DE1812272C - Bandage für Dampferzeuger-Brennkammern - Google Patents

Description

1 2

Die Erfindung betrifft eine Bandage für Dampf- Es ist deshalb üblich (britische Patentschrift

erzeuger-Brennkammem mit mindestens einem obe- 1014 106), weitere Einrichtungen zur Aufnahme ren und einem unteren Träger-Gürtel sowie mit Zug- dieses Drehmoments vorzusehen. Üblicherweise führt gliedern und zusätzlichen Einrichtungen zum Ab- eine Einrichtung senkrecht nach unten von einem stützen der einzelnen Gürtelträger. 5 oberen Gürtelträger zu einem unteren bis -auf. einen

,Die Brennkammern großer Dampferzeuger sind Abstand weniger Zentimeter. Eine Klammer am üblicherweise von oben her aufgehängt und mit unteren Gürtelträger wirkt mit dieser Einrichtung dampferzeugenden Rohren ausgekleidet. Wenn die zusammen, so daß kein Drehmoment entsteht, son-Einheit ihre Betriebstemperatur annimmt, dehnt sich dem nur eine Kraft senkrecht zur Brennkammerdie Brennkammer in senkrechter und horizontaler xo wand. Dies wird über der ganzen Höhe der Einheit Richtung aus. Manche Einheiten werden in der wiederholt, und zwischen jedem Paar von Gürtel-Brennkammer mit Überdruck, dagegen andere mit trägem sind üblicherweise drei oder vier solcher senk-Unterdruck betrieben. In beiden Fällen muß für recht verlaufender Einrichtungen angeordnet. Von kurzzeitige Druckanstiege in der Brennkammer auf dem untersten Gürtelträger verlaufen gleichzeitig Grund kleinerer Brennkammerverpuffungen oder auf 15 solche Einrichtungen nach oben.
Grund des Zündens zusätzlicher Brenner Vorsorge Bei einer solchen Anordnung müssen diese senkgetroffen werden. Diese Druckunterschiede ver- recht verlaufenden Einrichtungen in ziemlich großer Ursachen Verformungen der Brennkammer und Anzahl über der gesamten Höhe der Einheit angeerzeugen hohe Spannungen an verschiedenen Stellen, ordnet sein und bilden ein ziemlich dichtes Rahmenso daß die Isolierung zerstört wird, wenn nicht Vor- ao werk, so daß die Einheit nur noch begrenzt zugängrichtungen zum Versteifen der Brennkammer vor- lieh ist. Außerdem sind beträchtliche Materialmengen gesehen sind. Deshalb werden üblicherweise Ban- für diese Einrichtungen erforderlich,
dagen (z. B. USA.-Patentschrift 3 277 870) verwen- Der Erfindung hegt die Aufgabe zugrunde, das

det. Sie sind außerhalb der Brennkammer angeordnet Drehmoment eines Gürtelträgers um seinen Befesti- und an ihr befestigt und begrenzen die Verformung as gungspunkt ohne übermäßige Kräfte in den Befestider Brennkammerwand. Da der Druck in der gungsvorrichtungün aufzunehmen.
Brennkammer auf alle Wände wirkt, sind die ein- Außerdem sollen die dafür erforderlichen Material-

zelnen Gürtelträger auf ge^enübe. liegenden Wänden mengen so klein wie möglich gehalten und gleichdurch Zugstangen miteinander verbunden, so daß zeitig das bisher verwendete dichte Rahmenwerk mit sie entsprechende Reaktionskräfte aufeinander aus- 30 der entsprechenden beschränkten Zugänglichkeit der üben. Brennkammer vermieden werden.

Die senkrecht gerichtete Ausdehnung eines großen Erfindungsgemäß soll diese Aufgabe dadurch gelöst

Dampferzeugers liegt in der Größenordnung von etwa werden, daß die zusätzlichen Abstützeinrichtungen 30 cm auf seiner gesamten Höhe. Außerdem tritt für die einzelnen Gürtelträger .-υ* an den Gürtelnoch eine horizontal gerichtete Ausdehnung der 35 trägern befestigten Annen bestehen und dabei jeweils Brennnkammerwände auf. Die außerhalb der Brenn- zwei übereinanderliegende Trägergürtel so zusamkammer angeordneten Gürtelträger haben niedrigere menwirken, daß an den oberen Trägern nach unten Temperaturen als die Wände und dehnen sich nicht ragende Arme und an den unteren Trägern eine so stark wie die Brennkammerwände aus. Deshalb gleich große Anzahl nach oben ragender Arme angeist es üblich, die Trägergürtel an den Brennkammer- 40 bracht sind und jeweils ein oberer Arm und ein wandrohren in verschiedenen Höhen zu befestigen, unterer Arm in seitlicher Richtung hintereinander so daß sie sich zusammen mit den Rohren in senk- liegen und gegeneinander wirkend angeordnet sind, rechter Richtung bewegen. Das Ausmaß dieser Be- Nach der Erfindung soll also eine Bandage ge-

wegung hängt von der senkrecht gerichteten Aus- schaffen werden, bei der das Drehmoment der Gürteldehnung des Dampferzeugers in der Höhe der Träger- 45 träger durch ihr Gewicht ausgeglichen wird. Die gürtel ab. In horizontaler Richtung ist der Gürtel- Drehmomente höherer und tieferer Gürtelträger träger an einer Stelle fest mit der Brennkammerwand gleichen sich über senkrecht verlaufende Arme aus. verbunden und kann an anderen Stellen an der Die horizontal gerichteten Kräfte werden zwischen Brennkammerwand gleiten. Die Zugstangen zwischen diesen senkrechten Armen an einer Stelle ausgegegenüberliegenden Gürtelträgern sind dicht an der 50 glichen, wo das Drehmoment des einen GUrtelträgers Brennkammerwand angeordnet, so daß sie ihre Tem- die richtige Reaktionskraft zum Ausgleich des Drehperatur annehmen. Auf diese Weise ist die waage- moments des anderen ergibt. Diese Anordnung wird rechte Bewegung gegenüberliegender Giirtelträger der über die gesamte Höhe des Dampferzeugers wiederAusdehnung der Brennkammer angeglichen. holt, und die GUrtelträger sind in Paaren zusammen-Die Gürtelträger sind an den Brennkammerwänden 55 gefaßt, so daß die Notwendigkeit für senkrechte exzentrisch aufgehängt, und ihr Gewicht verursacht Arme, die Über die halbe Höhe der Einheit verein Drehmoment um die Befestigungsstelle. Es können laufen, entfällt,

auch noch zusätzliche Kräfte an den GUrtelträgern Die Zeichnungen stellen Ausführungsbeispiele des

auftreten, wenn sie z, B. zur Befestigung von Rohren Erfindungsgegenstandes dar. Hs zeigt oder anderen Teilen dienen. Die Aufnahme des Dreh· 60 F i g. 1 einen Querschnitt durch eine Brennkammer moments in den Befestigungsvorrichtungen würde mit der Anordnung der GUrtelträger, dort hohe Kräfte entwickeln. Dies beeinträchtigt Pig· 2 eine Seitenansicht der Einrichtung zum

aber die Gleitfähigkeit, die auf Grund der Relativ- Ausrichten der Gürtelträger, bewegung zwischen der Brennkammerwand und den Fig. 3 einen Schnitt längs Linie 3-3 in Fig. 2, Oürtelträgern erforderlich ist und würde außerdem 6s Fig. 4 eine Seitenansicht einer ähnlichen Vorrichschr hohe lokale Drehmomente und entsprechende tung, jedoch mit einem Zugbolzen, Spannungen In den Brennkammerwandrohren ent- Fig, 5 einen Schnitt längs Linie 5-5 in Fig. 4.

wickeln. fn F i g. 1 ist die Brennkammer 2 dargestellt, deren

3 4

Wände mit lotrecht verlaufenden dampferzeugenden Gürtelträgern ermöglicht werden, Deshalb gleiten die

Rohren 3 ausgekleidet sind. Arme 25 und 27 mit ihren Flanschaußenflächen auf-

Der Dampferzeuger ist in seiner gesamten Höhe einander. Die Berührungsstelle in der Ebene 28 wird

an seinen Wänden mit Rohren ausgekleidet Diese so gewählt, daß die horizontalen Kräfte gerade die Rohre dehnen sich hei Beheizung in ihrer Längs- 5 Drehmomente der Gürtelträger ausgleichen. Ist das

richtung aus. Gewicht der Gürtelträger gleich, so entwickeln sie

Da die parallel verlaufenden Rohre aneinander- die gleichen Drehmomente, und der Abstand L₁ der geschweißt sind, dehnen sich die Brennkammerrohr- Ebene 28 von der Befestigungsebene des höheren wände auch in waagerechter Richtung aus. Damit der Gürtelträgers ist gleich dem Abstand L., der Ebene 28 rechteckige Grundriß der Brennkammer unter samt- io von der Befestigungsebene "des tieferen'Gürtelträgers. liehen Druckbedingungen erhalten bleibt, sind gegen- Werden die Drehmomente verschieden, so sollen überhegende Gürtelträger 4 und 5 bzw. 6 und 7 an sich die Abstände L₁ und L., umgekehrt wie die Drehgegenuberhegenden Wänden der Brennkammer ange- momente der Gürtelträger um ihre Befestigungsstellen ordnet. Die Trägergürtel sind in verschiedenen Höhen verhalten. Sind die Gürtelträger zusätzlichen Bedes Dampferzeugers in der in den Fig. 2 und 4 15 lastungen ausgesetzt, wie z.B. durch Rohrhalterundargestellten Weise befestigt. Ein erhöhter Brenn- gen, so müssen diese Belastungen bei der Bestimmung kammerdruck preßt die Rohre nach außen gegen von L₁ und L₂ in Betrachr gezogen werden, so daß z. B. den Gürtelträger 4, der so eine Verformung der an der Ebene 28 die horizontalen Kräfte stets die Brennkammerwand verhindert. Der Gürtehräger 5 Drehmomente der Gürtelträger ausgleichen,
dient auf der gegenüberliegenden Wand dem gleichen ao Auf ähnliche Weise sind die Gürtelträger 5, 6 Zweck. Die Zugstangen 8 verbinden die Enden der und 7 mit den nächst höheren Gürtelträge πι gegegenüberliegenden Gürtelträger und halten die koppelt. Die übrigen Gürtelträger des Dampferzeugers Gürtelträger in der gewünschten Lage. Die Zug- sind in ähnlicher Weise zu Paaren wie die Gürtelstangen 8 bestehen aus verschiedenen Teilen und träger 4 und 22 zusammengefaßt,
liegen auf dem größten Teil ihrer Erstreckung an der »5 Die in der Zeichnung nact, rechts und horizontal Rohrwand an, so daß dieser Teil die Rohrtemperatur gerichtete Kraft auf den Arm 25 drückt den oberen annimmt und so sich jede Zugstange im gleichen Maß Gürtelträger 22 von der Brennkammerwand, weg. Die wie die betreffende Brennkammerwand horizontal gleiche Kraft wirkt in entgegengesetzter Richtung auf ausdehnt. Auf diese Weise bewegen sich die Gürtel- den Arm 27 und drückt den unteren Gürtelträger 4 träger mit der sich dehnenden Brennkammer aus- 30 gegen die Brennkommerwand. Damit die Brenneinander, so daß ihr Abstand von den Brennkammer- kammerwände diese horizontalen Belastungen nicht wänden erhalten bleibt. aufnehmen müssen, wird die gleiche Anordnung wie

Der untere Gürtelträger 4 (Fig. 2) ist an Brenn- in Fig. 2 auf der entgegengesetzten Seite der Einheit

kammerwandrohren 3 durch Bügel 17 und Bolzen 18 verwendet. Der Gürtelträger 5 liegt dem Gürtelträger 4

befestigt. Nahe der Mitte der Brennkammerwand ist 35 direkt gegenüber, und ein weiterer Gürtelträger liegt

diese Befestigung starr, während an anderen Stellen dem Gürtelträger 22 gegenüber. Die auf die höheren

jeweils ein Langloch vorgesehen ist, so daß sich die und tieferen Gürtelträger ausgeübten horizontalen

Brennkammer relativ zu der Verstärkungsstrebe Kräfte werden durch die Zngstargen 8 übertragen,

horizontal ausdehnen kann. Das Gewicht des Gürtel- und die Brennkammerwandrohre 3 müssen diese

trägers 4 erzeugt ein Drehmoment um die einseitige 40 Kräfte nicht aufnehmen.

Halterung. Ein zusätzlicher Bolzen oberhalb des J_n F i g. 4 und 5 ist eine andere Anordnung dar-

Bolzens 18 könnte dieses Drehmoment wirksam auf- gestellt, bei der der tiefere Gürtelträger 4 wieder an

fangen, würde jedoch beträchtliche Kräfte in dieser den Brennkammerwandrohren 3 durch Bügel 17 und

Befestigungsvorrichtung erzeugen. Auf diese Weise Bolzen 18 befestigt ist. Der höhere Gürtelträger 22

wurden die Rohre 3 auf Biegung beansprucht. 45 ist an den Brennkammerwandrohren 3 durch Bügel

Der nächst höhere Gürtelträger 22 ist auf ähnliche 23 und Bolzen 24 befestigt. Ein senkrechter Arm 35

Weise an Rohren 3 durch Bügel 23 und Bolzen 24 ist an dem höheren Gürtelträger 22 angeschweißt und

befestigt. Auch in diesem Gürtelträger ergibt sich ein "erläuft senkrecht nach unten. Ähnlich ist ein senk-

Drehmoment, das durch sein Gewicht erzeugt wird. rechter Arm 37 an dem tieferen Gürtelträger 4 ange-

Ein senkrechtef Arm in Form eines Doppel-T-Trägers 50 schweißt und verläuft parallel zu dem oberen Arm 35

25 ist an den oberen Gürtelträger 22 angeschweißt nach oben. Der obere Arm 35 befindet sich brenn-

und führt senkrecht nach unten. Ein senkrechter kammerseitig neben dem unteren Arm 37. Auf der

Arm 27 ist an die untere Verstärkungsstrebe 4 ange- Höhe der E^ene 28, die nach dem zuvor beschrie-

schweißt und führt senkrecht nach oben, und zwar benen Verfahren ausgesucht worden ist, sind Löcher

parallel zu dem Arm 25. Die Arme sind so ange- 53 in die senkrecht verlaufenden Arme gebohrt. Ein

ordnet, daß sie um eine mittlere Ebene 28 mit ihren Zugbolzen 38 ist durch beide Arme gefuhrt und steht

Flanschaußenflächen aufeinandergleiten, unter Spannung. Der Zugbolzen ist mi t Wiegescheiben Das Drehmoment des höheren Gürtelträgers 22 39 und einer Mutter 40 versehen, die durch eine

wird durch das Drehmoment des unteren Gürtel- Punktschweißuag gesichert ist. Zwischen beiden

trägers 4 ausgeglichen. Die daher wirksame Kraft 60 senkrechten Armen besteht ein geringer Abstand 42.

wird durch den Arm 27 auf den Arm 2S ausgeübt. Wenn die Einheit auf ihre Betriebstemperatur kommt,

Eine gleich große, ttber entgegengesetzt gerichtete bewegen sich die höheren und tieferen Gürteltriiger 4

horizontale Kraft wirkt auf den Arm 27 vom Arm 25. und ti in senkrechter Richtung auseinander. Der

Diese Kräfte gleichen einander aus. Bolzen 38 kippt dann auf den Wiegescheiben 39 und Da die Arme 25 und 27 auf umgebungstemperatur 6j übertrügt weiterhin die horizontal gerichteten Kräfte

bleiben, während die Brennkammerwandrohre 3 auf und gestattet gleichzeitig die freie Relativbewegung in

etwa 380⁰C erhitzt werden, muß eine senkrechte senkrechter Richtung. Obwoh! die Anordnung mit

Relativbewegung zwischen den höheren und tieferen Wiegescheiben vorgezogen wird, kann dasselbe En

gebnis durch die Venvendung eines Langlochs erreicht werden, das ein Gleiten des Bolzens gestattet, oder durch die Venvendung eines genügend langen Bolzens, dessen Biegsamkeit die senkrechte Bewegung ermöglicht.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Bandage für Dampferzeuger-Brennkammern mit mindestens einem oberen und einem unteren TrägergUrtel sowie mit Zuggliedern und zusätzlichen Einrichtungen zum Abstützen der einzelnen Gürtelträger, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Abstützeinrich- tungen (25, 27 bzw. 35, 37) für die einzelnen Gürtelträger (4 bis 7, 22) aus an den Gürtelträgern (4 bis 7, 22) befestigten Armen (25, 27 bzw. 35, 37) bestehen und dabei jeweils zwei übereinanderliegende Trägergürtel (4 bis 7 und 22) so »o zusammenwirken, daß an den oberen Trägern (22) nach unten ragende Arme (25 bzw. 35) und an den unteren Trägern (4 bis 7) eine gleich große Anzahl nach oben ragender Arme (27 bzw. 37) angebracht sind und jeweils ein oberer Arm (25 bzw. 35) und ein unterer Arm (27 bzw. 37) in seitlicher Richtung hintereinandei liegend und gegeneinander wirkend angeordnet sind.

2. Bandage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme aus lotrecht an die Gürtelträger (4 bis 7 und 22) angeschweißten und aneinandergleitenden Trägern (25, 27) bestehen, wobei der untere, nach oben ragende Arm (27) zwischen dem oberen Arm (25) und der Brennkammer liegt.

3. Bandage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme aus lotrecht an die Gürtelträger (4 bis 7 und 22) angeschweißten und einen Zwischenraum (42) zwischen einander lassenden Trägern (35, 37) bestehen, wobei der obere, nach unten ragende Arm (35) zwischen dem unteren Arm (37) und der Brennkammer liegt und beide Arme (35, 37) Über einen Zugbolzen (38) miteinander verbunden sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen