DE3309930A1

DE3309930A1 - Heating boiler with a boiler heating surface of inner and outer shells arranged at a predetermined spacing from each other

Info

Publication number: DE3309930A1
Application number: DE19833309930
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl.-Ing. 2902 Rastede Goebel; Georg Dipl.-Ing. 2872 Hude Schmitz
Original assignee: August Broetje & Co 2902 Rastede De GmbH; August Broetje & Co 2902 Rastede GmbH; Broetje August & Co GmbH
Current assignee: August Broetje 26180 Rastede De GmbH
Priority date: 1983-03-19
Filing date: 1983-03-19
Publication date: 1984-09-20
Also published as: DE3309930C2

Abstract

With such heating boilers, there is the danger of buckling. According to the invention, the buckling length is reduced in that at least one distance element abutting the mutually facing inner surfaces of the shells is arranged between the inner and outer shells.

Description

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Patent- und GebrauchsmusterhilfsanmeldungPatent and utility model auxiliary application

Firma August Brötje GmbH & Co., August-Brötje-Str. 17, 2902 Rastede 1Company August Brötje GmbH & Co., August-Brötje-Str. 17, 2902 Rastede 1

Heizkessel mit einer Kesselheizflache aus zueinander in einem vorbestimmten Abstand angeordneter Innen- und Außenschale Boiler with a boiler heating surface from one another at a predetermined distance from one another arranged inner and outer shell

Die Erfindung betrifft einen Heizkessel mit einer Kesselheizflache aus zueinander in einem vorbestimmten Abstand angeordneter Innen- und Außenschale.The invention relates to a heating boiler with a boiler heating surface from each other in a predetermined Distance between the inner and outer shell.

Eine Kesselheizfläche ist durch Erwärmung einer starken Wärmedehnung mit daraus resultierenden hohen Druckbeanspruchungen ausgesetzt. Bei zweischaligen Heizflächen, die aus ineinandergesetzten rohrförmigen Innen- und Außenschalen hergestellt sind, ist insbesondere die rohrförmige,heizgasbeaufschlagte Innenschale in ihrer Längsrichtung wirkenden Druckkräften ausgesetzt. Durch die hohe Druckbeanspruchung kann die Innenschale als Ganzes, d.h., wie ein Stab großer Länge bei Erreichen der kritischen Spannung ausknicken, was noch durch einen ungünstigen Schlankheitsgrad der Innenschale bzw. ein großes Längen- und Durchmesserverhältnis begünstigt wird. Die Ausknickung der Innenschale bewirkt auf derA boiler heating surface is by heating a strong thermal expansion with resulting high Exposed to pressure loads. In the case of double-shell heating surfaces, which consist of nested tubular inner and outer shells are produced, in particular the tubular inner shell to which heating gas is applied is in its Longitudinally exposed to compressive forces. Due to the high pressure load, the inner shell can be used as a Whole, i.e. buckle like a rod of great length when the critical stress is reached, which can be achieved by a unfavorable slenderness of the inner shell or a large length and diameter ratio favors will. The buckling of the inner shell causes the

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einen Seite der Innenschale im Ausknickbereich eine Berührung der einander zugekehrten Schaleninnenflächen der Innen- und Außenschale und auf der anderen Seite der Innenschale stellt sich dabei ein größerer Abstand durch die Ausknickung als vorgesehen zwischen den Schaleninnenflächen ein. An der j Berührungsstelle der Schaleninnenflächen ergibt sich da- sone side of the inner shell in the buckling area the facing shell inner surfaces of the inner and outer shell and on the other side of the inner shell In this case, the kink results in a greater spacing than provided between the inner surfaces of the shell. At the j This results in the point of contact of the inner surfaces of the shell

durch eine gute Wärmeleitung, wodurch sich in den übrigen Bereichen an den Schaleninnenflachen Schwitzwasser bildet, was die unerwünschte bekannte Korrosion der Heizfläche bewirkt. due to good heat conduction, whereby condensation water forms in the other areas on the inner surface of the bowl, which causes the undesirable known corrosion of the heating surface.

Der durch das Ausknicken der Innenschale sich einstellende vergrößerte Abstand kann eine Überhitzung der heizgasbeauschlagten Innenschale zur Folge haben, da dann eine schlechte Wärmeleitung von der Innenschale auf die Außenschale erfolgt.The increased distance resulting from the buckling of the inner shell can cause the hot gas to overheat Inner shell result in poor heat conduction from the inner shell to the outer shell he follows.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ausknicken der Innenschale einer zweischaligen Kesselheizfläche zu verhindern. The invention is based on the object of preventing the inner shell of a two-shell boiler heating surface from buckling.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst worden, daß zwischen Innen- und Außenschale wenigstens ein an den einander zugekehrten Schaleninnenflächen anliegendes Distanzelement angeordnet ist.According to the invention, this object has been achieved by that between the inner and outer shell at least one spacer element resting against the inner shell surfaces facing one another is arranged.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die wirksame Knicklänge der Innenschale reduziert wird. Die Distanzelemente werden an die durch den Schlankheitsgrad der Innenschale vorgegebenen bzw. berechenbaren Stellen, an denen eine Ausknick-This measure has the advantage that the effective buckling length of the inner shell is reduced. The spacer elements are assigned to the points specified or calculable by the slenderness of the inner shell, at which a buckling

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gefahr der Innenschale besteht, zwischen der Innen- und Außenschale angeordnet. Dadurcix wird die wirksame Knicklänge der Innenschale durch die Distanzelemente in kleine wirksame ieilknicklängen unterteilt. Mit der Anlage der Distanzelemente, an den beiden einander zugekehrten ochaleninnenflächeTi' im Bereich der der Innenschale zugeordneten '.Teilknickbereiche, wird somit das Ausknicken der Innenschale und die damit verbundenen nachteiligen Folgeerscheinungen vermieden.There is a risk of the inner shell , arranged between the inner and outer shell. Dadurcix divides the effective buckling length of the inner shell into small effective buckling lengths by the spacer elements. With the spacer elements resting on the two facing inner shell surfaces Ti 'in the area of the partial kink areas associated with the inner shell, buckling of the inner shell and the associated disadvantageous consequences are avoided.

weiterhin ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der werkstoff für das Distanzelement eine geringe Wärmeleitzahl und hohe Hitzebeständigkeit aufweist. Durch die geringe Wärmeleitzahl wird eine wirkung der -ki. stanz elemente als Vvär.me- oder Kältebrücke weitestgehend verhindert. Eine hohe Hitzebeständigkeit der ^istanzelemente ist notwendig, um diese an die jeweils nötigen hohen Kesseltemperaturen anzupassen. Für diesen Eins atz ζ v/eck kommen werkstoffe mit einem hohen Kohlenstoff anteil, ΰ-ummi-Asbestmischungen, Kunststoffe, Fasermaterialien oder dgl. in i'rage.It is further provided according to the invention that the material for the spacer element a low coefficient of thermal conductivity and has high heat resistance. Due to the low coefficient of thermal conductivity, the -ki. punching elements as Vvär.me- or cold bridges largely prevented. A high heat resistance of the ^ istance elements is necessary in order to use them adapt the necessary high boiler temperatures. Materials with a high carbon content are used for this application share, ΰ-ummi-asbestos mixtures, plastics, fiber materials or the like in i'rage.

Nach einer Weiterbildung der -Erfindung ist vorgesehen, daß jedes -^i stanz element ein einlegbares otegteil ist. Stegteile können bei vorgegebenen Dimensionen mit ausreichender mechanischer Festigkeit entsprechend schmal und dick hergestellt werden, so daß eine gute Distanzhaltung gewährleistet ist. Die Stegteile können als streifen,bei zylindrischen Innen- und .außenschalen als itinge oder als xiingsegmente ausgebildet sein, und einfach zwischen die Innen- und AubenschaleAccording to a further development of the invention, it is provided that every - ^ i punching element is an insertable part. Bridge parts can be made correspondingly narrow and thick for given dimensions with sufficient mechanical strength so that a good distance is guaranteed is. The web parts can be used as strips, with cylindrical inner and .außenschalen designed as itinge or as xiingsegmente and simply between the inner and outer shell

eingelegt werden.be inserted.

üine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht jedoch vor, daß jedes Distanzelernent ein um die Innenschale gelegtes Band ist. Die bänder können als .Ringe, als schraubenförmigs endlose Bänder o.dgl. ausgebildet sein. Diese Bänder können vor dem Ineinanderschieben der Innen- und Außenschale auf einfache .veise um die Innenschale gelegt bzw. an den dafür vorgesehenen otellen, an denen eine Ausknickgef ahr besteht, aufgebracht werden. Diese Bänder können ebenso "wie die ütegteile schmal und dick ausgebildet werden, um eine sichere Distanzhaltung zu gewährleisten. Die ^änder haben jedoch den Vorteil, daß sie bereits bei der Fertigung auf den Innenschalen aufgebracht werden können.However, a preferred development of the invention provides before that each spacer element placed around the inner shell Band is. The bands can be as rings, as helical endless belts or the like. be trained. These straps can be used in front of the inner and outer shell simply placed around the inner shell or on the one for it designated locations where there is a risk of buckling, be applied. These tapes can be made narrow and thick, like the parts, in order to achieve a to ensure safe distance maintenance. The ^ countries have however, the advantage that they can be applied to the inner shells during manufacture.

Zur Befestigung der Distanzelemente zeichnet sich eine weitere zweckmäßige Weiterbildung dadurch aus, daß zum Befestigen jedes Distanzelementes zwischen Innenschale und außenschale Befestigungsmittel vorgesehen sind. Die -uistanzelemente können mit geeignetem Lot, Klebemitteln, schrauben o.dgl. an der Innenschale befestigt werden, .iine bevorzugte Befestigung der Distanzelemente sieht Klebemittel, d.h., Kleben nur hilfsweise zur Vorfixierung der ijistanzelemente vor. Die eigentlichen Befestigungsmittel bilden sich erst bei dem in der ratentanmeldung P 32 80 002.0 beschriebenen Herstellverfahren nach dem Zusammenbau der Innenschale mit der Auiienschale aus, wobei die Innenschaie uurch statische Druckkraft über die Streckgrenze des materials hinaus ausgebaucnt wird und sich an die Auisenschale anlegt. Bei diesemFor fastening the spacer elements, there is a further expedient development in that for fastening each spacer element between the inner shell and the outer shell Fastening means are provided. The distance elements can with suitable solder, adhesives, screws or the like. attached to the inner shell, a preferred one Attachment of the spacer elements requires adhesive, i.e. gluing only as an aid to pre-fixing the spacer elements before. The actual fastening means are only formed in the case of the one described in the patent application P 32 80 002.0 Manufacturing process after assembling the inner shell with the outer shell, the inner shell being static Compressive force expanded beyond the yield point of the material and leans against the outer shell. With this one

Vorgang bzw. nach der dehnung der Innenschale vverden die Distanzelemente in ihrer vorfixierten rosition gehalten, da sich dann an der Innen- und Außenschaie entsprechend den Ausbildungen der JJistanzelemente während des Dehnens der Jnnenschale an den einander zugekehrten bchaleninnenflachen der Innen- und -außenschale oicken ausbilden.Process or after the expansion of the inner shell Spacer elements held in their pre-fixed position, there then on the inner and outer shell according to the training of the spacers during the stretching of the inner shell on the facing inner surfaces of the Form the inner and outer shell oicken.

ils wird weiterhin vorgeschlagen, zv.^rischen Außen und Innenschale eine stark wärmereflektierende j?olie einzubringen. i>urch diese maßnahme wird erreicht, daß in Bereichen kiei-ils is also suggested, zv. ^r een outer and inner shells, a highly heat-reflective j? olie bring. This measure ensures that in areas there are no

1U nerer Wärmebeiastung ein schnelles Ansteigen der nandtemperatur des Innenmantels erfolgt. Insbesondere wird dabei eine Schwitzwasserbildung an den liesselheizf lachen verhindert, wenn diese aus ihrem kalten Zustand hochgeheizt werden. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aus dem sich weitere erfinderische merkmale ergeben, ist in der Zeichnung dargestellt. Ls zeigen:1Uner heat exposure, a rapid increase in the surface temperature of the inner jacket. In particular, the formation of condensation on the liessel heating areas is prevented. when these are heated up from their cold state. An embodiment of the invention from which Further inventive features are shown in the drawing shown. Ls show:

Pi g. 1 eine aus Innen- und Außenschale gebildete Kesselheizfläche im bchnitt, mit zwischen Innen- undPi g. 1 a boiler heating surface formed from an inner and outer shell in section, with between interior and

Außenschale angeordneten Distanzeiementen undOuter shell arranged spacer elements and

Fig. 2 die Äesselneizflache mit einer anderen .ausführunj§- t
form der Mstanzeleiaente.Fig. 2 the Äesselneizflache with a different .ausführungunj§- t
form of the Mstanzeleiaente.

Lie in i'igur 1 dargestellte .aesseiheizflache eines -^eiz-Lie in i'igur 1 shown .aessei heating surface of a - ^ eiz-

^y kesseis hat eine Innenschale 1 und eine Äuüenschale 2. Innen- und AUi-enscnale sind in einem vorbestimmten Abstand zueinander angeordnet und deren beiden Lndbereiche miteinander ^y kesseis has an inner shell 1 and an outer shell 2. The inner and outer scales are arranged at a predetermined distance from one another and their two end areas are arranged at a predetermined distance from one another

- 7 BAD ORIGINAL- 7 BAD ORIGINAL

verbunden. Dadurch entsteht zwischen Innen- und Außenschale ein Zwischenraum 3· Um ein Ausknicken der Innenschale 1 gegen die Außenschale 2 im Zwischenraum 3 zu verhindern, sind _; in Abständen zueinander im Zwischenraum 3, an den -einander zugekehrten Schaleninnenflächen anliegende Distanzel<=;aente 4-angeordnet, die hier als .rtinge ausgebildet sind. Die Distanz-; elemente 4 unterteilen die wirksame Knicklänge L in Teilknicklängen I^ - 1^, so daß die wirksame Knicklänge L reduziert \ wird. Die Distanzelemente werden vor dem Zusammenbau der Innenschale 1 und der Auüenschale 2 an den vorbestimmten ^tellei der Innenschale 1 aufgebracht, und die Innenschale 1 wird dann zusammen mit den Distanzelementen in die Außenschale 2 eingeschoben. _tied together. This creates a space 3 between the inner and outer shell. In order to prevent the inner shell 1 from buckling against the outer shell 2 in the space 3 _; at a distance from one another in the space 3, spacers which are in contact with the inner shell surfaces facing one another and which are designed here as rings. The distance-; elements 4 divide the effective buckling length L in part effective lengths I ^ - 1 ^, so that the effective buckling length L is \ reduced. Before the inner shell 1 and outer shell 2 are assembled, the spacer elements are applied to the predetermined parts of the inner shell 1, and the inner shell 1 is then pushed into the outer shell 2 together with the spacer elements. _

Pig. 2 zeigt ein um die Innenschale 1 schraubenförmig gelegtes, auf die Innenschale aufgebrachtes, als Band ausgebildetes Distanzelement 4. Das schraubenförmig um die Innenschale gelegte Band bewirkt ebenfalls eine .Reduzierung der wirksamen fCnicklänge L in Teilknicklängen. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszahlen versehen.Pig. 2 shows a helical shape around the inner shell 1 laid, applied to the inner shell, designed as a band Spacer element 4. The helical around the inner shell The laid tape also causes a reduction in the effective buckling length L in partial buckling lengths. Same components are provided with the same reference numbers.

BAD OBIGlNALBATHROOM OBIGlNAL

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Claims

Expectations:

, 1.) Boiler with a boiler heating surface from one another at a predetermined distance from the interior and
Outer shell,

characterized, ·

that between the inner and outer shell (1,2) at least one j an.den facing shell inner surfaces Spacer element (4) is arranged. ;

2 ^ boiler according to claim 1, characterized in that that the material for the spacer element (4-) has a low coefficient of thermal conductivity and high heat resistance.

- 3 ± boiler according to one of the preceding claims, characterized in that each spacer element (4-)
is insertable web part.

4 ^ boiler according to claim 1, characterized in that each spacer element (4) is a band placed around the inner shell.

j? ·. Boiler according to one of the preceding claims, characterized in that for fastening each spacer element (4-) between the inner shell (1) and the outer shell (2)
Fastening means are provided.

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