DE2264354C3 - Hot gas line under overpressure in gas turbine systems - Google Patents
Hot gas line under overpressure in gas turbine systemsInfo
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- DE2264354C3 DE2264354C3 DE19722264354 DE2264354A DE2264354C3 DE 2264354 C3 DE2264354 C3 DE 2264354C3 DE 19722264354 DE19722264354 DE 19722264354 DE 2264354 A DE2264354 A DE 2264354A DE 2264354 C3 DE2264354 C3 DE 2264354C3
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L59/00—Thermal insulation in general
- F16L59/14—Arrangements for the insulation of pipes or pipe systems
- F16L59/147—Arrangements for the insulation of pipes or pipe systems the insulation being located inwardly of the outer surface of the pipe
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine unter Überdruck stehende Heißgasleitung bei Gasturbinenanlagen, mit einer rotationssymmetrischen Außenwand, mit einer im Innern im wesentlichen konzentrisch zur Außenwand verlaufenden perforierten Trennwand und mit den Zwischenraum zwischen der Außenwand und der ,·,<·, Trennwand voll ausfüllenden wärmeisolierenden Stoffen. The invention relates to a hot gas line under overpressure in gas turbine systems a rotationally symmetrical outer wall, with an im The inside of the perforated partition wall running essentially concentrically to the outer wall and with the Space between the outer wall and the, ·, <·, Partition fully filled with heat-insulating materials.
Eine solche Heißgasleitung ist aus der CH-PS 242910 bekannt Bei dieser soll sich zwischen dem Innenraum und dem Zwischenraum ein Druckausgleich einstellen, so daß die Trennwand keiner Druckbeanspruchung ausgesetzt ist. Zum Druckausgleich ist die Trennwand perforiert Die wärmeisolierenden Stoffe im Zwischenraum sind nicht nur thermischen, sondern auch mechanischen Belastungen ausgesetzt Die thermischen Belastungen, die durch die auf Temperaturen über 7500C erhitzten Gase auftreten können, haben ein sogenanntes Kriechen der wärmeisolierenden Stoffe zur Folge. Die mechanischen Belastungen entstehen durch plötzlich hohe Druckänderungen, die bis 10 at/sek und mehr betragen können. Infolge der thermischen und mechanischen Belastung der wärmeisolierenden Stoffe können bei der bekannten Heißgasleitung im Zwischenraum zwischen der Außenwand und der Trennwand Iee.-2 Räume in den wärmeisolierenden Stoffen entstehen, wodurch die aus den wärmeisolierenden Stoffen gebildete Isolationsschicht allmählich zerstört werden kann, bis die Heißgasleitung wegen übermäßiger thermischer Belastung ihrer Außenwand außer Betrieb gesetzt werden muß. Neben den genannten thermischen und mechanischen Belastungen wirken auch akustische und andere Schwingungen in den an die Heißgasleitung angeschlossenen oder diese bildenden Rohrleitungen auf die Isolationsschicht ein.Such a hot gas line is known from CH-PS 242910. In this case, a pressure equalization should be established between the interior and the intermediate space so that the partition wall is not exposed to any pressure. The partition wall is perforated to equalize the pressure.The heat-insulating materials in the space are exposed not only to thermal, but also to mechanical loads.The thermal loads that can occur due to the gases heated to temperatures above 750 ° C result in so-called creep of the heat-insulating materials. The mechanical loads are caused by sudden high pressure changes that can be up to 10 at / sec and more. As a result of the thermal and mechanical loading of the heat-insulating materials, in the known hot gas line in the space between the outer wall and the partition Iee. - 2 spaces are created in the heat-insulating materials, whereby the insulation layer formed from the heat-insulating materials can gradually be destroyed until the hot gas line has to be put out of operation due to excessive thermal stress on its outer wall. In addition to the thermal and mechanical loads mentioned, acoustic and other vibrations in the pipelines connected to or forming the hot gas line also act on the insulation layer.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Heißgasleitung der eingangs genannten Art. zu schaffen, • die gegenüber den bisher bekannten Heißgasleitungen eine längere Standzeit und eine höhere Betriebssicherheit aufweistThe invention is based on the object of creating a hot gas line of the type mentioned at the beginning. • Compared to the previously known hot gas lines, a longer service life and higher operational reliability having
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß im Zwischenraum zwischen der Außenwand und der Trennwand zwei oder mehr, im wesentlichen konzentrisch verlaufende perforierte Zwischenwände vorgesehen sind, daß die perforierten Zwischenwände in die wärmeisolierenden Stoffe eingebettet sind und daß die Drosselwirkung: der perforierten Trennwand und der perforierten Zwischenwände von innen nach außen von Wand zu Wand zunimmt. Durch diesen Aufbau der erfindungsgemäßen Heißjasleitung ist die mechanische Belastung der thermisch höher belasteten Trennwand niedriger als die mechanische Belastung der thermisch weniger belasteten Zwischenwände, da die Drosselwirkung der perforierten Trennwand und der perforierten Zwischenwände von Wand zu Wand von innen nach außen zunimmt Dadurch ist aber auch der thermisch höher belastete Schichtraum zwischen der Trennwand und der innengelegenen Zwischenwand mechanisch weniger belastet als die thermisch weniger belasteten Schichträume zwischen zwei Zwischenwänden und zwischen der außengelegenen Zwischenwand und der Außenwand. Dieser äußere Schichtraum ist thermisch noch weniger belastet als die übrigen Schichträume und dementsprechend mechanisch höher belastbar. Durch diese mit der Erfindung erzielbare unterschiedliche thermische bzw. unterschiedliche mechanische Belastung der einzelnen Wände wird eine bedeutend längere Standzeit und eine bedeutend höhere Betriebssicherheit gegenüber den bisher bekannten Heißgasleitungen dieser Art erzielt.To solve this problem, the invention provides that in the space between the outer wall and the partition wall has two or more, substantially concentrically extending perforated partition walls it is provided that the perforated partition walls are embedded in the heat-insulating materials and that the throttling effect: the perforated partition wall and the perforated partition walls from the inside towards outside increasing from wall to wall. This structure of the hot jas line according to the invention is the mechanical load of the thermally higher loaded partition wall lower than the mechanical load of the thermally less stressed partition walls, since the throttling effect of the perforated partition wall and the perforated partition walls increases from wall to wall from the inside to the outside layered space subject to higher thermal loads between the partition wall and the interior partition wall mechanically less stressed than the thermally less stressed layer spaces between two partition walls and between the outer partition and the outer wall. This outer layer space is thermally even less stressed than the other stratified rooms and accordingly mechanically higher durable. By means of these different thermal or different mechanical ones that can be achieved with the invention The load on the individual walls will result in a significantly longer service life and a significantly higher one Reliability achieved compared to the previously known hot gas lines of this type.
Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantageous features of the invention emerge from the subclaims.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die Figur zeigtThe invention is explained in more detail below with the aid of an exemplary embodiment shown in the drawing explained. The figure shows
einen Längsschnitt durch eine Heißgasleitung gemäß der Erfindung.a longitudinal section through a hot gas line according to the invention.
Die in der Figur dargestellte Heißgasleitung weist sine rotationssymmetrische Außenwand 1, eine parallel verlaufende perforierte Trennwand 2 und eine innengelegene Vorwand 5 auf. Der zwischen der Außenwand 1 und der Trennwand 2 freigelassene Zwischenraum ist mittels zweier zur Außenwand 1 und zur Trennwand 2 im wesentlichen parallel verlaufender perforierter Zwischenwände 3', 3" in drei Schiichträume 4', 4", 4'" unterteilt Die Trennwand 2 und die beiden Zwischenwände 3', 3" sind mit in Umlaufrichtung der Wände 2,3', 3" verlaufenden Ringwulstprofilen 9 zur Erhöhung der Durchbiegungsfestigkeit versehen. Die Wände 2,3', 3" könnten auch mit ein Viereck-, Dreieck- oder Halbring-Profil aufweisenden Rippen versehen sein.The hot gas line shown in the figure has its rotationally symmetrical outer wall 1, one parallel running perforated partition 2 and an internal front wall 5. The one between the outer wall 1 and the intermediate space left free from the partition wall 2 is provided by means of two to the outer wall 1 and to the partition wall 2 essentially parallel perforated partition walls 3 ', 3 "in three layer spaces 4', 4", 4 '" The partition 2 and the two partition walls 3 ', 3 "are divided in the direction of rotation of the walls 2, 3', 3 "running annular bead profiles 9 are provided to increase the resistance to deflection. The walls 2, 3 ', 3" could also be provided with a square, triangular or half-ring profile having ribs.
Die perforierte Zwischenwand 3' weist eine kleinere Anzahl von gleichgroßen Perforationslöchern 10 als die perforierte Trennwand 2 auf. Die Anzahl von gleichgroßen Perforationslöchern 10 in der perforierten Zwischenwand 3" ist noch kleiner als die Anzahl an Perforationslöchern 10 in der perforierten Zwischenwand 3'. Dadurch ist die Drosselwirkung der Zwischenwände 3', 3" größer als die der Trennwand 2. Die größere Drosselwirkung der Zwischenwände 3', 3" ist aber auch anders erreichbar, z. B. durch eiiw zwar gleiche Anzahl an Perforationslöchern aber von kleineren Durchmessern als die Perforationslöcher 10 in der Trennwand 2. Es muß also der Gesamtquerschnitt der Perforationslöcher 10 von der Trennwand 2 zu den Zwischenwänden 3'„ 3" kleiner werden. Die Trennwand 2 und die Zwischenwände 3', 3" sind aus legierten, wärmewiderstandsfähigen Stahlblechen ausgeführtThe perforated partition 3 'has a smaller number of perforation holes 10 of the same size than that perforated partition 2. The number of perforation holes 10 of the same size in the perforated partition 3 ″ is even smaller than the number of perforation holes 10 in the perforated partition 3 '. As a result, the throttling effect of the partition walls 3 ', 3 "is greater than that of the partition wall 2. Die However, greater throttling action of the partition walls 3 ', 3 "can also be achieved in other ways, for example by eiiw the same number of perforation holes but of smaller diameters than the perforation holes 10 in the partition wall 2. It must therefore be the total cross section of the perforation holes 10 from the partition wall 2 to the Partitions 3 '"3" become smaller. The partition 2 and the partitions 3', 3 "are made of alloyed, made of heat-resistant steel sheets
Der Trennwand 2! ist die Vorwand 5 vorgelagert Sie liegt innerhalb von und im wesentlichen parallel zur
Trennwand 2. Zwischen der Trennwand 2 und der Vorwand 5 ist ein Verteilraum 6 freigelassen. Die
Vorwand 5 ist in Richtung des Gasstromes (Pfeil) nur stellenweise mit einem Kranz von öffnungen 7
versehen, welche aus dem Vertei:lraum 6 in den inneren
Raum der Heißgasleitung fuhren. Dieser Raum ist durch
die Vorwand 5 begrenzt und zum Führen des Gasstromes bestimmt
Innerhalb der Heißgasleitung sind zum Halten der Zwischenwände 3', 3", der Trennwand 2 und der
Vorwand 5 Trägerringe 8 vorgesehen. Diese verlaufen von der Außenwand 1 bis zur Vorwand 5 im
wesentlichen radial zur Heißgasleitung und sind mit der Außenwand 1 und der Vorwand 5 verbunden. DadurchThe partition 2! If the front wall 5 is located in front of it, it lies within and essentially parallel to the partition 2. Between the partition 2 and the front wall 5, a distribution space 6 is left free. The front wall 5 is provided in the direction of the gas flow (arrow) only in places with a ring of openings 7, which lead from the distribution space 6 into the inner space of the hot gas line. This space is limited by the front wall 5 and intended for guiding the gas flow
Support rings 8 are provided inside the hot gas line to hold the partition walls 3 ', 3 ", the partition 2 and the front wall 5 connected
ίο unterteilen die Trägerringe 8 die Schichträume 4', 4",
4'" und den Verteilraum 6 in Richtung des Gasstromes in axiale Abschnitte. Zum Halten der Trennwand 2 und
der Zwischenwände 3', 3" sind die Trägerringe 8 mit Halterungen versehen, in welchen die Wände 2, 3', 3"
mit einem axialen Spiel gelagert sind. Die Schichträume 4', 4", 4'" sind mit wärmeisolierenden Stoffen zum
Schutz der Außenwand 1 vor einer direkten Auswirkung der erhitzten Gase ausgefüllt
Die Vorwand 5 weist über die Länge eines jeden axialen Abschnicts des Verteilraums 6 je nur einen
Kranz von öffnungen 7 auf. Die Ebene des Kranzes von öffnungen J verläuft senkrecht zur Längsachse der
Heißgasleitung und liegt in der Nähe, jedoch in der Richtung des Gasstromes vor dem TVägerring 8,
welcher den jeweiligen axialen Abschnitt des Verteilraumes 6 begrenztίο the carrier rings 8 subdivide the layer spaces 4 ', 4 ", 4'" and the distribution space 6 in the direction of the gas flow into axial sections. To hold the partition 2 and the partition walls 3 ', 3 ", the carrier rings 8 are provided with holders in which the walls 2, 3', 3" are mounted with axial play. The layer spaces 4 ', 4 ", 4'" are filled with heat-insulating materials to protect the outer wall 1 from a direct effect of the heated gases
The front wall 5 has only one ring of openings 7 over the length of each axial section of the distribution space 6. The plane of the ring of openings J runs perpendicular to the longitudinal axis of the hot gas line and is close, but in the direction of the gas flow, in front of the T carrier ring 8, which delimits the respective axial section of the distribution space 6
Zum Längsdehnungsausgleich ist die Vorwand 5 je einmal an jedem axialen Abschnitt des Verteilraumes 6 mittels eines Spaltes 11 in axiale Teile unterteilt. Dabei ist der Spalt 11 mittels einer Muffenmanschette 12 überdeckt.To compensate for longitudinal expansion, the front wall 5 is located once on each axial section of the distribution space 6 divided into axial parts by means of a gap 11. Included the gap 11 is covered by a sleeve 12.
Der Zwischenraum zwischen der perforierten Trennwand und der Außenwand kann mit noch mehreren, als in der einzigen Figur dargestellten Zwischenwänden versehen sein, um den Zwischenraum so in noch mehrere Schichträume zu unterteilen. Die Schichträume könnten viel dünner sein. Ebenso könnten die für die Zwischenwände verwendeten Bleche dünner sein.The space between the perforated partition wall and the outer wall can be more than be provided in the single figure shown partition walls to the space so in still to subdivide several shift rooms. The shift rooms could be much thinner. Likewise, for the Partitions used sheets to be thinner.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (6)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19722264354 DE2264354C3 (en) | 1972-12-29 | 1972-12-29 | Hot gas line under overpressure in gas turbine systems |
US05/425,882 US3952777A (en) | 1972-12-20 | 1973-12-18 | Hollow body for heated gases |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19722264354 DE2264354C3 (en) | 1972-12-29 | 1972-12-29 | Hot gas line under overpressure in gas turbine systems |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2264354A1 DE2264354A1 (en) | 1974-07-11 |
DE2264354B2 DE2264354B2 (en) | 1978-01-12 |
DE2264354C3 true DE2264354C3 (en) | 1978-08-24 |
Family
ID=5865896
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19722264354 Expired DE2264354C3 (en) | 1972-12-20 | 1972-12-29 | Hot gas line under overpressure in gas turbine systems |
Country Status (1)
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---|---|
DE (1) | DE2264354C3 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4445794C1 (en) | 1994-12-21 | 1996-01-25 | Norres Richard | Gas-duct inner tube externally joined to heavy metal formers |
DE19547565C1 (en) * | 1995-12-20 | 1997-04-30 | Richard Norres | Tube or ducting with sound attenuation used in e.g. gas turbine applications |
-
1972
- 1972-12-29 DE DE19722264354 patent/DE2264354C3/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE2264354A1 (en) | 1974-07-11 |
DE2264354B2 (en) | 1978-01-12 |
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Legal Events
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---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
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