DE7430020U - Kompensator fuer heisse medien mit einer feuerfesten innenauskleidung - Google Patents
Kompensator fuer heisse medien mit einer feuerfesten innenauskleidungInfo
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Description
COHAUBZ &"FLORA'CK
PATENTANWALTS BÜRO
4 DÜSSELDORF 8CHUMANN8TR, 07
HAWIKO
Kondensatoren- u. Apparatebau
GmbH & Co KG
GmbH & Co KG
58.3 S ο h w e 1 m
Hasslinghauser Strasse 1-7
Hasslinghauser Strasse 1-7
Kompensator für heisse Medien mit einer feuerfesten Innenauskleidung
Die Erfindung bezieht sich auf einen Kompensator mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.
Derartige Kompenaatoren werden insbesondere bei Heisswindleitungen
eingesetzt« wo Temperaturen von 1.2000C oder sogar
bis zu 1.400°C auftreten können. Es gehört zum Stand der Technik, den temperatur-empfindlichen Wellenraum durch eine feuerfeste
Auskleidung abzuschirmen. Bei Heisswind kann diese feuerfeste Auskleidung eine Stärke von 200 bis 500 mm aufxveisen. Bei einer
bekannten AusfUhrungsform wird die feuerfeste Auskleidung von
Tragrohren getragen, die am Ende der Kornpensatorwellen oder deren
Anschlußstutzen angeschweisst sind und sicn konzentrisch zu diesen
erstrecken. Die Einheit aus Tragrohr und feuerfester Innenauskleidung
muss eine Wärmedehnungsfuge aufweisen, um die auftretenden Wärmedehnungen auffangen zu können.
Ge/Hn. - 2 -
Um den Schutz der Kompensatorwellen zu gewährleisten, gehört es zum Stand der Technik, die feuerfeste Auskleidung mit einem
Labyrinth zu versehen und ggf. In diesem Labyrinth zusätzlich Einlagen aus feuerfestem Pilz anzuordnen. Diese Konstruktion
erweist sich insbesondere bei mehrwelligen Kondensatoren mit entsprechend grossen Dehnfugen und auch bei hohen Heisswindtemperaturen
als anfällig, da die Wärmedehnungsfuge in ihren Abmessungen begrenzt ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kompensator für heisse Medien, wie Heisswind für einen Hochofen, zu entwickeln,
der eine grosse axiale Dehnunganufnahme zulässt und dabei einen
guten Schutz der Kompensatorwellen gewährleistet. Qemäss einer
bevorzugten Aufgabenstellung soll dieser Kompensator auch Knickbewegungen ermöglichen, wie sie bei Kondensatoren für Heisswind
bisher kaum denkbar waren.
Die eingangs gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäss durch einen
Kompensator mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Die axiale Beweglichkeit des Schutzrohres ist in aller Regel
durch die seitlichen Halterungen der feuerfesten Ausmauerung an den beiden Enden des Kompensators begrenzt. Zuzüglich der
Dehnungsaufnähme der Kompensatorwellen beträgt die axiale Beweglichkeit
zweckmässigerweise mindestens 10 mm. Bei einer Dehnungsaufnahme der Kompensatorwellen von 4-0 mm ergibt eich »»omit ein
Wert von 50 mm (40 + 10 mm). Als Maximalwert hat sich bisher eine freie Beweglichkeit von 30 mm empfohlen. Auf jeden Fall ouss die
axiale Beweglichkeit des Schutzrohres etwas grosser sein als die Dehnungsaufnahme des Kompenrators.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Schutzrohr zur
Abdichtung der Dehnungsfuge zumindest im Bereich der Dehnungsfuge, auf seiner Innenwandung eine elastische Schicht aus feuer-
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festem Material auf. In der besonders bevorzugten AusfUhrungsform
wird rtie feuarfeste Innenauskleidung Jeweils von einem am
Ende der Konipensatorwelle oder deren Anschlußstutzen angeschweissten
und eich in Richtung Kompensatormitte zurückerstreckenden
Tragrohr gehalten, wobei Jedes Tragrohr mit seiner Aussenwandung gegen die aleastische Innenschicht des Schutzrohres anliegt.
Daa bis zur Kompensatormitte zurückgeführte Tragrohr erstreckt
sioh maximal bis zur Wärmedehnungsfuge und ist zweckmässigerweise an seinem vorderen, freien Ende von der elastischen Innenschicht
des Schutzrohres weggebogen, so dass die axiale Beweglichkeit nicht durch Störungen zwischen Innenauskleidung und freiem Tragrohrende
beeinträchtigt werden kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform hat die elastische Schicht in zusammengedrücktem Zustand eine Stärke von 30 bis 50 mm. Die
elastische Schicht kann zwischen der feuerfesten Innenauskleidung bzw. den! Tragrohr und dem Schutzrohr bis zu 15 % zusammengedrückt
sein. Bei entsprechender Länge der elastischen Schicht beiderseits der Dehnfuge ergibt sich dabei eine gute Abdichtung. Die
elastische Schicht ist zweckmässigerwelse auf dem Schutzrohr, das vorzugsweise aus Stahl besteht, aufgeklebt. Bei besonders
starken Hitzebeanspruchungen kann es von Vorteil sein, das Schutzrohr aus warmfestem oder hitzebeständigem Stahl zu fertigen.
Bei einem mit feuerfester Innenauskleidung versehenen Schutzrohr übt das Schutzrohr im wesentlichen eine Stützfunktion für die
elastische Schicht aus, während die elastische Schicht selbst die Abdichtungsfunktion gegenüber den Heissgasen ausübt.
In einer weiteren bevorzugten AusfUhr'ungsform weist das Schutzrohr
einen radialen Abstand a gegenüber dem lichten Durchmesser des Kompensators auf, wobei der radiale Abstand a in Abhängigkeit
von der Baulänge 1 und dem lichten Durchmesser d des !Compensators
so gewählt ist, dass eine ausreichende Knickbewegung möglich
ist. Unter dem lichten Durchmesser d des Kompensators wird der Innendurchmesser des Flansches, der Stutzen oder der Kompensatorwellen
verstanden. Die Kombination von radialem Abstand a und grosser Dehnungsfuge, die bei der anmeldungsgemässen Konstruktion
ohne Beeinträchtigung der Kompensatorwellen möglich ist, ermöglicht eine Knickbewegung, wie sie bisher bei Kompensatoren
für Heisswindleitungen kaum für möglich gehalten wurde. Der radiale Abstand a kann durch Errechnung des Mindestwertes
ermittelt werden. Bei einer Länge des Schutzrohres von b ■ 572 mm und einer maximalen Knickbeanspruohung des Kompensators
von &*m plus/minus 2° errechnet sich z.B.
a - tg ÖV2 · b/2 » o,ol75 · 286 - 5 mm.
Der Mindestabstand beträgt bei der angegebenen Knickbeanspruchung 5 nun.
Damit ein Anstossen des Schutzrohres mit Sicherheit vermieden wird, wird in der Praxis der 2 bis 2,5-fache Wert des errechneten
Mindestwertes bevorzugt (im Beispiel also 10 bis 12,5 »nm).
Die Dehnungsfuge befindet sich bei einer besonders AusfUhrungsform in der Kompensatormitte. Bei einer Knickfcewegung
bewegen sich die gedehnten Enden der Kompensai-orwellen bzw. die
dort befindlichen Anschlußstutzen in Richtung auf r*.xe Schutzrohrenden«
während am gegenüberliegenden Ende die Kcmpensatorwelle
in Richtung auf das Schutzrohr gedrückt wird Eine entsprechende Bewegung führt die Innenauskleidung in Riontung auf das Schutzrohr
aus. Diese Bewegung ist ohne Schaden möglich, da die elastische
Schicht zusammenpressbar ist. Um bei dieser Knickbewegung eine hinreichende Abdichtung '^u gewalr. leisten, ist es zweckmässig,
wenn zusätzlich zu dei Abdichtung im Bereich der Dehnfuge eine
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entsprechende Abdichtung im Bereich der Enden des Schutzrohres
vorgesehen ist. Zu diesem Zweck muss lediglich auch hier eine elastische Schicht bestimmter axialer Erstreckung auf die Innenwandung
des Schutzrohres aufgebracht werden. Es besteht auch die Möglichkeit, die elastische Schicht Über die gesamte axiale Länge
des Sohutzrohre? vorzusehen.
Nachfolgerj wird d4.e Erfindung anhand eines Ausfuhrungsbeispieles
näher erläutert
Fd zeigen:
Fig. 1 eine Kompensatorhälfte im Querschnitt und
Flg. 2 einen Kompensator unter Knickbeanspruchung.
Der Kompensator besteht aus don Kompensatorwellen 1, den Anschlussstutzen
2a und den Flanschen 2, an welchen radial nach innen sich erstreckende Haltescheiben 3 für die feuerfeste Auskleidung 5
vorgesehen sind. Die feuerfeste Auskleidung 5 wird von den beiden an den Haltesoheiben 3 angeschwelssten Tragrohren 4 gehalten, wobei
sich die Tragrohre 4 konzentrisch zu den Anschlußstutzen 2a erstrecken. Die feuerfeste Auskleidung 5 weist in der Mitte des
Kompensators eine relativ breite Wärmedehnungsfuge 8 auf, die sich
ohne Labyrinthführung readial nach aussen erstreckt. Die Tragrohre 4 enden im Bereich der Wärmedehnungsfuge 8 und sind am vorderen
Ende 4a zum Kompensatorinneren hin abgebogen. In dem von den Kompensatorwellen 1 bzw. den Anschlußstutzen 2a und den Tragrohren 4
gebildeten Ringraum befindet sich ein Schutzrohr 6 aus Stahl, welches einen radialen Abstand a zum lichten Durchmesser D des
Kompensators hat. Der lichte Durchmesser ist hier der Innendurchmesser der Anschlußstutzen 2a bzw. Kompensatorwellen 1. Auf dem
Schutzrohr 6 ist, z.B. durch Kleben, eine Einlage aus feuerfestem
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Filz angebracht, welche zwischen dem Schutzrohr 6 und den
Tragrohren 4 leicht zusammengedrückt is3 und dadurch den Kompensatorwe11enraum
gegenüber den Heissgasen abdichtet. Das Schutzrohr 6 ist in axialer Richtung über eine bestimmte Länge
frei beweglich, da es kurzer ist als der Abstand zwischen den beiden Haltescheiben }. Die Dehnungsaufnahme des !Compensators,
die Breite der Dehnungsfuge 8 und die freie axiale Beweglichkeit des Schutzrohres 6 sind aufeinander abgestimmt. Die freie axiale
Beweglichkeit des Schutzrohres 6 liegt etwa 10 mm oberhalb der Dehnungsaufnahme.
Die Fig. 2 zeigt, welche Bewegung der Kompensator unter Knickbeanspruchung
ausführen kann. Durch die Dehnung des in Fig. 2/oben gezeigten Kompensatorteiles wird die elastische Schicht 7 im
Bereich des Tragrohrendes 4a zusammengedrückt, während sich die
Anschlußstutzen 2a in Richtung auf die Enden des Schutzrohres 6 bewegen. Da aber das Schutzrohr 6 im nichtgeknickten Zustand
einen hinreichenden radialen Abstand a gegenüber den Anschlussstutzen 2a bzw. den KompensatorweIlen 1 aufweist, kann keine
Kninkbeanspruchung des steifen Schutzrohres 6 erfolgen. Bei der gegenläufigen Bewegung der gegenüberliegenden Kompensatorwellen
(untere Bildhälfte) bewegen sich die Tragrohrenden 4a weg von der elastischen Schicht 7» während die elastische Schicht im
Bereich der Tragrohrenden zusammengedrückt wird. So ist auch auf dieser Seite des Kompensators eine Abdichtung der Kompensatorwellen
gegenüber den Heissgasen gewährleistet. Weiterhin gewährleistet auch hier der radiale Abstand a, dass die mittlere
Kompensatorwelle nicht gegen das Schutzrohr 6 gedrückt wird.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Tragrohre 4 im Bereich ihrer freien Enden 4a zweckmässigerweise so konstruiert sind, dass die
elastische Auskleidung bei Bewegung des Schutzrohres 6 nicht beschädigt wird. Solann es zweckmässig sein, die Tragrohre 4
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in Richtung der Dehnungsfuge 8 leicht keilartig nach innen verlaufen zu lassen und zusätzlich am Tragrohrende 4a nach
innen abzubiegen, so dass die elastische Schicht 7 im Bereich
der Dehnungsfuge nur leicht zusammengedrückt wird. Diese Konstruktion verlängert die Haltbarkeit und erleichtert den Einbau.
Der Einbau kann so vorgenommen werden, dass die Tragrohre 4 bei eingebautem Schutzrohr 6 über die elastische Schicht 7 geschoben
werden.
Der besondere Vorteil des erfindungsgemassen Kompensators ist in dem wirkungsvollen Schutz der Kompensatorwellen zu sehen, der
trotz breiter Dehnfuge gewährleistet ist. Hinzu kommt der besondere Vorteil, ^.ass der erfindungsgemässe Kompensator für Heissluftleitungen
auch eine Knickbeanspruchung übernehmen kann. Er kann daher ohne Beeinträchtigung auch als Gelenkkompensator in
Heisswindleitungen eingesetzt werden.
Ansprüche
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Claims (4)
1. Kompensator für heiße Medien mit einer feuerfesten Innenauskleidung zum Schutz der Kompensatorwellen gegenüber
den heißen Medien, wobei die feuerfeste Innenauskleidung in axialer Richtung durch eine Wärmedehnungsfuge
unterbrochen ist,, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der feuerfesten Innenauskleidung (5) und den
Kompensatorwellen (1) ein die Wärmedehnungsfuge (8) überdeckendes Schutzrohr (6) vorge&ehen ist, welches
axial mindestens über die Länge der Dehnungsaufnahme der Kompensatorwellen (1) frei beweglich ict.
2. Kompensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Schutzrohr (6) zur Abdichtung der Dehnungsfuge (8) zumin ist im Bereich der Dehnungsfuge (8) mit einer elastische;*
Schicht (7) aus feuerfestem Material versehen ist.
3. Kompensator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die feuerfeste Innenauskleidung {*5) jeweils von
einem am Ende der Kompensatorwellen (1) oder deren Anschlußstutzen (2a) angeschweißten und sich in Richtung
Kompensatormitte zurückerstreckenden Tragrohr (4) gehalten
ist, wobei jedes der beiden Tragrohre (4) mit
seiner Außenwandung gegen die elegische Innenschicht (7) des Schutzrohres (6) anliegt.
4. Kompensator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß das Schutzrohr (6) einen radialen Abstand (a) gegenüber dem lichten Durchmesser des Kompensators
aufweist und der radiale Abstand (a) in Abhängigkeit von der Baulänge (1) und Durchmesser (D) des Kompensators
so gewählt ist, daß eine ausreichende Knickbewegung möglich ist.
743ΠΠ20 18.03.76
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19747430020 DE7430020U (de) | 1974-09-06 | 1974-09-06 | Kompensator fuer heisse medien mit einer feuerfesten innenauskleidung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19747430020 DE7430020U (de) | 1974-09-06 | 1974-09-06 | Kompensator fuer heisse medien mit einer feuerfesten innenauskleidung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE7430020U true DE7430020U (de) | 1976-03-18 |
Family
ID=31957803
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19747430020 Expired DE7430020U (de) | 1974-09-06 | 1974-09-06 | Kompensator fuer heisse medien mit einer feuerfesten innenauskleidung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE7430020U (de) |
-
1974
- 1974-09-06 DE DE19747430020 patent/DE7430020U/de not_active Expired
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