DE975739C

DE975739C - Gas-tight cladding for mounted radiant steam generator

Info

Publication number: DE975739C
Application number: DED5283A
Authority: DE
Inventors: Russell Lynn Godshalk; Ivar Lauritz Langvand
Original assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Current assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Priority date: 1946-11-13
Filing date: 1950-08-17
Publication date: 1962-07-19

Description

Gasdichte Verkleidung für aufgestützte Strahlungsdarapferzeuger Die Erfindung betrifft eine gasdichte Verkleidung für aufgestützte Strahlungsdampferzeuger mit einer von an den Kühlrohren befestigten Querverbindung getragenen wärmedämmenden Schicht und einem Blechmantel, der diese Schicht abdeckt.Gas-tight cladding for supported radiation steam generators The invention relates to a gas-tight cladding for supported radiation steam generators with a heat-insulating one carried by cross-connection fastened to the cooling pipes Layer and a sheet metal jacket that covers this layer.

Es ist bereits bekannt, durch Anbringen einer verhältnismäßig leichten Wärmeschutzschicht auf den Kühlrohren eines Dampferzeugers feststehendes Mauerwerk und dadurch auch die relativen Wärinedehnungen zu vermeiden. Wenn ein druckdichter Abschluß gegen die Außenluft erfolgen soll, ist es notwendig, den Dampferzeuger mit einem Blechrnantel zu umgeben. Dieser Blechmantel kann ebenfalls von den Kühlrohrwänden getragen werden. Er unterliegt jedoch einer anderen Relativbewegung als die Rohre und wird sich infolgedessen erwärmen, wenn er unmittelbar auf die Wärmeschutzschicht aufgelegt wird. Dieser Mangel tritt bei einer bekannten Einrichtung auf, bei der wohl eine mit den Rohren festverbundene Querverbindung offenbart ist, die jedoch nicht dazu dient, den Blechmantel abzustützen. Diese bekannte Anordnung weist keine Mittel auf, um die durch die Temperatur hervorgerufenen Dehnungsunterschiede in dem Blechmantel aufzunehmen.It is already known by attaching a relatively light Thermal protection layer on the cooling pipes of a steam generator, fixed masonry and thereby also to avoid the relative thermal expansions. If a pressure tight If conclusion is to be made against the outside air, it is necessary to use the steam generator to be surrounded with a sheet metal jacket. This sheet metal jacket can also be attached to the cooling pipe walls be worn. However, it is subject to a different relative movement than the pipes and as a result will heat up if he touches the thermal barrier layer is launched. This deficiency occurs in a known device in which a cross-connection firmly connected to the pipes is disclosed, which however does not serve to support the sheet metal jacket. This known arrangement has none Means to reduce the expansion differences caused by the temperature in the sheet metal jacket.

Dieser Mangel wird durch die erfindungsgemäße Anordnung dadurch vermieden, daß an die Querverbindungen der Kühlrohre außerhalb der wärmedämmenden Schicht liegende Träger befestigt werden. Diese nehmen die Last des Blechmantels auf, wobei der Blechmantel selbst um den Träger herumgeführt ist. Dadurch wird das erforderliche Dehnungsspiel des Blechmantels und die Abdichtung gegenüber dem Träger gewährleistet, der Blechmantel weist die gleiche Dehnung auf wie die Rohre, und dadurch werden Verwerfungen im Blechmantel und Undichtheiten vermieden.This deficiency is avoided by the arrangement according to the invention, that to the cross connections of the cooling pipes outside of the insulating layer horizontal beams are attached. These take on the load of the sheet metal jacket, with the sheet metal jacket itself is guided around the carrier. This will make the required The expansion clearance of the sheet metal jacket and the seal against the carrier are guaranteed, the sheet metal jacket has the same elongation as the pipes, and thus become Distortions in the sheet metal jacket and leaks avoided.

Die Zeichnung stellt Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung vereinfacht dar. Es zeigt Abb. i einen Strahlungsdampferzeuger im lotrechten Schnitt, Abb. 2 das Raumb#ild der linken Seitenwand dieses Dampferzeugers, Abb. 3 in größerem Maßstab einen lotrechten Schnitt durch den oberen Teil dieser Wand, Abb. 4 einen Querschnitt durch eine Stoßfuge der Blechtafeln, Abb. 5 den Anschluß an den Ouerträger, Abb. 6 einen Längsschnitt durch die rechte Seitenwand, Abb. 7 einen Eckenquerschnitt durch zwei Kühlrohrwände, Abb. 8 eine andere Ausführung der Wandverkleidung in Außenansicht, Abb. 9 den Längsschnitt dazu, Abb. io und ii in vergrößerter Darstellung den oberen Teil von Abb. 9 im Längs- und Querschnitt, Abb. i-- den unteren Teil von Abb. 9 in vergrÖ-ßerter Darstellung, Abb. 13 und 14 die Kantenausbildung zweier zusammenstoßender Seitenwände im Längs- und Querschnitt, Abb. 15 einen Teilschnitt entsprechend Abb. 1.2. Der in Abb. i dargestellte Strahlungsdampferzeuger umhüllt den Feuerraum i mit der rechten S eitenwand :z, deren Kühlrohre 3 in ihrer Verlängerung die Decke 4 bilden und in die Obertrommel 5 einmünden. Diese ist durch ein Steilrohrbündel 6 mit der Untertrorrimel 7 verbunden. Dem Steilrohrbündel 6 ist eine den Feuerraum begrenzende Rohrreihe 8 vorgelagert. Die äußerste Rohrreihe 9 des Steilrohrbündels trägt die linke Seitenwand io. Der Dampferzeuger stützt sich mit der Untertrommel 7 auf zwei Kesselstühle i, welche auf Längsträgern 12 ruhen, die von den Säulen 13 getragen werden. Die rechte Wand 2 des Kessels ist mittels der Träger 14 auf dem von den Säulen 15 getragenen Querträger 16 abgestützt. In ähnlicher Weise werden die Rückwand sowie die nicht dargestellte Stirnwand getragen, in der sich die Staubbrenner befinden. Die Feuergase treten nahe der Rückwand in das Rohrbündel 6 ein und durchströmen es im Zickzack in der Richtung der Bildebene.The drawing shows exemplary embodiments of the subject matter of the invention in a simplified manner. It shows Fig. 1 a radiant steam generator in a vertical section, Fig. 2 the spatial image of the left side wall of this steam generator, Fig. 3 on a larger scale a vertical section through the upper part of this wall , Fig. 4 shows a cross-section through a butt joint of the metal sheets, Fig. 5 shows the connection to the outer beam, Fig. 6 shows a longitudinal section through the right side wall, Fig. 7 shows a corner cross-section through two cooling pipe walls, Fig. 8 shows another version of the wall cladding in an external view , Fig. 9 shows the longitudinal section, Figs. 10 and ii in an enlarged view the upper part of Fig. 9 in longitudinal and cross-section, Fig. I - the lower part of Fig. 9 in an enlarged view, Fig. 13 and FIG. 14 shows the edge formation of two abutting side walls in longitudinal and cross-section, FIG. 15 a partial section corresponding to FIG. 1.2. . The radiation steam generator i shown in Fig surrounds the combustion chamber i, right eitenwand S: z, the cooling pipes 3 form in their extension, the ceiling 4 and open into the upper drum 5. This is connected to the lower tube 7 by a vertical tube bundle 6. The vertical tube bundle 6 is preceded by a row of tubes 8 delimiting the combustion chamber. The outermost row of tubes 9 of the vertical tube bundle carries the left side wall io. The steam generator is supported with the lower drum 7 on two boiler chairs i, which rest on longitudinal beams 12 which are supported by the columns 13 . The right wall 2 of the boiler is supported by means of the carrier 14 on the cross member 16 carried by the columns 15. The rear wall and the end wall, not shown, in which the dust burners are located, are carried in a similar manner. The fire gases enter the tube bundle 6 near the rear wall and flow through it in a zigzag in the direction of the image plane.

Wie Abb. 3 zeigt, besteht die linke Seitenwand io aus den Kesselrohren 9, auf welchen eine Schicht il aus Kieselgurmasse und darüber eine Schicht iS aus Magnesia angebracht ist. An jedes Rohr 9 sind senkrecht nach außen zwei Schraubenbolzen ig angeschweißt, auf welche die aus kurzen U-Eisen-Stücken bestehenden, entsprechend durchbohrten Zwischenstücke 2o aufgeschoben sind. Auf die untere Bolzenreihe ig ist das über die ganze Breite der Wand io reichende und entsprechend durchbohrte Flacheisen :21 aufgeschoben. Ferner sind unter Zwischenlage des Füllstückes 2:2 die winkelförmig gebogenen Flacheisenlaschen 23 aufgebracht, und das Ganze ist mittels der Schraubenmuttern 24 zusammen-ehalten. Die Flacheisen 23 treten aus der später aufgebrachten Isoliermasse nach außen heraus und sind zwischen die Stege der U-Eisen 25 mittels der Schraubenbolzen 26 eingeklemmt. Sie gehen über die ganze Breite der Wand io durch und bilden einen Träger großen Widerstandsmomentes, der die Last des Blechmantels aufnimmt und auf die Rohrwand überträgt.As Fig. 3 shows, the left side wall io consists of the boiler tubes 9, on which a layer il made of kieselguhr mass and above a layer iS made of magnesia is applied. On each tube 9 two screw bolts ig are welded vertically outwards, onto which the correspondingly drilled intermediate pieces 2o consisting of short U-iron pieces are pushed. The flat bar 21, which extends over the entire width of the wall and is appropriately drilled through, is pushed onto the lower row of bolts ig. Furthermore, with the interposition of the filler piece 2: 2, the angularly bent flat iron tabs 23 are applied, and the whole is held together by means of the screw nuts 24. The flat irons 23 emerge from the insulating compound that is applied later to the outside and are clamped between the webs of the U-irons 25 by means of the screw bolts 26. They go over the entire width of the wall and form a carrier with a large section modulus, which absorbs the load of the sheet metal jacket and transfers it to the pipe wall.

Der Blechnlantel besteht aus einzelnen ebenen Blechtafeln 27, welche mit entsprechendem Abstand nebeneinandergereiht sind und gemäß Abb. 4 verklammert sind. Auf der Innenseite liegt ein mit Gewindelöchern versehenes Flacheisen 28, auf der Außenseite ein U-Eisen:29, das höher ist als die Breite des Flacheisens 28 und mit den Flanschkanten auf den Blechen27 aufliegt. Mit Hilfe der Kopfschrauben30 werden die Teile gegeneinander verspannt. Hierbei entsteht in den Blechenden ein Biegungsmoment, welches bestrebt ist, die Blechtafeln gegen die Isolierinasse hin tonnenförmig zu wölben. Das Blech drückt daher gegen die Isoliermasse und schützt sie gegen Lockerung. Ferner hat es gegen die Feuerseite hin eine Zugvorspannung, welche verhindert, daß es sich nach außen durchbiegt, wenn infolge der Erwärmung die Isoliermasse gegen das Blech drückt.The sheet metal blanket consists of individual flat sheet metal sheets 27, which are lined up next to one another with a corresponding spacing and are bracketed as shown in FIG. 4. On the inside there is a flat iron 28 provided with threaded holes, on the outside a U-iron: 29, which is higher than the width of the flat iron 28 and rests with the flange edges on the metal sheets 27. With the help of the head screws30 the parts are clamped against each other. This creates a bending moment in the sheet metal ends, which strives to curve the sheet metal towards the insulation in a barrel shape. The sheet metal therefore presses against the insulating compound and protects it against loosening. Furthermore, it has a tensile prestress against the fire side, which prevents it from bending outwards when the insulating compound presses against the sheet metal as a result of the heating.

Um eine Dehnungsmöglichkeit des Blechmantels und dennoch eine vollkommene Abdichtung gegenüber dem Träger:25 zu erzielen, ist der Blechmantel in der Art eines Dehnungsausgleichers um den Träger herumgeführt, zugleich jedoch auf ihm abgestützt. Zu diesem Zweck sind an den U-Eisen 25 mittels der Schraubenbolzen 26 Winkeleisen 31 befestigt. jedes Flacheisen 28 ist an seinem unteren Ende mit einem angeschweißten Winkel 32 (Abb. 5) versehen, der durch Langlochverbindung mittels der Schrauben33 mit dem Winkeleisen31 verbunden ist. Unter dem Winkel 32 ist ein Füllstück 34 angeschweißt, so daß in der normalen Lage das Gewicht des aufsteigenden Blechmantels unmittelbar auf den inneren Flansch des Trägers 25 übertragen wird.In order to allow the sheet metal jacket to expand and still achieve a perfect seal with respect to the carrier, the sheet metal jacket is guided around the carrier in the manner of an expansion compensator, but is at the same time supported on it. For this purpose, angle irons 31 are attached to the U-irons 25 by means of the screw bolts 26. Each flat iron 28 is provided at its lower end with a welded-on angle 32 (Fig. 5) which is connected to the angle iron 31 by means of an elongated hole connection by means of the screws 33. A filler piece 34 is welded on at the angle 32 , so that in the normal position the weight of the rising sheet metal jacket is transferred directly to the inner flange of the carrier 25 .

Am Übergang der Decke in die lotrechte Wand (Abb. 3) ist das Flacheisen 28' der Decke verlängert und mit dem Flacheisen 28 der lotrechten Wand, das verkürzt ist, durch die Schraube 35 mit Langlochverbindung verbunden. Oberhalb dieser Verbindung ist ein waagerecht angeordnetes Flacheisen 36 mit dem U-Eisen 37 durch die Schrauben 38 gegen die Blechtafeln 27 gedrückt, und diese oberen Blechtafeln sind über den oberen Flansch des U-Eisens 37 verlängert und mit ihm durch die Schrauben 39 verbunden. Die freien Enden der Decken-U-Eisen sind durch eingeschweißte Kappen verschlossen.At the transition from the ceiling to the vertical wall (Fig. 3) , the flat iron 28 'of the ceiling is extended and connected to the flat iron 28 of the vertical wall, which is shortened, by the screw 35 with an elongated hole connection. Above this connection, a horizontally arranged flat iron 36 with the U-iron 37 is pressed against the metal sheets 27 by the screws 38 , and these upper metal sheets are extended over the upper flange of the U-iron 37 and connected to it by the screws 39 . The free ends of the ceiling U-irons are closed by welded-in caps.

Das U-förmig gebogene Blech 4o hat seine Enden 41 flanschförmig abgekantet. Sie sind zwischen die Flacheisen 28 und die Blechtafeln 27 eingeklemmt, wodurch erstere sich zwar leicht abbiegen, dafür aber ein dichter Abschluß der U-Eisen 25 erreicht wird. Das Blech 40 ist dünner als die Blechtafeln :27 und weich geglüht, so daß es den Dehnungsausgleich ohne Bruchgefahr übernehmen kann. An den Verlängerungsstößen werden die Bleche 4o durch doppelte Laschung verbunden, wobei die äußere Lasche 42 als U-förmiges Band, die inneren Laschen 43 dagegen unter Aussparung der Ecken angewandt werden.The sheet metal 4o, bent in a U-shape, has its ends 41 bent in the shape of a flange. They are clamped between the flat iron 28 and the metal sheets 27 , whereby the former bend slightly, but a tight seal of the U-iron 25 is achieved. The sheet 40 is thinner than the sheet metal: 27 and annealed so that it can compensate for expansion without the risk of breakage. At the extension joints, the metal sheets 4o are connected by double lashing, the outer lug 42 being used as a U-shaped band, while the inner lugs 43 are used with the corners cut out.

Während nach Abb. 3 das Flacheisen 21 unter Zwischenschaltung der Zwischenstücke :2o angebracht ist, damit es in die Isolierung zu liegen kommt, weil die Rohre 9 mit Rohrteilung größer als der Rohrdurchmesser verlegt sind, haben die Kühlrohrwände gemäß Abb. 6 und 7 enge Rohrteilung. Daher kann das Flacheisen 21' unmittelbar an die Rohre 3 angeschweißt werden. Die Isolierschicht kann dünner werden, die Träger:25 rücken näher an die Rohre heran, sonst aber bleibt die Anordnung unverändert.While according to Fig. 3 the flat iron 21 is attached with the interposition of the intermediate pieces: 2o so that it comes to rest in the insulation because the pipes 9 are laid with pipe spacing larger than the pipe diameter, the cooling pipe walls according to Fig. 6 and 7 have narrow pipe spacing . The flat iron 21 ′ can therefore be welded directly to the tubes 3. The insulating layer can be thinner, the carrier: 25 move closer to the pipes, but otherwise the arrangement remains unchanged.

Bei der Ausführung gemäß Abb. 8 und 9 sind die Blechtafeln 27 an den Kanten 44 rechtwinklig abgebogen, so daß sie Trogform annehmen. Die Befestigung solcher Blechtafeln aneinander und an Gerüstsäulen mittels Schrauben ist bekannt. Hierdurch wird jedoch keine genügende Abdichtung erzielt. Deshalb werden gemäß der Erfindung die Blechtafeln an den Kanten miteinander verschweißt. Löcher 45 in den aufgebogenen Teilen dienen dazu, die Blechtafeln beim Transport mit Hebezeugen zu fassen und beim Einbau mit Schrauben zu heften. Sind die Tafeln so groß, daß durch die Schweißspannungen Verwerfungen zu befürchten sind, so werden die durchgehenden aufgekanteten Ränder durch schmale Schlitze 46 unterbrochen. Außerdem kann in der Längsmitte der Blechtafel eine Versteifungsrippe 47 durch Heftschweißung befestigt werden.In the embodiment according to FIGS. 8 and 9 , the metal sheets 27 are bent at right angles at the edges 44 so that they assume the shape of a trough. The fastening of such metal sheets to one another and to scaffolding columns by means of screws is known. However, this does not achieve a sufficient seal. Therefore, according to the invention, the metal sheets are welded to one another at the edges. Holes 45 in the bent-up parts are used to grip the metal sheets during transport with lifting equipment and to fix them with screws during installation. If the panels are so large that distortions are to be feared as a result of the welding stresses, the continuous upturned edges are interrupted by narrow slots 46. In addition, a stiffening rib 47 can be attached by tack welding in the longitudinal center of the sheet metal.

Abb. 8 und 9 sowie in größerem Maßstab Abb. i o und i i zeigen eine andere Art der Befestigung des Trägers 25, der hier als I-Eisen 25' dar-,gestellt ist. Außerhalb der durchlaufenden Lasche 21 sind die beiden Querlaschen 48 durch Schweißung an den Rohrin 3 befestigt. Zwischen den Querlaschen 48 ist eine Klaue 49 eingeschweißt, welche den inneren Flansch des Trägers 25' umgreift.Figs. 8 and 9 and, on a larger scale, Figs. Io and ii show a different type of fastening of the carrier 25, which is shown here as an I-iron 25 ' . Outside of the continuous tab 21, the two transverse tabs 48 are attached to the tube 3 by welding. A claw 49 is welded between the transverse straps 48 and engages around the inner flange of the carrier 25 ' .

Die dehnbare Eckverbindung der Träger 25' zeigen die Abb. 13 und 14. An das durchgehende Flacheisen 21', das mit den Rohren 3 verschweißt ist, sind an den Enden die Winkelstücke 5o angeschweißt mit lotrechten Flanschen 51, welche mittels der Schrauben 52 miteinander verschraubt sind. An die waagerechten Flansche dieser Winkelstücke 5o sind Laschen 53 angeschweißt, welche durch Schrauben 54 und Langlochverbindung miteinander verbunden sind. Dabei ist der innere Flansch der Träger 25' im Bereich der Winkelstücke 5o ausgeklinkt.The stretchable corner connection of the carrier 25 'is shown in Figs. 13 and 14. On the continuous flat iron 21', which is welded to the tubes 3 , the angle pieces 5o are welded at the ends with vertical flanges 51, which are screwed together by means of the screws 52 are. Lugs 53 are welded to the horizontal flanges of these elbows 5o and are connected to one another by screws 54 and elongated hole connections. The inner flange of the carrier 25 'is notched in the area of the angle pieces 5o.

Die Blechtafeln 27 sind gemäß Abb. 12 und 15 mit dem inneren Flansch des Trägers 25' durch Klauen gleitbar verbunden, welche aus U-Eisen-Stücken 55 bestehen, deren Steg mit Hilfe der Kopfschraube 56 mit dem abgebogenen waagerechten Rand44 der Blechtafel:27 verbunden ist. Die Flansche dieser U-Eisen-Stücke 55 haben einen Schlitz 57, in welchen der innere Flansch des Trägers 25' eingreift.The metal sheets 27 are slidably connected to the inner flange of the girder 25 ' by claws, which consist of U-iron pieces 55 , the web of which is connected to the bent horizontal edge 44 of the metal sheet: 27 with the help of the head screw 56 , as shown in FIGS. 12 and 15 is. The flanges of these U-iron pieces 55 have a slot 57 in which the inner flange of the carrier 25 ' engages.

Die den Träger25' umfassende Abschlußhaube ist in ähnlicher Weise ausgebildet, wie bei Abb. 3 beschrieben.The Träger25 the 'full closure hood is formed in a similar manner as in Fig. 3 will be described.

Claims

PATENT CLAIMS. i. Gas-tight cladding for supported radiant steam generators with a heat-insulating layer supported by cross-connections attached to the cooling pipes and a sheet metal jacket covering this layer, characterized in that the cross-connections (21) of the cooling pipes (3) outside the heat-insulating layer (17, 18) horizontal supports (25) are attached, which take up the load of the sheet metal jacket (27) , the sheet metal jacket (27, 42, 43) being guided around the carrier (25) . : 2. Covering according to claim i, characterized in that the sheet metal jacket consists of individual sheet metal sheets (27) which are bent at their ends perpendicularly and which are welded to one another at the edges. 3. Covering according to claim: 2, characterized in that the beveled ends have individual transverse slots (46). 4. Cladding according to claim i, characterized in that the sheet metal jacket consists of individual flat sheet metal panels (27) , the ends of which are connected with continuous brackets which are created so that each sheet metal sheet (27) tends to move towards the fire side bulge. 5. Panel according to claim 4, characterized in that the clip consists of a resting from the outside, each with a flange edge of a respective metal sheet U-iron (29) and a narrower by at least twice the flange width of the U-iron flat iron (28) that lies from the inside on the sheet metal edges, and that the metal sheets are so far apart that the clamping screws (3o) can find space between them and the metal sheets can expand unhindered. 6. Covering according to one of claims i to 5, characterized in that the metal sheets (: 27) are provided in the longitudinal direction with welded stiffening ribs (47). 7. Covering according to one of claims i to 6, characterized in that the sheet metal jacket is guided around the cross connection in a pressure-tight manner, being supported on the carrier (25, 35 ') with the aid of claws (49) or tabs (34) . 8. Cover according to Claim i, characterized denotes Ge, that said transverse joints of the cooling tubes (9) consist of transverse brackets (21) to which außerhail-> the thermal insulation layer overlying carrier (25) of larger moment of resistance are mounted. 9, cladding according to claim 8, characterized in that the Ouer lugs (21) are fastened with the aid of screw bolts (ig) welded to the R7pipes with spacers (: 2o) in between. ok Covering according to claims 8 and 9, characterized in that the supports (25) are connected to the outer brackets (21) of the cooling pipes (9) by angle pieces (23) and screw bolts (ig). i i. Covering according to claim i, characterized in that the transverse straps (21 ') are welded to the cooling tubes (3) and that the carrier (.25) lying outside the heat protection layer is carried by individual claws (5 5) , each of which is interposed by Bracket brackets are connected to several cooling tubes by welding in such a way that a horizontal free movement of the carrier is guaranteed. i: z. Covering according to claim ii, characterized in that there are no transverse brackets in the area of the bracket brackets. 13. Covering according to claim 8 or ii, characterized in that the covering of the carrier is guided around the corners by means of special cap pieces zi. 14. Covering according to one of claims i Z> to 13, characterized in that the carriers are connected to one another and to the cooling pipes by means of an elongated hole connection on the vertical edges of the steam generator. 15. Covering according to one of claims 2 to 14, characterized in that the sheet metal panels (: 27) lying between two carriers (25) are attached at least on one side so that they can expand freely. 16. Covering according to one of claims i to 15, characterized in that the sheet metal jacket is connected to the supporting frame at the points where it takes the weight of the steam generator. Considered publications: German Patent Nos. 682 035, 503 189, 48: 2 26o, 446 238; French Patent No. 582,739; USA. Patent Nos. 1717 751, 2333777, 2 22-3215, 2120129, 2099 8:29.