DE2264508B2

DE2264508B2 - Fastening saddles for cooling pipes of a satellite cooler, in particular rotary kiln satellite cooler

Info

Publication number: DE2264508B2
Application number: DE19722264508
Authority: DE
Inventors: Herbert Dipl.-Ing. Dr. 5060 Bensberg-Refrath Deussner
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1972-08-10
Filing date: 1972-08-10
Publication date: 1975-01-23
Also published as: DE2264508C3; DE2264508A1

Description

Die Erfindung betrifft einen iSEfestigungssattel für Kühlrohre, die am Auslaßende eines Drehrohres, insbesondere eines Drehofens, gleichmäßig auf den Umfang verteilt sind und mit dem Drehrohrinnern in Verbindung stehen, wobei für jedes Kühlrohr, in Achsrichtung des Ofens gesehen, an wenigstens zwei Stellen auf den Drehrohrmantel jeweils ein schalenförmiger Sattel zur Aufnahme eines Kühlrohres befestigt ist, mit dem ein den restlichen Umfang des Kühlrohres umfassender, vorzugsweise zweiteilig ausgebildeter Schließbügel verbunden ist.The invention relates to an iSE fastening saddle for Cooling tubes, which at the outlet end of a rotary tube, in particular a rotary kiln, evenly on the circumference are distributed and are connected to the inside of the rotary tube, for each cooling tube, in the axial direction of the furnace, at least two places on the rotary tube jacket each have a bowl-shaped saddle for Receiving a cooling tube is attached, with which a surrounding the remaining circumference of the cooling tube, preferably two-part striker is connected.

Aus der französischen Patentschrift 1 558 158 ist für einen Drehofen eine Befestigungseinrichtung der vorgenannten Art bekannt. Hierbei ist zur Befestigung der Kühlrohre mit dem Drehrohrmantel ein scheibenförmiger Ring befestigt, der an seiner Außenseite entsprechende Ausnehmungen zur Aufnahme der einzelnen Kühlrohre aufweist. Diese Anordnung weist jedoch den Nachteil auf, daß bei Temperaturschwankungen, die zu Durchmesseränderungen des Drehofenmantels führen, die Verbindung zwischen dem Drehofenmantel und dem Befestigungsring überansprucht wird und reißen kann. Da sich das Kühlrohr bei Längenänderungen infolge Temperaturschwankungen außerdem noch in Achsrichtung verschiebt, treten neben den Beanspruchungen des Ofenmamels unter dem Einfluß des Gewichtes der einzelnen Kühlrohre auch noch in axialer Richtung wirkende Kräfte auf. From the French patent 1 558 158 a fastening device of the aforementioned type is known for a rotary kiln. In this case, a disk-shaped ring is fastened to the rotary tube jacket for fastening the cooling tubes, which ring has corresponding recesses on its outside for receiving the individual cooling tubes. However, this arrangement has the disadvantage that in the event of temperature fluctuations which lead to changes in the diameter of the rotary kiln jacket, the connection between the rotary kiln jacket and the fastening ring is overstrained and can tear. Since the cooling tube also shifts in the axial direction in the event of changes in length due to temperature fluctuations, forces acting in the axial direction also occur in addition to the stresses on the furnace wall under the influence of the weight of the individual cooling tubes.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Befestigungseinrichtung zu schaffen, die sowohl die infolge des Gewichtes der Satellitenrohre auftretenden Kräfte als auch die infolge der Temperatureinwirkung durch Lan· gefländerung verursachten axialen Kräfte aufnimmt. Dies geschieht gemäß der Erfindung dadurch, daß die auf dem Drehrohrmantel in Umfangsrichtung nebeneinanderliegenden SSttel in wenigstens zwei Reihen versetzt zueinander angeordnet sind und sich überlappen. Diese Ausbildung hat den Vorteil, daß neben Kostenersparnissen bei der Fertigung die Kühlrohre einmal dichter an den Drehrohrmantel herangelegt werden können und sich somit der Umfangsdurchmesser des gesamten Kühlaggregates verringert, was insbesondere bei den für große Durchsatzleistungen erforderlichen Drehrohr- und Kühlrohrdurchmessern sich vorteilhaft auf die Bauhöhe auswirkt. Di. die Befestigutigsstelle jeweils zwischen einem Sattel und dem Drehrohrmantel bei der Ofendrehung einer erheblichen Wechselbeanspruchung unterliegt, die sich insbesondere an den Enden der Verbindungsstellen der jeweiligen Sattel besonders stark auswirkt und die ihren höchsten Wert dann erreicht, wenn das mit dem Sattel verbundene Kühlrohr sich jeweils seitlich neben dem Drehrohrofen befinde?, ergibt sich durch die erfindungsgemäß versetzte Anordnung Je: Sättel eine gleichmäßige Verteilung der Beanspruchung über den ganzen Umfang des Ofenmantels an dieser Stelle. Spannungsspitzen, wie sie bei der herkömmlichen Bauart auftreten, werden weitgehend abgebaut. Insbesondere wird eine »Scherwirkung«, wie sie zwischen zwei benachbarten, in Umfangsrichtung unmittelbar nebeneinander liegend angeordneten Sätteln auftreten würde, vermieden. The object of the invention is to create a fastening device which absorbs both the forces occurring as a result of the weight of the satellite tubes and the axial forces caused by the change in landscape as a result of the effect of temperature. This is done according to the invention in that the saddles lying next to one another in the circumferential direction on the rotary tube jacket are arranged offset from one another in at least two rows and overlap one another. This design has the advantage that, in addition to cost savings in production, the cooling tubes can be placed closer to the rotary tube jacket and thus the circumferential diameter of the entire cooling unit is reduced, which has an advantageous effect on the overall height, especially with the rotary tube and cooling tube diameters required for high throughputs . That is, the fastening point between a saddle and the rotary tube jacket is subject to considerable alternating stress during the furnace rotation, which has a particularly strong effect at the ends of the connection points of the respective saddle and which reaches its highest value when the cooling tube connected to the saddle is in each case laterally next to the rotary kiln, the offset arrangement according to the invention for each: saddles results in a uniform distribution of the stress over the entire circumference of the kiln shell at this point. Voltage peaks, such as those that occur with conventional designs, are largely reduced. In particular, a “shear effect”, as would occur between two adjacent saddles arranged directly next to one another in the circumferential direction, is avoided.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß sich die Sättel so weit überlappen, daß die einander zugekehrten Enden zweier benachbarter Schließbügeä durch einen gemeinsamen Bolzen mit den zugehörigen Sätteln verbundeti sind. Durch die vorgeschlagene Überlappung der Sättel und die Anordnung der Bolze.i zwischen den Sätteln ergibt sich eine wesentliche Vereinfachung bei der Lagerung der Bolzen und der Befestigung der Schließbügel.In an embodiment of the invention it is provided that the saddles overlap so far that the one another facing ends of two adjacent closing buckles by a common bolt with the associated Saddles are connected. The proposed overlap of the saddles and the arrangement of the bolts i between the saddles there is a significant simplification in the storage of the bolts and the fastening the striker.

!n weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß bei versetzt zueinande- angeordneten Sätteln die jeweils benachbarten Sättei um Bereich der Überlappung durch wenigstens ein in Drehrohrachsrichtung ausgerichtetes Stegblech miteinander verbunden sind. Diese Ausgestaltung gestattet eine wesentlich günstigere Bauweise der einzelnen Sättel, insbesondere im Hinblick auf Beanspruchungen in axialer Richtung, da durch die die Sättel miteinander verbindenden Stegbleche sich eine erhebliche Versteifung durch das hierdurch gebildete Doppel-T bzw. Kastenprofil ergibt. Diese Bauweise erlaubt es, daß jeder Sattel durch ein auf dem Ofenmantel in Umfangsrichtung verlaufendes schmales Stegblech gebildet werden kann, das nur an der Berührungsfläche mit dem Kühlrohrmantel mit einer breiteren Auflagefläche versehen ist. In axialer Richtung auftretende Kräfte werden praktisch ohne Verformung der Sättel an den Überlappungsstellen in den Drehrohrmantel eingeleitet.Another embodiment of the invention provides that in the case of saddles that are offset to one another, the respective neighboring saddles by the area of the overlap are connected to one another by at least one web plate aligned in the direction of the axis of the rotary tube. This configuration allows a much more favorable construction of the individual saddles, especially in the With regard to stresses in the axial direction, because of the web plates connecting the saddles a considerable stiffening results from the double-T or box profile formed in this way. This construction allows each saddle to run through a circumferential on the furnace shell narrow web plate can be formed, which only on the contact surface with the cooling tube jacket with a wider contact surface is provided. Forces occurring in the axial direction are practically without Deformation of the saddles introduced into the rotary tube jacket at the overlap points.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail with reference to the drawings of an exemplary embodiment. It shows

Kig.l einen Teilquerschnitt durch einen Drehrohrofen, Kig.l a partial cross-section through a rotary kiln,

F i g. 2 einen Teillängsschnitt entsprechend der Linife IMI in Pig. t, F i g. 2 a partial longitudinal section according to the Linife IMI in Pig. t,

F i g. 3 eine Aufsicht auf einen Sattel bei abgenommenem Kühlrohr.F i g. 3 is a plan view of a saddle with the cooling tube removed.

Wie aus dem in F i g. 1 dargestellten Teilquerschnitt eines Drehrohrofens mit Satellitenkühler ersichtlich ist, sind auf dem Mantel 1 des Drehrohrofens in Umfangsrichtung nebeneinander mehrere schalenförmige Sättel 2 befestigt die aus einem Stegblech 3 bestehen, das aufAs shown in FIG. 1 shown partial cross-section of a rotary kiln with satellite cooler can be seen, are on the jacket 1 of the rotary kiln in the circumferential direction side by side several shell-shaped saddles 2 attached which consist of a web plate 3, which is on

der dem Kuhlrohr zugekehrten Seite etwa halbkreisförmig ausgeschnitten ist. Der Ausschnitt ist mit einem breiten Auflageblech 4 versehen, um eine für die hier stattfindende Gleitbewegung genügend breite Auflagefläche zu erzielen. Jeweils an den Enden des halbkreisförmigen Ausschnittes sind die Sättel mit Durchsteckfiffnungen 5 versehen, durch die Bolzen 6 hindurehgefübrt sind, mit denen der aus zwei Teilen bestehende Schließbögel 7 mit dem Sattel verbunden ist. In diese so gebildete Befestigungseinrichtung, von denen in Achsrichtung des Drehofens gesehen für jedes Kühlrohr wenigstens zwei hintereinander angeordnet sind, wird das Kühlrohr 8 eingelegt Hierbei dient eine der Befestigungseinrichtungen, vorzugsweise diejenige im Bereich des Kühlrohreinlaufs als »Festpunkt«, während die in Achsrichtung dahinter liegende Befestigungseinrichtung als »Lospunkt« dient. the side facing the cooling pipe is cut out approximately semicircular. The cutout is provided with a wide support plate 4 in order to achieve a support surface that is sufficiently wide for the sliding movement taking place here. In each case at the ends of the semicircular cutout, the saddles are provided with through- holes 5 through which bolts 6 are hindurehgefübrt, with which the two-part locking bolt 7 is connected to the saddle. The cooling tube 8 is inserted into this fastening device formed in this way, of which at least two are arranged one behind the other for each cooling tube as seen in the axial direction of the rotary kiln Fastening device serves as a »lot point«.

Wie aus F i g. 2 und 3 ersichtlich, bestehen die Sättel jeweils aus einem hochkant auf dem Ofenmantel befestigten Stegblech 3, dessen in etwa halbkreisförmiger Ausschnitt mit einem Auflageblech 4 versehen ist. Die Abstützung in axialer Richtung erfolgt beispielsweise durch jeweils unterhalb der Kühlroi ifachse liegende, radial ausgerichtete Knotenbleche 13 und 14. Da außerdem, wie in F i g. 3 ersichtlich, die in Umfangsrichtung riebeneinanderliegenden Sättel in zwei Reihen versetzt nebeneinander angeordnet sind und sich jeweils an ihren Enden überlappen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, durch wenigstens ein in Drehrohrachsrichtung ausgerichtetes Stegblech 15 die beiden Stege 3. 3' zweier benachbarter Sättel miteinander zu verbinden. Hieraus ergibt sich an der Überlappungsstelle ein Doppel-T, oder bei der Verwendung zweier Stegbleche ein Kastenprofil, das zu einer erheblichen Versteifung der Sättel in axialer Richtung führt und dementsprechend praktisch ohne Verformung der Sättel Axialkräfte auch in den Ofenmantel eingeleitet werden können. Bei einer Drehung in Richtung des Pfeilüs 9 wirkt an, As shown in FIG. 2 and 3, the saddles each consist of a web plate 3 fastened on edge on the furnace shell, the approximately semicircular cutout of which is provided with a support plate 4. The support in the axial direction takes place, for example, by radially aligned gusset plates 13 and 14 located below the cooling axis. 3 shows that the saddles lying in the circumferential direction are offset next to each other in two rows and each overlap at their ends, it is provided according to the invention to connect the two webs 3. 3 'of two adjacent saddles to one another by means of at least one web plate 15 oriented in the direction of the axis of the rotary tube. This results in a double T at the point of overlap, or if two web plates are used, a box profile, which leads to a considerable stiffening of the saddles in the axial direction and, accordingly, axial forces can be introduced into the furnace shell with practically no deformation of the saddles. When turning in the direction of the arrow 9, it acts

der Verbindungsstelle zwischen dem Stegblech 3 und dem Ofenmantel ein Moment, das bei einer Stellung eines Kühlrohres seitlich neben dem Drehrohr etwa dem halben Gewicht des Kühlrohres multipliziert mit dem Abstand h entspricht. Diese Belastung bewirkt,the connection point between the web plate 3 and the furnace shell a moment which corresponds to a position of a cooling tube laterally next to the rotary tube about half the weight of the cooling tube multiplied by the distance h . This burden causes

ίο daß in dieser Stellung die untenliegende Stirnkante 10 des Stegbleches den Ofenmantel nach innen einzudrükken versucht, während die obenliegende Kante 11 den Ofenmantel nach außen auszubeuten versucht. Würden nun die jeweiligen Kanten 12 bzw. 12' der benachbarten Sättel unmittelbar neben den Kanten 10 bzw. 11 liegen, so würde der Ofenmantel an dieser Stelle einer Scherung unterliegen, die bei den heute üblichen Größenordnungen sehr hohe Werte erreicht. Da sich diese für die »Abwärtsbewegung« eines Kühlrohres beschriebene Beanspruchung bei der nachfolgenden »Abwärtsbewegung« gen?·.' umkehrt, ergibt sich eine Dauerwechselbeanspruchung, die selbst bei einer Überdimensionierung des Ofenmantels schon nach kurzer Zeit zu einer Zerstörung des Ofeniuantels an dieser Stelle führen würde. Durch die erfindungsgemäß vorgesehene versetzte Anordnung wird die Scherung vermieden und eine beherrschbare Beanspruchung des Mantelwerkstoffes erreicht.ίο that in this position the lower front edge 10 of the web plate tries to push the furnace shell inwards, while the overhead edge 11 den Tried to exploit the furnace shell to the outside world. The respective edges 12 and 12 'of the neighboring If saddles are located directly next to the edges 10 and 11, the furnace shell would be one at this point Are subject to shear, which reaches very high values in today's usual magnitudes. Since this for the "downward movement" of a cooling pipe during the following stress "Downward movement" enough? ·. ' Conversely, there is a permanent alternating stress, even with overdimensioning of the furnace shell to a destruction of the furnace shell on this after a short time Body would lead. The staggered arrangement provided according to the invention avoids shearing and a controllable stress on the jacket material is achieved.

Werden im Auflageblech 4 eines jeden Sattels Ausnehmungen 16 (gestrichelt dargestellt) vorgesehen, in die am Kühlrohrmantel befestigte Mitnehmernocken 17 (gestrichelt dargestellt) eingreifen, dann ist am Festpunkt jedes Kühlrohr gegen Verschiebungen in axialer Richtung und gegen ein Verdrehen im Sattel gesichert.If recesses 16 (shown in dashed lines) are provided in the support plate 4 of each saddle, in the driver cams 17 (shown in dashed lines) attached to the cooling tube jacket engage, then it is at the fixed point each cooling tube is secured against displacement in the axial direction and against twisting in the saddle.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Befestigungseinrichtung for Kühlrohre, die am Auslaöende eines Drehrohres, insbesondere eines Drehofens, gleichmäßig auf dem Umfang verteilt sind und mit dem Drehrohrinnern in Verbindung stehen, wobei für jedes Küblrohr - in Achsrichtung des Ofens gesehen — an wenigstens zwei Stellen1. Fastening device for cooling pipes that are attached to the Auslaöende of a rotary tube, in particular one Rotary kiln, are evenly distributed around the circumference and connected to the inside of the rotary kiln stand, with for each Küblrohr - seen in the axial direction of the furnace - in at least two places

¹ a shell-shaped saddle for receiving a cooling tube is attached to the rotating tube jacket, with which a preferably two-part closing bracket encompassing the remaining circumference of the cooling tube is connected, characterized in that the on the rotating tube jacket: s tel (1) saddles (2) lying next to one another in the circumferential direction are arranged offset from one another in at least two rows and overlap one another.

2. Fastening device according to claim 1, characterized in that the saddles (2) are so far overlap that the facing ends of two adjacent striker (7) through a common bolts (6) are connected to the associated saddles (2).

3. Fastening device according to claim 1 or 2, characterized in that the respective adjacent Saddles (2) in the area of the overlap by at least one aligned in the direction of the axis of the rotary tube Web plate (15) are connected to one another.

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