DE966996C

DE966996C - Gas-tight sheet metal cladding with metal compensator for steam generator

Info

Publication number: DE966996C
Application number: DED19718A
Authority: DE
Inventors: Hugo Wien
Original assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Current assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Priority date: 1955-02-05
Filing date: 1955-02-05
Publication date: 1957-09-26

Description

AUSGEGEBEN AM 26. SEPTEMBER 1957ISSUED SEPTEMBER 26, 1957

D 19718Ia/D 19718Ia / 24k24k

Oberhausen (RhId.)Oberhausen (RhId.)

Die Erfindung betrifft eine gasdichte Blechverkleidung für Dampferzeuger, die mit Rauchgasen betrieben werden, deren Druck wesentlich über dem der umgebenden Atmosphäre liegt, und besteht darin, daß im Knotenpunkt der aneinanderstoßenden Blechtafeln ein gasdichter Faltkompensator angeordnet ist, der die durch die Erwärmung ausgelösten Längenänderungen der Blechtafeln aufnimmt.The invention relates to a gas-tight sheet metal cladding for steam generators that operate with flue gases operated, the pressure of which is significantly higher than that of the surrounding atmosphere, and exists in that a gas-tight folding compensator is arranged at the junction of the abutting metal sheets which absorbs the changes in length of the sheet metal caused by the heating.

Schon bei Kesseln, in denen Unterdruck herrscht, wird es angestrebt, die Keseelwandungen rauchdicht zu halten, um einen Übertritt von Rauchgasen an Staustellen oder bei schlechtem Kesselzug in das Kesselhaus zu verhindern. Eine vollkommene Druckdichtigkeit ist notwendig, wenn der Kessel mit Rauchgasüberdruck betrieben wird, d.h. wenn die Rauchgase unter Überdruck gegenüber der Außenluft durch die Züge gedrückt werden. Bei den geringsten Dichtigkeitsfdhlern würde der Aufenthalt im Kesselhaus wegen der Rauchgas- und Aschenbelästigung gefährlich und unerträglich, ganz abgesehen davon, daß an den heißesten Zügen die Wand durch Erglühen zur Zerstörung käme. Da die Blechversdhälungen der Druckrauchgaskessel verhältnismäßig hohen Temperaturen aus-Even in boilers in which there is negative pressure, the aim is to make the boiler walls smoke-tight to prevent flue gases from escaping at stagnation sites or in the event of poor boiler draft into the Prevent boiler house. A perfect pressure tightness is necessary if the boiler is operated with flue gas overpressure, i.e. when the flue gases are under overpressure compared to the Outside air is forced through the trains. With the slightest leakage sensor, the stay would be dangerous and unbearable in the boiler house because of the smoke and ash nuisance, Quite apart from the fact that the wall would be destroyed by glowing on the hottest drafts. Since the sheet metal halves of the pressurized flue gas boiler are exposed to relatively high temperatures

709 691/22709 691/22

gesetzt sind, müssen besondere Bauelemente zur Aufnahme der Wärmedehnungen vorgesehen werden, damit die Dichtigkeit der Wand nicht unter Wechselspannungen leidet. Derartige gasdichte Wände können z. B. bei inneren Verschalungen u mittelbar hinter der Ausmauerung mit Schamotte und Dämm-Mitteln zum Einbau kommen. Wenn durch diese Wände eine völlige .Gasdichtigkeit gewährleistet ist, kann beispielsw'eise die Absaugung ίο von Rauchgasen., die durch das Mauerwerk gedruckt werden, in Fortfall kommen.are set, special components must be provided to absorb the thermal expansion, so that the tightness of the wall does not suffer from alternating stresses. Such gas-tight Walls can e.g. B. with inner cladding u indirectly behind the brick lining with fireclay and insulation materials are installed. If through these walls a complete gas tightness is guaranteed is, for example, the extraction ίο of smoke gases. That printed through the masonry will come in discontinuation.

Bisher wurde die Aufgabe, eine gasdichte Blechverkleidung an Dampferzeugern herzustellen, in der Form gelöst, daß Blechtafeln unter Zwischenlage von Dichtungsstreifen auf" das Trägergerüst aufgeschraubt oder geklemmt wurden. Diese Art der Befestigung erfordert 'sorgfältiges Anpassen und Abdichten sowie eine große Zahl von Befestigungseinzelteilen. Das Dichthalten ist die wichtigere Forderung, und sie wird nur unvollkommen erfüllt. Dagegen kommt es nur selten vor, daß Blechtafeln abgenommen werden müssen, und auch dann nur einzeln.So far, the task was to create a gas-tight sheet metal cladding to produce on steam generators, solved in the form that sheet metal sheets underlay of sealing strips screwed onto "the support frame or were jammed. This type of attachment requires careful adjustment and adjustment Sealing and a large number of individual fastening parts. Holding tight is the more important Requirement and it is only partially fulfilled. On the other hand, it seldom happens that sheet metal panels must be removed, and then only individually.

Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, die bekannte tassenförmige Abkleidung an den Kanten miteinander oder mit dem Flansch der dazwischenliegenden U-Eisen zu verschweißen. Das hierdurch entstehende rippenartige Gefüge gibt Anlaß zu Staubablagerungen. Auch macht das Einpassen der tassenförmigen Platten viel Arbeit.It has also already been proposed to use the known cup-shaped lining on the edges to be welded to one another or to the flange of the intermediate U-irons. That through this the resulting rib-like structure gives rise to dust deposits. Also makes fitting the cup-shaped plates a lot of work.

Ebenfalls ist eine Methode bekanntgeworden, die darin besteht, die Kanten -der Verkleidungsbleche mit besonderen Tragprofilen ■ so zu verschweißen, daß die C-förmigen Tragprofile von den ebenen Blechtafeln bis zu den Flanschenden überdeckt und mit ihnen verschweißt werden. Bei" nicht genügender Versteifung der Blechtafeln trat hierbei jedoch teilweise ein Ausbeulen derselben ein, und die Gasdichtigkeit war in Frage gestellt. Nach der Erfindung wird eine Gasdichtigkeit der Blechverkleidung für Strahlungsdampferzeuger, die mit Druckrauchgas betrieben werden, dadurch erreicht, daß die einzelnen Blechtafeln der Verschalung einerseits in ihren Mitten durch Befestigungselemente mit dem Kesselgerüst starr verbunden sind und andererseits die durch die Erwärmung der Bleche verursachte Längendehnung an den vier Seiten der Blechtafeln durch Abkantungen in den Blechen und einem zwischen diesen eingeordneten Druckauf nahmeelement, einem sogenannten Faltkondensator, aufgefangen wird.A method has also become known which consists in welding the edges of the cladding panels with special support profiles in such a way that that the C-shaped support profiles are covered by the flat metal sheets up to the flange ends and welded to them. "Insufficient stiffening of the metal sheets occurred however, it partially bulged, and the gas tightness was questioned. According to the invention, a gas tightness of the sheet metal cladding for radiant steam generators, which are operated with pressurized flue gas, achieved in that the individual metal sheets of the casing on the one hand rigidly connected to the boiler frame in their centers by fasteners and on the other hand the elongation caused by the heating of the sheets the four sides of the sheet metal by folds in the sheets and one arranged between them Druckauf receiving element, a so-called folded capacitor, is collected.

Die besondere Nachgiebigkeit dieser Anordnung wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die steifen Teile der Verschailungsblechtafeln, d. h. insbesondere die abgekanteten und zusammengeschweißten Seiten dieser Bleche, auf die weichen und elastischen Seiten dieses Kompensator stoßen. Entsprechend den auftretenden Beanspruchungen kann der Kompensator verschieden groß bemessen werden; ebenso kann er aus besonderem Federstalil angefertigt werden, genauso wie es im Rahmen der Erfindung liegt, gegebenenfalls Federstahlstücke an die Blechtafeln anzuschweißen und diese Stücke abzukanten. Die Schweißnähte haben sich als genügend elastisch erwiesen, um die auftretende Eormänderungsarbeit aufzunehmen.The particular flexibility of this arrangement is achieved according to the invention in that the rigid parts of the shoring panels, d. H. especially the bevelled and welded together Sides of these sheets, meet the soft and elastic sides of this expansion joint. The expansion joint can be of different sizes depending on the stresses occurring will; he can also use a special feather style are made, just as it is within the scope of the invention, possibly spring steel pieces to weld on the metal sheets and to bend these pieces. The welds turned out to be It has been found to be sufficiently elastic to take up the work of enormous change that occurs.

Die Zeichnung stellt den Gegenstand der Erfindung beispielsweise und vereinfacht dar, und es bedeutetThe drawing represents the subject matter of the invention by way of example and in a simplified manner, and it means

Abb. χ eine Draufsicht auf eine Blechverkleidung mit Faltkondensator,Fig. Χ a top view of a sheet metal cladding with a folded capacitor,

Abb. 2 einen Schnitt entlang der Linie a-a in Abb. ι undFig. 2 a section along the line aa in Fig. Ι and

Abb. 3 einen Schnitt entlang der Linie b-b in Abb. i.Fig. 3 shows a section along the line bb in Fig. I.

Abb. ι zeigt vier zusammenstoßende Bleche 1, 2, 3 und 4, die der. Deutlichkeit wegen unterschiedlich gekennzeichnet sind. Die Teile i', 2', 3' und 4' sowie 1", 2", 3" und 4" sind um 45 ° nach oben, d. h. aus der Zeichnungsebene heraus abgekantet und die jeweils demzufolge unter 90⁰ zusammentreffenden Blechteile 1' und 2", 2' und 3", 3' und 4" und 4' und 1" an den Kanten verschweißt. In der Mitte ist ein prismatischer Faltkondensator mit den vier Dreiecksflächen 5; 6, 7, 8 eingebaut. An die Grundlinien der offenen" Basisfläche dieses Prismas schließen sich senkrecht stehende rechtwinklige Dreiecksflächen 5' und 5", 6' und 6", 7' und 7" sowie 8' und 8" an, deren Hypotenuse auf den abgekanteten, hochgebogenen Teilender Bleche 1', 1", 2', 2" usw. anliegt und deren eine Kathete, deren Seitenlänge halb so groß wie die Basisstrecke einer Pyramidensaite ist, mit der Basis dieser Pyramidenseite verbunden ist. Die andere Kathetenseite ist mit der des daneben liegenden, um 90⁰ versetzten Dreiecks gemeinsam hergestellt. Aus den einzelnen Abb. 2 und 3 lassen sich die Beziehungen leicht erkennen. Fig. Ι shows four colliding sheets 1, 2, 3 and 4, which the. Because of their clarity, they are marked differently. The parts i ', 2', 3 'and 4', and 1 ", 2", 3 "and 4" are folded by 45 ° upwards, that is, from the drawing plane and each accordingly below 90 ⁰ coincident sheet metal parts 1 'and 2 ", 2 'and 3", 3' and 4 "and 4 'and 1" welded at the edges. In the middle is a prismatic folded capacitor with the four triangular surfaces 5; 6, 7, 8 built in. The baselines of the open "base surface of this prism are followed by perpendicular, right-angled triangular surfaces 5 'and 5", 6' and 6 ", 7 'and 7" as well as 8' and 8 ", the hypotenuse of which on the beveled, upwardly bent parts of the metal sheets 1 ', 1 ", 2', 2" etc. and one cathetus, the side length of which is half as large as the base length of a pyramidal string, is connected to the base of this pyramid side ^0. The relationships can easily be seen from the individual figures 2 and 3.

Durch Wärmeleistung dehnen sich die Bleche hauptsächlich linear aus. So werden beispielsweise auf das Blech 3 Kräfte in Richtung der Pfeile 9 und 10 wirken, die durch die abgekanteten Teile 3' und 3" aufgenommen werden. Da die Bleche an den nicht gezeichneten Fixpunkten starr befestigt sind, wird sich zwischen ihren Begrenzungspunkten eine Knotenverschiebung erheben, die hauptsächlich in Richtung der Kanten, z. B. zwischen den Blechteilen 2' und 3", 3' und 4" usf., wirkt. Diese wird vom Faltkondensator aufgenommen, und zwar durch Biegung hauptsächlich der Pyramiden-Grundseiten, a.h. die steifen Teile der Verschalungs-Blechtafeln stoßen auf die elastischen Flächen bzw. Seiten des Kompensator. Aus den einzelnen Elementen des Gegenstandes der Erfindung wird damit eine völlig elastische, gegen Temperatur- und sonstige Wechselbeanspruchungen unempfindliche gasdichte Kesselwand geschaffen.Due to the heat output, the sheets expand mainly linearly. For example, forces will act on sheet 3 in the direction of arrows 9 and 10, which are absorbed by the bevelled parts 3 'and 3 ″. Since the sheets are rigidly attached to the fixed points (not shown), a nodal displacement will arise between their limit points which mainly acts in the direction of the edges, e.g. between the sheet metal parts 2 ' and 3 ", 3' and 4", etc. This is taken up by the folded capacitor, namely by bending mainly the pyramid bases, ah the stiff ones Parts of the cladding sheet metal come into contact with the elastic surfaces or sides of the compensator, thus creating a completely elastic, gas-tight boiler wall that is insensitive to temperature and other alternating stresses from the individual elements of the subject matter of the invention.

Claims

PATENT CLAIMS:

I. Gas-tight sheet metal cladding for steam generators that are operated with flue gases, whose pressure is significantly higher than that of the surrounding atmosphere, characterized in that that a gas-tight folded condenser is arranged at the junction of the abutting metal sheets which is the

absorbs resolved changes in length of the metal sheets.

2. Sheet metal cladding according to claim i, characterized in that the Bledhtafeln so are provided with beads, roundings or folds that their longitudinal or transverse extent through these themselves, on the other hand the resulting between the individual metal sheets superimposed voltages, e.g. B. in the diagonal direction, absorbed by the compensator are.

3. Compensator according to claim 1, characterized in that the compensator consists of one expediently four-sided, hollow sheet metal prism open at the base whose base sheet side edges are the metal sheets are connected with their beads, roundings or bevels.

4. Sheet metal cladding according to one of claims ι to 3, characterized in that the abutting sides of the metal sheets folded by 45 ° and at the connection points of the compensator with triangular, right-angled bleeh pieces, each up to half the base side edges of the four-sided prism forming the compensator extend, are connected to this.

5. Sheet metal cladding according to claim 4, characterized in that each unyielding, d. H. beveled and welded points of one component, e.g. B. the Bledhtafeln, with soft, resilient points of the other component, e.g. B. the compensator connected are.

6. Sheet metal cladding according to claim 1 and / or one of the following, characterized in that that the expansion by special spring plates arranged in the sheet metal from which the compensator also exists, can be accommodated.

7. Sheet metal cladding according to claim 5, characterized in that the main welds on the boiler frame, d. H. lie on the support structure.

Considered publications:
German patent specification No. 812 429.

1 sheet of drawings