DE2319860C3

DE2319860C3 - chimney

Info

Publication number: DE2319860C3
Application number: DE19732319860
Authority: DE
Inventors: Walter 4035 Breitscheid Boehmer; Hermann Dr. 4000 Duesseldorf Bottenbruch
Original assignee: Karrena 4000 Duesseldorf GmbH
Current assignee: Karrena 4000 Duesseldorf GmbH
Priority date: 1973-04-19
Filing date: 1973-04-19
Publication date: 1978-07-20
Also published as: IT1009914B; NL7404543A; DE2319860A1; BE813861A; DE2319860B2

Description

Die Erfindung betrifft einen Schornstein mit einem inneren Rauchrohr und einem äußeren Mantelrohr und mit zum Abstützen der Rohre gegeneinander dienenden, auf Druck beanspruchbaren Verbindungselementen.The invention relates to a chimney with an inner flue pipe and an outer jacket pipe and with connecting elements which are used to support the pipes against one another and which can be subjected to pressure.

Es ist bekannt, bei einem derartig'·:) Schornstein Verbindungselemente zu verwenden, die eine starre Verbindung zwischen dem Rauchrohr und dem Mantelrohr darstellen, d.h., daß diese Verbindung sowohl auf Druck als auch auf Zug beanspruchbar ist bzw. entsprechende Belastungen überträgtIt is known to have such a '· :) chimney Use fasteners that provide a rigid connection between the smoke pipe and the Represent jacket pipe, i.e. that this connection can be stressed both in compression and in tension or transfers corresponding loads

Eine derartige Ausführung hat den Nachteil, daß die aufgrund von Temperaturschwankungen innerhalb des Rauchrohres erzeugten Kräfte in vollem Umfang auf das äußere Mantelrohr übertragen werden. Zum Beispiel bei Inbetriebnahme des Schornsteines nach vorausgegangener Betriebsruhe wird sich aufgrund der starken Temperaturerhöhung das Material des Rauchrohres entsprechend ausdehnen, so daß die hierbei entstehenden radialen Kräfte auf das äußere Mantelrohr übertragen werden. Letzteres muß aber nicht nur diese Kräfte, sondern auch die aufgrund äußerer mechanischer Einwirkung wie z. B. Wind od. dgl. entstehende Kräfte aufnehmen, so daß sich eine überaus starke mechanische Gesamtbeanspruchung ergibt (DE-PS 9 33 228 und DE-AS 12 51 004).Such a design has the disadvantage that due to temperature fluctuations within the Smoke pipe generated forces are transferred in full to the outer jacket pipe. To the Example of putting the chimney into operation after a previous shutdown is due to the strong increase in temperature expand the material of the smoke pipe accordingly, so that this resulting radial forces are transmitted to the outer casing tube. But the latter doesn't just have to be these forces, but also those due to external mechanical action such as z. B. wind or the like. absorb resulting forces, so that there is an extremely strong overall mechanical stress (DE-PS 9 33 228 and DE-AS 12 51 004).

Es ist ferner unter anderem auch für Schornsteine bekannt, zwischen einem inneren Rauchrohr und einem äußeren Mantelrohr nachgiebige Verbindungselemente in Form von Zwischenwänden anzuordnen. Diese stellen auch in kaltem Betriebszustand eine gewisse Druck übertragende Verbindung zwischen dem Rauchrohr und dem Mantelrohr dar. Würde man diese Verbindungselemente so bemessen, daß sie in allen nur denkbaren Betriebszusländen keine nennenswerte Druckkräfte auf das Mantelrohr übertragen, so müßten sie in einem so starken Maße nachgiebig sein, daß sie zumindest nicht bei größeren mechanischen Beanspruchungen des Schornsteins, z. B. durch Wind, eineIt is also used for chimneys, among other things known, flexible connecting elements between an inner smoke pipe and an outer jacket pipe to be arranged in the form of partitions. These represent a certain amount even in cold operating mode Pressure-transmitting connection between the smoke pipe and the jacket pipe Connecting elements are dimensioned in such a way that they do not have any noteworthy in all conceivable operational states Transferring compressive forces to the jacket pipe, they would have to be resilient to such an extent that they at least not when the chimney is subjected to major mechanical loads, e.g. B. by wind, a ausreichende Abstützung gewährleisten (AT-PS 1 58 456).Ensure adequate support (AT-PS 1 58 456).

Es ist ferner eine Auskleidung für Schachtofen bekannt, die eine Innen- und eine Außenwand und zwischen diesen angeordnetes Füllmaterial haben. Eine der Wände ist mit einem Stützelement versehen, mit dem das Absetzen des gesamten Füllmaterials in den untersten Bereich des Schachtofens verhindert werden soll. Dies Stützelement hat jedoch nicht die AufgabeIt is also known a lining for shaft furnace which has an inner and an outer wall and have filler material arranged between them. One of the walls is provided with a support element, with which prevents the entire filling material from settling in the lowest area of the shaft furnace target. However, this support element does not have the task

to einer Abstützung in radialer Richtung.to a support in the radial direction.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schornstein der eingangs genannten Art so auszubilden, daß vom Rauchrohr ausgehende Beanspruchungen, die durch Temperaturschwankungen verursacht sind, inThe invention is based on the object of designing a chimney of the type mentioned at the outset in such a way that that stresses emanating from the smoke pipe caused by temperature fluctuations in

:5 möglicht geringem Maße auf das Mantelrohr übertragen werden.: 5 can be transferred to the casing pipe as small as possible.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Verbindungselemente in kaltem Zustand des Schornsteins einen bestimmten radialenTo solve this problem, the invention proposes that the connecting elements in cold Condition of the chimney a certain radial

Abstand von dem jeweils anderer Rohr aufweisen.Have a distance from the other pipe.

Sofern also im Stand der Technik die Lehre enthalten war, die Verbindung zwischen dem Rauchrohr und dem Mantelrohr als starre Verbindung auszuführen, stellt die Erfindung eine hierzu gegenteilige Lehre dar. Bei einemSo if the teaching was included in the prior art, the connection between the smoke pipe and the Execute casing pipe as a rigid connection, the invention represents a contrary teaching nach der Erfindung aufgebauten Schornstein nämlich erfüllt das innere Rauchrohr im wesentlichen nur den Zweck, die in Form von starken Temperaturechwankungen auftretenden thermischen Beanspruchungen aufzunehmen, während die Erzielung der erforderlichenbuilt according to the invention chimney namely the inner smoke pipe essentially only fulfills the Purpose to absorb the thermal stresses occurring in the form of strong temperature fluctuations while achieving the required Festigkeit des Schornsteins im wesentlichen dem äußeren Mantelrohr überlassen ist Bei einer Ausdehnung des Rauchrohres aufgrund einer starken Temperaturerhöhung, z. B. bei der Inbetriebnahme, kann die Dehnung des Rauchrohres in radialer Richtung durchThe strength of the chimney is essentially left to the outer jacket pipe. B. during commissioning, the Expansion of the smoke pipe in the radial direction das vorgegebene Spiel ausgeglichen werden. Sollte diese Ausgleichsmöglichkeit nicht ausreichen und das Rauchrohr bestrebt sein, sich noch weiter in radialer Richtung zu dehnen, so kann diese Ftestdehnung gegebenenfalls in dem dem jeweiligen Verbindungselethe given game can be balanced. Should This compensation option is not sufficient and the smoke pipe strives to move even further in a radial direction To stretch in the direction, this permanent stretch can optionally be in the respective connecting element ment gegenüberliegenden radialen Bereich durch eine entsprechende Verformung des Rauchrohres in noch zulässigem Rahmen ausgeglichen werden. In jedem Fall ist sichergestellt, daß das Mantelrohr, das für die Festigkeit des Schornsteines verantwortlich ist nichtment opposite radial area by a Corresponding deformation of the smoke pipe can be compensated for within the permissible framework. In any case it is ensured that the jacket pipe, which is responsible for the strength of the chimney, is not Beanspruchungen unterliegt, die auf die thermische Belastung des Rauchrohres zurückzuführen sind.Is subject to stresses that can be traced back to the thermal load on the smoke pipe.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Verbindungselemente durch radiale, an der Innenseite des äußeren MantelrohresIn a further embodiment of the invention suggested that the connecting elements by radial, on the inside of the outer casing tube

so oder der Außenseite des inneren Rauchrohres gehalteneso or the outside of the inner smoke pipe held

Ansätze oder Abstandshalter gebildet sind Auch ist esLugs or spacers are formed, too, is it

denkbar, daß die Ansätze an die jeweilige Rohrwandungconceivable that the approaches to the respective pipe wall angeformt sind.are molded.

Vorteilhaft ist es ferner, wenn die Verbindungsele-It is also advantageous if the connecting element

mente in schraubenlinienförmiger Anordnung an einem der Rohre verteilt sind, derart, dafl in einer radialen Ebene höchstens eine Verbindung vorhanden ist. Wenn nämlich aufgrund von besonderen Einflüssen, z. B. aufgrund von geänderten Betriebsbedingungen oderelements in a helical arrangement on one of the tubes are distributed in such a way that in a radial There is at most one connection at the level. If that is because of special influences such. B. due to changed operating conditions or Ungenauigkeit in der Bauausführung, das radiale Spiel, dessen Größe von der Temperatur und dem Schornsteindurchmesser abhängt, nicht genau genug eingehalten wird, kann bei nur einer einzigen, eine Druckkraft übertragenden Verbindung in jeweils einer radialenInaccuracy in the construction, the radial play, the size of which depends on the temperature and the chimney diameter, is not adhered to precisely enough, can be a pressure force with only one transmitting connection in each case a radial Ebene das innere Rauchrohr aufgrund seiner Elastizität ausweichen.Level the inner smoke pipe due to its elasticity evade.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfinduni; an Hand einer Zeichnung näher beschrieben.The following is an embodiment of the invention; described in more detail on the basis of a drawing.

Im einzelnen zeigtIn detail shows

Fig, 1 einen Teil-Längsschnitt durch ein Stück des Mauerwerks beider Rohre im Verbindungsbereich,Fig. 1 is a partial longitudinal section through a piece of the Masonry of both pipes in the connection area,

F i g. 2 einen sich Ober die ganze Schornsteinbreite hin erstreckenden Teil-Längsschnitt undF i g. 2 stretch across the entire width of the chimney extending partial longitudinal section and

F i g. 3 einen Teil-Querschnitt zu der Darstellung nach Fig. 2. F i g. 3 shows a partial cross section for the illustration according to FIG. 2.

Der Schornstein hat ein inneres Rauchrohr 10 und ein äußeres Mantelrohr 11, die jeweils aus einzelnen Steinen 12 bestehen. Diese sind in üblicher Weise mit einer Nut-Feder-Verbindung aufeinandergesetzt Zwischen dem Rauchrohr 10 und dem Mantelrohr 11 befindet sich eine Isolierschicht 13.The chimney has an inner smoke pipe 10 and an outer jacket pipe 11, each made of individual Stones are made of 12. These are in the usual way with a tongue and groove connection placed one on top of the other between the smoke pipe 10 and the jacket pipe 11 there is an insulating layer 13.

Zwischen zwei übereinanderliegenden Steinen 12, die hier zum Rauchrohr 10 gehören, ist ein Verbindungselement 14 eingesetzt, das im Bereich der Steine 12 der Form der Nut-Feder-Verbindung angepaßt ist und im übrigen die Form eines U-föranigen Bügels hat Der senkrechte freie Schenkel 14a ann Verbindungselement 14 hat von der Innenseite des Mantelrohrs 11 her einen Abstand, durch den ein radiales Spiel Abgegeben ist.A connecting element is located between two stones 12 lying one above the other, which here belong to the smoke pipe 10 14 used, which is adapted to the shape of the tongue and groove connection in the area of the stones 12 and in rest of the shape of a U-shaped bracket has the vertical free leg 14a ann connecting element 14 has one from the inside of the jacket tube 11 Distance through which a radial play is given.

Die Verteilung der Verbindungselemente 14 geht aus Fig.2 und Fig.3 hervor. Diese Verteilung ist so gewählt, daß die Verbindungselemente 14 um den Umfang des Rauchrohres 10 schraubenlinienförmig verteilt sind. In jeder zwischen zwei aufeinanderliegenden Steinen 12 gebildeten hori2:ontalen Fuge befindet sich nur ein einziges Verbindungselement 14, so daß in der dieser Fuge entsprechendem radialen Ebene ein Ausweichen des Rauchrohres aufgrund von Wärmedehnungen in die übrigen Richtungen möglich ist.The distribution of the connecting elements 14 can be seen from FIG. 2 and FIG. This distribution is like that chosen that the connecting elements 14 around the circumference of the smoke pipe 10 helically are distributed. In each horizontal joint formed between two stones 12 lying on top of one another only a single connecting element 14, so that a radial plane corresponding to this joint Evasion of the smoke pipe is possible due to thermal expansion in the other directions.

Wenn sich z. B. das Rauchrohr 10 bei Inbetriebnahme des Schornsteins erwärmt und sich ausdehnt, so werden diese instationären Wärmespannungen zunächst nicht auf das Mantelrohr U übertragen. Es hängt von der Dimensionierung des radialen Spiels X ab, ob in einem letzten Bereich der Wärmedehnungen bis zum Erreichen der oberen Grenze derselben eine Übertragung radialer Druckkräfte auf das Mantelrohr 11 zu einem Teil noch erfolgt Dieses wird jedenfalls durch die Wärmespannungen nicht mehr in störendem Maße beeinflußt Sollten jedoch Teile des Rauchrohres 10 aufgnmd der ständigen Wärmebeanspruchungen Risse bilden oder teilweise abplatzen, so können diese Teile auch nicht nach außen wegfallen, da sich dann die Verbindungselemente 14 an dem Mantelrohr 11 abstützen und dieses dann dazu beiträgt, daß das Rauchrohr 10 erhalten bleibtIf z. If, for example, the smoke pipe 10 is heated and expands when the chimney is started up, these transient thermal stresses are not initially transferred to the casing pipe U. It depends on the dimensioning of the radial play X whether in a final area of the thermal expansion until the upper limit is reached, some of the radial compressive forces are still transmitted to the jacket tube 11 However, should parts of the smoke pipe 10 crack or partially flake off due to the constant thermal stresses, these parts cannot be omitted to the outside, since the connecting elements 14 are then supported on the jacket pipe 11 and this then helps to ensure that the smoke pipe 10 is preserved

In Abwandlung der hier beschriebenen Ausführungsform ist es natürlich auch denkbar anstelle der Verbindungselemente 14 entsprechende Sieine mit sich radial nach außen erstreckenden Ansätzen zu verwenden. Sofern ein Verbindungselement durch besonders starke Wärmedehnungen hervorgerufene radiale Druckkräfte auf das Mantelrohr 11 überträgt, kann es auch eine bestimmte Elastizität haben, wenn es nur noch ausreichend fest ist um die erforderliche Abstützung zu bewirken.In a modification of the embodiment described here, it is of course also conceivable instead of the Connecting elements 14 corresponding Sieine with it to use radially outwardly extending approaches. Unless a fastener by special transfers radial compressive forces caused by strong thermal expansions to the casing tube 11, it can also have a certain elasticity, if it is only strong enough to provide the necessary support cause.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Schornstein mit einem inneren Rauchrohr und einem äußeren Mantelrohr und mit zum Abstützen der Rohre gegeneinander dienenden, auf Druck beanspruchbaren Verbindungselernenten, d a -durch gekennzeichnet, daß die Verbindungselemente (14) im kalten Zustand des Schornsteins einen bestimmten radialen Abstand (X) von dem jeweils anderen Rohr aufweisen.1. Chimney with an inner flue pipe and an outer casing pipe and with serving to support the pipes against each other, compressible connecting elements, characterized in that the connecting elements (14) in the cold state of the chimney a certain radial distance (X) from the each have other tube.

2. Schornstein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungselemente (14) durch radiale, an der Innenseite des äußeren Mantelrohres (U) oder der Außenseite des inneren Rauchrohres (10) gehaltene Ansätze oder Abstandshalter gebildet sind.2. Chimney according to claim 1, characterized in that the connecting elements (14) through radial, on the inside of the outer casing pipe (U) or the outside of the inner smoke pipe (10) held lugs or spacers are formed.

3. Schornstein nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansätze an die jeweilige Rohrwandung angeformt sind.3. Chimney according to claim 2, characterized in that the lugs are molded onto the respective pipe wall.

4. Schornstein nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungselemente (14) in schraubenlinienförmiger Anordnung an einem der Rohre (10) verteilt sind, derart, daß in einer radialen Ebene höchstens eine Verbindung vorhanden ist4. Chimney according to one or more of the preceding claims, characterized in that the connecting elements (14) distributed in a helical arrangement on one of the tubes (10) are such that there is at most one connection in a radial plane