DE2442708C2 - Kompensator für heiße Medien mit einer feuerfesten Innenauskleidung - Google Patents

Description

pensatormitte zurückgeführte Tragrohr erstreckt sich

maximal bis zur Wärmedehnungsfuge und ist zweckmäßigenveise an seinem vorderen, freien Ende von

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kompensa- 45 der elastischen Innenschicht des Schutzrohres weg-

tor mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 ange- gebogen, so daß die axiale Beweglichkeit nicht durch

gebenen Merkmalen. " Störungen zwischen Innenauskleidung und freiem

Derartige Kompensatoren werden insbesondere bei Ti agrohrende beeinträchtigt werden kann.
Heißwindleitungen eingesetzt, wo Temperaturen von In einer bevorzugten Ausführunesform hat die 1200⁰C oder sogar bis zu 1400"C auftreten kön- 50 elastische Schicht in zusammengedrücktem Zustand nen. Es gehört zum Stand der Technik, den tempe- eine Stärke von 30 bis 50 mm. Die elastische Schicht raturempfindlichen Wellenraum durch eine feuerfeste kann zwischen der feuerfesten Innenauskleidung bzw. Auskleidung abzuschirmen. Bei Heißwind kann diese dem Tragrohr und dem Schutzrohr bis zu 15% zufeuerfeste Auskleidung eine Stärke von 200 bis sammengedrückt sein. Bei entsprechender Länge der mm aufweisen. Bei einer bekannten Ausfüh- 55 elastischen Schicht beidereits der Dehnfuge ergibt rungsform wird die feuerfeste Auskleidung von Trag- sich dabei eine gute Abdichtung. Die elastische rohren getragen, die am Ende der Kompensatonvel- Schicht ist zweckmäßigerweise auf dem Schutzrohr, len oder deren Anschlußstutzen angeschweißt sind dais vorzugsweise aus Stahl besteht, aufgeklebt. Bei und sich konzentrisch zu diesen erstrecken. Die Ein- besonders starken Hitzebeanspruchungen kann es heit aus Tragrohr und feuerfester Innenauskleidung 60 von Vorteil sein, das Schutzrohr aus warmfestem muß eine Wärmedehnungsfuge aufweisen, um die oder hitzebeständigem Stahl zu fertigen,
auftretenden Wärmedehnungen auffangen zu können. Bei einem mit feuerfester Innenauskleidung ver-

Um den Schutz der Kompensatonvellen zu gewähr- sehenen Schutzrohr übt das Schutzrohr im wesent-

leisten, gehört es zum Stand der Technik, die feuer- liehen eine Stützfunktion für die elastische Schicht

feste Auskleidung mit einem Labyrinth zu versehen 65 aus, während die elastische Schicht selbst die Abdich-

und gegebenenfalls in diesem Labyrinth zusätzlich tungsfunktion gegenüber den Heißgasen ausübt.

Einlagen aus feuerfestem Filz anzuordnen. Diese In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform

Konstruktion erweist sich insbesondere bei mehrwel- weist das Schutzrohr einen radialen Abstand α gegen-

über dem lichten Durchmesser des Kompensator enden im Bereich der Wärmedehnungsfuge 8 und auf. wobei der radiale Abstand ei in Abhängigkeit sind am vorderen Ende 4 α zum Kompensatorinneren von der Baulänge I und dem lichten Durchmesser d hin abgebogen. In dem von den Kompensatorwellen 1 des Kompensator so gewählt ist, daß eine ausrei- bzw. den Anschlußstutzen la und den Tragrohren 4 chende Knickbewegung möglich ist. Unter dem Hch- 5 gebildeten Ringraum befindet sich ein Schutzrohr 6 ten Durchmesser d des Kompensator wird der In- aus Stahl, welches einen radialen Abstand α zum lichnendurchmesser des Flansches, der Stutzen oder der ten Durchmesser D des Kompensator hat. Der lichte Kompensatorwellen verstanden. Die Kombination Durchmesser ist hier der Innendurchmesser der Anvon radialem Abstand α und großer Dehnungsfuge, schlußstutzen la bzw. Kompensatorwellen 1. Auf die bei der anmeldungsgemäßen Konstruktion ohne io dem Schutzrohr 6 ist, z. B. durch Kleben, eine EinBeeinträchtigung der Kompensatorwellen möglich lage aus feuerfestem Filz angebracht, welche zwiist, ermöglicht eine Knickbewegung, wie sie bisher sehen dem Schutzrohr 6 und den Tragrohren 4 leicht bei Kompensatoren für Heißwindleitungen kaum für zusammengedrückt ist und dadurch den Kompensamöglich gehalten wurde. torwelienraum gegenüber den Heißgasen abdichtet.

Der radiale Abstand α kann durch E.rechnung des is Das Schutzrohr 6 ist in axialer Richtung über eine be-

Mindestwertes ermittelt werden. Bei einer Länge stimmte Länge frei beweglich, da es kurzer ist als der

des Schutzrohres von b — 572 mm und einer maxi- Abstand zwischen den beiden Haltescheiben 3. Die

malen Knickbeanspruchung des Kompensator von Dehnungsaufnahme des Kompensator, die Breite

a — plus/minus 2° errechnet sich z. B. der Dehnungsfuge 8 und die freie axiale Beweglich-

a = tga/2 ■ b/2 - 0,0175 · 286 = 5 mm . ^{20 kdt} des Schutzrohres 6 sind aufeinander abgestimmt

⁶ Die freie axiale Beweglichkeit des Schutzrohres 6

Der Mindestabstand beträgt bei der angegebenen liegt etwa 10 mm oberhalb der Dehnungsaufnahme.
Knickbeanspruchung 5 mm. Die F i g. 2 zeigt, welche Bewegung der Kompen-

Damit ein Anstoßen des Schutzrohres mit Sicher- sator unter Knickbeanspruchung ausführen kann,

heit vermieden wird, wird in der Praxis der 2- bis 25 Durch die Dehnung des in Fig. 2 oben gezeigten

2,5fache Wert des errechneten Mindestwertes bevor- Kompensatorteiles wird die elastische Schicht 7 im

zugt (im Beispiel also 10 bis 12,5 mm). Bereich des Tragrohrendes 4 a zusammengedrückt,

Die Dehnungsfuge befindet sich bei einer beson- während sich die Anschlußstutzen la in Richtung auf dcrs bevorzugten Ausführungsform in der Kompen- die Enden des Schutzrohres 6 bewegen. Da aber das satormitte. Bei einer Knickbewegung bewegen sich 30 Schutzrohr 6 im nichtgeknickten Zustand einen hindie gedehnten Enden der Kompensatorwellen bzw. reichenden radialen Abstand α gegenüber den Andie dort befindlichen Anschlußstutzen in Richtung schlußstutzen la bzwt den Kompensatorwellen 1 aufauf die Schutirohrenden, während am gegenüberlie- weist, kann keine Knickbeanspruchung des steifen genden Ende die Kompensatorwelle in Richtung auf Schutzrohres 6 erfolgen. Bei der gegenläufigen Bedas Schutzrohr gedruckt wird. Eine entsprechende 35 wegung der gegenüberliegenden KompensatorweHer. Bewegung führt die Innenauskleidung in Richtung (untere Bildhälfte) bewegen sich die Tragrohrenden auf das Schutzrohr aus. Diese Bewegung ist ohne 4 α weg von der elastischen Schicht 7, während die Schaden möglich, da die elastische Schicht zusam- elastische Schicht im Bereich der Tragrohrenden zumenpreßbar ist. Um bei dieser Knickbewegung eine sammengedrückt wird. So ist auch auf dieser Seite hinreichende Abdichtung zu gewährleisten, ist es 40 des Kompensator eine Abdichtung der Kompenzweckmäßig, wenn zusätzlich zu der Abdichtung im satorwellen gegenüber den Heißgasen gewährleistet. Bereich der Dehnfuge eine entsprechende Abdich- Weiterhin gewährleistet auch hier der radiale Abtung im Bereich der Enden des Schutzrohres vorge- stand a, daß die mittlere Kompensatorwelle nicht gesehen ist. Zu diesem Zweck muß lediglich auch hier gen das Schutzrohr 6 gedrückt wird,
eine elastische Schicht bestimmter axialer Erstrek- 45 Es wird darauf hingewiesen, daß die Tragrohre 4 kung auf die Innenwandung des Schutzrohres auf- im Bereich ihrer freien Enden Aa zweckmäßigerweue gebracht werden. Es besteht auch die Möglichkeit, so konstruiert sind, daß die elastische Auskleidung die elastische Schicht über die gesamte axiale Länge bei Bewegung des Schutzrohres 6 nicht beschädigt des Schutzrohres vorzusehen. wird. So kann es zweckmäßig sein, die Tragrohre 4

Nachfolgend wird die Erfindung an Hand eines 50 in Richtung der Dehnungsfuge 8 leicht keilartig nach

Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt innen verlaufen zu lassen und zusätzlich am Trag-

Fig. 1 eine Kompensatorhälfte im Querschnitt rohrende4α nach innen abzubiegen, so daß die ela-

und slische Schicht 7 im Bereich der Dehnungsfuge nur

F i g. 2 einen Kompensator unter Knickbeanspru- leicht zusammengedrückt wird. Diese Konstruktion

chung. 55 verlängert die Haltbarkeit und erleichtert den Einbau.

Der Kompensator besteht aus den Kompensator- Der Einbau kann so vorgenommen werden, daß die wellen 1, den Anschlußstutzen la und den Flan- Tragrohre 4 bei eingebautem Schutzrohr 6 über die sehen 2, an welchen radial nach innen sich erstrek- elastische Schicht 7 geschoben werden,
kende Haltescheiben 3 für die feuerfeste Ausklei- Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen dung 5 vorgesehen sind. Die feuerfeste Ausklei- 60 Kompensator ist in dem wirkungsvollen Schutz der dung S wird von den beiden an den Haltescheiben 3 Kompensatorwellen zu sehen, der trotz breiter Dehnangeschweißten Tragrohren 4 gehalten, wobei sich fuge gewährleistet ist. Hinzu kommt der besondere die Tragrohre 4 konzentrisch zu den Anschlußstut- Vorteil, daß der erfindungsgernäße Kompensator für zen la erstrecken. Die feuerfeste Auskleidung 5 weist Heißluftleitungen auch eine Knickbeanspruchung in der Mitte des Kompensators eine relativ breite 65 übernehmen kann. Er kann daher ohne Beeinträchti-Wärmedehnungsfuge 8 auf, die sich ohne Labyrinth- gung auch als Gelenkkompensator in Heißwindleitunführung radial nach außen erstreckt. Die Tragrohro 4 gen eingesetzt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

'J !igen Kompensatoren mit entsprechend großen Dehn- ... fugen und auch bei hohen Heißwindtemperaturen als Patentansprüche: Sjg, da die VVärmedehnungsfuge in ihren Abmes-

1. Kompensator für heiße Medien, insbeson- sungen begrenzt ist.__Allf„_{abe 7U(imnflp} ,:„

«lere Heißwinde für Hochöfen, mit einer feuer- 5 Der Erfindung -¹^ ^J Aufgabe ^gründe «„«,

T τ ii-j οι., j v η ifnmnensato^r fur heiße Medien, wie rieiuwmd fur

festen Innenauskleidung zum Schutz der K^n- Compensate. ^ ^ _{kd der dne ße} .

pensatorwellen gegenüber den heißen Medien, einen nocnoicn, ^u & ""■

wobei die feuerfeste Innenauskleidung in axialer Dehnungsaufnahme zu laßt ^nd ^eine η guten

Richtung durch eine Wärmedehnungsfuge unter- Schutz der KompensatonyellengeΛν ahr e ,se t Gemäß

brachen ist dadurch e e k e η η ζ e i c h net, ίο einer bevorzugten Aufgabenstellung soll dieser Kom-

ΦΛZwischen de? Υ^ΛΙηΖΙ^^ pensator auch Knickungen e^chen^vie sie

(5) und den Kompensatonvellen (1) ein die War- bei Kondensatoren fur Heißwind bisher kaum denkmedehnungsfuge (8) überdeckendes Schutzrohr bar waren.

(6) vorgesehen ist, welches axial mindestens über Die eingangs, gestellte Aufgabe wird erfindungs- d Länge der Dehnunesaufnahme der Kompen- ,₅ gemäß durch einen Kompensator mit den im An-•atorwellen (1) frei beweglich ist. spruch 1 angegebenen Merkmalen gelost. Die axiale

2. Kompensator nach Anspruch 1, dadurch ge- Beweglichkeit des Schutzrohr« ist in aller Regel kennzeichnet, daß das Schutzrohr (6) zur Ab- durch die seitlichen Halterungen der feuerfesten Ausdichtung der Dehnungsfuge (8) zumindest im Be- mauerung an den beiden Enden des Kompensator reich der Dehnungsfuge (8) mit einer elastischen *o begrenzt. Zuzüglich der Dehnungsaufnahme der Schicht (7) aus feuerfestem Material versehen ist. Kompensatonvellen betragt die axiale Beweglichkeit

3. Kompensator nach Anspruch 1 oder 2, da- zweckmäßigerweise mindestens 10 mm. Bei e.ner durch gekennzeichnet, daß die feuerfeste Innen- Dehnungsaufnahme der Kompensatonvellen von auskleidung (5) jeweils von einem am Ende der 40 nm ergibt sich somit ein \Vert von Ml mm Kompensatonvellen (1) oder deren Anschluß- 25 (40+ 10 mm). Als Maximalwert hat sich bisher eine stutzen (2a) angeschweißten und sich in Richtung freie Beweglichkeit von 30 mm empfohlen Auf jeden Kompensatormitte zurückerstreckenden Tragrohr Fall muß die axiale Beweglichkeit des Schutzrohres (4) gehalten ist, wobei jedes der beiden Tragrohre etwas größer sein als die Dehnungsaufnahme des (4) mit seiner Außenwandung gegen die dasti- Kompensator.

sehe Innenschicht (7) des Schutzrohres (6) an- 30 In einer bevorzugten Ausführungsform weist das

Hegt. Schutzrohr zur Abdichtung der Dehnungsfuge zu-

4. Kompensator nach einem der Ansprüche 1 mindest im Bereich der Dehnungsfuge, auf seiner bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schutz- Innenwandung eine elastische Schicht aus feuerrohr (6) einen radialen Austand (α) gegenüber festem Material auf. In der besonders bevorzugten dem lichten Durchmesser des Kompensator auf- 35 Ausfünrungsform wird die feuerfeste Innenauskleiweist und der radiale Abstand (α) in Abhängig- dung jeweils von einem am Ende der Kompensatorkeit von der Baulänge (/) und Durchmesser (D) welle oder deren Anschlußstutzen angeschweißten und des Kompensator so gewählt ist, daß eine aus- sich in Richtung Kompensatormitte zurückcrstrekreichende Knickbewegune möglich ist. kenden Tragrohr gehalten, wobei jedes Tragrohr mit

40 seiner Außenwandung gegen die elastische Innenschicht des Schutzrohres anliegt. Das bis zur Kom-