DE908690C

DE908690C - Rohrleitung fuer heisse Gase oder Daempfe hohen Druckes, insbesondere fuer Luft- oder Gasturbinen

Info

Publication number: DE908690C
Application number: DEL10548A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Friedrich Muenzinger
Original assignee: FRIEDRICH MUENZINGER DR ING; Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: FRIEDRICH MUENZINGER DR ING; Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1951-11-02
Filing date: 1951-11-02
Publication date: 1954-04-08

Description

Rohrleitung für heiße Gase oder Dämpfe hohen Druckes, insbesondere für Luft- oder Gasturbinen In manchen Fällen, z. B. bei Luft- oder Gasturbinen, müssen Gase von Temperaturen über 6oo°' C und Drücken von 2o bis 6o at von einem Erhitzer zur Turbine weitergeleitet werden. Bei so hohen Temperaturen müßten die Leitungen aus austenitischen Stählen angefertigt werden, weil gewöhnliche Stähle keine genügende Festigkeit mehr haben. Dies scheitert aber daran, daß sich solche Leitungen wegen der sehr hohen Kosten austenitischer Stähle viel zu teuer stellen würden.
Man hilft sich daher so, daß man die heißen Gase durch ein austenitisches Seelenrohr von sehr kleiner Wandstärke schickt, das nicht druckdicht zu sein braucht, vielmehr nur zur Führung der heißen Gase dient. Dieses Seelenrohr ist von einem druckdichten Rohr aus gewöhnlichem Stahl umgeben, das gegen das Seelenrohr durch wärmedichte Stoffe isoliert ist. Trotzdem kann das äußere Rohr noch eine Temperatur von 5o bis ioo' C erreichen, so daß eine 2o m lange Leitung sich um rund 2o mm dehnen kann. Da aber der Anschluß an die Turbine auf der einen Seite und der Anschluß an den Lufterhitzer auf der anderen Seite starr ist, muß diese Längendehnung kompensiert werden, wozu infolge des großen Durchmessers des äußeren druckfesten Rohres sehr umständliche und teuere Kompensatoren nötig werden. Das austenitische Seelenrohr dagegen läßt sich, da es nicht druckdicht zu sein braucht, leicht so ausbilden, daß seine Kompensation keine Schwierigkeit bereitet.
Gemäß der Erfindung soll nun die Verwendung einer besonderen Kompensationsvorrichtung für das druckdichte Rohr durch Herabsetzung seiner Wärmedehnung auf ein geringfügiges Maß vermieden werden. Zu diesem Zweck ist das druckdichte Rohr im Abstand von einem Außenrohr zur Bildung eines von einem Kühlmittel durchflossenen Hohlmantels umhüllt. Das in dem durch die beiden Außenrohre gebildeten Hohlmantel kreisende Kühlmittel, z. B. Luft aus dem Aufstellungsraume des Lufterhitzers und der zugehörigen Turbine, soll das druckdichte Rohr auf einer solchen Temperatur erhalten, daß zwischen ihm und den mit ihm verbundenen Organen keine wesentlichen Längendehnungen auftreten können.
Der Erfindungsgegenstand ist in der Zeichnung in beispielsweiser Ausführung veranschaulicht, worin Fig. i eine im Erfindungssinne ausgeführte Rohrleitung für sehr heiße Gase oder Dämpfe im Querschnitt darstellt,- während Fig. 2 die Verwendung einer solchen Rohrleitung in einer Luft- oder Gasturbinenanlage in schematischer Darstellung zeigt.
In Fig. i bezeichnen i das austenitische Seelenrohr, 2 das druckdichte Stahlrohr und 3 die Wärmeisolierung zwischen beiden Rohren. Das Rohr :2 ist in Abstand von einem Außenrohr 4 zur Bildung eines von einem Kühlmittel geeigneter Temperatur durchflossenen Hohlmantels 5 umhüllt. Als Außenmantel kann bei Verwendung von Kühlluft ein dünnes Blechrohr dienen, das nicht besonders dicht zu sein braucht. In diesem Falle wird zweckmäßig Raumluft verwendet, die mit einer Geschwindigkeit von beispielsweise io bis 2o m/s durch den Hohlmantel 5 geführt wird. Dadurch behält Rohr 2 dauernd eine Temperatur, die nur wenig von der Raumtemperatur abweicht, und dehnt sich daher auch bei großer Länge nur sehr wenig aus.
In Fig.2 stellt 6 den Lufterhitzer mit seinen eisernen Gerüstsäulen 7 dar, die den Austrittssammler 8 tragen, an den die im Erfindungssinne ausgeführte Zuführungsleitung 9 zur Turbine io angeschlossen ist. Dadurch, daß das druckfeste Rohr 2 dieser Leitung durch Raumluft gekühlt wird, dehnt sich sein senkrechter Strang praktisch um den gleichen Betrag aus wie die Gerüstsäulen 7, weshalb auf eine Kompensation verzichtet werden kann. Damit kein besonderer Ventilator erforderlich wird, kann der Saugzugventilator oder der Frischluftventilator des Lufterhitzers dazu benutzt werden, Raumluft durch den Hohlmantel 5 zu sauen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: r. Rohrleitungen für heiße Gase oder Dämpfe hohen Druckes, insbesondere für Luft- oder Gasturbinen, bestehend aus einem die heißen Gase führenden Seelenrohr und einem dieses unter Zwischenschaltung wärmeisolierender Stoffe umhüllenden druckdichten Rohr; dadurch gekennzeichnet, daß das druckdichte Rohr (2) zwecks Verringerung seiner Wärmedehnung in Abstand von einem Außenrohr (4) zur Bildung eines von einem Kühlmittel durchflossenen Hohlmantels (5) umhüllt ist.
2. Rohrleitung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Hohlmantel (5) zugeführte Kühlmittel von solcher Temperatur ist, daß zwischen dem druckdichten Rohr (2) und den mit ihm verbundenen anderen Organen, z. B. Sammler (8) und Gerüstsäulen (7) des Lufterhitzers (6), keine wesentlichen Längendehnungen auftreten können.
3. Rohrleitung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlung des druckdichten Rohres (2) durch in dem Hohlmantel (5) kreisende Luft aus dem Aufstellungsraum des Lufterhitzers (6) und der Turbine (io) erfolgt.
4. Rohrleitung nach Anspruch i und 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Umwälzen der Kühlluft des Hohlmantels (5) das Saugzuggebläse des Lufterhitzers benutzt wird.
5. Rohrleitung nach Anspruch i und 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Umwälzen der Kühlluft des Hohlmantels (5) der Frischluftventilator für die Feuerung des Lufterhitzers (6) verwendet wird. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 366 872, 535 -196. 842 734; schweizerische Patentschriften Nr. 226 645, 222 324.; USA.-Patentschrift Nr. 2 498 924.