DE534704C

DE534704C - Vorrichtung zum Ausgleich der Waermedehnung und Reaktionskraft von Rohrleitungen

Info

Publication number: DE534704C
Application number: DEA49609D
Authority: DE
Inventors: Vladimir Krivanek
Original assignee: VORMALS SKODAWERKE AG
Current assignee: VORMALS SKODAWERKE AG
Priority date: 1925-12-24
Filing date: 1926-12-25
Publication date: 1931-10-01

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
!.OKTOBER 1931

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JVe 534704 KLASSE Ali GRUPPE

Aktiengesellschaft vormals Skodawerke in Pilsen in Prag*)

ist in Anspruch genommen.

Rohrleitungen, durch welche Mittel höheren Druckes und höherer Temperatur strömen, sind sowohl Druckveränderungen als auch Temperaturveränderungen unterworfen. Dies hat zur Folge, daß auf Körper, z. B. Turbinengehäuse, welche mit Rücksicht auf andere Forderungen fest verankert sind, Kräfte wirken, welche einerseits durch Reaktionsdrücke, die im Druck des strömenden Mittels ihren Ursprung haben, andererseits durch Wärmedehnung der Verbindungsrohrleitung entstehen. Diese Kräfte sind in manchen Fällen derart groß, daß jene Körper deformiert, die Wände stark beansprucht werden und in gewissen Fällen, wie z. B. bei Turbinengehäusen, leicht die Gefahr einer Reibung der sich drehenden Teile mit den feststehenden Teilen entstehen kann, welche Reibung eine gefährliche Betriebsstörung zur Folge kaben könnte.

Zur Verhinderung des schädlichen Einflusses der Wärmedehnung und Reaktionskraft wurden zwar die verschiedensten Ausgleichvorrichtungen vorgeschlagen, unter anderem auch Vorrichtungen, bei welchen der Ausgleich der Wärmedehnung und Reaktionskraft mittels einer in oder an die Leitung geschalteten, die Wärmedehnung aufnehmenden, elastischen Verbindung und eines Kraftausgleichraumes, z. B. Kraftausgleichzylinders, erfolgt. Diese bekannten Einrichtungen weisen insbesondere hinsichtlich des Kraftausgleichraumes umständliche Bauart auf, da zur Bildung dieses Raumes bisher Zylinder und Kolben verwendet wurden. Diese Einrichtungen arbeiten auch mit großer Reibung, wodurch der Ausgleich erschwert wird. Die Erfindung beseitigt diese Übelstände, und zwar dadurch, daß der Ausgleichraum in der bei Federungsaufhängungs- oder Kraft-Speichervorrichtungen bereits bekannten Weise von elastischen Wänden gebildet und einer- oder beiderseits durch Deckel verschlossen wird und die den Ausgleich bewirkenden Elemente derart angeordnet werden, daß auf die Deckel des Kraftausgleichraumes von der einen Seite der Druck des durch die Rohrleitung strömenden Mittels und von der anderen Seite atmosphärischer Druck wirkt und daß die auf diese Weise auf die Deckel

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Vladimir Krivänek in Pilsen.

S34704

wirkende Kraft durch Zugstangen beliebiger Form auf die Rohrleitung vor oder hinter der die Wärmeausdehnung aufnehmenden elastischen Verbindung übertragen wird. Auf beiliegenden Zeichnungen ist' das Wesen der Erfindung näher erläutert, und zwar in den Abb. ι bis 5, welche verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darstellen, wobei in allen Abbildungen

ίο ähnliche Bezugszeichen verwendet wurden.

Eine gerade Rohrleitung, die nach Abb. 1 mit r, 2 bezeichnet ist, verbindet zwei beliebige Körper 12, 13 (beispielsweise zwei Turbinengehäuse), die fest, also unbeweglich gelagert sind. In diese Rohrleitung 1,2 ist eine federnde Ausgleichvorrichtung 3 und ein Verbindungskörper 10, 11 eingebaut. Im Innern dieses Körpers befindet sich eine andere federnde Ausgleichvorrichtung 4, bestehend aus einer zwischen zwei Deckeln 5' und 5" angeordneten elastischen Wand 4. Dieser durch die elastische Wand 4 eingeschlossene Raum ist durch ein Rohr 8 mit der Atmosphäre verbunden. Der Deckel S ist durch die Stange 6 mit einem Teil der Rohrleitung ι fest verbunden, welche sich vor der Ausgleichvorrichtung 3 befindet, wogegen der Deckel 5" mittels einer Zugstange 7 mit dem Teil 2 der Rohrleitung zusammenhängt, welcher sich hinter der Rohrverbindung 3 befindet. Ist in der Rohrleitung ein bestimmter Druck, z. B. ein Unterdruck, so wirkt auf den Deckel 5' eine Kraft ein, welche auf die Rohrleitung ι übertragen wird. In ähnlicher Weise überträgt der Deckel 5" die Kraft auf die Rohrleitung 2, aber in entgegengesetzter Weise. Ist der wirksame Durchmesser der Rohrverbindung 4 bzw. der Deckel 5' und 5" so gewählt, daß der Druck auf diese Deckel gleich ist dem Produkte aus der Rohrleitungsfläche mal dem Druck, so ist die auf die Körper 12 und 13 wirkende Reaktion gänzlich ausgeglichen.

Daraus geht hervor, daß eine solche elastisehe Ausgleichvorrichtung sowohl die Wärmedeformationen der Rohrleitung als auch die auf die Körper wirkenden Reaktionskräfte ausgleicht. Ein besonderer Vorteil der elastischen Wände 3, 4 besteht darin, daß keine Dichtungen benötigt werden und daß die Baulänge sehr gering gehalten .werden kann, was in vielen Fällen ebenfalls sehr wichtig ist. Der Reaktionsausgleich ist auch völlig unabhängig von der Größe des Druckes des Mittels.

Abb. 2 bzw. 3 veranschaulichen die Ausführung für jene Fälle, wo es sich um einen Ausgleich des Druckes nur in einer Richtung, z. B. in den Eckteilen, handelt. Nach Abb. 2 ist die aus elastischen Wänden bestehende Ausgleichvorrichtung 4 außerhalb der Strömung des Mittels angeordnet, wobei nur ein einziger Deckel 5' verwendet wird. Der Raum innerhalb der elastischen Wand 4 ist mit der Rohrleitung durch eine Öffnung 9 verbunden, so daß innerhalb dieser Verbindung der Druck des Mittels herrscht, im Gegensatz zu dem Falle nach Abb. 1. In Abb. 3 ist eine ähnliche Ausführung dargestellt, jedoch mit dem Unterschied, daß innerhalb der Ausgleichvorrichtung 4 atmosphärischer Druck herrscht. Zu diesem Zwecke ist in dem Deckel 5" eine öffnung 8" angeordnet. In Abb. 4 ist schematisch ein anderes Ausführungsbeispiel dargestellt, bei welchem zum Ausgleich der Reaktion zwei Räume 5', 4', 5" und 5', 4", 5" dienen, welche vollständig außerhalb der Rohrleitung angeordnet sind. Diese Räume bestehen wieder aus Deckeln 5', 5", die durch elastische Wände 4', 4" vorhanden sind. Die Zugstangen 6', 6" bzw. 7 vermitteln die Verbindung mit den zugehörigen Teilen der Rohrleitungen 1, 2 vor und hinter der Ausgleichvorrichtung 3. Die Rohrleitung 9 vermittelt die Verbindung der Innenräume der Ausgleichvorrichtungen 4' bzw. 4" mit der Hauptrohrleitung 1, 2. In diesem Falle muß selbstverständlich der Durchmesser der Ausgleichvorrichtungen 4' bzw. 4" so gewählt werden, daß die Summe der auf beide Deckel 5' bzw. 5" wirkenden Kräfte gleich ist der Reaktion, die durch den Druck in der Rohrleitung bewirkt wird.

Die elastische Ausgleichvorrichtung für die Reaktionskraft kann auch als Ringraum ausgeführt werden, welcher die Ausgleichvorrichtung 3 umfaßt (Abb. 4).

Bei der in Abb. 5 dargestellten Einrichtung ist der Ausgleichraum in zwei Räume 5', 4', 5" und 5', 4", S", bestehend aus Deckeln 5', 5" und elastischen Wänden 4', 4", geteilt, welche innerhalb des Verbindungskörpers 10,11 angeordnet sind. Die Deckel 5', 5' und 5", 5" sind durch Zugstangen 6' und 7' derart miteinander verbunden, daß sich die Ausgleichwirkung beider Räume addiert. Das Innere der Ausgleichräume ist mittels der Rohrleitungen 8', 8" mit der Atmosphäre verbunden.

Die Bildung des bzw. der Kraftausgleichräume durch elastische Wände 4 bzw. 4', 4" gewährleistet bei einfachster Bauart große Betriebssicherheit und größte Veränderlichkeit in der Anordnung dieser Räume. Die beschriebenen Einrichtungen stellen nur einige der vielen Anordnungs- und Ausgestaltuiigsmöglichkeiten der Erfindung dar.

Claims

Patentansprüche:

i. Vorrichtung zum Ausgleich der Wärmedehnung und Reaktionskraft von Rohrleitungen mittels eines in oder an die Leitung geschalteten Kraftausgleich-

raumes, z. B. Kraftausgleichzylinders, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgleichraum in an sich bekannter Weise durch elastische Wände (4 bzw. 4', 4") gebildet und einer- oder beiderseits durch Deckel (S'i 5") verschlossen ist, auf. welch letztere von der einen Seite der Druck des durch die Rohrleitung strömenden Mittels und von der anderen Seite atmosphärischer Druck wirkt, und daß die auf diese Weise auf die Deckel wirkende Kraft durch Zugstangen beliebiger Form (6, 7) auf die Rohrleitung (1, 2) vor oder hinter der die Wärmeausdehnung aufnehmenden elastischen Verbindung (3) übertragen wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Wände (4) des Ausgleichraumes innerhalb der Strömung angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Wände (4) des Ausgleichraumes außerhalb der Strömung angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der mit elastischen Wänden (4) versehene Ausgleichraum· als Ringraum ausgeführt ist, der die die Wärmeaus dehnung aufnehmende elastische Verbindung (3) umfaßt.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der resultierende Ausgleichraum aus zwei oder mehreren Räumen besteht, welche miteinander derart verbunden sind, daß sich die Ausgleichwirkungen addieren.

-^„Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Berlin. CfetihUCKT in der REtcHsbRüCtcEiiEt