DE2514858B2 - Bandage fuer dampferzeuger-brennkammern - Google Patents

Description

Das Hauptpatent betrifft eine Bandage für Dampferzeuger-Brennkammern mit mindestens einem oberen und einem unteren Trägergürtel sowie mit Zuggliedern und zusätzlichen Einrichtungen zum Abstützen der einzelnen Gürteltrager.

Nach der Erfindung des Hauptpatentes bestehen die zusätzlichen Einrichtungen aus an den Gürtelträgern befestigten Armen und jeweils zwei übereinanderliegende Trägergürtel wirken so zusammen, daß an den oberen Trägern nach unten ragende Arme und an den unteren Trägern eine gleichgroße Anzahl nach oben ragender Arme angebracht sind und jeweils ein oberer Arm und ein unterer Arm in seitlicher Richtung und gegeneinander wirkend angeordnet sind.

Bei einer solchen Anordnung sind die Arme zur Übertragung der Horizontalkräfte zwischen den sich überlappenden senkrechten Armen Flächen, und man kann eine Verbindung durch einen Bolzen zwischen beiden Gliedern herstellen. Obwohl im Idealfalle eine Anordnung mit aufeinander gleitenden flachen Oberflächen zwischen den beiden Armen erstrebt wird, treten in Wirklichkeit Berührungen längs einer horizontalen Linie auf, und zwar entweder bei dem oberen oder dem unteren Arm. Wenn man außerdem berücksichtigt, daß die beiden Träger mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten oder in unterschiedlicher Größe sich aufgrund der Wärmedehnung ausdehnen, kann eine gefährliche Situation eintreten. Es besteht nämlich praktisch die Möglichkeit daß die beiden Arme außer Eingriff kommen und dadurch unwirksam werden. Diese Möglichkeit scheint durch die Verwendung von Bolzenverbindungen zwischen den Armen behoben. Jedoch bringt diese Anordnung mehrere andere to Probleme mit sich, von denen das größte darin besteht, die Locher bei der Fabrikation der Arme in der richtigen Höhe anzubringen. Ein anderer Nachteil besteht in der großen Biegekraft, der die Bolzen ausgesetzt werden. Bei Überdehnung wurden die Bolzen als erste reißen, so daß die oben geschilderte Situation wieder eintreten würde. Auf die entsprechenden Stellen der Patentschrift des Hauptpatentes wird ausdrücklich Bezug genommen. Die Anordnung nach dem Hauptpatent wird entsprechend dem Kennzeichen des AnsprucnS 5 uurch die teleskopartige Anordnung der beiden Arme wesentlich verbessert. Der Eingriff zwischen den beiden gegeneinander wirkenden Armen ist wesentlich stabiler, und es läßt sich bei genauer Bearbeitung trotz der Wärmeausdehnung ein gutes Gleiten der sich gegeneinander verschiebenden Teleskopstücke erzielen. Dadurch wird die Berührung auf eine Fläche verteilt und so die große Biegekraft aufgenommen. Es sind keine schwachen Stellen vorhanden. Die erwähnten Bolzenverbindungen mit ihren Verschraubungen können entfallen.
Man kann, wie es Anspruch 2 sagt, den beiden Armen, die teleskopartig gegeneinander verschiebbar sind, einen kreisförmigen Querschnitt geben aber auch wie es Anspruch 3 definiert — einem der Arme einen kreisförmigen und dem anderen einen quadratischen Querschnitt geben. Bei beiden Alternativen schiebt sich der vom oberen Gürteltrager herabragende Arm über den Arm, der sich vom unteren Gürteltrager aus nach oben erstreckt.

Wie in der Beschreiburg des Hauptpatentes ausgeführt, erfolgt auch hier die Übertragung der Horizontalkräfte an einer Stelle, die gleichen Abstand von jedem der beiden Gürteltrager hat.

Die Erfindung wird nunmehr anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele beschrieben.

In der Zeichnung stellt dar

F i g. I eine Seitenansichi eines ersten Ausführungsbeispiels,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie 3-3 der Fi g. 1,
Fig.3 eine Seitenansicht ähnlich der Fig. 1, jedoch für ein anderes Ausführungsbeispiel,

F i g. 4 einen Schnitt längs der Linie 5-5 der F i g. 3.
Der untere Gürteltrager 4 (Fig. 1) ist an Brennkammerwandrohren 3 durch Bügel 17 und Bolzen 18 befestigt. Nahe der Mitte der Brennkammerwand ist diese Befestigung starr, während an anderen Stellen jeweils ein Langloch vorgesehen ist, so daß sich die Brennkammer relativ zu dem Gürteltrager horizontal ausdehnen kann. Das Gewicht des Gürtelträgers 4 erzeugt ein Drehmoment im Uhrzeigersinne um den Bolzen 18. Falls dieses Drehmoment nicht aufgefangen würde, würden große Biegekräfte auf die Rohre 3 wirken; dies ist aber nicht zulässig, weil die Rohre Hochdruckwasser und Dampf enthalten und der Strahlungswärme des Kessels ausgesetzt sind.

Der obere Gürteltrager 22 ist in ähnlicher Weise durch Bügel 23 und Bolzen 24 an den Rohren 3 befestigt. Auch hier entsteht durch das Eigengewicht ein

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Drehmoment im Lhrzeigersinne. E« wird aber ein runder rohrförmiger Arm 25 an dem unteren Gürtelträger 4 angebracht, der sich senkrecht nach oben erstreckt und ein ähnlicher rohrförmiger Arm 27 mit dem oberen Gürtelträger 22 verschweißt.

Der Innendurchmesser des zweiten Armes 27 ist größer als der Außendurchmesser de« Armes 25. Der Ann 27 erstreckt sich senkrecht nach unten und schiebt sich teleskopartig über das obere Ei.de des Armes 25.

Das im Uhrzeigersinne wirkende Drehmoment des to Trägers 4 veranlaßt also den Arm 25 zu einer Tendenz, sich im Uhrzeigersinne zu drehen, d. h. nach rechts. Ähnlich wirkt das im Uhrzeigersinne wirkende Di ehmoment des Trägers 22 auf den Arm 27, so daß sich dieser nach links zu bewegen versucht Im Ergebnis heben sich die Hornontalkräfte der beiden Arme in dem Bereich auf, in dem sie übereinander geschoben sind Damit werden auch die Drehmomente der beiden Träger 4 und 22 gegeneinander aufgehoben.

Während die Arme 25 und 27 auf Umgebungstempe- ratur bleiben, werden die Brennkammerrohre auf etwa 380° C erhitzt, so dall eine senkrechte Relativbewegung zwischen den höheren und tieferen Gürtelträgern ermöglicht werden muß. Dies geschieht auch für unterschiedliche Ausdehnungsgeschwindigkeiten durch ^ den gleitenden Eingiiff der teleskopartig miteinander verbundenen Arme 25 und 27. Theoretisch wird der Berührungspunkt zwischen den beiden Armen so gewählt, daß, wie beil 28 angedeutet, die Horizontalkräfle, die sich aus den Drehmomenten der beiden Träger ergeben, gerade ausgeglichen sind. Wenn die Gürtelträger gleiches Gewicht haben, so entwickeln sie gleiche Drehmomente und der Abstand L\ der Ebene 28 von der Befestigungsebene des höheren Gürteltragers ist gleich dem Abstand L₂ der Ebene 28 von der Befestigungsebene des tieferen Gürtelträgers. Wenn die Drehmomente verschieden sind, so sollen die Abstände L\ unc^! L₂ sich umgekehrt wie die Drehmomente der Gürtelträger um ihre Befestigungsstellen verhalten. Sind die Gürtelträger zusätzlichen Belastungen ausgesetzt, z. B. durch Rohrhalterungen, so müssen diese Belastungen bei der Bestimmung von L_x und Li in Betracht gezogen werden, so daß in der Ebene 28 die horizontalen Kräfte stets die Drehmomente der Gürtelträger ausgleichen.

Auf ähnliche Weise können die anderen Gürtelträger (siehe z.B. die Fig. 1 des Hauptpatentes) auf einer höheren Ebene miteinander verbunden werden und dabei die gleiche Konstruktion benutzt weiden, wie dies in F i g. 1 und 2 beschrieben is«. Dies gilt für alle Gürtelträger in den verschiedenen Ebenen der Brennkammer. Die horizontale nach links gerichtete Kraft auf den senkrecht sich erstreckenden Arm 25 hai eine Kraft gegen die Wandung der Prennkammer zur Folge, die auf den unteren Gürtelträger 4 übertragen wird. Dieselbe Kraft entsteht in der Gegenrichtung durch den senkrecht sich erstreckenden Arm 27 und wirkt auf den oberen Gürtelträger 22 Damit die Brennkammerwände diese horizontalen Belastungen nicht aufnehmen müssen, wird die gleiche Anordnung wie in F i g. 1 auch auf der entgegengesetzten Seite der Einheit verwendet, wie dies im Hauptpatent dargestellt ist. Wie im Hauptpatent können die auf die höheren und die tieferen Gürtelträger ausgeübten horizontalen Kräfte durch Zugstangen aufgenommen werden, so daß sie nicht auf die Brennkammerrohre wirken.

In den vier F i g. 3 und 4 ist ein anderes Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem zwar alle konstruktiven Merkmale des Systems mit dem der Fig. 1 und 2 übereinstimmen, mit der einzigen Ausnahme, daß für den am oberen Gürtelträger befestigten Arm ein Rohr 29 mit quadratischem Querschnitt verwendet wird. Auch hier schieben sich die beiden Arme teleskopartig übereinander. Die Beziehung zwischen den Momenten und den entsprechenden Kräften ist die gleiche wie beim ersten Ausführungsbeispiel.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

3 23 14 858 Patentansprüche:

1. Bandage für Dampferzeuger-Brennkammern mit mindestens einem oberen und einem unteren Gürtelträger sowie mit Zuggliedern und zusätzlichen Einrichtungen zum Abstützen der einzelnen Gürtelträger, die aus an den Gürtelträgern befestigten Armen bestehen und dabei jeweils zwei übereinanderliegende Trägergürtel so zusammenwirken, daß an den oberen Trägern nach unten ragende Arme und an den unteren Trägern eine gleichgroße Anzahl nach oben ragender Arme angebracht sind und jeweils ein oberer Arm und ein unlerer Arm in seitlicher Richtung una gegeneinander wirkend angeordnet sind, nach Patent 18 12 272. dadurch gekennzeichnet, daß die an den Gürtelträgern befestigten Arme nach Art eines Teleskops miteinander in Eingriff stehen.

2. Bandage nach Ansprucm 1, dadurch gekennzeichnet, daß der von dem uniteren Gürtelträger (4) sich nach oben erstreckende Arm (25) aus einem Rohr mit kreisförmigem Querschnitt besteht und daß der nach unten ragende Arm (27) des oberen Gürtelträgers auch kreisförmigen Querschnitt besilzr., dessen innerer Durchmesser aber größer ist als der äußere Durchmesser des an dem unteren Trägergürtel befestigten Rohres.

3 Bandage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der von dem unteren Gürtelträger (4) nach oben sich erstreckende Arm (25) kreisförmigen Querschnitt besitzt, daß aber der Querschnitt des von dem oberen Gürtelträger (22) sich nach unten erstreckende Arm (29) den Querschnitt eines Quadrates hat, dessen innere Seitenlängen größer sind als der äußere Durchmesser des sich von unten nach oben erstreckenden Armes (25).

4. Bandage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Horizontalkräfte an einer Stelle übertragen werden, die gleichen Abstand von jedem Gürtehräger hai.