DE2247263C3 - Bandage für ebene Wände von Dampferzeugern - Google Patents

Description

ie Erfindung betrifft die die ebenen Außenwände :s Dampferzeugers umschließende horizontale Bandage zur Aufnahme des Brennnkammerdruckes. wöbe die Bandage aus jeweils von Ecke zu Ecke des Dampf erzeugen; verlaufenden Bandagenträgern besteht, ar denen sich die Außenwände über Halterungen abstützen iyid die mit den an die parallel zu ihnen verlaufen den Außenwände anschließenden Außenwanden be weglich verbunden sind.

Es ist im Dampfkesselbau bekannt. Dampfkessel mn Bandagen auszuführen, bei welchen die Enden dei Bandagenträger durch ein Hebelgetriebe miteinandei verbunden sind. Bei diesen Konstruktionen werden die Bandagenträger wie ein Träger auf zwei Stützen durch den Brennkammerdruck belastet, wobei relativ große Durchbiegungen der Bandagenträger auftreten. Um die Durchbiegung in normalen Grenzen zu halten, müsser die Bandagenträger entsprechend stark ausgebildei werden, so daß in den Bandagenträgern verhältnismä Big viel Konstruktionsgewicht konzentriert ist.

Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gestellt, das Konstruktionsgewicht der Bandagenträger bei gleicher Durchbiegung zu reduzieren, wobei gleichzeitig eine Wärmedehnung des Kesselkörpers zulässig ist, die nicht immer gleichmäßig verläuft.

Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Bandagenträger an allen Verbindungsstellen mit dem nächsten Bandagenträger mittels einer den Schnittwinkel zwischen den Bandagenträgern konstant haltenden, eine Verschiebung der Bandagenträger ermöglichenden Einrichtung verbunden sind. Merkmale der weiteren Ausbildung der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung ist in den F i g. 2 bis 12 beispielsweise und schematisch dargestellt.

F i g. 1 zeigt eine bekannte Ausführung der Bandagen

Fig.2 zeigt Bandagen, die durch paarweise angeordnete Lenker miteinander verbunden sind:

Fig.3 und 4 zeigen je eine Bandagenkonstruktion unter Verwendung von Gleitführungen;

F i g. 5 und 6 zeigen mit Laschen verbundene Bandagen:

F i g. 7 zeigt eine Bandagenführung, bei welcher sich die Bandagenträger gegenseitig abstützen;

F i g. 8 zeigt die Verbindung eine · Rohrwand mit einer Bandage;

Fig.9 zeigt die Verbindung einer Rohrwandecke mit der Bandage;

F i g. 10 zeigt im Schnitt einen Aufriß zu F i g. 6; F i g. 11 zeigt eine Konstruktionsvariante zu F i g. 7; F i g. 12 zeigt einen Schrägriß zu F i g. 6.

In F i g. 1 ist ein Teil einer Brennkammer dargestellt, die bekannter Weise in Richtung der Brennkammerwände, deren Rohrwände 10 und U durch Striche symbolisiert sind, durch Bandagenträger 1 und 2 versteift sind. Die Bandagenträger 1 und 2 können sich dabei frei durchbiegen, wobei die Durchbiegung eine Funktion des Bandagenquerschnittes und der Bandagenlänge ist. Da die Durchbiegungen der Bandagenträger mit der vierten Potenz der Trägerlänge und das maximale Biegemoment mit dem Quadrat der Trägerlänge wachsen, ergeben sich bei größeren Kesselabmessungen sehr große Bandagequerschnitte. Eine starre Verbindung der einzelnen Bandagenträger an ihren Enden ist unerwünscht, da durch diese Verbindung eine Dehnung der Rohrwand behindert werden würde. Während des Betriebes des Dampfkessels ändert sich die Temperatur der Rohrwand während des An- und Abfahrens beträchtlich, während sich die Temperatur der Banda-

{enträger in bedeutend engeren Grenzen ändert. Aus jieser Gegenüberstellung wird klar, daß Differenzdehtungen entstehen, die nur durch bewegliche Bandagen ibgefangen werden.

In den F i g. 2 bis 12 sind Ausführungen von Bandagenträgern gemäß der Erfindung c'argestellt, bei welchen die Bandagenträger an ihren beiden Enden als eingespannte Träger zu betrachten sind und die Träger in ihrer Längsrichtung beweglich geführt sind. Durch diese spezielle Einspannung der Bandagenträger gelingt es rein theoretisch, die maximalen Biegemomente auf zwei Drittel und die Durchbiegungen auf ein Fünftel ihres ursprünglichen Wertes herunterzudrücken. Wenn man nun Gen eingespannten Bandagenträger auf gleiches maximales Biegemoment bzw. auf gleiche maximale Durchbiegung gegenüber der bekannten Kon struktion dimensioniert, so ist der Bandagenquerschnitt bedeutend geringer.

In F i g. 2 sind Bandagenträger 1 unJ 2 dargestellt, die über ihre gegenseitigen Schnittpunkte f6 und 17 auskragend angeordnet sind, deren sich kreuzenden Enden durch Lenker 5 zur Bildung einer angenäherten Geradführung verbunden sind. Die Lenker 5 laufen normalerweise parallel zueinander und im rechten Winkel zur Gegendiagonale des Dampfer/.eugerquerschnittes. Die Lenker 5 sind \u den Bohrungen 18 des Trägers 1 und in den Bohrungen 19 des Trägers 2 gelagert.

Die Auflagelkräfte an den Bandagenenden werden über Laschen 20 in die anschließenden Wände oder, falls die Wunde dafür zu schwach sind, in warme Bandagen geleitet. Die Verbindung der erfindungsgemäßen Bandagen entlang der Wand erfolgt über Laschen 20a oder Gleitführungen, wobei in Wandmitte ein Festpunkt vorgesehen werden kann.

In F i g. 3 ist eine Bandagenträgerkonstruktion dargestellt, bei der die Enden der Bandagenträger 1 und 2 in momentensteifen Gleitführungen 3 und 4 angeordnet sind. Die Führungen selbst sind an der Ecke der sich schneidenden Rohrwände 10 und 11 durch einen Führungskörper 21 abgestützt.

In Fig.4 ist eine ähnliche Konstruktion dargestellt, bei der die Bandagenträger an ihren Enden um etwa 45° abgebogen sind, wobei die abgebogenen Teile 6 der Bandagenträger so ausgebildet sind, daß sie sich gegenseitig führen. Sie sind dementsprechend gemäß einer Nutfederverbindung ausgebildet. Die Bandagenträger selbst werden durch Konsolen 22 gehalten, in welchen je ein Führungsbolzen 23 angeordnet ist, welcher in einem Schlitz 24 geführt ist, der in Längsrichtung des Bandagenträgers 1 bzw. 2 verläuft. Bei bandagierten Querschnitten, die von der Quadratform abweichen, erfolgen die Abbiegungen der Bandagenlräger 1 und 2 an ihren Enden in Richtung der Gegendiagonale, das ist jene Diagonale, die nicht durch der. entsprechenden Eckpunkt hindurchgeht.

In F i g. 5 ist eine ähnliche Bandagenkonstruktion, wie in F i g. 2 dargestellt, bei der die einzelnen Bandagenträger 1 und 2 über ihre gegenseitigen Schnittpunkte 16 bzw. 17 auskragend angeordnet sind und die sich kreuzenden Enden der Bandagenträger durch Lenker 5 zur Bildung einer annähernden Geradführung verbunden sind. An den inneren Drehpunkten 18 und 19 der Laschen 5 in den Bandagenträgern \ und 2 sind weitere Laschen 20 angeordnet, die an einem Stegblech 25 ge- ⁶S lenkig angeschlossen sind, welches die Ecke 14 der Rohrwand 10 und 11 umschließt. Die Verbindung der l-asrhen 20 und 20a mit der Rohrwand 10 und 11 ist im

Detail in den F i g. 9 und 10 dargestellt.

In Fig.6 ist eine weitere Ausfährungsform der Bandagenträger 1 und 2 dargestellt, bei der die Bandagenträger an ihren Enden einen abgewinkelten Teil 6 aufweisen, der mit dem nicht abgewinkelten Teil 7 des anderen Bandagenträgers 2 bzw. 1 durch Laschen 5 verbunden ist. Bei dieser Konstruktion ist das Stegblech 25 größer ausgebildet und führt die Bandagenträger mittels eines Bolzens 9, der in Schlitzen 8 der einzelnen Bandagenträger 1 und 2 geführt ist. Die Schlitze 8 sind im abgewinkelten Teil 6 des Bandagenträgers angeordnet und verlaufen jeweils in Richtung des nicht abgewinkelten Teiles 7. Durch diese Konstruktion wird sichergestellt, daß sich die Rohrwand relativ zum Ban dagenträger 1 oder 2 dehnen kann, so daß der Bolzen 9 im Schlitz 8 wandert. Durch die Laschen 5 wird beim Dehnen der Rohrwände eine Zwangsführung der beiden Bandagenträger erreicht, so daß ihre Tangente in der Nähe der Ecke 14 im wesentlichen parallel zu ihrer ursprünglichen Lage verläuft In der Fig.6 ist ferner eine Schnittlinie X eingezeichnet, deren Schnitiführung in F i g. 10 abgebildet ist.

In F i g. 7 ist eine Bandagenträgerkonsiruktion gezeigt, bei der die Bandagenträger in der Nähe der Ecke 14 der Rohrwände 10 und 11 in Richtung der Gegendiagonale 13 des Dampferzeugers abgewinkelt sind. Der abgewinkelte Teil 6 des Bandagenträgers ist am geraden Teil des anderen Bandagenträgers an einem Anschlag 15 geführt, wobei dessen Gleitebene parallel zum abgewinkelten Teil 6 und damit zur jeweiligen Gegendiagonale 13 verläuft. Diese Konstruktion bringi gegenüber den vorangegangenen Konstruktionen den Vorteil, daß hier die Laschen 5 vermieden werden, so daß sich die Konstruktion vereinfacht. Zur Verdeutli chung der Darstellung wurde in den F i g. 5 bis 7 jeweils der üben liegende Bandagenträger 2 strichliert eingezeichnet, so daß er sich gegenüber dem Bandagenträger 1 besser abhebt. Selbstverständlich kann die Kerbwirkung durch die Führung 15 vermieden werden, indem an der den beiden Bandagenträgern zugewandten Seite der beiden Bandagenträger die Führungen 15 angeordntt sind, so daß die Bandagenträger 1 und 2 mit ungeschwächtem Querschnitt ausgeführt werden können.

In F i g. 8 ist die Verbindung einer Rohrwand 10 bzw. 11 mit den einzelnen Bandagenträgern dargestellt. Zu diesem Zweck sind an der Rohrwand in bestimmten Abständen Rohrkämme 26 vorgesehen, die an den Flossen 27 der Rohre 28 angeschweißt sind. Die Rohr kämme 26 weisen auf der dem Feuerraum angekehrten Seite der Rohrwand 10 Bohrungen auf, in welchen Bolzen 29 geführt sind, die dann über Laschen 20a mit den Bandagenträgern 1 und 2 verbunden sind. Die Verbindung der Laschen 2O<3 mit den Bandagenträgern erfolgt wieder über eine Bolzenlochverbindung.

In Fig. 9 ist die Ausbildung einer Ecke 14 zweier Rohrwände dargestellt, wobei eine Bandagenkonstruktion nach F i g. 5 zum Vorbild genommen wurde. Die Ecke 14 der beiden Rohrwände 10 und 11 kann, wie in F i g. 11 dargestellt, von zusammenstoßenden Flossen 27 zweier Rohrwände gebildet werden.

In F i g. 10 ist ein Schnitt gemäß der Schnittlinie X in F i g. 6 dargestellt. Aus dieser Darstellung erkennt man, daß die Schnittführung parallel zum Schlitz 8 im Bandagenträger 1 und senkrecht zum Schlitz 8 des Bandagenträgers 2 geführt ist. Zur Überbrückung der Höhenunterschiede zwischen den einzelnen Bandagenträgern sind die Laschen 5 winkelförmig ausgebildet. Selbstver-

ständlich können die Laschen auch von ebenen Blechstücken gebildet sein, wobei sie dann vorteilhafterweise zwischen den Beiden Bandagenträgern angeordnet sind.

Fig. 11 zeigt eine Ausführungsvariante der Konstruktion nach Fig.7. Hier sind die Anschläge 15 von Bolzen 23 gebildet, an welchen der Bandagenträger 1,2 in Richtung seiner Achse geführt ist. Die Bolzen 23 sind jeweils an einem Bandagenträger 1.2 fixiert und gleiten in einem Schlitz 24 des Stegbleches 25 der Konsole 22.

F i g. 12 zeigt einen Schrägriß einer Bandagenverbindung nach F i g. 6, wobei wie in F i g. 11 die Stegbleche

25 an den heißen Bandagen 30 der Rohrwand 10 bzw. 11 befestigt sind.

Selbstverständlich können hier alle Arten von Verbindungen zwischen der Rohrwand und der Bandage angewendet werden, die von einem Fixpunkt ausgehend unterschiedliche Dehnungen ge-vährleisten. Auch können die dargestellten Rohrwände mit warmen Bandagen zur Aufnahme der Zugkräfte versehen werden. Des weiteren gelten die Erfindungsmerkmale natürlich auch für Kessel mit gewickelten Rohrwänden d. h. mit annähernd oder im wesentlichen waagrechter Rohren.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Die die ebenen Außenwände eines Dampferzeugers umschließende horizontale Bandage zur Aufnahme des Brennkammerdruckes, wobei die Bandage aus jeweils von Ecke zu Ecke des Dampferzeugers verlaufenden Bandagen trägern besteht, an denen sich die Außenwände über Halterungen abstützen und die mit den an die parallel zu ihnen '° verlaufenden Außenwände anschließenden Außenwänden beweglich verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandagenträger (1, 2) an allen Verbindungsstellen mit dem nächsten Bandagenträger (2, 1) mittels einer den Schnittwinkel zwischen den Bandagenträgern (1, 2) konstant haltenden eine Verschiebung der Bandagenträger ermöglichenden Einrichtung verbunden sind.

2. Bandage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung aus einem Führungsstück (21) besteht, in dem die Enden der Bandagenträger (1, 2) in Längsrichtung der Bandagenträger verschiebbar geführt sind.

3. Bandage nach Anspruch 1, für Dampferzeuger mit rechteckigem Grundriß, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandagenträger (1. 2) an ihren Enden parallel zur Gegendiagonale des Grundrisses des Dampferzeugers verlaufende ineinandergreifende Führungen (3,15) aufweisen.

4. Bandage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen (15) durch in den Bandagenträgern (1, 2) angeordnete Bolzen (23) erfolgt, an die sich die parallel zur Gegendiagonale des Grundrisses abgewinkelten Enden der Bandagenträger (1, 2) abstützen und die in Schlitzen (24) an einem am Dampferzeuger befestigten Element (25) geführt sind.

5. Bandage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandagenträger (1, 2) über ihre gegenseitigen Schnittpunkte auskragend angeordnet sind und an jedem auskragenden Ende ein Lenker (5) angeschlossen ist, dessen anderes Ende am anderen Bandagenträger (2, 1) zwischen dessen Schnittpunkten angeschlossen ist, wobei die Lenker eines Schnittpunktes wenigstens annähernd parallel zueinander und symmetrisch zu einer durch den Schnittpunkt und den Mittelpunkt des Dampferzeugergrundrisses verlaufenden Geraden angeordnet sind.

6. Bandage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandagenträger (1, 2) an ihren Enden abgewinkelt sind und jeweils der abgewinkelte Teil eines Bandagenträgers (1, 2) mit dem geraden Teil des anderen Bandagenträgers (2, 1) durch Lenker (5) verbunden ist.

7. Bandage nach einem der Ansprüche 2, 3. 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Schnittpunkt der beiden sich schneidenden Bandagenträger (1, 2) Schlitze (8) in Richtung des geraden Teiles des jeweiligen Bandagenträgers (1, 2) vorgesehen, und &° daß in den Schlitzen ein gemeinsamer Führungsbolzen angeordnet ist, der über eine Konsole mit den angeschlossenen Rohrwänden verbunden ist.