DE2264298C3

DE2264298C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Emaillieren von Rippenrohren

Info

Publication number: DE2264298C3
Application number: DE19722264298
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl.-Ing. 6755 Hochspeyer Eibel
Original assignee: Eisenwerke Kaiserslautern 6750 Kaiserslautern GmbH
Current assignee: Eisenwerke Kaiserslautern 6750 Kaiserslautern GmbH
Priority date: 1972-12-30
Filing date: 1972-12-30
Publication date: 1975-09-25
Also published as: IT1000660B; FR2212443A1; DE2264298A1; CH589147A5; DE2264298B2; FR2212443B1; GB1394958A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Emaillieren von Rippenrohren, wie sie in tier chemischen IrdusMe für die Rückkühlung von Medien im immer größeren Umfang Verwendung finden.

Diese Rippenrohre bestehen aus Stahl und tragen eine außen kaltaufgewalzte Schraubenwendel aus ^ Stahlblech. Diese Rohre erfüllen in aller Regel die an Sie gestellten Anforderungen, insbesondere, was Festigkeit und Wärmeübergang in den Berührungsbereichen &wi^c_hen Außenseite des Rohres und Stahlblechwendel betrifft.

Werden aggressive Medien durch die Rohre geführt, müssen diese innen emailliert werden. Der EmaiHiervorgang, insbesondere dann, wenn es sich um die Erreichung von säurefestem Email handelt, läßt sich jedoch bei den vorstehend beschriebenen Rippenrohren nicht ;;. durchführen.

Es hat sich gezeigt, daß durch den mit dem Emailliefen verbundenen mehrfachen Brennprozeß die Rippen nicht mehr auf der Außenwandung des Rohres haften, also der Wärmeübergang gestört und damit die ge- 6c wünschte Funktion nicht mehr gegeben ist. Des weiteren verzundern die Rippen in hohem Maße, was deren mechanische Festigkeit und auch den Wärmeübergang weiterhin verschlechtert.

Man hat sich demgemäß bisher damit geholfen, daß t; man einfach Rippenrohre der vorbeschriebenen Form verwendete, wohlwissend, daß sie häufig ausgetauscht werden müssen, oder man verwendete ein zwar innen emailliertes Rohr, das aber keine kaltaufgewalzte StahlblechwendeJ aufweist, sondern lediglich eine aus dem Wandungsmaterial des Rohres herausgearbeitete Wendel trägt Es liegt auf der Hand, daß hier die zum Wärmeübergang zur Verfügung stehende Fläche außerordentlich viel kleiner als bei den Rohren mit den .Stahlblechrippen ist und demgemäß in aller Regel ungenügend ist

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde Mittel und Wege zu finden, wie ein Stahlrohr mit auf dessen Außenwandung kaitaufgewalzter Stahlblechschraubenwendel auf seiner Innenwandung einwandfrei emailliert, insbesondere auch säurefest emailliert werden kann, ohne daß sich die Stahlbiechwendel infolge der beim EmaiUiervorgang auftretenden Hitzebeanspruchung verzieht und von der Rohraußenfläche löst und/oder weitgehend verzundert

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Innenemaillieren von Stahlrohren mit auf dessen Außenmantel kaltaufgewalzter Stahlblechwendei dadurch, daß die durch die Außenwandung der Rohre und die Blechwendel begrenzten Räume mit einem die Blechwe.idei beim Brennprozeß in ihrer Lage fixierenden und deren Oberfläche gegen den Einfluß von Luft abdeckenden, gegen die beim Emailliervorgang auftre tende Hitze beständigen Material ausgefüiU werden.

Es hat sich gezeigt, daß sich als solches Material vor zugsweise formsand außerordentlich gut eignet.

Zur Durchführung dieses Verfahrens kann eine Vorrichtung dienen, die im wesentlichen aus einem metallisehen Außenrohr mit einem Innendurchmesser besteht, der dem Außendurchmesser der Stahlblechwendel ent spricht, an seinem einen Ende mit einem Deckel ver schlossen ist. der mittig eine dem Durchmesser des zu emaillierenden Rohres entsprechende Durchbrechung aufweist, und an seinem anderen Ende mit einem Handhabungsbügel versehen ist.

Eine andere vorteilhafte Ausbildung der Vorrichtung sieht eine waagerechte Lagerung für dieses Außenrohr vor, der einerseits eine Wärmequelle mit einem dem Durchmesser des zu emaillierenden Rohres angepaßten Mundstück und andererseits ein Abzug zugeordnet ist.

Durch die erfindungsgemäße Ausfüllung der Räume zwischen Außenfläche der zu emaillierenden Rohre utid der Stahlblechwendel bleibt letztere stets unter Spannung und haftet auf dem Rohr nach dem mit dem Emaillieren verbundenen Brennprozeß genauso einwandfrei wie vorher. Eine Verzunderung des Bleches der Wendel kann nicht eintreten.

Weitere Merkmale der Erfindung und Einzelheiten der durch dieselbe erzielten Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung rein beispielsweise und schematisch dargestellten erfindungswesentlichen Einzelheiten.

F i g. 1 zeigt ein Rippenrohr in seinem Ausgangszustand;

F i g. 2 zeigt dasselbe Rippenrohr mit aufgefüllten Räumen zwischen Außenwandung und Stahlblechwendel;

Fi g. 3 und 4 zeigen zwei Möglichkeiten der Ausbildung von Vorrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Das zu behandelnde Rohr 1 kann z. B. eine Länge von bis zu sechs Metern aufweisen, einen Innendurchmesser von 20 mm haben, mit einer Wandstärke von 2,5 bis 3 mm versehen sein und eine Stahlbiechwendel tragen, die etwa eine Dicke von 1 mm hat. Die Unter-

schiede in der Dicke des Materials einerseits des Rohres und andererseits der Stahlblechwendel sind also recht erheblich. Hierin liegt schon der erste Punkt, der bisher ein innenemaiHieren solcher Rohre unmöglich erscheinen ließ. Die Stahlblechwendel würde verzundem und abfallen, gegebenenfalls sogar vollständig verglühen.

Erfindungsgemäß werden nun die durch die Außenwandung 3 des Rohres 1 und die Wendel 2 gebildeten Räume 4 iru Material 5 — als gut geeignet hat sich hierzu Formsand erwiesen — gefüllt Hiermit wird zunächst einmal das Verzundern und Verglühen der Stahlblechwendel 2 verhindert, da ihre Oberfläche von der umgebenden Luft abgeschlossen ist

Beim Hochheizen während des Emaillierprozesses wird aber auch das Rohr schneller heißt als die Wendel, die nun, nachdem sie nicht mehr frei auf dem Rohrsitz geführt ist, nicht ausweichen kann und immer unter Spannung bleibt.

Beim Abkühlen kühlt wiederum das Rohr schneller ab, während die Wendel noch heißer ist und von innen nach außen sich fortschreitend abkühlt. Die bestehenden Schrumpfspannungen können das jeweils äußere und heißere Material noch leicht verformen, so daß sich die Wendel 2 wiederum fest auf die Außenfläche 3 des Rohres 1 aufsetzt Damit bleibt die ursprünglich vorgesehene Haftung etwa im Bereich des üblichen Preßsitzes zwischen Rohr und Wendel erhalten, was Voraussetzung für den notwendigen guten Wärmeübergang ist

Der Formsand erträgt ohne weiteres die anzuwendenden Temperaturbereiche, z. B. bei säurefestem Email zwischen 830 bis 900⁰C, auch bei mehrfacher Wiederholung des ßrennpre^esses, was im Durchschnitt vier- bis fünfmal, gegebenenfalls auch bis zu achtmal der Fall ist. Nach Abschluß des Verfahrens läßt sich der Formsand ohne weiteres und leicht entfernen.

Es ist möglich, zur Durchführung des Verfahrens ein Außenrohr 6 aus wärmeleitfähigem Material als Brennhilfsmittel vorzusehen, dessen Innendurchmesser dem Außendurchmesser der Stahlblechwendel 2 entspricht Die gebildeten Räume werden, wie beschrieben, z. B. mit Formsand 5 ausgefüllt. Das obere Ende kann mit einer Schicht 7 aus feuerfestem Kitt verschlossen werden. Das Außenrohr 6 ist des weiteren mit einem Bügel 8 zur Handhabung ausgerüstet. Unter Benutzung des Bügels 8 kann es z. B. mittels einer Hebevorrichtung in einen üblichen Emaillierofen von oben angebracht werden, so daß das Rohr 1 in diesem hängend gebrannt werden kann. Unten ist das Außenrohr 6 mit einem Deckel 9 verschlossen, der mittig eine Durchbrechung zeigt, deren Durchmesser dem Außendurchmesser des Rohres 1 entspricht.

Eine andere Möglichkeit zur Durchführung des Verfahrens besteht z. B. darin, das Außenrohr 6 mit in der vorbeschriebenen Weise in dieses eingebrachtem Rohr 1 mit Wendel 2 auf einer Lagervorrichtung 10 waagerecht zu lagern und eine Wärmequelle 11 mit einem Mundstück 12 vorzusehen, das in seinem Durchmesser demjenigen des Rohres 1 entspricht und auf dieses ausgerichtet ist. Es kann dann direkt mit der Rauchgashitze der Wärmequelle gebrannt werden, wobei die zu emaillierende Innenfläche 13 des Rohres 1 gleichzeitig als Kamin für die Wärmequelle dient und zu einem am gegenüberliegenden Ende angeordneten Abzug 14 führt

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Innenemailfieren von Stahlrohren mit auf deren Außenmantel kalt aufgewalzter Siahiblechwendel, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Außenwandung der Rohre und die Blechwendel begrenzten Räume mit einem die Blechwendel in beim Brennprozeß in ihrer Lage fixierenden und deren Oberfläche gegen den Ein- ι ο fluß der umgebenden Luft abdeckenden, gegen die beim EmaiHiervorgang auftretende Hitze beständigen Material ausgefüllt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ab Füllmaterial Formsand verwendet wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem metallischen Außenrohr mit einem dem Außendurchmesser der Stahlblechwendel entsprechenden Innendurchmesser besteht, das an seinem einen Ende mit einem Deckel verschlossen ist, der mittig eine dem Durchmesser des /u emaillierenden Rohres entsprechende Durchbrechung aufweist und an seinem anderen Ende mit einem Handhabungsbügel versehen ist.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Lagerung zur waagerechten Anordnung des Außenrohres aufweist, der einerseits eine Wärmequelle mit einem dem Durchmesser des zu emaillierenden Rohres angepaßten und auf dieses ausgerichteten Mundstück und andererseits ein Abzug am gegenüberliegenden Rohrende zugeordnet

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