DE2426546A1

DE2426546A1 - Vorrichtung zur gasdichten verbindung zweier rohre miteinander

Info

Publication number: DE2426546A1
Application number: DE19742426546
Authority: DE
Inventors: Herbert Dipl Ing Dr Deussner
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1974-05-31
Filing date: 1974-05-31
Publication date: 1975-12-11
Also published as: BR7503435A; DK242475A; ES438070A1; DK139005B; FR2280015A1; GB1507075A; FR2280015B1; DK139005C

Description

Anlage zum Patentgesuch der H 74/36

Klöckner-Huinboldt-Deutz Str/Ro

Aktiengesellschaft

vom 30. Mai-" 1974

Vorrichtung zur gasdichten Verbindung zweier Rohre miteinander

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur gasdichten Verbindung zweier Rohre miteinander, die hohen thermischen und/oder mechanischen Belastungen ausgesetzt sind, insbesondere Rohre eines an einen Drehrohrofen angeschlossenen Satellitenkühlers, wobei das eine Rohr am Ende mit einem Flansch und einer daran in Radialrichtung verschiebbar angeordneten R.ingscheibe mit Zylinderring versehen ist, in dem ringförmige Dichtungselemente vorgesehen sind, die das Anschlußende des zweiten Rohres stopfbuchsenartig umschließen.

Es ist bekannt, daß an den Verbindungsstellen zweier Rohre, insbesondere, wenn sie hohen thermischen Wechselbeanspruchungen ausgesetzt sind, wie es beispielsweise bei den an einen Drehrohrofen angeschlossenen Kühlrohren eines Satellitenkühlers der Fall ist, sowohl starke Schaden an der feuerfesten Innenauskleidung als auch an den R.ohrmänteln auftreten können. Die Rohre werden auf diese Weise an den Verbindungsstel-

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len in verhältnismäi3ig kurzer Zeit undicht und müssen dann ausgewechselt bzw. erneuert werden, was mit einem hohen Arbeit s- und Kostenaufwand verbunden ist.

Man hat zwar versucht, mit Hilfe der oben angeführten bekannten Verbindungskonstruktion die Rohre an den Verbindungsstellen vor derartigen Schaden zu bewahren. Wie jedoch die Praxis gezeigt hat, führen beispielsweise die Rohre eines an einen Drehrohrofen angeschlossenen Satellitenkühlers im Betrieb - aufgrund der hohen thermischen und mechanischen Beanspruchungen - an der Verbindungsstelle Relativbewegungen aus, die sich sowohl in Achsrichtung wie auch in radialer Richtung der Kühlrohre erstrecken. Durch diese Relativbewegungen der am Drehrohrofen angeschlossenen Verbindungsrohre wird der zwischen den beiden Rohrenden befindliche Ringspalt mehr oder weniger vergrößert. In diesen R-ingspalt gelangt während des

Betriebes feinkörniges, aus dem Ofen ausgetragenes Brenngut, das von dort nach außen in den Zylinderring der Verbindungskonstruktion gelangt und in kurzer Zeit die darin befindlichen Dichtungselemente zerstört. Dies hat zur Folge, daß die gesamte Verbindungskonstruktion der Rohre so undicht wird, daß nicht nur große Mengen an Falschluft von außen in das Drehrohrofeninnere gelangen sondern auch nicht unbedeutende

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Mengen an Brenngut an dieser Stelle nach außen austreten. Durch das Eindringen von Falschluft in das Drehrohrofeninnere wird der gesamte Reaktionsprozeß des durch den Drehrohrofen hindurchgeführten Gutes nachteilig beeinflußt, während sich das an der Rohrverbindungsstelle austretende Material nachteilig auf die Umwelt, insbesondere auf das Bedienungspersonal gesundheitsschädlich auswirken kann. Die gesamte Anlage muß daher bereits bei Auftreten geringer Undichtheiten an den Rohrverbindungsstellen außer Betrieb gesetzt und der an den Verbindungsstellen aufgetretene Schaden unmittelbar behoben werden. Der hierdurch bedingte Produktionsausfall sowie die umfangreichen Instandsetzungsarbeiten sind mit hohen Kosten verbunden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zur gasdichten Verbindung zweier Rohre miteinander zu schaffen, durch die diese Nachteile vermieden werden. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zwischen Flansch und Ringscheibe ein nicht geschlossener Dichtungsring angeordnet ist, der mit Hilfe von Spannelementen allseitig an die äußere Mantelfläche des Anschlußrohres gedrückt und in dieser Lage gehalten wird, wobei die Spannelemente an einem zwischen Flansch und Ringscheibe mit eingespannten, den Dichtungsring umgeben-

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den Stellring angeordnet sind.

Dadurch, daß gemäß der Erfindung zwischen Flansch und Ringscheibe ein nicht geschlossener Dichtungsring eingespannt ist, der allseitig an die äußere Mantelfläche des Anschlußrohres gedrückt und in dieser Lage gehalten wird, wird auch bei hohen thermischen Belastungen der Rohre mit Sicherheit vermieden, daß Materialien an der R.ohrverbindungs stelle nach außen gelangen und die übrigen Dichtungselemente zerstören können. Auf diese Weise wird somit eine sichere material- und gasdichte Verbindung der Röhre miteinander erreicht. Darüberhinaus werden durch die Verbindung der Rohre gemäß der Erfindung auch die miteinander über den Dichtungsring in Verbindung stehenden Rohrenden sowie die Innenausmauerungen in diesem Bereich vor Beschädigungen, Verformungen oder Verschleiß weitgehend bewahrt, da alle thermischen und mechanischen Beanspruchungen in diesem Bereich vom Dichtungsring, der vorzugsweise aus hitzebeständigem, elastischen Stahl besteht, aufgenommen und kompensiert werden. Auch die Standzeit der Rohrverbindungselemente wird auf diese Weise im Vergleich zu den bisher bekannten Rohrverbindungselementen bedeutend erhöht, da alle im Betrieb auftretenden thermischen und mechanischen Belastungen vom Dichtungsring gemäß der Erfindung auf-

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genommen und dadurch die übrigen Dichtungselemente von überhöhten Beanspruchungen bewahrt werden. Es muß daher bei der Rohrverbindung gemäß der Erfindung im Bedarfsfalle lediglich der Dichtungsring ausgewechselt werden, wenn dieser bis an den jeweils vorbestimmten Grenzbereich verschlissen bzw. abgenutzt wurde. Das Auswechseln des verschlissenen Dichtungsringes gegen einen neuen läßt sich jedoch in sehr einfacher und verhältnismäßig kurzer Zeit bewerkstelligen.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung sind als Spannelemente Stellschrauben vorgesehen. Auf diese Weise wird eine allseitige feste Verspannung des Dichtungsringes mit dem Anschlußrohr erzielt.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand einer im Schnitt schematisch dargestellten Teilansicht einer material- und gasdichten Verbindung eines an einen Drehrohrofen angeschlossenen Satellitenkühlrohres gemäß der Erfindung nachfolgend näher erläutert.

Bei dem in der Zeichnung dargestellten Drehofenrohr 1, das innen eine feuerfeste Auskleidung 2 aufweist, ist am Ende des Drehrohrofens ein Rohrstutzen 3 für den Gutaustrag angeordnet.

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Der Rohrstutzen 3 ist am Ende mit einem Flansch 4 versehen. Hit Abstand, unterhalb des Flansches 4 befindet sich eine Ringscheibe 5, die mit geringem Abstand ε> ein an den Rohrstutzen 3 anschließendes Kühlrohr 6 von außen umschließt. Die Ringscheibe 5 ist mittels Schrauben 7 und Spannfedern 8 in radialer Richtung nachgiebig mit dem Flansch 4 verspannt. Unterhalb an der Ringscheibe 5 ist ein Zylinderring 9 mit ringförmigen Dichtungselementen 10 angeordnet, die das Anschlußende des Rohres 6 von außen stopfbuchsenartig umschliessen. Das Anschlußrohr 6, das ebenfalls eine Innenausmauerung aufweist, und der Rohrstutzen 3 sind an den Enden zum Schutz der Ausmauerung in diesen Bereich mit Ringscheiben 12, 13 ausgestattet. Das Anschlußrohr 6 ist hierbei mit dem Drehrohrofen 1 in einer an sich bekannten, in der Zeichnung nicht näher dargestellten Weise fest verbunden, und zwar derart, daß zwischen dem Ende des Rohrstutzens 3 und dem Ende des Anschlußrohres 6 ein in axialer Richtung verlaufender Spielraum a von etwa 1 bis 2 cm offen bleibt.

Zwischen dem Flansch 4 und der Ringscheibe 5 ist gernäß der Erfindung ein über das Ende des Anschlußrohres 6 hinausragender nicht geschlossener, also zumindest an einer Stelle offener Dichtungsring 14 eingespannt, der mit Hilfe von Stellschrau-

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ben 15, die an einem zwischen dem Flansch 4 und dem "Hing Ό ebenfalls mit eingespannten Stellring 16 über den Umfang gleichmäßig verteilt und in radialer Richtung wirkend angeordnet sind, an die äußere Mantelfläche des Anschlußrohres 6 gedrückt und in dieser Lage gehalten wird.Durch diese Anordnung des Dichtungsringes 14 und des Stellringes 16 gemäß der Erfindung wird sehr vorteilhaft erreicht, daß selbst bei starken Relativbewegungen des Anschlußrohres 6 gegenüber dem Rohrflansch 3 des Drehrohrofens 1, infolge hoher thermischer Wechselbelastungen, die durch das aus dem Drehrohrofen austretende, bis zu etwa 1300 C heiße Ofengut und der dem Ofengut durch das Anschlußrohr 6 in entgegengesetzter Richtung geführten. Kühlluft hervorgerufen werden, stets ein material- und gasdichter Abschluß an dieser Verbindungsstelle aufrechterhalten werden kann. Dadurch, daß der nicht geschlossene Dichtungsring 14 gemäß der Erfindung mit Hilfe der Stellschrauben 15 allseitig gegen die äußere Mantelfläche des Anschlußrohres 6 gedrückt wird, schließt dieser Ring den an der Verbindungsstelle des Rohrstutzens 3 und des Anschlußrohres -6 befindlichen Ringspalt a derart ab, daß bei allen Relativbewegungen des Anschlußrohres 6 gegenüber dem Rohrstutzen 3 praktisch keine Materialien an der Verbindungsstelle nach außen.gelangen und die übrigen Dichtungselemente zer-

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stören können. Da ferner alle v/es entliehen thermischen und mechanischen Beanspruchungen im Bereich dieser Rohrverbindungsstelle vom Dichtungsring 14 aufgenommen und kompensiert werden, bietet dieser Ring auch einen sicheren Schutz der übrigen an dieser Stelle angeordneten Ilohrverbindungs- und Dichtungselemente, so daß gegebenenfalls nach entsprechender Abnutzung des Dichtungsringes 14 nur dieser gegen einen neuen ausgewechselt werden muß. Es ist hierbei zweckmäßig, als Dichtungsring einen hitzebeständigen, elastischen Stahlring zu verwenden, wodurch die Standzeit dieses Ringes bedeutend erhöht wird. Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Dichtungsvorrichtung besteht darin, daß es unabhängig von besonderen und kostspieligen Maßnahmen möglich ist, das jeweilige Anschlußrohr praktisch spielfrei abzudichten. Bei geringen Verformungen oder Abnutzungen des Dichtungsringes 14 kann die dabei entstandene Undichtigkeit gegebenenfalls auch durch entsprechendes Nachstellen des Dichtungsringes mittels der Schrauben 15 leicht beseitigt werden. Der offene Ring 14 kann hierbei sehr vorteilhaft so ausgebildet sein, daß sich seine Enden entweder überlappen,oder daß zwischen den Enden ein geringer Abstand als Spielraum freibleibt.

Patentansprüche 509850/0578

Claims

Patentansprüche

1.7 Vorrichtung zur gasdichten Verbindung zweier Rohre miteinander, die hohen thermischen und/oder mechanischen Belastungen ausgesetzt sind, insbesondere Rohre eines an einen Drehrohrofen angeschlossenen Satellitenkühlers, wobei das eine Rohr am Ende mit einem Flansch und einer daran in radialer P.ichtung verschiebbar angeordneten Ringscheibe mit Zylinderring versehen ist, in dem ringförmige Dichtungselemente vorgesehen sind, die das Anschlußende des zweiten Rohres von außen stopfbuchsenartig umschließen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Flansch (4) und Ringscheibe (5) ein nicht geschlossener Dichtungsring (14) angeordnet ist, der mit Hilfe von Spannelementen allseitig an die äußere Mantelfläche des Anschlußrohres (6) gedrückt und in dieser Lage gehalten wird, wobei die Spannelemente an einem zwischen Flansch (4) und Ringscheibe (5) mit eingespannten, den Dichtungsring umschliessenden Stellring (16) angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Spannelemente Stellschrauben (15) vorgesehen sind.

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