DE1451564A1

DE1451564A1 - Dehnbare,gasdichte Platte fuer Wandbekleidungen von Waermeuebertragern

Info

Publication number: DE1451564A1
Application number: DE19641451564
Authority: DE
Inventors: Brunner Dr Sc Techn Alfred
Original assignee: Sulzer AG
Current assignee: Sulzer AG
Priority date: 1964-07-06
Filing date: 1964-07-13
Publication date: 1969-08-28
Also published as: DE1451564B2; DE1451564C3; CH427119A; NL7011972A; BE666377A; ES314953A1; US3362118A; NL6409956A; GB1055947A

Description

H51564 4 Düsseldorf» 31. Januar 1969 Lindemannstrasse 31

Zur Offenlefung Anm.t Gebr.Sulzer AG., Winterthur

bestimmte Passung _{Mein z#ichenj 2387}

Dehnbar«, gasdichte Platte für Wandbekleidungen von Wärmeübertragern

Die Erfindung bezieht sich auf eine dehnbare, gasdichte Platte für Wandbekleidungen von Wärmeübertragern, insbesondere von überdruckgefeuerten Dampferzeugern, mit furchenartigen, glelohmMssig Über die Platte verteilten Vertiefungen, deren Längsflanken quer zu i ihrer Längsrichtung federn.

Bei einer bekannten Platte dieser Art bestehen die furchenartigen Vertiefungen aus gleich langen, duroh Tiefziehen hergestellten Sicken, dl« kreuzweise zueinander derart angeordnet sind, dass sie quadratische Flächen umsohliessen, deren Seitenlang« etwa gleloh der halben 81ek«nläng« ist. Bein Dehnen einer solchen Platt« ergeben sieh an den Kreuzungsstellen der Sioken starke Verformungen, "die gross« Spannungspitzen zur Folg« haben, und zwar treten dies« Spannungespitzen gerade in den Siokenflanken auf, die durch das Tiefziehen «in« geringer« Materialdicke aufweisen als die unverformt gebliebenen Teil« der Platt«. Duroh dl« Spannungsspitzen be« steht ftir dl« Platte die Gefahr von Spannung !korrosion und damit des Reissens und des Undichtwerdens, was besonders nachteilig 1st, wenn die platt« als Wandbekleidung für Überdruck!«feuerte Dampfer* zeuger verwendet wird.

Der Erfindung liegt ebenfalls die Aufgabe zug rund«, «in« fttr Wandbekleidungen von Wärmeübertragern geeignete dehnbare, gasdichte

(Art / _ä (/^ ^ hr. ι satz 3 dM ÄiKtoruns««. v. 4.

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Platte zu schaffen, In der jedoch unter dem Einfluss von Dehnungen kleinere Spannungen auftreten.

Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Platte aus schiefwinkligen, gegeneinander geneigten Parallelogrammen besteht, die die Flanken der furchenartigen Vertiefungen bilden. Die erfindungsgemässe Platte hat den Vorteil, dass si* nicht durch Spannung3spitzen .gefährdet 1st, da die Materialdioke gleiehmässiger ist, auch wenn Sie furchenartigen Vertiefungen durch Tiefziehen hergestellt werden. Beim örtlichen Erwärmen der erfindungsgemässen, an ihren Rändern festliegenden Platte ergeben sich in ihr geringere Spannungen, was daher rührt, dass sich die Parallelogramme etwas aufstellen, d.h. ihre gegenseitige Neigung verkleinern. Wegen der kleineren Spannungen lässt sich die erfindungsgemässe Platte aus dünnerem Blech herstellen als die bekannte Platte» Pie Verwendung dtinneren Bleches wiederum erleichtert das Herstellen der furchenartigen Vertiefungen und wirkt ausserciem kostensparend· Ais weiterer Vorteil der erfindungsgemässen Platte ergibt sich, dass sie eich auch durch andere Verfahren als das Tiefziehen herstellen lässt.

Nach einer Ausftihrungsform der Erfindung sind die Parallelogramme kongruent. Di·· hat den Vorteil*, dass eine von rechten Winkeln begrenzt· Platt·, wenn si· sich infolge beispielsweise «iner Dehnung verformt, ihr· rechten Winkel beibehält, sich also nicht zu einer schiefwinkligen Platt· verformt·

Ein· andere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass in einer durch vier Parallelogramme gebildeten Ecke jeweils zwei stumpfe und zwei spitze Winkel aneinanderstossen.

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Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass eine in einer Richtung auf die Platte ausgeübte Dehnung auch eine Dehnung in der Querrichtung der Platte hervorruft. Man kann diese Erscheinung dahin abwandein, dass die Dehnungen in den beiden Richtungen auf die Längeneinheit bezogen gleich gross werden. Für diesen Fall betragen nach einer . weiteren Ausführungsform der Erfindung die spitzen Winkel der Parallelogramme etwa 60· und die Neigungen der auf- und absteigenden Kanten gegen die Ebene, in der sich die Platte erstreckt, etwa 45°.

Die erfindungsgemässen Platten lassen sich auch auf einfache Weise unter einem Winkel zusammenfuhren und dicht verbinden, indem nach einer Weiterbildung der Erfindung am Uebergang von einer Platte zu einer anderen, zu ihr in einem Winkel stehenden Platte Dreieckoder Trapezflächen zwischen den Parallelogrammen vorgesehen sind. Eine solche Verbindung weist die gleiche Verformungseigenschaft auf wie die beiden von ihr zusammengehaltenen Platten.

Wenn die Dreieck- oder Trapezflächen in weiterer Ausbildung der Erfindung je zwei spitze Winkel aufweisen, die gleich gross sind wie die spitzen Winkel der Parallelogramme, so ergibt sich eine besonders einfache Herstellbarkeit einer Eckverbindung zwischen zwei Platten gleicher Dehnbarkeit. Kombiniert man dieses Gestaltungsmerkmal mit jenem Merkmal, gemäss dem die spitzen Winkel der Parallelogramme etwa 60° und die Neigungen der auf- und absteigenden Kanten gegen die Ebene, in der sich die betreffende Platte erstreckt, etwa 45* betragen, so erhält man eine rechtwinklige Eckverbindung zweier Platten, die die gleiche Verformungseigenschaft aufweist wie diese Platten.

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Ausführungsfeeispiele der Erfindung sind in der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen :

Fig.1 ia perspektivischer Darstellung eine aus Rhomben zusammengesetzte dehnbare Platte,

Fig.2 in perspektivischer Darstellung eine aus Rhombo'iden zusammengesetzte dehnbare Platte,

Fig.3 in perspektivischer Darstellung eine abgewandelte Ausführung sform zu Fig.2,

Fig.4 im Grundriss und in kleinerem Massstab die AusfUhrungsform nach Fig.3,

Fig.5 einen Schnitt entsprechend der Linie A-A in Fig.4,

Fig.6 in perspektivischer Darstellung die Ausbildung zweier dehnbarer Platten, die rechtwinklig zusammenstossen,

Fig.7 in perspektivischer Darstellung eine abgewandelte AusfUhrungsform zu Fig.6,

Fig.8 in perspektivischer Darstellung die Ausführungsform nach Fig.7 aus der entgegengesetzten Blickrichtung wie in Fig.7,

Fig.9 einen Schnitt durch die Brennkammerwand eines Dampferzeugers, bei dem die erfindungsgemässe Platte nach Art der sogenannten Skincasing-Bauweise verwendet ist.

Gemäss Fig.1 ist eine ebene Werkstoffbahn, z.B. aus Blech, so zu einer dehnbaren Platte 1 geformt, dass Kanten 2 entstehen, die Rhomben 3 einschliessenj diese kongruenten Rhomben sind schiefwinklige Parallelogramme, deren Seiten gleich lang sind. Eine zu der dehnbaren Platte 1 parallele Ebene ist durch die gestrichelte Linie 4 angedeutet. Zu dieser Ebene sind die Rhomben 3 geneigt und so angeordnet, dass in jeder durch vier Rhomben gebildeten

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Ecke 5 vier spitze Winkel zusammenatossen, während an jedem durch vier Rhomben gebildeten, gegenüber den Ecken 5 tiefer liegenden Sattelpunkt 6 vier stumpfe Winkel zusammentreffen. Würde man die Platte 1 im Grundriss darstellen, so würden die Rhomben als Quadrate erscheinen. Die dehnbare Platte 1 hat, wenn sie an ihren Rändern nicht eingespannt ist, die Eigenschaft, dass sie sich, wenn man in X-Richtung einen Zug ausübt, in Y-Richtung verkürzt oder umgekehrt. Dabei bleibt der Abstand zwischen zwei Ebenen, die man sich durch die obenliegenden und- die untenliegenden Ecken der Platte t gelegt denken kann, in dem in Betracht kommenen Dehnbereich der Platte la wesentlichen erhalten. Beim örtlichen Erwärmen der an ihren Rändern festgehaltenen Platte dagegen wird der Abstand zwischen den beiden Ebenen etwas grosser.

Et ist auch möglich, die'Platte statt aus Rhomben aus Rhomboiden zusammenzusetzen, wobei dann ebenfalls in jeder Ecke vier spitze Winkel und in jedem Sattelpunkt vier stumpfe Winkel zusammenstossen.

'Bei der AusfUhrungsform nach Pig.2 ist die dehnbare Platte 7 aus kongruenten Rhomboiden 8 zusammengesetzt, das sind schiefwinklige Parallelogramme, deren nicht parallele Selten ungleich lang sind· Eine Ebene, die au der Platte 7 parallel 1st und zu der die Rhombolde 8 geneigt sind, ist hler durch die gestrichelte Linie 11 angedeutet. Bei dieser AusfUhrungsform stossen sowohl an jeder düroh vier Rhomboidβ gebildeten vorspringenden Ecke 9 als auch an jeder durch vier Rhomboid· gebildeten zurückspringenden Ecke 10 ■je zwei stumpfe und zwei spitze Winkel aneinander. Sattelpunkte,

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wie bei der Ausfiihrungsform nach Fig.is fehlen hier, Während bei jener Aus führung sform eine Berührung zwischen den beispielsweise obenliegenden Ecken einerseits und einer durch diese Ecken gelegten Ebene andererseits auf Funkten stattfindet, 1st bei der Ausführung sform nach Fig.2 zwischen den entsprechenden Ecken und einer entsprechenden Ebene eine Linienberührung vorhanden. Durch die beschriebene Formgebung erhält die Platte 7 die Eigenschaft, sich bei einem in der X-Richtung ausgeübten Zug auch in der Y-Richtung zu verlängern.

Bei der in Fig.3 dargestellten, gegenüber Fig.2 abgewandelten Ausführung sform sind die nicht parallelen Seiten der Parallelogramme sehr verschieden lang. Diese Ausführungsform hat den besonderen Vorteil, dass die dehnbare Platte 13 steifer ist und deshalb als Tragelement verwendbar ist. Die spitzen Winkel der Parallelogramme betragen 60° und die stumpfen Winkel dementsprechend 120*, wie dies in Fig.4 dargestellt ist, In der ein Parallelogramm als in dl· Zeichenebene geklappt mit strichpunktierter Linie angedeutet 1st. Die Neigung der Parallelogramme zu der Ebene, die zu der Platte 13 parallel ist und die durch die gestrichelte Linie 14 angedeutet ist, betrügt 45% wie dies in Fig.5 dargestellt ist. Durch diese Winkel von 60· und 45· erhält man die Eigenschaft, dass die Platte 13 sich in X- und Y-Richtung auf dl· Längeneinheit bezogen um den gleichen Betrag verlängert, wenn der Körper in X- oder Y-Richtung gedehnt wird.

Genass Fig.6 stossen eine dehnbare Platte 15 und eine dehnbare Platte 16 rechtwinklig aufeinander, die je aus unter sich gleich

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grossen Rhomboiden 19 gebildet sind. Der üebergang von der Platte zur Platte 16 besteht hier aus gleichseitigen Dreiecken 17, die als je zur Hälfte zur Platte 15 und 16 gehörend betrachtet werden können. Die Kante 18 gehört dementsprechend in der gezeichneten Lage zu beiden Platten 15 und 16 und klafft auseinander, wenn auf diese in der Y-Richtung ein Zug ausgeübt wird. Wegen dieser Kante 18 lässt sich die Verbindung aus der gezeichneten Lage nicht in der Y-Richtung zusammendrücken.

TJm auch ein solches Zusammendrücken zu ermöglichen, ist bei der Ausführungsform nach Fig.7 zwischen den beiden dehnbaren Platten " 15» und 16' ein Streifen 20 vorgesehen. Hierdurch wird eine der Kante 18 in Fig.6 entsprechende Kante vermieden.

Fig.8 gibt die gleiche Ausführungsform wie Fig.7 wieder, jedoch gegen die Innenseite der zusammenstossenden Platten 15' und 16* gesehen.

Gemäss Fig.9 ist eine dehnbare Platte 21 als Umkleidung hinter der Berohrung 22 einer Dampferzeugerbrennkammer angebracht, die mit Ueberdruckfeuerung ausgerüstet ist. Die Berohrung 22 besteht aus; ( vielen parallelen, in mehr oder weniger grossem Abstand nebeneinander liegenden Rohren, die von einem Arbeitsmittel durchflosr sen und dem durch die Pfeile 23 symbolisierten Wärmeeinfall ausgesetzt sind. Auf der der Berohrung 22 abgewendeten Seite der Platte 21 1st mit Abstand ein die Aussenhaut des Dampferzeugers bildendes Blech 25 vorgesehen. Der Zwischenraum zwischen diesem Blech und der Platte 21 1st Kit Isoliermaterial, z.B. Schlackenwolle 24, ausgefüllt. Wenn nötig kann zwischen der Berohrung 22 und der Platte 21 ein dünnes Strahlungsschutzblech vorgesehen sein.

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Die dehnbaren Platten müssen im allgemeinen mit ebenflächigen Gegenständen verbunden werden. Dieser Uebergang geschieht beispielsweise durcL Verbindungsstreifen, in denen die Parallelogramme zum ebenflächigen Gegenstand hin allmählich kleiner werden, so dass sich gewissermassen eine konische Uebergangszone ergibt.

Die dehnbaren Platten können durch gegebenenfalls schrittweises Pressen oder durch Tiefziehen, durch Walzen oder durch Anbringen von schmalen, linienfö'rmigen Vertiefungen, die vorzugsweise weniger tief sind als die Blechdicke, und nachfolgendes Zusammenschieben des Bleches hergestellt werden. Die die Parallelogramme begrenzenden Kanten können statt mit scharfen Knicken auch als kleine Rundungen ausgebildet sein.

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Claims

Patentansprüche

1. Dehnbare, gasdichte Platte ftir Wandbekleidungen von Wärmeübertragern, insbesondere von liberdruckgefeuerten Dampferzeugern, mit furchenartigen, gleichmässig über die Platte verteilten Vertiefungen, deren Längsflanken quer zu ihrer Längsrichtung federn, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte aus schiefwinkligen, gegeneinander geneigten Parallelogrammen besteht, die die Flanken der furchenartigen Vertiefungen bilden.

2. Platte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Parallelogramme kongruent sind.

3. Platte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder durch vier Parallelogramme gebildeten Ecke jeweils zwei stumpfe und zwei spitze Winkel aneinanderstossen.

4. Platte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die spitzen Winkel der Parallelogramme etwa 60° und die Neigungen der auf- und absteigenden Kanten gegen die Ebene, in der sich die Platte erstreckt, etwa 45* betragen. (

5. Platte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Parallelogram» Rhomben sind.

6. Platte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder durch vier Parallelogramme gebildeten Ecke vier spitze Winkel aneinanderstossen.

7. Unter Verwendung von zwei Platten nach Anspruch 3, die In einem Winkel zueinander stehen, hergestellte Verbindung, dadurch ge-

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Neue Unterlagen iatu / & ***·*λ μ.ι sate a <**Anderumw»·* v.4.

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kennzeichnet, dass zur Verbindung der beiden Platten Dreieckoder Trapezflächen zwischen den benachbarten Parallelogrammen der beiden Platten vorgesehen sind.

8. Verbindung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dreieck— oder Trapezflächen je zwei spitze Winkel aufweisen, die gleich gross sind wie die spitzen Winkel der Parallelogramme

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