DE2642800A1 - Rohrbodenanschluss fuer behaelter mit einem rohrbuendel - Google Patents

Rohrbodenanschluss fuer behaelter mit einem rohrbuendel

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DE2642800A1 DE19762642800 DE2642800A DE2642800A1 DE 2642800 A1 DE2642800 A1 DE 2642800A1 DE 19762642800 DE19762642800 DE 19762642800 DE 2642800 A DE2642800 A DE 2642800A DE 2642800 A1 DE2642800 A1 DE 2642800A1
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Description

Stichwort: "Rohrbodenanschluss mit Randring"
DEGGENDORFER WERFT Keggendurf, den 23 09 1976
UND EISENBAU GMBH 2 6 Λ ? 8 Π Π
Dg
Rohrbodenanschluss für Behälter mit einem Rohrbündel
Bei Rohrbündel-Wärmetauschern und bei Röhren-Reaktoren mit hohen Auslegungs drücken und grossen Abmessungen ergeben sich nach den bekannten Festigkeits-Berechnungsverfahren grosse Rohrbodendicken. Das bedeutet grosse wirtschaftliche und technische Nachteile, da die erforderlichen Ronden in geschmiedeter Ausführung aus Abmessungs- und Gewichtsgründen nicht mehr lieferbar sind und in gewalzter Ausführung aus Halbronden zusammengeschweisst werden müssen. Zusätzlich muss "mit holien US-Prüfkosten und beträchtlichem Absinken der Mindeststreckgrenzen (ab 60 mm = 1 % je 5 nun Dicke) gerechnet werden. Ferner ist bei grossen Rohrbodendicken mit erheblichen Bohrkosten und mit axialem Verlaufen, Unrundheit und grossen Toleranzen der Bohrlöcher zu rechnen.
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass sich die höchsten Beanspruchungen, wie an sich bekannt, im Rohrboden-Randbereich ergeben, da dort die vom Betriebsdruck herrührenden Kräfte von der ebenen Rohrbodenplatte auf den Anschlussbereich des Mantels übertragen werden müssen. Im ganzen übrigen Be-
reich des Rohrbodens können dagegen die Zug- oder/und Druckkräfte durch die Rohre übernommen werden. Infolgedessen braucht
809813/0135
Dg 9* - *
der Rohrboden niclit für diese Kräfte bemessen zu sein, sondern es muss nur für eine ausreichende Befestigung oder Stützlänge der Rohre im Rohrboden gesorgt werden. Diese Voraussetzung kann durch ausreichende Schweissnahtquersehnitte, Einwalzung, Lenkbleche, Stützringe oder auch durch den Einbau von Gittern geschaffen werden.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, die eingangs erwähnten Nachteile unter Berücksichtigung der mit Ausnahme des Randbereiches an sich möglichen, vergleichsweise geringen Rohrbodendicke zu beseitigen. Zu diesem Zweck besteht die Erfindung darin, dass ein membranartiger Rohrboden in der Nähe des Behältermantels in einen radial nach aussen konisch verstärkten Randring und dieser in einen verstärkten Teil des Behältermantels übergeht. Der Ausdruck "membranartig" bedeutet also in diesem Zusammenhang im Sinne der einleitenden Darlegungen eine vergleichsweise geringe Rohrbodendicke, die nicht entsprechend dem einseitigen (hohen) Überdruck unter Berücksichtigung des (grossen) Rohrbodendurchmessers berechnet und bemessen ist.
809813/0135
Dg 94 - -^ -
Dabei kann der konische Randring einseitig entweder zu dem das Rohrbündel umgebenden Mittelteil des Behältermantels hin oder zu dem in Längsrichtung über das Rohrbündel hinausragenden Ende des Behälters hin verstärkt sein, je nachdem, ob der höhere Innendruck in dem die Rohre umgebenden Raum bzw. innerhalb der Rohre vorhanden ist. Gegebenenfalls kann der konische Randring auch nach beiden Seiten hin verstärkt sein.
Ferner kann es sich empfehlen, dass der konische Randring und der verstärkte Bereich des Behältermantels aus einem gemeinsamen Bauteil bestehen, das mit dem Rohrboden verschweisst ist oder dass der Rohrboden mit dem konischen Randring und dieser mit dem verstärkten Bereich des Behältermantels Verschweisst ist.
Eine weitere Möglichkeit im Sinne der Erfindung besteht darin, dass der konische Randring durch eine Auftragsschweissung am verstärkten Bereich des Behältermantels gebildet ist.
Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung in mehreren Ausführungsformen beispielsweise dargestellt.
Es zeigen
Fig. 1 einen Röhren-Reaktor, teils im Längsschnitt, teils in Längsansicht,
809813/0135 4
Dg 94 -
Fig. 2 - Pig. 4 einen Rohrbodenanschluss mit einer Schweiss-
verbindung zwischen dem Rohrboden und dem konischen Randring,
Fig. 5 - Fig. 7 einen Rohrbodenanschluss mit Schweissver-
bindungen sowohl zwischen dem Rohrboden und dem konischen Randring als auch zwischen dem konischen Randring und dem verstärkten Bereich des Behältermantels,
Fig. 8 - Fig.10 einen Rohrbodenanschluss mit einer Schweiss-
verbindung zwischen dem Rohrboden und dem selbst durch Auftragsschweissung hergestellten konischen Randring.
Der Röhren-Reaktor gemäss Fig. 1 hat einen Behältermantel, der sich aus einem zylindrischen mittleren Teil 1 und zwei verstärkten Teilen 2, 3 in den Bereichen der beiden Rohrboden 4, 5 zusammensetzt. An die verstärkten Teile 2, 3 des Behält ermant eis schliessen sich die beiden Endhauben 6, 7 an. Der mittlere Teil 1 des Behältermantels ist mit den verstärkten Teilen 2, 3 und diese sind mit den Endhauben 6, 7 durch ringförmige Schweissnahte 8 verbunden.
Die verstärkten Teile 2,3 des Behältermantels setzen sich radial
nach innen in je einen konischen Randring 9»bzw.10» bzw.11 fort. Dieser radial von innen nach aussen konisch verstärkte Randring kann verschieden ausgebildet sein; im Bereich X (linksjbben) ist er zum mittleren Teil 1 des Behältermanteis hin, im Bereich Y (links unten) ist er zu der Endhaube J hin und im Bereich Z (rechts unten) ist er nach beiden Seiten hin verstärkt.
809813/0135 . 5
Dg 9^ -5* ■
Radial nach, innen verjüngt sich der Randring bis auf die Stärke des dort mit ihm verschweissten membranartigen Rohrbodens 4 bzw. 5· In den beiden Rohrboden und gegebenenfalls auch, in den beiden Randringen sind, wie an sich üblich, die Rohrenden eines Rohrbündels 12 abdichtend befestigt.
Weitere Einzelheiten des Röhren-Reaktors, z.B. alle Anschlüsse für die Zu- und Abführung der Reaktionsgase und des Wärmetauschsnediums, die in diesem Zusammenhang keine Bedeutung haben, sind zwecks vereinfachter Darstellung weggelassen.
Die weiteren Fig. 2-10 lassen je nur einen Abschnitt im Bereich eines Rohrbodenanschlusses an den Behältermantel über den konischen Randring erkennen. Dabei sind in allen Fällen zwecks Vereinfachung der Rohrboden mit A,der konische Randring mit B und der anschliessende verstärkte Teil des Behältermantels mit C bezeichnet. Die Bezeichnung B ist für die verschiedenen Ausführungen mit besonderen Indexziffern, entsprechend der zuge-MJrigen Fig., versehen.
In Fig. 2 ist der Rohrboden A mit einem einseitig zum Mittelteil des Behältermantels hin konisch verstärkten Randring B2 Terschweisst, der einerseits mit dem verstärkten Teil C des Behaltermantels aus einem gemeinsamen Bauteil besteht. In Fig. ist, bei sonst gleicher Ausführung, der Randring B^ nach der anderen Seite, d.h. zum Behälterende hin,konisch verstärkt. In Fig. 4 ist, wieder bei sonst gleicher Ausführung, der Randring B^ nach beiden Seiten hin konisch verstärkt.
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In Fig. 5 ist der Rohrboden A wieder mit einem zum Mittelteil des Behältermantels hin konisch verstärkten Randring B 5 verschweisst. Zum Unterschied gegenüber Fig. 2 ist dieser Randring seinerseits auch mit dem anschliessenden verstärkten Teil C des Behältermantels verschweisst. In Fig. 6 ist der Rohrboden A mit einem, wie in Fig. 3, nach der anderen Seite, d.h. zum Behälterende hin» konisch verstärkten Randring Bg und dieser mit dem anschliessenden verstärkten Teil C des Behältermantels verschweisst. In Fig. 7 ist der Rohrboden A mit einem, wie in Fig. 4, nach beiden Seiten hin konisch verstärkten Randring EL und dieser mit dem anschliessenden verstärkten Teil C des Behältermantels verschweisst.
In Fig. 8 ist der Rohrboden A mit einem Randring Bg verschweisst, der, wie in den Fig. 2 und Fig. 5, zum Mittelteil des Reaktormantels hin konisch verstärkt ist. Das Besondere in diesem Falle besteht jedoch darin, dass der konische Randring Bg durch Auftragsschweissung am verstärkten Teil C des Behältermantels hergestellt ist. In gleicher Weise ist in Fig. 9 der konische Randring Bq am verstärkten Teil C des Behältermantels hergestellt und mit dem Rohrboden A verschweisst; dabei ist der konische Randring Bq allerdings, wie in den Fig. 5 und Fig.6, nach der anderen Seite, d.h. zum Behälterende hin, verstärkt. In Fig. 10 ist schliesslich der konische Randring B 1Q ebenso wie in den Fig. 8 und Fig.9.hergestellt und verbunden, aber entsprechend den Fig. 4 und Fig. 7 nach beiden Seiten hin verstärkt.
809813/0135
Leerseite

Claims (1)

  1. Sf.ichwort: "Rchrbodene-nschluss mit Randring"
    DEGGENDORPERWERFT Deggendorf, den 21. OQ l
    UND EISENBAU GMBH
    Patentansprüche
    ( 1.)Rohrbodenanschluss für Behälter mit einem Rohrbündel,-wie Wärmetauscher und Reaktionsapparate, insbesondere bei grossen Behälterabmessungen und hohen Innendrücken, dadurch gekennzeichnet, dass ein membranartiger Rohrboden ( A ) in der Nähe des Behälterradial
    mantels in einenAnach aussen konisch verstärkten
    Randring (B) und dieser in einen verstärkten Teil (C) des .Behältermantels übergeht ..(Fig.2-10).
    2. Rohrbodenanschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der konische Randring (Bp, B1-, Bg) zu dem das Rohrbündel umgebenden Mittelteil des Behältermantels hin verstärkt ist-(Fig.2, Fig.5» Fig.8).
    Rohrbodenanschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der konische Randring (B,, Bg, Bg) zu dem in Längsrichtung über, das Rohrbündel hinausragenden Ende des Behälters hin verstärkt ist: (Fig.2, Fig.6, Fig.9). 809813/0135 " . 8 .
    Dg 94 - "β- -
    4. Rohrbodenanschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der konische Randring (B^, B„, Βτη) nach beiden Seiten hin verstärkt ist- (FigA, Fig.7, (Fig.10).
    5. Rohrbodenanschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der konische Randring (Bp, B^, Bh) und der verstärkte Teil (C) des Behältermantels aus einem gemeinsamen Bauteil bestehen, das mit dem Rohrboden (A) verschweisst ist (Fig. 2,bis Fig. 4).
    6. Rohrbodenanschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrboden (A) mit dem konischen Randring (Bj-* Bg, B7) und dieser mit dem verstärkten Teil (C) des Behältermantels verschweisst ist (Fig. 5-7).
    7. Rohrbodenanschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der konische Randring (Bg, Bq, B^0) durch eine Auftragsschweissung am verstärkten Teil (C) des Behältermantels gebildet ist (Fig. 8-10).
    809813/0135
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