DE972699C

DE972699C - Support device for pipes of steam generators with melting funnel firing

Info

Publication number: DE972699C
Application number: DEW8634A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Burkhardt; Paul Eschweiler
Original assignee: Walther and Co AG
Current assignee: Walther and Co AG
Priority date: 1952-05-22
Filing date: 1952-05-22
Publication date: 1959-09-10

Description

Stützvorrichtung für Rohre von Dampferzeugern mit Schmelztrichterfeuerung Bei Dampferzeugern mit Schmelztrichtern und flüssigem Schlackenabzug ist es vorteilhaft, wenn die im Bereich des Schmelztrichters angeordneten Rohre keine durch Wärmedehnung hervorgerufene Auf- und Abwärtsbewegungen ausführen können, damit die auf den Rohren sich bildende Schlackenschicht nicht reißt.Support device for pipes of steam generators with melting funnel firing In the case of steam generators with melting hoppers and liquid slag discharge, it is advantageous to if the pipes arranged in the area of the melting funnel are not due to thermal expansion caused up and down movements can perform so that on the pipes the slag layer that forms does not crack.

Es ist bekannt, die den Feuerraum und den Schmelztrichter auskleidenden Rohre am oberen Kesselende aufzuhängen und das den Feuerraum auskleidende Mauerwerk an diesen Rohren zu befestigen. Infolge der Wärmeausdehnung der Rohre im Betriebe dehnt sich der gesamte Feuerraum nach unten aus, und die Rohre des Schmelztrichters bleiben in ihrer relativen Ruhelage. Eine derartige Kesselkonstruktion erfordert schwere Kesselgerüste, um die beträchtlichen Gewichte am oberen Gerüstende aufnehmen zu können. Es sind weiterhin Ausführungen von Dampferzeugern mit Schmelztrichtern bekannt, bei denen die Feuerraum- und Sehmelztrichterrohre oben an der Feuerraumdecke bzw. unterhalb des Schmelztrichters Dehnungsschenkel aufweisen, durch die die Wärmedehnungen der Rohre im Betriebe aufgenommen werden. Hierbei können die Rohre bereits eine gewisse Vorspannung im kalten Zustande erhalten. Diese Ausführungen ergeben zwar die Möglichkeit, das Kesselgewicht zum großen Teil am oberen Ende des Schmelztrichters abzufangen, jedoch treten bei der Wärmedehnung der Rohre im Betrieb Bewegungen der Schmelztrichterrohre auf, die ein Reißen der darüber befindlichen Schlackenschicht zur Folge haben.It is known that the lining of the furnace and the melting funnel Hang the pipes at the upper end of the boiler and the masonry lining the combustion chamber to attach to these pipes. As a result of the thermal expansion of the pipes in the company the entire furnace expands downwards, and the tubes of the melting funnel stay in their relative rest position. Such a boiler construction requires heavy boiler frames to accommodate the considerable weights at the top of the frame to be able to. There are also versions of steam generators with melting funnels known, in which the furnace and Sehmelztrichterrohre at the top of the furnace ceiling or below the melting funnel have expansion legs through which the thermal expansions of the pipes are taken up in the company. Here the pipes can already have a receive a certain bias in the cold state. These statements result the possibility of having the kettle weight largely at the top of the melting funnel to intercept, however, occur in the thermal expansion of the pipes in operation movements of the Melting funnel tubes that crack the slag layer above have as a consequence.

Es sind auch Ausführungen bekannt, bei denen die Rohre des Schmelztrichters mit Bolzen am Trichterzerüst befestifft sind. Diese Bauarten werden hauptsächlich dort angewendet, wo die Feuerraumrohre oben aufgehängt sind, und der gesamte Trichterteil mit nach unten gehen kann.There are also known designs in which the tubes of the melting funnel are fastened to the funnel frame with bolts. These types are mainly Applied where the combustion chamber tubes are suspended at the top, and the entire funnel part with can go downstairs.

Alle diese Ausführungsformen haben den Nachteil, daß unter der eigenen Gewichtsbelastung und infolge der Wärmedehnungen im Betrieb in den Rohren unkontrollierbare Spannungen auftreten, die zu Rohrschäden führen können, bzw. die Schmelztrichterrohre Bewegungen ausführen, die ein Aufreißen der darüber befindlichen Schlackenschicht zur Folge haben.All of these embodiments have the disadvantage that under their own Weight load and uncontrollable as a result of the thermal expansion during operation in the pipes Tensions occur that can lead to pipe damage or the melting funnel pipes Perform movements that tear open the layer of slag above it have as a consequence.

Beide Schwierigkeiten werden durch die Erfindung vermieden. Ihr liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die in dem Schmelztrichter schräg abwärts gerichteten Rohre infolge ihrer relativ geringen Länge sich nur derart wenig ausdehnen, daß dies der Schlackenschicht nicht schädlich ist, und bei Abstützung der Feuerraumrohre am oberen Ende des Schmelztrichters dort ebenfalls kein Aufreißen der Schlackenschicht zu befürchten ist, wenn Vorsorge getroffen wird, daß die Feuerraumrohre sich von dort nur nach oben ausdehnen können.Both difficulties are avoided by the invention. Her lies based on the knowledge that the inclined downward in the melting funnel Due to their relatively short length, pipes expand only so little that this is not harmful to the slag layer, and when supporting the combustion chamber tubes at the upper end of the melting funnel there is also no tearing of the slag layer It is to be feared, if precaution is taken, that the combustion chamber tubes move away from there can only expand upwards.

Zugleich wird hierbei das Kesselgewicht zum großen Teil an dieser Stelle aufgenommen und damit das Kesselgerüst oben entlastet.At the same time, the boiler weight is a large part of this Place taken up and thus relieved the boiler frame at the top.

Die Erfindung besteht darin, daß im Bereich des Schmelztrichteransatzes an die abgebogenen Enden der Feuerraumrohre Stützen angeschweißt werden, die während der Montage des Kessels auf entsprechend der Wärmedehnung bemessenen Distanzstücken ruhen, die nach beendeter Montage weggenommen werden, worauf die Stützen unter entsprechender Zugbelastung in den Feuerraumrohren mittels Sicherheitsschrauben gegen ihre festen Auflager am Kesselgerüst gezogen werden.The invention consists in that in the area of the melting funnel attachment brackets are welded to the bent ends of the combustion chamber tubes, which during the installation of the boiler on spacers dimensioned according to the thermal expansion rest, which are removed after completion of the assembly, whereupon the supports under corresponding Tensile load in the combustion chamber tubes by means of safety screws against their fixed ones Supports are drawn on the boiler frame.

Hiermit werden die Wärmespannungen in den Rohren in besonders vorteilhafter und neuartiger Weise ausgeglichen, indem sie beim Betrieb des Kessels ihre kleinsten Werte annehmen, also gerade dann, wenn die Rohre durch Druck und Temperatur besonders hoch beansprucht sind, während ihre größte Zugbeanspruchung nur beim Kesselstillstand auftritt. Dieser Vorteil ist für die Betriebssicherheit eines Kessels von großer Bedeutung.This makes the thermal stresses in the pipes particularly advantageous and in a novel way balanced by keeping the boiler operating at its smallest Assume values, especially when the pipes are particularly sensitive to pressure and temperature are highly stressed, while their greatest tensile stress only occurs when the boiler is at a standstill occurs. This advantage is of great importance for the operational safety of a boiler Meaning.

Die Bemessung der Sicherheitsschraubenbolzen wird so vorgenommen, daß ihre Stärke genau ausreicht, um die Vorspannung aufzunehmen. Wird ihr theoretisch ermittelter Wert überschritten, so reißt der Bolzen entzwei. Es wird dadurch verhindert, daß größere Spannungen, als den Rohren zuträglich sind, von ihnen aufgenommen werden können. Außer in den Steigrohren kann diese Einrichtung auch an den Fallrohren angebracht werden. Der untere Teil der Feuerraumrohre einschließlich der Sammelkammer hängt vollkommen frei und wird von der Vorspannung nicht berührt, so daß während des Betriebes in diesem frei hängenden Schenkel die Wärmeausdehnung ungehindert und ohne Schaden für die Schlackendecke im Trichter vor sich gehen kann.The dimensioning of the safety screw bolts is carried out in such a way that that their strength is just enough to absorb the bias. You will be theoretical If the determined value is exceeded, the bolt will tear in two. This prevents that greater tensions than the pipes are conducive to are absorbed by them can. In addition to the risers, this device can also be attached to the downpipes will. The lower part of the combustion chamber tubes including the plenum chamber hangs completely free and is not affected by the bias, so that during operation in this freely hanging leg the thermal expansion unhindered and without damage for the slag cover in the funnel can go on.

Jn der Zeichnung ist ein Beispiel der Erfindung dargestellt.An example of the invention is shown in the drawing.

Abb. i zeigt die Gesamtanordnung des Feuerraums mit Schmelztrichter und Abb. 2 die Stützvorrichtung für die Steig- und Fallrohre im größeren Maßstab.Fig. I shows the overall arrangement of the furnace with melting funnel and Fig. 2 the support device for the risers and downpipes on a larger scale.

In der Zeichnung bedeutet a die nach oben gerade abgebogenen Rohrschenkel der Feuerraumsteigrohre, b die schräg in den Schmelztrichter abgebogenen spannungslosen Rohrschenkel der Feuerraumsteigrohre, c den- oberen lose gelagerten Sammler, d den unteren frei hängenden Sammler, e die nach oben gerade abgebogenen Schenkel der Fallrohre, f die schräg abgebogenen spannungslosen Schenkel der Fallrohre, g die Spannvorrichtung der Feuerraumsteigrohre, h die Spannvorrichtung der Fallrohre, i das Montagedistanzstück und k den Sicherheitsbolzen.In the drawing, a means the pipe legs of the furnace riser pipes bent straight upwards, b the tension-free pipe legs of the furnace riser pipes bent at an angle into the melting funnel, c the upper loosely mounted collector, d the lower freely hanging collector, e the straight upward bent legs of the downpipes , f the tension-free legs of the downpipes bent at an angle, g the clamping device of the combustion chamber riser pipes, h the clamping device of the downpipes, i the assembly spacer and k the safety bolt.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Support device for pipes of steam generators with melting funnel firing, characterized in that in the area of the melting funnel attachment supports are welded to the bent pipe legs of the combustion chamber pipes, the spacers dimensioned according to the thermal expansion during assembly rest and after completion of assembly after removing the spacers by means of safety screw bolts are attracted against their support.

2. Support device according to claim i, characterized marked that the safety screw bolts are dimensioned in their strength so, that they tear when the calculated pre-tensioning forces are exceeded. Considered publications: German Patent Specifications No. 693 329, 76o I24; U.S. Patent Nos. 2,222,769, 2,268,558; "Energie" magazine, 1950, pp. 43/44.