DE4017253C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine horizontale Bandage zur Aufnahme des Brennkammerdrucks für die Außenwände eines Dampferzeugers, wobei die Bandage aus jeweils von Ecke zu Ecke des Dampferzeugers verlaufenden Bandagenträgern besteht, an denen sich die Außenwände über Halterungen abstützen und die an den Ecken durch eine eine Verschiebung der Bandagenträger ermöglichende Eckanlenkeinrichtung einschließlich mindestens eines über die Ecke greifenden und sich senkrecht zu den Außenwänden erstreckenden Knotenblech und mindestens eines Gelenkbolzens verbunden sind.

Eine solche Anordnung ist aus der Fig. 9 der DE-AS 22 47 263 bekannt. Das Knotenblech ist an seinen die Ecke umgreifenden Schenkeln als Rohrkamm ausgebildet, dessen Zinken an die Flossen der Rohre der Rohrwand angeschweißt sind. In dem Knotenblech ist in der 45°-Linie der Ecke eine Bohrung vorgesehen, in der ein Bolzen geführt ist. Über Pendellaschen und Lenker sowie zugeordneten Bolzenverbindungen erfolgt eine Bolzenlochverbindung mit den Bandagenträgern. Bei der bekannten Anordnung weist das Knotenblech eine große Erstreckung senkrecht zu den Umfassungswänden auf, um große Biegemomente aufnehmen zu können. Es ist ein großer Platzbedarf im Eckbereich erforderlich. Da die Schenkel des Knotenblechs selbst als Kammbleche ausgebildet sind und somit die Lücken exakt mit der Teilung der Rohrwand übereinstimmen müssen, ergeben sich unter Umständen bei der Montage der Knotenbleche an der Rohrwand erhebliche Schwierigkeiten.

Aus der US-A-42 40 234 ist eine horizontale Bandage zur Aufnahme des Brennkammerdrucks für die Außenwände eines Dampferzeugers bekannt, bei denen die Schenkel der an den Ecken der Brennkammer angeordneten Knotenbleche mit einem im wesentlichen rechtwinklig ausgebildeten Anker verbunden sind. Die sich über eine zugeordnete Kesselwand teil­ erstreckenden Schenkel der Anker sind mit über die Breite der zugeordneten Brennkammerwand sich erstreckenden Stäben miteinander verbunden. Die Stäbe sind jedoch nicht mit der Brennkammerwand fest verbunden, vielmehr sind sie mit Spiel zur Wand angeordnet. Der einzelne Verbindungsstab wird durch Längszug- oder Längsdruckkräfte belastet, je nachdem ob in der Brennkammer Überdruck oder Unterdruck herrscht. Jedoch werden sowohl die abgewinkelten Schenkel des Ankers als auch das Knotenblech außer durch Längskräfte zusätzlich noch durch Biegemomente beansprucht. Dadurch wird für diese Elemente ein erheblich größerer Querschnitt erforderlich als für den Verbindungsstab.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Bandage der gattungsgemäßen Art anzugeben, bei der der Platzbedarf für die Eckanlenkeinrichtung, insbesondere des Knotenblechs, verringert ist und die Montage der Eckanlenkeinrichtung an der Rohrwand erleichtert ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruches 1 gelöst.

Die Schenkel des Knotenbleches können relativ kurz sein, da mit ihnen je ein Anker verbunden ist. Durch die Ausrichtung der Bohrung zur Aufnahme des Gelenkbolzens in dem Knotenblech auf die Längserstreckung des Ankers ist die Krafteinleitung zwischen Anker und zugeordnetem Bandagenträger auf den Anker und nicht auf die Rohrwand ausgerichtet ist. Hinzu kommt, daß in dem Verbindungsbereich durch die Halterung eine seitliche Abstützung der Eckanlenkeinrichtung gegeben ist. Da die Verbindung zwischen dem jeweiligen Anker und der zugeordneten Rohrwand über eine Vielzahl von auf Abstand angeordneten Überbrückungselementen, die jeweils ein Rohr übergreifen, aufgebaut wird, können diese Überbrückungselemente als Serienteile ausgebildet sein und vor Montage der Eckanlenkeinrichtung mit der Rohrwand und bei Montage mit den Ankern verschweißt werden, so daß beim Montieren der Eckanlenkeinrichtung nichts mehr angepaßt zu werden braucht.

Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Bandage.

Die Erfindung soll nun an Hand der beigefügten Figuren näher erläutert werden.

Es zeigt

Fig. 1 die Anordnung und Verbindung von Knotenplatte und zugeordneten Ankern einer Ecke eines Dampferzeugers,

Fig. 2 die Verbindung zweier warm liegender Bandagenträger mit der Knotenplatte über Schiebeeingriffe,

Fig. 3 eine Darstellung vergleichbar Fig. 2 für den Aufbau einer Pendelverbindung zwischen Bandagenträgern und Knotenplatte,

Fig. 4 eine Seitenansicht der Verbindung gemäß Fig. 3,

Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V in Fig. 2 und

Fig. 6 eine Teilansicht in Blickrichtung der Pfeile VI-VI in Fig. 2.

Gemäß Fig. 1 und Fig. 2 sind zwei ebene Außenwände 1 und 1′ abzustützen. Unter Außenwänden können sowohl senkrechte als auch schräge Umfassungswände als auch Rohrboden oder Rohrdecke eines Dampferzeugers verstanden werden.

Zur Aufnahme des Brennkammerdrucks sind den Außenwänden 1 und 1′ Träger 2 bzw. 2′ zugeordnet, die außerhalb der Isolierung angeordnet sein können (kalt liegende Träger) oder mit der Rohrwand zusammen isoliert sein können (warm liegende Träger).

An den Ecken ist eine Eckanlenkeinrichtung 5 vorgesehen, die der Lagerung der Enden der Träger 2 und 2′ an der Rohrwandecke dient. Zu der Einrichtung 5 gehört ein Knotenblech 5.1, das die Ecke mit kurzen Schenkeln übergreift. Weiterhin weist sie zwei Anker 5.2 und 5.2′ auf, deren Querschnittsabmessung rechtwinklig zu den zugeordneten Rohrwänden 1 und 1′ sehr viel kleiner ist als die entsprechende Erstreckung des Knotenbleches. Das Profil des Ankers kann beispielsweise ein flach zur Rohrwand angeordnetes Rechteck-Vollprofil (Flachstahl) oder ein Quadrat-Vollprofil (Vierkantstahl) sein. Die Anker 5.2 und 5.2′ sind mit den Schenkeln des Knotenbleches über die Schweißverbindungen 5.3 und 5.3′ verbunden.

Zwischen den Ankern 5.2 und 5.2′ und den Außenwänden 1′ bzw. 1 sind Überbrückungselemente 6.1 bzw. 6.1′ angeordnet, mit denen der Zwischenraum zwischen den Ankern und den Stegen 1.1 und 1.1′ der Rohrwände überbrückt wird. Hierzu dienen die Schweißverbindungen 6.2 an den Ankern und 6.3 an den Rohrwänden. An den Rohrwänden sollte die Schweißverbindung möglichst nur an den Stegen 1.1 bzw. 1.1′ erfolgen.

Zur seitlichen Abstützung der Anker zum zugeordneten Träger hin sind bei warm liegenden Trägern hakenförmige Verklammerungselemente 7 vorgesehen (bei kalt liegenden Trägern können z. B. bekannte nicht dargestellte Pendelstäbe zum Einsatz kommen). Die Verbindungselemente greifen entweder unmittelbar an dem Anker an oder greifen möglichst nahe am Anker an die Rohrwand an, wie dies in der Fig. 5 dargestellt ist (indirekte Abstützung). Die indirekte Abstützung hat den Vorteil, daß gleiche Verbindungselemente für die Abstützung des Ankers wie für die Abstützung der Rohrwand zum Träger hin verwendet werden können.

Wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, wird der einzelne Anker 5.2 und 5.2′ in seiner Länge möglichst nahe an den Enden der Strecke abgestützt, über die die Verbindung 6, 6′ der Anker mit der Rohrwand erfolgt. Auch ein größerer Versatz der Abstützung gegenüber den Enden des Bereichs kann jedoch festigkeitstechnisch zulässig und vorgesehen sein. Ein Sonderfall besteht darin, daß dem Anker nur eine seitlichen Abstützung bzw. Halterung 7 zugeordnet ist.

Zur Einleitung der Trägerauflagenkräfte F und F′ sind in dem Knotenblech 5.1 Bolzenaufnahmelöcher 5.4 bzw. 5.4′ angeordnet, die um den Betrag e bzw. e′ zur Mittelebene der Rohrwände in der dazu parallelen Ebene eingeleitet werden, in der die Achse des zugeordneten Ankers 5.2 bzw. 5.2′ liegt. Die seitliche Abstützung wird dabei so angeordnet, daß der Anker 5.2 bzw. 5.2′ möglichst nahe an den Enden der Strecke gehalten ist, über die die Verbindung des Ankers mit der zugeordneten Rohrwand erfolgt.

An einem derart gekennzeichneten statischen System ergeben sich nur kleine Biegemomente, d. h. die maximalen Biegemomente sind klein gegenüber dem Versatzmoment, das sich mit der zur Rohrwand 1 bzw. 1′ außermittigen Krafteinleitung der Kräfte F bzw. F′ ergibt. Diese Biegemomente sind um so kleiner, je mehr die über die Abstandselemente aufgebaute Verbindung zwischen dem einzelnen Anker und den Rohrwänden eine gute Annäherung an eine kontinuierliche Verbindung ist. Das infolge der Mehrzahl außermittig an dem Anker angreifenden Lasten, die in ihrer Verteilung eine Annäherung an die der gesamten Verbindungslänge zuzuordnenden Streckenlast sind, ist das maximale Biegemoment zwar nicht gleich null, aber doch sehr klein gegenüber dem Kräftepaar F × e. Infolge der nur kleinen Biegemomente kann die Querschnittsabmessung der Anker 5.2 bzw. 5.2′ rechtwinklig zu der ihm zugeordneten Rohrwand sehr viel kleiner sein als diejenige des Knotenbleches 1. Im Vergleich zum Stand der Technik gemäß der Fig. 9 der DE-AS 22 47 263 bei der sich die Schenkel mit großer Breite sehr weit über die Wand erstrecken, wird hier ein wesentlich geringer Platzbedarf an der Ecke erforderlich. Auch die Querschnittsfläche des Ankers 5.2 bzw. 5.2′ ist bei gleicher Ausnutzung der zulässigen Spannungen deutlich kleiner als die Querschnittsfläche bei Eckanlenkeinrichtungen bekannter Bauart.

Die Verbindung mittels der Überbrückungselemente zwischen der einzelnen Rohrwand und dem Anker ist wegen der darin enthaltenen Unterbrechungen zweifellos für die Wärmeübertragung durch Wärmeleitung nicht gerade günstig. Aber da der einzelne Anker 5.2 rechtwinklig zur Rohrwand nur wenig Höhe hat, und nahe an der Rohrwand liegt und bezogen auf seine geringe Querschnittsfläche nur wenig Masse aufweist, treten selbst in den ungünstigsten Zuständen nur geringe Temperaturunterschiede zwischen der Rohrwand und dem zugeordneten Anker auf. Deswegen sind die durch die Temperaturunterschiede bedingten Spannungen nur gering.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 sind an den einer Ecke zugeordneten Enden der Träger 2 und 2′ mit Abstand voneinander sich in Trägerlängsrichtung erstreckende Laschen 9 und 10 bzw. 9′ und 10′ übereinander angeordnet vorgesehen. In ihren freien Enden sind Langlöcher 9.1 und 10.1 bzw. 9.1′ und 10.1′ ausgebildet. Die Langlöcher können entweder einseitig offen oder als geschlossene Langlöcher ausgebildet sein. In die Langlöcher greifen in die Bohrungen 5.4 und 5.4′ eingesetzte Bolzen 11 bzw. 12 ein.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 sind an den Trägern 2 bzw. 2′ auf Abstand angeordnete Haltelaschenpaare 13 und 14 bzw. 13′ und 14′ angeordnet, durch die sich Schwenkbolzen 15 und 15′ erstrecken. Auf den Bolzen 15 bzw. 15′ sind Pendelelemente 16 und 17 bzw. 16′ und 17′ unter Zwischenschaltung einer Abstandsplatte 18 bzw. 18′ angeordnet, die mit ihrem anderen Ende über in die Bohrungen 5.4′ bzw. 5.4 eingreifende Bolzen 11 bzw. 12 greifen. Auf diese Weise ist eine Verbindung zwischen den beiden Trägerenden möglich. Wie aus den Fig. 3, 4 und 5 ersichtlich ist, greifen bei Verwendung eines Doppel-T- Trägers als Träger 2 bzw. 2′ Hakenelemente 7 über die Enden des der Rohrwand benachbarten Flansches.

Selbstverständlich sind Verbindungselemente 7 in Form von z. B. Haken oder von Pendelelementen nicht nur längs der Verbindungsabschnitte mit den Verbindungs- bzw. Abstandelemente 6 anzuordnen, sondern auch in Umfassungsrichtung gesehen zwischen den zwei Ecken zugeordneten Ankerelementen. In Zusammenhang mit der Fig. 9 der DE-AS 22 47 263 wurden auch fertigungs- und montagetechnische Nachteile herausgearbeitet. Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung der Bandage können die für die Verbindung zwischen dem Anker und der Rohrwand erforderlichen Überbrückungselemente 6.1 bzw. 6.1′ Serienteile sein. Sie können bereits bei der Fertigung auf die Rohrwand 1 bzw. 1′ aufgebracht werden. Für die Verbindung der Elemente mit der Rohrwand braucht im allgemeinen auf den Rohren der Rohrwand, also des Druckteils, nichts geschweißt zu werden. Es genügt die Schweißverbindung allein zu den Stegen hin. Beim Montieren der Eckanlenkeinrichtung braucht nichts mehr angepaßt zu werden. Die Verbindungselemente werden nur noch mit den Ankern verschweißt.

In der bisherigen Beschreibung ist davon ausgegangen worden, daß nur ein Knotenblech 5.1 mit zugeordneten Ankern 5.2 und 5.2′ vorgesehen ist. Es ist jedoch von Vorteil, wenn in Übereinanderanordnung mindestens zwei Knotenbleche mit je zwei Ankern vorgesehen sind, um eine bessere Führung der Bolzen zu erreichen. In der Fig. 5 sind bereits zwei nebeneinander liegende Anker 5.2 und 5.2a dargestellt. In der Fig. 6, die einen Schnitt durch die Anordnung an der Ecke gemäß Fig. 2 darstellt, sind zwei Knotenbleche 5.1 und 5.1a mit Abstand voneinander dargestellt. Die Laschen 9 und 10 liegen näher an den Knotenblechen 5.1 und 5.1a und werden von den Laschen 9′ und 10′ übergriffen, so daß der Bolzen 11 länger auszubilden ist als der Bolzen 12. In der Fig. 6 sind zusätzlich noch Sicherungsscheiben und Sicherungssplinte dargestellt.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 liegen die Halteelemente 7 im Verbindungsbereich jeweils außerhalb der randständigen Verbindungselemente, während sie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 innerhalb der außen liegenden Verbindungselemente angeordnet sind.

Claims (6)

1. Horizontale Bandage zur Aufnahme des Brennkammerdrucks für die Außenwände eines Dampferzeugers, wobei die Bandage aus jeweils von Ecke zu Ecke des Dampferzeugers verlaufenden Bandagenträgern besteht, an denen sich die Außenwände über Halterungen abstützen und die an den Ecken durch eine eine Verschiebung der Bandagenträger ermöglichende Eckanlenkeinrichtung einschließlich mindestens eines über die Ecke greifenden und sich senkrecht zu den Außenwänden erstreckenden Knotenblech und mindestens eines Gelenkbolzens verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß mit den Schenkeln des Knotenblechs (5.1) je ein Anker (5.2; 5.2′) verbunden ist, dessen Querabmessung senkrecht zur Außenwand kleiner ist als die Querabmessung des Knotenbleches in derselben Richtung, und daß jeder Anker (5.2; 5.2′) beginnend im vorgegebenen Abstand von der Ecke der Brennkammer über eine Vielzahl von in Längsrichtung des Ankers auf Abstand angeordneten und jeweils ein Rohr übergreifende Überbrückungselementen (6.1; 6.1′) mit der zugeordneten Rohrwand (1′; 1) fest verbunden ist und daß in dem Knotenblech (5.1) auf die Längserstreckung jeden Ankers (5.2; 5.2′) ausgerichtet je eine Bohrung (5.4; 5.4′) zur Aufnahme eines Gelenkbolzens (11; 12) ausgebildet ist, der der Verbindung je eines Bandagenträger (2; 2′) mit dem Knotenblech dient, und daß mindestens eine Halterung (7) dem von den Überbrückungselementen in Längsrichtung des Ankers (5.2; 5.2′) bestimmten Verbindungsbereich zwischen Anker (5.2; 5.2′) und der zugeordneten Wand (1′; 1) zugeordnet ist.

2. Bandage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens je eine Halterung (7) dem Anfang des Verbindungsbereiches und dem Ende des Verbindungs­ bereiches zugeordnet ist.

3. Bandage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bolzen (11; 12) zusammen mit einem zugeordneten Langloch (9.1; 10.1/9.1′; 10.1′) eine Schiebeverbindung aufbauen.

4. Bandage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bolzen (11; 12) zusammen mit Pendelarmen (16; 17/16′; 17′) eine Pendelverbindung aufbauen.

5. Bandage nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Eckanlenkeinrichtung (5) mehrere übereinander liegende Knotenbleche (5.1) mit je zwei Ankern (5.2; 5.2′/5.2a; 5.2′a) aufweist.

6. Bandage nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden dem Anfang und dem Ende des Verbindungsbereichs zugeordneten Halterungen (7) innerhalb oder außerhalb der randständigen Überbrückungselemente des Verbindungsbereichs angeordnet sind.