DE2213229A1 - Einrichtung zur abstuetzung von rohrwaenden eines dampferzeugers durch bandagen - Google Patents

Description

Tpat/1645/S/Ob

Einrichtung zur Abstützung von Rohrwänden eines Dampferzeugers durch Bandagen

Die Erfindung betrifft eine Abstützung hängender Membranwände einer Brennkammer eines Dampferzeugers an- lotrechten Stielen einer Bandage, die vom Kesselgerüst getragen werden. Es sind Abstützelemente zwischen den Membranwänden und den Stielen angeordnet, die aus doppelgelenkigen Abstandseisen mit parallelliegenden Schwenkbolzen bestehen, deren Lagerböcke einerseits mit den Membranwänden und andererseits mit den Stielen verbunden sind. Sogenannte Membranwände eines Zwanglaufdampferzeugers bestehen meist aus mäanderförmigen oder spiralförmigen Strangrohren, die durch Flossen oder Stege zu gasdichten und hängesteifen Rohrwänden verschweißt sind. Ihre Zugfestigkeit ist begrenzt, so daß sie durch zusätzliche Gewichte der Bandagen nicht belastet werden dürfen. Durch Annahme der Betriebstemperatur dehnen sich die Membranwände aus. Während der spannungsfreie waagerechte Ausgleich der Wärmedehnung durch die Schwenkbewegung der Abstandseisen erfolgt, besteht die Schwierigkeit darin, lotrechte Wärmedehnungsunterschiede zwischen den Stielen der Membranwände spannungsfrei auszugleichen.

Es ist bekannt (DT-OS 1.401.312) Abstützelemente aus doppelgelenkigen Abstandseisen mit parallelliegenden Schwenkbolzen zwischen Rohrwänden und lotrechten Stielen anzuordnen, wobei die Lagerböcke einerseits mit den Rohrwänden und andererseits mit den Stielen starr verbunden sind. Der lotrechte Wärmedehnungsunterschied zwischen den Rohrwänden und den Stielen wird durch

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Verlängerung der Schwenkbolzen erzielt, wodurch ein axiales-G-elenkspiel entsteht. Dadurch werden Auflageabstände für die Schwenkbolzen in den Lagerböcken vergrößert, so daß die Biegebeanspruchungen der Schwenkbolzen ansteigen. Daraus ergibt sich bei einer hohen Brennkammer, bei der Wärmedehnungsunterschiede in der Größenordnung τοη 700 mm auszugleichen sind und Yerpuffungsdruckkräfte je Verbindungselement von etwa 2,5 t auf die Stiele übertragen werden, daß anstatt der Schwenkbolzen von etwa 25 mm Durchmesser mit einem Auflageabstand von 85 mm verlängerte Schwenkbolzen angewendet werden müssen, die einen Durchmesser von etwa 60 mm und einen Auflageabstand von etwa 800 mm aufweisen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei hohen Brennkammern Maßnahmen zu treffen, damit lange Schwenkbolzen vermieden werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß einerseits die Lagerböcke mit den Membranwänden oder mit waagerechten Bandagentragern starr verbunden sind und daß andererseits die Lagerböcke an den Stielen und rechtwinkelig zu den Achsen der Schwenkbolzen fest abgestützt, jedoch in axialer Richtung verschiebbar geführt angeordnet sind.

Die Verbindungselemente weisen eine an sich bekannte Form auf. Durch die verschiebbare Anordnung ihrer Lagerböcke an den Stielen wird erzielt, daß zum Ausgleich der Wärmedehnungsunterschiede in axialer Richtung zu den Schwenkbolzen keine Gelenkspiele benötigt werden. Daher werden bei hohen Brennkammern lange Gelenkbolzen vermieden.

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Durch die einerseits starre Verbindung der Lagerböcke entweder mit den Membranwänden oder mit waagerechten Bandagenträgern folgen die Abstützelemente mit ihren Lagerböcken nach der Art Ton Schwenkkonsolen den relativen Bewegungen gegenüber den Stielen. Die Verbindungselemente stützen sich direkt an den Stellen der Stiele fest ab, an die sie von den Membranwänden oder von den waagerechten Bandagenträgern verschoben und von den Stielen geführt worden sind. Dadurch wird der Vorteil erzielt, daß die biegesteife Ausbildung je eines Zwischengliedes, nämlich die Ausbildung langer Schwenkbolzen in einfacher Weise, gespart wird.

Die Stiele können zweckmäßig axial zu den Schwenkbolzen gerichtete seitliche Nuten aufweisen, in denen die Ränder von Fußplatten der Lagerböcke angeordnet sind. Die Lagerböcke folgen den relativen Bewegungen, indem die Ränder der Fußplatten in den Nuten gleiten. Die Nuten halten die Fußplatten rechtwinkelig zu den Achsen der Schwenkbolzen fest, so daß die Abstützelemente beliebig auf Zug oder auf Druck beansprucht werden können.

Die seitlichen Nuten der Stiele können aus Blechstreifen gebildet sein, die ein C-förmiges Querschnittsprofil aufweisen und an den Flansch des Walzprofiles der Stiele angeschweißt sind. Die Blechstreifen werden als Meterware wirtschaftlich hergestellt, deren erforderliche Länge.in verschiedenen Höhenlagen leicht angepaßt wird.

Die Lagerböcke können mit den Membranwänden derart starr verbunden sein, indem sie an Zugbändern für die Membranwandauf-

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hängung angeschweißt sind, wobei die Zugbänder am oberen Ende mit den Membranwänden starr verbunden sind. Gleichzeitig werden die Zugbänder anliegend an den Membranwänden durch paarweise angeschweißte und auseinanderliegende kurze Kammbleche und Querbolzen verriegelt. Dadurch wirken die Zug- und Druckkräfte auf einen größeren Teil der Wandfläche, wobei vermieden wird, daß sich geringe Wärmedehnungsunterschiede zwischen den Zugbändern und den Membranwänden als Spannungen auf die Membranwände auswirken können. Weiterhin wird vermieden, daß die Gewichte der Abstützelemente die Membranwände belasten.

In dem Falle, daß einerseits die Lagerböcke mit waagerechten Bandagenträgern starr verbunden sind, können die lotrechten Stiele über Verbindungseisen an den Zugbändern der Membranwandaufhängung angeschweißt sein, so daß die Stiele die Kesselisolierung überragen. Dadurch können die Stiele nur kurz ausgebildet sein, so daß etwa die 1 1/2-fache Länge des Wärmedehnungsunterschiedes für die Länge der Stiele ausreichend ist. Es ist zweckmäßig, waagerechte Bandagenträger an ihren Enden starr an den Lagerböcken zu befestigen und die kürzeren Stiele über Verbindungseisen mit Zugbändern zu verschweißen. Derart werden die waagerechten Bandagenträger an den Enden verankert« Die Ankerkraft kann dabei durch Stützwinkel auf einer großen Breite von den Zugbändern auf je eine Nebenwand übertragen werden. Die an den Stielen beweglich angeordneten Lagerböcke der Abstandselemente übertragen die Ankerkräfte gegenüber den übrigen Abstandselementen in entgegengesetzter Eichtung auf die Nebenwände O

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere

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darin, daß die biegesteife Ausbildung langer Schwenkbolzen eingespart wird. Daraus ergibt sich eine Vereinfachung in der Herstellung und in der Lagerhaltung, weil alle Abstützelemente zur Abstützung der Membranwände eines Dampferzeugers gleich ausgebildet und gleich dimensioniert sind und weil zur Verankerung von waagerechten Bandagenträgern ebenfalls gleich ausgebildete und gleich dimensionierte Abstützelemente verwendet werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Übersicht der Anordnung, wobei sowohl Brennkammer-Membranwände als auch waagerechte Bandagenträger mit lotrechten Stielen am Kesselgerüst aufgehängt sind;

Fig. 2 eine Teil-Draufsicht nach der Schnittebene der Linie A-A der Fig. 1;

Fig. 3 eine Teil-Ansicht der Stelle B der Fig. 1;

Fig. 4 eine Draufsicht nach der Schnittebene der Linie C-C der Figur 3 und

Fig. 5 eine Ansicht nach der Schnittebene der Linie D-D der Fig. 2.

Gemäß der Fig. 1 ist die Brennkammer 1 von Membranwänden 2 umgeben. Die Zugbänder 3 sind an der Außenseite anliegend an den Membranwänden der Brennkammer angeordnet. Sie sind am oberen Ende mit den Membranwänden fest verbunden. Sie reichen nach unten bis zu der Unterstützungskonstruktion 4 für den Brennkammer trichter, mit der sie verbunden sind. Die Zugbänder 3

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sind an den Deckenträgern 5 des Kesselgerüstes befestigt, so daß die Membranwände 2 hängend angeordnet sind.

Die Bandagenträger 6 sind als Fachwerke ausgebildet. Sie liegen außerhalb der Kesselisolierung und umschließen waagerecht in mehreren Höhenlagen den Brennkammerteil des Dampferzeugers. Sie dienen zur waagerechten Abstützung der hängenden Membranwände 2 und gleichzeitig als begehbare Bühnen für die Bedienung des Dampferzeugers. Die Bandagenträger 6 sind innen durch lotrechte Stiele 7 verbunden, die aus einem biegesteifen Profilwalzeisen bestehen. Sie sind gleichmäßig verteilt am Umfang der Brennkammer 1 angeordnet. Sie sind an den Deckenträgern 5 durch Hängeeisen 8 befestigt.

Durch die Erwärmung der Membranwände 2 auf die Betriebstemperatur werden auch die Zugbänder 3 erwärmt. Dadurch verlängern sich beide gegenüber den Stielen 7 um etwa 700 mm in Pfeilrichtung E nach unten. Zwischen den Stielen 7 und den Membranwänden 2 sind Abstützelemente angeordnet, die waagerechte Zug- oder Druckkräfte bis etwa 2,5 t je Abstützelement auf die Stiele 7 übertragen und eine lotrechte Verschiebung in Pfeilrichtung E zulassen.

Gemäß den Figuren 3 und 4 besteht jedes Abstützelement aus einem doppelgelenkigen Abstandseisen 9, das mit einem Lagerbock 10 und mit einem Lagerbock 11 durch je einen Schwenkbolzen 12 gelenkig verbunden ist. Die Achsen der Schwenkbolzen sind parallel und lotrecht angeordnet. Einerseits ist der Lagerbock 10 mit der Membranwand 2 starr verbunden, indem er an dem Zugband 3 angeschweißt ist, das am oberen Ende mit der Mem-

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branwand starr verbunden ist und in der Nähe des Abstandselementes durch Kammbleche 13 mit Querbolzen 14 verriegelt ist. Andererseits ist der Lagerbock 11 mit dem Stiel 7 in waagerechter Richtung fest verbunden, jedoch so, daß er in lotrechter Hichtung verschiebbar angeordnet ist.

Die Fußplatte 15 ist mit ihren Rändern in lotrechten seitlichen Nuten 16 des Stieles 7 angeordnet. Die Nuten 16 werden durch einen Blechstreifen 17 gebildet, der durch Biegung eine C-förmige Querschnittsform aufweist und der an dem Stiel 7 angeschweißt ist.

Gemäß den Figuren 2 und 5 werden die Bandagenträger 6 an den Enden über Abstützelemente verankert, die aus doppelgelenkigen Abstandseisen 9', Lagerböcken 10' und 1V und Schwenkbolzen 12' bestehen. Die Fußplatten 15' der Lagerböcke 11' sind in lotrechten seitlichen Nuten 16' der Stiele 7' angeordnet, so daß die Lagerböcke 11' in lotrechter Richtung verschiebbar angeordnet sind. Die Stiele 7' sind durch Verbindungseisen 18 mit den Zugbändern 5 verschweißt, so daß sie jeweils mit den Nebenwandteilen der Membranwand starr verbunden sind. Diese Anordnung der Abstandselemente dient zur Verankerung der Bandagenträger 6. Die Kräfte F werden als Ankerkräfte G auf einen breiten Streifen (Fig. .5) über Stützwinkel 19 in die Nebenwandteile abgeleitet.

Der spannungsfreie Ausgleich der Wärmedehnungsunterschiede in waagerechter Richtung und parallel zu den Membranwänden erfolgt durch Schwenkbewegungen der doppelgelenkigen Abstandseisen 9 und 9', wobei Zug- oder Druckkräfte rechtwinkelig zu den Mem-

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branwänden übertragen werden.

Gleichzeitig erfolgt der Ausgleich der Wärmedehnungsunterschiede in lotrechter Richtung. Während der Inbetriebsetzungszeit bewegen sich alle Abstandseisen 9 in Pfeilrichtung E (Fig. 3) nach unten, da sie schwenkkonsolenartig durch die Lagerböcke an den Membranwänden 2 befestigt sind. Dadurch werden die Lagerböcke 11 in der Pfeilrichtung E verschoben, so daß sich die Angriffspunkte der Abstandseisen 9 an den Stielen 7 lotrecht verschieben. Die Ränder der Fußplatten 15 gleiten in den Nuten 16 nach unten, so daß waagerechte Druck- oder Zugkräfte über die Stiele 7 auf die Bandagenträger 6 übertragen werden.

An den Enden der Bandagenträger 6 erfolgt der spannungsfreie Ausgleich der Wärmedehnungsunterschiede zur Verankerung, indem sich die Stiele 7^f in Pfeilrichtung E nach unten bewegen (Fig. 5). Die Lagerböcke 10' sind starr mit den Bandagenträgern 6 verbunden, so daß die Lagerböcke 11' durch die Abstandseisen 9' schwenkkonsolenartig gehalten werden. Die Angriffspunkte der Abstandseisen 9' werden auf den Stielen 7' verschoben· Dabei gleiten die Ränder der Fußplatten 15' in den seitlichen Nuten 16' der Stiele 7'.

Während der Auskühlzeit erfolgt der spannungsfreie Wärmedehnungsausgleich entgegen der Pfeilrichtung E. Während des kalten oder warmen Beharrungszustandes sind die Wärmedehnungsunterschiede ausgeglichen.

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Claims (1)

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   PATENTANSPRÜCHE

   h/Anordnung von Abstützelementen, die aus doppelgelenkigen Abstandseisen mit zwei"Lagerböcken und parallelliegenden Schwenkbolzen gebildet sind und die zur waagerechten Ab-. Stützung von an einem Kesselgerüst hängenden Membranwänden eines hohen Dampferzeugers dienen, wobei vom Kesselgerüst getragene und außerhalb der Kesselisolierung liegende lotrechte Stiele und waagerechte Bandagenträger vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß einerseits die Lagerböcke (10, 10') mit den Membranwänden (2) oder mit den waagerechten Bandagenträgern (6) starr verbunden sind und daß andererseits die Lagerböcke (11, 11') an den Stielen (7, 7'). und rechtwinkelig zu den Achsen der Schwenkbolzen (12, 12') durch eine GIeitvorrichtung fest abgestützt, jedoch in axialer Richtung (E) verschiebbar und von den Stielen geführt angeordnet sind.

   2ο Anordnung von Abstützelementen nach Anspruch«1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stiele (7, 7') axial zu den Schwenkbolzen (12, 12') seitliche Nuten (16, 16') aufweisen, in denen die Ränder von Fußplatten (15, 15') der Lagerböcke (11, 11') gleitend angeordnet sind.

   3. Anordnung von Abstützelementen nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Nuten (16) aus Blechstreifen (17) gebildet sind, die ein C-förmiges Querschnittsprofil aufweisen und an den Stielen (7) angeschweißt sind.

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   4. Anordnung von Abstützelementen nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Lagerböcke (10) an Zugbändern (3) der Membranwandaufhängung angeschweißt sind, wobei etwa in der Höhenlage der Abstützelemente an den Membranwänden paarweise angeschweißte Kammbleche (13) mit Querbolzen (14) vorgesehen sind.

   5. Anordnung von Abstützelementen zur Verankerung der waagerechten Bandagenträger nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Lagerböcke (10^!) einerseits mit den Enden der Bandagenträger (6) starr verbunden sind und daß andererseits die Lagerböcke (11') verschiebbar geführt an den Stielen (7') fest abgestützt angeordnet sind, die über Verbindungseisen (18) mit Zugbändern (3) verschweißt sind, wobei zur Halterung der Zugbänder an den Membranwänden Stützwinkel (19) angeschweißt sind.

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