche

1.) Rohrbogen,insbesondere für Spaltanlagen,mit hoher Beanspruchung durch Prallverschleiss, dadurch gekennzeichnet, dass die der Strömung entgegenstehenden Seiten der inneren Rohrbogenflachen in mehrere senkrecht zur Strömungsrichtung liegende Prallflächen (15,16,17,16,23, 24,25,26) aufgeteilt sind.

2«) Rohrbogen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrbogeninnenwand in der Projektion des Einlauf querschnitte 3 (12) in von aussen nach innen breiter «erdende Prallflächen (15,16,17,18) aufgeteilt ist.

3.) Rohrbogen nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Prallflächen (15-18,23-26) etwa rechteckige Streifen darstellen,velche in ihrer Ebene gekrümmt sind.

4.) Rohrbogen nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenkanten (2o) der Prallflächen auf Linien (21) liegen,welche der BogenkrUmmung entsprechen.

5.) Rohrbogen nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Prallflächen (23-26) zueinander geneigt sind.

6.) Rohrbogen nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass jede Prallfläche mit der anschüessenden Seitenwand einen rechten Winkel bildet.

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7·) Rohrbogen nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Prallflachen ausserhalb des freien Querschnittes bzw.der lichten Veite des Rohrbogens liegen«

8,) Rohrbogen nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der freie Querschnitt des Rohrbogens in an sich bekannter Weise eine andere als eine runde Form besitzt·

9«) Rohrbogen nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet» dass die Prallfl&chen mit einem dem Medium angepassten widerstandsfähigen Hetall,z.B.Hartmetall,gepanzert sind.

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