DE3819086A1 - Apparat fuer den leitungstransport von kraftwerksrauchgasen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Apparat für den Leitungstransport von Rauchgasen, insbesondere von Kraftwerksrauchgasen hinter einer naß arbeitenden Rauchgasentschwefelungsanlage, bestehend aus einer Rohr­ leitung und einer Auskleidung, wobei die Rohrleitung aus Stahlblech oder einem anderen Werkstoff und einer Auskleidung aus Kunststoff, insbesondere aus faserverstärktem Kunststoff, aufgebaut sind. Die Aus­ kleidung ist eine Korrosionsschutzauskleidung und schützt die tragende Rohrleitung gegenüber dem zu transportierenden Medium. Die Rohrlei­ tung kann außenseitig eine isolierende Auflage, beispielsweise aus Mineralfasern oder Glasfasern, aufweisen, die ihrerseits von einer Ab­ deckung aus Blech umgeben ist. - Der Ausdruck Apparat bezeichnet im Rahmen der Erfindung eine aus mehreren Bauteilen bestehende Vorrich­ tung ohne regelmäßig bewegte maschinentypische Teile, die z.B. in Ver­ bindung mit einer Kraftwerksanlage eingesetzt wird. Der erfindungsge­ mäße Apparat wird vorzugsweise als Rohrleitung besonderer Art und Aufgabe eingesetzt, insbesondere hinter einer naß arbeitenden Rauch­ gasentschwefelungsanlage. Solche Rohrleitungen haben sehr große Durch­ messer von z.B. mehreren hundert Zentimetern. Sie führen z.B. von einer Rauchgasentschwefelungsanlage zu einem Kühlturm oder einem Kamin. Es kann sich bei dem Apparat aber auch um Behälter handeln, beispielsweise solche, die gleichsam einen stehenden Rohrleitungsschuß darstellen, in den unten oder oben die Kraftwerksrauchgase eingeführt bzw. ausgeführt werden und in dem sie eine Behandlung erfahren.

Bei den bekannten Apparaten, von denen die Erfindung ausgeht, ist die Auskleidung kein selbständiges Bauteil, sondern eine Beschichtung, die adhäsiv auf der Innenwand der Rohrleitung befestigt ist. Hier ent­ stehen Probleme. Die Beschichtung löst sich nach mehr oder weniger langer Betriebszeit. Die Rohrleitung zeigt danach Korrosionserscheinun­ gen, ihre Lebensdauer oder Standzeit ist beschränkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Apparat des eingangs beschriebenen Aufbaus so weiter auszubilden, daß an der Rohrleitung störende Korrosionserscheinungen nicht mehr auftreten.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die Auskleidung als selbständiges, rohrförmiges Bauteil ausgeführt ist, welches unter Zwischenschaltung von Abstandshalterringen an der Innenwand der Rohrleitung abgestützt ist, daß die Abstandshalterringe ihrerseits mit Distanz voneinander angeordnet sind, und daß der Zwischenraum zwi­ schen dem rohrförmigen Bauteil und der Innenwand der Rohrleitung über eine Belüftungseinrichtung mit der Außenluft in Verbindung steht. Wie bereits erwähnt, kann die Rohrleitung eine Ummantelung aus Isolier­ material aufweisen und diese einen weiteren Blechmantel. Nach bevor­ zugter Ausführungsform der Erfindung ist der Mantel des rohrförmigen Bauteils als dünnwandige Schale im Sinne der Statik ausgeführt und diese durch die Abstandshalterringe stabilisiert, die zu diesem Zweck mit der dünnwandigen Schale verbunden sind. Der Mantel des rohrförmi­ gen Bauteils kann aber auch als Schlauch ausgeführt sein. Im allge­ meinen wird man im Rahmen der Erfindung den Mantel des rohrförmigen Bauteils aus glasfaserverstärktem Kunststoff aufbauen, beispielsweise aus einem glasfaserverstärkten ungesättigten Polyesterharzsystem. Die Glasfasern werden bei der Herstellung eines solchen Mantels auf einen entsprechenden Kern aufgebracht. Sie sind mit dem nicht auspolymeri­ sierten Harzsystem versehen und werden nach Fertigstellung des Mantels ausgehärtet. Die Abstandshalterringe sind nach bevorzugter Ausführungs­ form der Erfindung mit dem Mantel des rohrförmigen Bauteils stoff­ schlüssig verbunden.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß bei den eingangs be­ schriebenen Kraftwerksrauchgase führenden Apparaten die Auskleidungen nicht vollkommen diffusionsdicht sind und Bestandteile der Rauchgase per Diffusion passieren lassen, die sich unterhalb und innerhalb der Auskleidung ansammeln und die Auskleidung ablösen bzw. zerstören können. Wahrscheinlich führt dieses Phänomen bei den bekannten Appa­ raten zu den beschriebenen Mängeln. Erfindungsgemäß stören solche Diffusionserscheinungen nicht mehr. Die diffundierten Bestandteile, die bezogen auf die Flächeneinheit und die Zeiteinheit ohnehin nur in Spu­ ren auftreten, werden über die Belüftungseinrichtung nach außen abge­ führt. Die Innenwand der Rohrleitung steht nur noch mit der atmosphä­ rischen Luft in Verbindung und kann werkstoffmäßig entsprechend aus­ gelegt werden. Sie ist infolge der Belüftung praktisch trocken.

Im Rahmen der Erfindung kann die Belüftung auf verschiedene Art und Weise verwirklicht werden. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfin­ dung, die allen Anforderungen genügt und den sogenannten Kaminzug ausnutzt, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Belüftungseinrichtung aus Rohrstutzen besteht, von denen bei der verlegten Rohrleitung in den Abschnitten zwischen benachbarten Abstandshalterringen zumindest einer im tiefsten Punkt und einer im höchsten Punkt des Zwischenraumes an diesen angeschlossen und durch die Wand der Rohrleitung, im we­ sentlichen in radialer Richtung, nach außen geführt ist. Dabei wird man zumindest auf den oberen Rohrstutzen eine Saugwirkung erzeugende Windhaube aufsetzen. Es versteht sich, daß die Belüftungseinrichtung auch mit einem Ventilator ausgerüstet sein kann.

Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten für die weitere Ausbildung und Gestaltung des Apparates. Insbesondere besteht die Möglichkeit, die Rohrleitung als Rohrleitungsschuß auszu­ führen, wobei benachbarte Rohrleitungsschüsse mit Flanschverbindungen unter Zwischenschaltung von Kompensatoren aneinander anschließbar sind, und wobei das rohrförmige Bauteil die Länge des Rohrleitungs­ schusses aufweist sowie im Bereich der Flansche ein erster bzw. ein letzter Abstandshalterring, den Zwischenraum abschließend, angeordnet ist. Ist die Werkstoffkombination in bezug auf die Rohrleitung einer­ seits, das rohrförmige Bauteil andererseits, so gewählt, daß unter Be­ rücksichtigung der betrieblich und klimatisch bedingten Temperaturein­ flüsse unterschiedliche Wärmedehnungen aufzunehmen sind, so empfiehlt die Erfindung, die Anordnung so zu treffen, daß der als Schale aus­ geführte Mantel des rohrförmigen Bauteils unterschiedliche Wärmedeh­ nungen zwischen dem rohrförmigen Bauteil und der Rohrleitung ausglei­ chende Ausformungen aufweist. Dabei kann es sich um kompensatorähn­ liche Gestaltungen handeln. Eine bevorzugte Ausführungsform ist in diesem Zusammenhang jedoch dadurch gekennzeichnet, daß die unter­ schiedliche Wärmedehnungen ausgleichenden Ausformungen als eine im Längsschnitt der rohrförmigen Bauteile sinusförmige Wellung ausgeführt sind, deren halbe Wellenlänge der Distanz der Abstandshalterringe ent­ spricht, und daß, bezogen auf die Achse der Rohrleitung, die Wellen­ berge mittig im Bereich zwischen den Abstandshalterringen angeordnet sind, die Wellentäler auf den Abstandshalterringen. Zumindest einige der Abstandshalterringe sind zweckmäßigerweise mit dem Mantel der Rohrleitung verbunden. In der Ausführungsform als Rohrleitungsschuß ist zumindest einer der Abstandshalterringe mit dem Mantel der Rohr­ leitung verbunden, damit im Betrieb keine Verschiebungen zwischen der Rohrleitung einerseits und dem rohrförmigen Bauteil andererseits auftreten.

Von besonderem Vorteil ist, daß bei dem erfindungsgemäßen Apparat das rohrförmige Bauteil in eine bereits verlegte Rohrleitung nachträg­ lich eingebaut werden kann. Dazu wird das rohrförmige Bauteil nach der Herstellung in Längsrichtung auf geschnitten und entsprechend wer­ den die Abstandshalterringe aufgeschnitten. Das aufgeschnittene rohr­ förmige Bauteil kann ebenso wie die Abstandshalterringe danach so zu­ sammengelegt werden, daß es unschwer in eine bereits montierte Rohr­ leitung eingebracht werden kann. Hier werden die Abstandshalterringe wieder ringförmig aufgespannt und gegen die Innenwand der Rohrlei­ tung abgestützt, wobei sich der Mantel des rohrförmigen Bauteils erfin­ dungsgemäß einstellt. Es versteht sich, daß hierbei im allgemeinen der Längsschnitt im oberen Teil der Rohrleitung angeordnet wird. Nach dem Einbringen wird er durch geeignetere Maßnahmen wieder geschlossen. Das gleiche gilt für die Abstandshalterringe. Geeignete Maßnahmen sind z.B. Überlaminate aus dem gleichen ungesättigten Polyesterharzsystem.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausfüh­ rungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Apparat in Form einer Rohrleitung mit eingebautem rohrförmigen Bauteil,

Fig. 2 den vergrößerten Ausschnitt A aus dem Gegenstand nach Fig. 1,

Fig. 3 in gegenüber der Fig. 1 vergrößertem Maßstab einen Querschnitt durch den Gegenstand nach Fig. 1, und

Fig. 4 einen Schnitt in Richtung B-B durch den Gegenstand nach Fig. 1 in gegenüber der Fig. 1 wesentlich vergrößertem Maßstab ausschnittsweise.

Der in den Figuren dargestellte Apparat ist für den Leitungstransport von Rauchgasen, insbesondere von Rauchgasen hinter einer naß arbei­ tenden Rauchgasentschwefelungsanlage bestimmt. Er besteht in seinem grundsätzlichen Aufbau aus einer Rohrleitung 1 und einer Auskleidung 2. Die Rohrleitung 1 besteht z.B. aus Stahlblech, die Auskleidung 2 aus Kunststoff, insbesondere aus faserverstärktem Kunststoff.

Insbesondere aus einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 3 und 4 entnimmt man, daß die Auskleidung 2 als selbständiges, rohrförmiges Bauteil ausgeführt ist, welches unter Zwischenschaltung von Abstands­ halterringen 3 an der Innenwand der Rohrleitung 1 abgestützt ist. Die Abstandshalterringe 3 sind ihrerseits mit Distanz voneinander angeord­ net. Der Zwischenraum 4 zwischen dem rohrförmigen Bauteil 2 und der Innenwand der Rohrleitung 1 steht über eine Belüftungseinrichtung 5 mit der Außenluft in Verbindung. Im Ausführungsbeispiel ist, wie ins­ besondere die Fig. 4 erkennen läßt, die Rohrleitung 1 außenseitig mit einer Umhüllung 6 aus Isoliermaterial versehen, die ihrerseits von einem dünnwandigen Blechmantel 7 abgedeckt werden kann. Die Abstandshalter­ ringe 3 können mit der Innenwand der Rohrleitung 1 und/oder mit dem Mantel 8 der Auskleidung 2 verbunden sein. Im Ausführungsbeispiel ist die Anordnung so getroffen, daß die Abstandshalterringe 3 stoffschlüssig mit dem Mantel 8 der rohrförmigen Auskleidung 2 verbunden sind, im übrigen sind jedoch einige der Abstandshalterringe 3, wie in der Fig. 2 dargestellt, zusätzlich innen mit der Rohrleitung 1 verbunden, und zwar in Form einer Schraubverbindung oder Klebeverbindung.

Im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Er­ findung ist der Mantel 8 des rohrförmigen Bauteils 2 als dünnwandige Schale im Sinne der Statik ausgeführt, und diese ist durch die Abstands­ halterringe 3 stabilisiert. Der Mantel 8 des rohrförmigen Bauteils be­ steht dazu aus glasfaserverstärktem Kunststoff, beispielsweise aus einem glasfaserverstärkten ungesättigten Polyesterharzsystem. Die Abstandshal­ terringe 3 sind, wie bereits erwähnt, mit dem Mantel 8 des rohrförmi­ gen Bauteils stoffschlüssig verbunden, beispielsweise in das Mantel­ system integriert.

Die Belüftungseinrichtung 5 ist im Ausführungsbeispiel so angeordnet und ausgebildet, daß über Kaminzug die Belüftung erfolgt. Dazu wird auf eine vergleichende Betrachtung der Fig. 3 und 4 verwiesen. Man er­ kennt, daß die Belüftungseinrichtung 5 aus Rohrstutzen besteht, von denen bei der verlegten Rohrleitung 1 in den Abschnitten zwischen be­ nachbarten Abstandshalterringen 3 zumindest einer im tiefsten Punkt und einer im höchsten Punkt des Zwischenraumes 4 an diesen ange­ schlossen und durch die Wand der Rohrleitung 1, im wesentlichen in ra­ dialer Richtung, nach außen geführt ist. In der Fig. 3 wurde angedeu­ tet, daß auf den oberen Rohrstutzen eine Windhaube 9 auf gesetzt wer­ den kann.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 wurde angedeutet, daß die Rohrlei­ tung 1 als Rohrleitungsschuß ausgeführt sein kann, wobei benachbarte Rohrschüsse mit Flanschen 10 unter Zwischenschaltung von Kompensa­ toren 11 aneinander anschließbar sind. In diesem Falle besitzt das rohrförmige Bauteil 2 die Länge des jeweils zugeordneten Rohrleitungs­ schusses, und im Bereich der Flansche 10 befindet sich ein erster bzw. ein letzter Abstandshalterring 3, wobei diese dem Zwischenraum 4 ab­ schließend angeordnet sind. Müssen, wie in Fig. 4 angenommen, unter­ schiedliche Wärmedehnungen der Rohrleitung 1 und des rohrförmigen Bauteils 2 berücksichtigt werden, so wird man die Anordnung so treffen, daß der als Schale ausgeführte Mantel 8 des rohrförmigen Bauteils 2 unterschiedliche Wärmedehnungen ausgleichende Ausformungen aufweist. Diese sind im Ausführungsbeispiel, im Längsschnitt des rohrförmigen Bauteils 2 betrachtet, als sinusförmige Wellung ausgeführt, deren halbe Wellenlänge der Distanz der Abstandshalterringe 3 entspricht, wobei, bezogen auf die Achse der Rohrleitung 1, die Wellenberge 12 mittig im Bereich zwischen den Abstandshalterringen 3 angeordnet sind, die Wel­ lentäler 13 auf den Abstandshalterringen 3.

Claims (10)

1. Apparat für den Leitungstransport von Rauchgasen, insbesondere von Rauchgasen hinter einer naß arbeitenden Rauchgasentschwefelungsanlage, - bestehend aus
einer Rohrleitung und einer Auskleidung,
wobei die Rohrleitung aus Stahlblech und die Auskleidung aus Kunststoff, insbesondere aus faserverstärktem Kunststoff, aufgebaut sind, da­ durch gekennzeichnet, daß die Auskleidung (2) als selbständiges, rohrförmiges Bauteil ausgeführt ist, welches unter Zwischenschaltung von Abstandshalterringen (3) an der Innenwand der Rohrleitung (1) abgestützt ist, daß die Abstandshalterringe (3) ihrer­ seits mit Distanz voneinander angeordnet sind, und daß der Zwischen­ raum (4) zwischen dem rohrförmigen Bauteil (2) und der Innenwand der Rohrleitung (1) über eine Belüftungseinrichtung (5) mit der Außenluft in Verbindung steht.

2. Apparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (8) des rohrförmigen Bauteils (2) als dünnwandige Schale im Sinne der Statik ausgeführt ist und diese durch die Abstandshalterringe (3) sta­ bilisiert ist.

3. Apparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (8) des rohrförmigen Bauteils (2) als Schlauch ausgeführt ist, mit dem die Abstandshalterringe (3) verbunden sind.

4. Apparat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, daß der Mantel (8) des rohrförmigen Bauteils (2) aus glasfaser­ verstärktem Kunststoff, beispielsweise aus einem glasfaserverstärkten Kunststoffsystem, besteht.

5. Apparat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Abstandshalterringe (3) mit dem Mantel (8) des rohrförmi­ gen Bauteils (2) stoffschlüssig verbunden sind.

6. Apparat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Belüftungseinrichtung (5) aus Rohrstutzen besteht, von denen bei der verlegten Rohrleitung in den Abschnitten zwischen be­ nachbarten Abstandshalterringen (3) zumindest einer im tiefsten Punkt und einer im höchsten Punkt des Zwischenraumes (4) an diesen ange­ schlossen und durch die Wand der Rohrleitung (1), im wesentlichen in radialer Richtung, nach außen geführt ist.

7. Apparat nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die Rohrleitung (1) als Rohrleitungsschuß ausgeführt ist, wobei benachbarte Rohrschüsse mit Flanschen (10) unter Zwischenschal­ tung von Kompensatoren (11) aneinander anschließbar sind, und daß das rohrförmige Bauteil (2) die Länge des Rohrleitungsschusses (1) auf­ weist und im Bereich der Flansche (10) ein erster bzw. letzter Ab­ standshalterring (3), den Zwischenraum (4) schließend, angeordnet ist.

8. Apparat nach einem der Ansprüche 1 oder 2 sowie 4 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß der als Schale ausgeführte Mantel (8) des rohrförmigen Bauteils (2) unterschiedliche Wärmedehnungen zwischen dem rohrförmigen Bauteil und der Rohrleitung ausgleichende Ausfor­ mungen (12, 13) aufweist.

9. Apparat nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die un­ terschiedliche Wärmedehnungen ausgleichenden Ausformungen (12, 13) als eine im Längsschnitt des rohrförmigen Bauteils sinusförmige Wellung ausgeführt sind, deren halbe Wellenlänge der Distanz der Abstands­ halterringe (3) entspricht, und daß, bezogen auf die Achse der Rohr­ leitung (1), die Wellenberge (12) mittig im Bereich zwischen den Ab­ standshalterringen (3) angeordnet sind, die Wellentäler (13) auf den Abstandshalterringen.

10. Apparat nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeich­ net, daß zumindest einige der Abstandshalterringe (3), in der Ausfüh­ rungsform als Rohrleitungsschuß, zumindest einer der Abstandshalter­ ringe (3), mit der Rohrleitung verbunden ist.