DE1767514B2 - Rohrbogen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Rohrbogen für Feststoffpartikeln enthaltende Medien, wobei auf der Innenwand im Bereich der Krümmung in den Durchflußquerschnitt hineinragende Prallflächen vorgesehen sind.

In der erdölverarbeitenden Industrie werden Rohrbogen in großen Mengen, insbesondere in den Spaltanlagen verwendet, wo diese Teile durch Innendruck, Temperatur und teilweise großen Prallverschleiß beansprucht werden. Lange Zeit hatten die Rohrbogen glatte Innenwände, weil man dabei davon ausging, daß dadurch das Medium am besten und mit dem wenigsten Verschleiß umgelenkt werden kann. Da diese Annahme offenbar nicht immer richtig war, wurde vorgeschlagen, bei Rohrkrümmern in Rohrleitungen, in denen scharfkantiges körniges Gut gefördert wird, Fenster vorzusehen, in die verschleißfeste und auch schnell auswechselbare Platten eingesetzt wurden. Zur Verminderung des Verschleißes wurde dabei vorgeschlagen, die Platte aus Kunststoff herzustellen und auf dieser Platte einzelne Vorsprünge oder auch Aussparungen anzubringen. Damit wurde erreicht, daß sich infolge der erzeugten Turbulenz von dem zu fördernden Gut einiges ablagerte und dadurch als Verschleiß-Schutz wirkt. In einem anderen Falle wurden ebenfalls Vorsprünge als gesonderte Teile in die Wand des Krümmers eingesetzt. In beiden Fällen waren an den Vorsprüngen Prallflächen vorhanden, wobei aber diese Prallflächen so angeordnet waren, daß die im Medium enthaltenden Feststoffkörper an diesen Flächen mehr oder weniger vorbeigleiten und diese abschleifen. Darüber hinaus konnten diese bekannten Rohrbogen mit Prallflächen nicht für höhere Temperaturen, wie sie insbesondere beispielsweise in Spaltanlagen der Erdölindustrie herrschen (etwa 1000° C), und auch nicht für Geschwindigkeiten der Feststoffpartikeln bis nahe der Schallgrenze verwendet werden, da es hierzu nicht ausreicht, Prallflächen aus Plättchen oder Prallplatten einzubauen.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Rohrbogen zu schaffen, weleher wesentlich widerstandsfähiger gegen Prallverschleiß ist und bei dem die Nachteile der bisher bekannten Rohrbogen vermieden werden. Insbesondere sollte eine Konstruktion angewandt werden, bei welcher die Prallflächen in die Wand des Krümmers eingearbeitet oder eingegossen sind.

Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß zur Verwendung des Rohrbogens bei höheren Temperaturen und bei Geschwindigkeiten des Mediums bis zum Bereich der Schallgeschwindigkeit, insbesondere bei Spaltanlagen, die Prallflächen Bestandteil der Wand sind und in der Projektion des Einlaufquerschnitts senkrecht zur Richtung des in den Bogen einfließenden Mediums liegen.

Vorteilhaft sind im gekrümmten Teil des Auslaufs mehrere senkrecht zur Strömungsrichtung liegende Prallflächen vorgesehen.

Es sind heute bei den in den Rohrbogen fließenden Medien schon Geschwindigkeiten bis zu 250 m/ see bekannt. Diese Geschwindigkeiten liegen schon im Bereich der Schallgeschwindigkeit, bei der auch gasförmige Medien ein anderes Verhalten zeigen als bei wesentlich niedrigeren Geschwindigkeiten. Enthalten diese Medien jetzt noch Feststoffpartikeln, so ist ein spitzer Aufprallwinkel auf einen festen Gegenstand, hier die Rohrinnenwand, sehr schlecht. Der günstigste Bereich des Aufprallwinkels liegt bei etwa 90°. Dadurch wird nämlich eine Verwirbelung der Randzone des Mediums erreicht, welche insbesondere die Feststoffteilchen so weit abbremst, daß der Verschleiß der Wand wesentlich vermindert wird, weil die Wirbelzone als Bremse wirkt. Da mit dieser Wirbelzone aber auch eine Verlangsamung der Geschwindigkeit des Gasstromes eintritt, sollte die lichte Weite des Rohrbogens nicht verringert werden.

Tn den Zeichnungen ist eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt
F i g. 1 einen Querschnitt durch einen Rohrbogen,

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F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie TI-IT der Prallfläche 24 usw. Zwischen den Prallflächen und

Fig. 1. der anschließenden Wand soll aber im allgemeinen

Nach Fig. 1 besitzt der Rohrbogen 11 eine Ein- ein Winkel von 90⁼ vorhanden sein. Es kann aller-

laufseite 12 und eine Auslaufseite 13. Die Projektion dings bei bestimmten Geschwindigkeiten besser sein,

des Einlaufquerschnittes 12 auf die Rohrinnenwand 5 die an die Prallflächen anschließende Wand ciwas

in Richtung des einfließenden Mediums ist in senk- auszukehlen oder mit einem anderen Winkel an die

recht zur Richtung 14 des Mediums liegende Prall- Prallflachen anstoßen zu lassen.

flächen 15, 16, 17, 18 aufgeteilt. Die im Medium Der Durchflußquerschnitt des Rohrbogens spielt

vorhandenen Feststoffpartikeln treffen also etwa mit für die Anordnung der Prallflächen keine Rolle. Es

einem Winkel von 90° auf die Prallflächen auf. Die io sind nämlich Querschnitte bekannt, welche nach

Breite der Prallflächen vergrößert sich nach dem In- außen kleiner werden, um dem Medium dort eine

neren des Rohrbogens zu, so daß die PralIflache 16 größere Geschwindigkeit zu geben, so daß im Bogen

breiter ist als 15 und 17 breiter ist als 16 und 18 eine nicht turbulente Strömung entsteht,

breiter als 17. Die Faktoren, um die jeweils die nach- Auch die Innenwand 31 des Rohrbogens kann ge-

ste Fläche breiter ist als die vorhergehende, können 15 gebenenfalls mit kleineren Prallflächen versehen wer-

hierbei aus dem Krümmungsradius 19 gewonnen den, weil die von den Flächen 15 bis 18 abgeprallten

werden. Die Innenkanten 20 der Prallflächen 15 bis Feststoffpartikeln nicht direkt zu den Flächen 23 bis

18 sollten nämlich auf einer Linie 21 liegen, welche 26 geführt werden, sondern erst noch einmal an der

der Bogenkrümmung entspricht. Dadurch wird er- Innenwand 31 anprallen. Di dort anzuordnenden

reicht, daß der lichte Querschnitt des Fogcns nicht 20 Prallflächen müssen dann entsprechend schräg ins

oder nur unwesentlich verringert wird. Rohrinnere zeigen, damit sie senkrecht zur Strömungs-

Nach Fig.2 stellen die Prallflächen 15 bis 18 richtung der Partikeln stehen. Zur Verbesserung des

etwa rechteckige Streifen dar, welche von oben nach Verschleißwiderstandes können die Prallflächen auch

unten verlaufen und welche in ihrer Ebene gekrümmt mit einem widerstandsfähigen Metall, z. B. Hartme-

sind. Die Krümmung paßt sich ebenfalls dem Quer- 25 tall, gepanzert werden, wie es in F i g. 1 bei 32 darge-

schnitt des Bogens an, so daß sich ein glatter Über- stellt ist. Es empfiehlt sich, die Kanten zwischen den

gang zwischen den Prallflächen 15 bis 18 und der Prallflächen und den anschließenden Wänden nicht

übrigen Wand 22 des Rohrbogens 11 ergibt. scharf auszubilden. Der Abrunciungsradius darf aber

Die linke Seite der F i g. 1 zeigt eine entsprechende auch nicht zu groß gemacht werden, da sonst hier Anordnung von Prallflächen 23 bis 26 an dem Aus- 30 wieder ungünstige Aufprallwinkel entstehen, welche lauf des Rohrbogens. Hierbei sind die Prallflächen zum vorzeitigen Verschleiß führen, untereinander geneigt angeordnet, damit sie immer Es ist auch möglich, den Rohrbogen symmetrisch genau senkrecht zur Strömung 27 bis 30 stehen. Es in bezug auf die Anordnung auf die Prallflächen austritt nämlich an den Prallflächen auch eine gewisse zubilden, wodurch dann der Bogen ohne besondere Umlenkung der Strömungsrichtung ein, wodurch die 35 Vorschrift eingebaut werden kann, da Ein- und Aus-Feststoffpartikeln ebenfalls eine andere Richtung er- laufseite hinsichtlich der Prallflächen gleich sind, halten. Dimit die Feststoffe immer etwa einen Auf- Man kann auch die Funktion von Prallfläche und anprallwinkel von 90° auf die Prallflächen 23 bis 26 schließender Wand vertauschen, indem man die Ströerhalten, sind diese Prallflächen nicht mehr unterein- mungsrichtung im Bogen ändert. Es ist dann nur daander parallel, wie z.B. die Prallflächen 15 bis 18, 40 für Sorge zu tragen, daß die jeweils als PrallfTächen sondern immer mehr geneigt, d. h. die Prallfläche 25 benutzten Flächen senkrecht zu der zugehörigen hat zur Prallfläche 23 einen größeren Winkel als die Strömungsrichtung stehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Rohrbogen für Feststoffpartikeln enthaltende Medien, wobei auf der Innenwand im Bereich der Krümmung in den Durchflußquerschnitt hineinragende Prallflächen vorgesehen sinH, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verwendung des Rohrbogens (11) bei höheren Temperaturen und bei Geschwindigkeiten des Mediums bis zum Bereich der Schallgeschwindigkeit, insbesondere bei Spaltanlagen, die Prallflächen (15 bis 18) Bestandteil der Wand sind und in der Projektion des Einlaufquerschnitts (12) senkrecht zur Richtung (14) des in den Rohrbogen (11) einfließenden Mediums liegen.

2. Rohrbogen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichm; daß im gekrümmten Teil des Auslaufs (13) außerdem mehrere senkrecht zur Strömungsrichtung (27 bis 30) liegende Prallfiächen (23 bis 26) vorgesehen sind.

3. Rohrbogen nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrbogeninnenwand in der Projektion des Einlaufquerschnitts (12) in von außen nach innen breiter werdende Prallfiächen (16 bis 18) aufgeteilt ist.

4. Rohrbogen nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallflächen (15 bis 18, 23 bis 26) eitva rechteckige Streifen darstellen, welche in ihrer Ebene gekrün rit sind.

5. Rohrbogen nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Inn> ikanten (20) der Prallflächen auf Linien (21) liegen, welche der Bogenkrümmung entsprechen.

6. Rohrbogen nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Prallfläche (15 bis 18, 23 bis 26) mindestens mit der in Strömungsrichtung davorliegenden Seitenwand einen rechten Winkel bildet.

7. Rohrbogen nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallflächen außerhalb des freien Querschnittes bzw. der lichten Weite des Rohrbogens liegen.

8. Rohrbogen nach Anspruch 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 Prallflächen mit einem dem Medium angepaßten widerstandsfähigen Metall, z. B. Hartmetall, gepanzert sind.