-
Doppelwandiger, rohrförmiger Körper Die Erfindung betrifft einen doppelwandigen,
rohrförmigen Körper. Darunter sind Rohrleitungen, Sammler und Verteiler von Gaserhitzern,
Dampfkesseln usw., ferner Rohrkrümmer u. dgl. zu verstehen, d. h. also Körper, die
ein Innenrohr und einen durch einen Zwischenraum von diesem getrennten Außenmantel
aufweisen.
-
Zweck der Erfindung ist, einen doppelwandigen, rohrförmigen Körper
der erwähnten Art zu schaffen, bei dem sich das Innenrohr in bezug auf den Außenmantel
frei ausdehnen kann und für das Ausbauen der Innenteile keine Schweißstellen aufzuschneiden,
sondern lediglich lösbare Verbindungen zu entfernen sind. Um diese Vorteile erreichen
zu können, baut sich gemäß der Erfindung das Innenrohr aus nicht unmittelbar miteinander
verbundenen, in der Längsrichtung frei ausdehnbaren Einzelstücken auf, und ferner
ist jedem dieser Einzelstücke ein vom Außenmantel getragenes, ringförmiges Verbindungsstück
zugeordnet, in welchem die angrenzenden Enden zweier benachbarter Innenrohrstücke
abgestützt sind.
-
In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes
beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigt Fig. i einmal einen Querschnitt durch
den Außenmantel eines ringförmigen, doppelwandigen Sammlers und sodann die Ansicht
des Innenrohres und von Abzweigleitungen dieses Sammlers, Fig. 2 einen Schnitt nach
der Linie II-II der Fig. i in größerem Maßstab und
Fig. 3 in größerem
Maßstab die Verbindungsstelle eines als hohler, abgestumpfter Kreiskegel ausgebildeten
Verbindungsstückes mit zwei Einzelstücken des Innenrohres; Fig. 4 zeigt einen der
Fig. 2 entsprechenden Schnitt einer abgeänderten Ausführungsform.
-
In den Fig. i und 2 bezeichnet i den Außenmanteleines ringförmigen,
doppelwandigen Sammlers, der eine Anzahl Abzweigleitungen 2 aufweist, welche z.
B. an nicht gezeigte Rohrbündel angeschlossen sein können. Dieser Sammler weist
ferner ein ringförmiges Innenrohr auf, das sich aus Einzelstücken 3 und einem Schlußstück
4 aufbaut. Die verschiedenen Einzelstücke 3 sind nicht unmittelbar miteinander verbunden,
vielmehr ist zwischen je zwei derselben ein Zwischenraum 5 vorgesehen. Dasselbe
ist in bezug auf das Schlußstück 4 und die an dasselbe angrenzenden. Stücke 3 der
Fall. Die Stücke 3,4 können sich infolgedessen in ihrer Längsrichtung gegenseitig
frei ausdehnen. Jedes Einzelstück 3 ist einer der Abzweigleitungen 2 zugeordnet,
die etwa in der Nähe der Quermittelebene des betreffenden Stückes 3 in dieses mündet.
Im weiteren ist jedem Einzelstück 3 ein als hohler, abgestumpfter Kreiskegel ausgebildetes
Verbindungsstück 6 zugeordnet, durch das die angrenzenden Enden zweier. benachbarter
Inn.enrohrstücke 3 in einem zylindrischen Ringstück 61 dieses hohlen Kreiskegels
6 abgestützt werden. Die hohlen Kreiskegel 6 werden vom Außenmantel i getragen.
-
Fig. 2 zeigt in größerem Maßstab, wie letzteres erfolgt. Danach ist
im Zusammenhang mit jedem hohlen Kreiskegel 6 an die Innenseite des Außenmantels
i ein bearbeitbarer Ring 7 und an die Außenseite des erweiterten Kegelendes ein
bearbeitbarer Ring 8 argeschweißt. Diese Ringe 7, 8 sind mittels eines zweiteiligen
Deckringes 9 starr miteinander verbunden, indem letzterer durch Schrauben io mit
dem Ring 7 und durch Schrauben ii mit dem Ring 8 lösbar verbunden ist. Weil die
Ringe 7 und 8 beim Anschweißen und allenfalls infolge von Wärmebehandlungen nach
erfolgtem Anschweißen sich verziehen können, ist dafür gesorgt, daß keine zu bearbeitenden,
zylindrischen Flächen der Ringe 7 und 8 abdichtend zum Anliegen zu bringen sind.
Vielmehr sind die Bohrungen für die Schrauben io und ii in dem Deckring 9 und in
den-Ringen 7 bzw. 8 so angebracht und ferner sind der Außendurchmesser der Ringe
8 und der Innendurchmesser der Ringe 7 so bemessen, daß nach erfolgtem, lösbarem
Verbinden der hohlen Kreiskegel 6 über die Teile 8, 9 und 7 mit dem Außenmantel
i zwischen den Ringen 7 und 8 ein radiales Spiel iil verbleibt. Dagegen sind die
zum Aufeinanderliegen bestimmten Flächen der Ringe 7 und 8 und des zweiteiligen
Deckringes 9 so bearbeitet, daß sie einen gasdichten Abschluß bilden können.
-
Der beschriebene Sammler ist wie folgt zusammenzubauen: Voraussetzung
ist, daß der ringförmige Hohlraum des Außenmantels i so groß ist, daß darin ein
Monteur die erforderlichen Arbeiten noch ausführen kann. Ist dies nicht der Fall,
so können am Außenmantel i verschließbare Handlöcher, und zwar je eines pro Abzweigstelle,
vorgesehen werden. Begonnen wird mit dem Einbau der Abzweigleitung 2, die nach fertigern
Zusammenbau vom Schlußstück 4 des Innenrohres am weitesten entfernt ist. Die betreffende
Abzweigleitung wird mit dem Außenmantel i fest verbunden. Anschließend wird ein
hohler Kreiskegel 6, es ist der in Fig. i oben zu äußerst rechts gezeichnete, im
ringförmigen Hohlraum des Außenmantels i in bezug auf die erwähnte Abzweigleitung
2 in die erforderliche Lage gebracht, d. h. er wird so eingestellt, däß sich die
Kegelöffnung, auf Fig. i bezogen, von links nach rechts erweitert. Alsdann wird
dieser Kreiskegel 6 in der in Fig. 2 gezeigten Weise mit dem Außenmantel i lösbar
verbunden. Hierauf wird das der erwähnten Abzweigleitung 2 zugeordnete Innenrohrstück
3 in den Hohlraum des Außenmantels i eingeführt und darauf in die Lage gebracht,
in welcher sich vorerst dessen Ansatz 31 über das freie Ende der Abzweigleitung
2 stülpen und alsdann dessen rechtes Ende in das Ringstück 61 des vorher eingebauten
hohlen Kegels 6 einführen läßt, damit dieses Ringstück das betreffende Rohrstückende
abstützen kann. Schließlich wird der zwischen Kegel 6, Rohrstück 3 und Abzweigleitung
2 einerseits und Außenmantel i anderseits vorhandene Raum mit Wärmeisoliermaterial
möglichst dicht ausgefüllt.
-
Als nächster Schritt wird eine zweite Abzweigleitung 2, nämlich die,
welche zunächst links von der zuerst eingebauten Abzweigleitung 2 anzuordnen ist,
mit dem Außenmantel i fest verbunden, und alsdann wird ein zweiter hohler Kegel
6 in den Hohlraum des Außenmantels i eingeführt und darin so angeordnet, daß sich
dessen Öffnung, auf Fig. i bezogen, von links nach rechts verjüngt und dessen Ringstück
31 das linke Ende des bereits eingebauten Rohrstückes 3 aufnimmt. Der in dieser
Weise placierte Kegel 6 wird dann mit dem Außenmantel i lösbar verbunden. Hierauf
wird ein zweites Rohrstück 3 in den Hohlraum des Mantels i eingeführt und darin
in eine solche Läge gebracht, daß sich dessen Ansatz 31 über das freie Ende der
zweiteingebauten Abzweigleitung 2 stülpen und dessen rechtes Ende in das Ringstück
61 des zweiteingebauten Kegels 6 einführen läßt. Dabei ist darauf zu achten,
daß zwischen den in dieses Ringstück 61 ragenden Enden der zwei eingebauten Innenrohrstücke
3 der bereits erwähnte Zwischenraum 5 frei bleibt, damit sich diese Stücke 3 beim
Erwärmen frei ausdehnen können.
-
In entsprechender Weise werden dann der Reihe nach links und rechts
vom ersteingebauten Rohrstück3 alle weiteren Rohrstücke 3 eingebaut, bis schließlich
noch das Schlußstück 4 einzufügen ist, welchem, im Gegensatz zu den Rohrstücken
3, nicht eine Abzweigleitung, sondern zwei Abzweigleitungen 24 zugeordnet sind.
-
Alle frei bleibenden Zwischenräume zwischen Innenrohr, Kegeln 6; Abzweigleitungen
2, 24 und Außenmantel i werden möglichst dicht mit Wärmeisoliermaterial ausgefüllt.
Dabei wird durch die hohlen Kegel 6, die Deckringe 9 und die Schweißstellen der
Ringe 7 und 8 verhindert, daß in jenen Zwischenräumen eine Gasströmung entstehen
kann. Der Druck, der während des Betriebes innerhalb und außerhalb des Innenrohres
herrscht, ist weitgehend ausgeglichen, so daß die Stücke 3, 4 nicht durch einen
einseitigen
Überdruck beansprucht werden und daher lediglich zur
Gasführung und nicht zur Druckaufnahme dienen.
-
Ist das Innenrohr des beschriebenen Sammlers aus irgendeinem Grunde
zu demontieren, so sind hierzu nur der Reihe nach die verschiedenen Schraubenverbindungen
io, ii zu lösen; es braucht somit keine der zum Verbinden der Teile dienenden Schweißungen
aufgeschnitten zu werden.
-
Die Erfindung läßt sich sinngemäß auch an Verteilern anwenden.
-
Das spätere Nachstopfen von Isolierung kann ermöglicht werden, indem
nicht gezeigte, verschließbare Handlöcher vorgesehen sind.
-
Auch kann jedes Stück des Innenrohres an einem Ende mit dem dasselbe
umgebenden Ringstück eines hohlen Kegels lösbar verbunden sein. Bei der in Fig.
3 gezeigten Ausführungsform ist diese Verbindung in der Weise hergestellt, daß am
Ringstück 12 des Hohlkegels 13 auf beiden Seiten Längsschlitze 14 vorgesehen sind,
in die Ansätze 15 der Innenrohrstücke 16 ragen. Die Schlitze 14 des Ringstückes
12 lassen wohl eine ungehinderte Ausdehnung der Rohrstücke 16 in der Längsrichtung
zu, verhindern aber eine Drehbewegung dieser Stücke 16 um ihre eigene Längsachse.
-
Bei der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform ist der Deckring 17 mittels
Schrauben i9 nur mit dem Ring 18 lösbar verbunden, welcher an den Außenmantel i
angeschweißt ist. Der an den hohlen Kegel 6 angeschweißte Ring 2o wird dagegen auf
der dem Deckring 17 abgelegenen Seite mittels eines elastischen, aufgeschnittenen
Ringes 21 in axialer Richtung in der erforderlichen Lage gehalten, indem dieser
Ring 21 in eine Nut des Ringes 18 eingelassen ist und mit einem vorspringenden Teil
sich gegen eine Schulter des an den Kegel 6 angeschweißten Ringes 20 legt. Auf diese
Weise wird der Kegel 6 einerseits durch den Deckring 17 und anderseits durch den
Ring 21 axial in der erforderlichen Lage gehalten.
-
Die Ausbildung der ringförmigen, zum Abstützen der Einzelstücke des
Innenrohres dienenden Verbindungsstücke in der Weise, daß sie sich nach dem Innenrohr
hin verjüngen, bietet den Vorteil, daß in solchen Kreiskegeln bei stetigem Temperaturverlauf
praktisch keine Wärmespannungen auftreten. Ferner findet in solchen Kreiskegeln
eine geringere Wärmeableitung nach außen statt als z. B. in dem Falle, wo die Verbindungsglieder
als senkrecht zur Rohrachse angeordnete Platten ausgebildet wären, weil im ersten
Falle der Weg des Wärmeflusses wesentlich länger ausfällt.
-
Die Erfindung läßt sich in der an Hand der Zeichnung beschriebenen
Weise sinngemäß auch bei doppelwandigen Rohrleitungen, doppelwandigen Rohrkrümmern
u. dgl. anwenden.
-
Namentlich bei Rohrkrümmern gestalten sich die Verhältnisse besonders
vorteilhaft, wenn das sich verjüngende, ringförmige Verbindungsstück als hohle Kugelkalotte
ausgebildet ist. Die Verwendung solcher Kugelkalotten bietet folgende Vorteile:
Eine Kugelkalotte läßt sich als Preßstück herstellen, während hohle abgestumpfte
Kreiskegel aus einer Blechabwicklung herzustellen sind, was viel Anpaßarbeit bedingt.
Ferner läßt sich in Fällen, wo verschiedene Rohrkrümmer von gleichem Durchmesser,
aber verschiedenen Krümmungsradien vorhanden sind, immer das gleiche Preßstück für
die Kalotten verwenden, indem an den Kalotten lediglich die Lage der Ausnehmung
für das Durchführen der darin abzustützenden Innenrohrstücke in bezug auf den Kalottenumfang
anders anzuordnen ist. Werden dagegen abgestumpfte Kreiskegel als Verbindungsglieder
verwendet, so ist für jeden Rohrkrümmungsradius ein anders geformtes Kreiskegelstück
vorzusehen.