CH318030A - Schweissverbindung eines Rohres mit einem zur Aufnahme des Rohres durchbohrten Rohrboden - Google Patents

Description

  <B>Schweissverbindung eines Rohres</B>     mit   <B>einem zur Aufnahme des Rohres</B>  <B>durchbohrten Rohrboden</B>    Die Erfindung bezieht sich auf die  Schweissverbindung     eines    Rohres mit einem  zur Aufnahme des Rohres durchbohrten Rohr  boden. Sie kann insbesondere bei geschweiss  ten     Wärmeaustauschern    Verwendung finden,  bei denen eine Anzahl in Rohrböden gehal  tener Rohre im Innern eines Mantelrohres an  geordnet ist.  



  Die Erfindung ist dadurch     gekennzeich-          net,    dass die     ringförmige    Schweissnaht in einer  zur Bohrung konzentrischen Mulde des Rohr  bodens - deren Durchmesser grösser als der  Bohrungsdurchmesser ist und deren Sohle  mit der Stirnfläche des Rohres abschliesst   angeordnet ist und die Stirnfläche des Rohres  mit der ausserhalb der Bohrung liegenden  Fläche der Mulde verbindet. Vorzugsweise  wird die Tiefe der Mulde etwa gleich gross  wie die     Rohrwandstärke    gewählt. Der Mulden  radius kann etwa     iun    die Rohrwand grösser  sein als der Bohrungsradius.  



  Die Aufgabe einer derartigen Schweissver  bindung ist es, sowohl die auftretenden Kräfte  von den Rohren auf den Rohrboden zu über  tragen als auch die Räume zu beiden Seiten  des Rohrbodens druckdicht     gegeneinander    ab  zudichten. Es ist bereits bekannt, die Stirn  fläche des Rohres mit der Fläche des Rohr  Bodens abschliessen zu lassen und über der  kreisförmigen Fuge zwischen den beiden Flä  chen eine Schweissnaht anzubringen. Diese  Schweissnaht kann nur eine geringe Stärke  erhalten; sie wird unregelmässig, weil die    Schweisselektrode nicht geführt -wird und ist  deshalb wenig haltbar. Es ist auch bereits be  kannt, das Rohr etwas über die Rohrboden  fläche herausstehen zu lassen oder es     um    ein  Stück in die Bohrung hineinzuziehen.

   Im  ersten Fall ergibt sich eine ringförmige  Schweissnaht zwischen Rohraussenwand und  Rohrbodenfläche, im zweiten Fall eine ring  förmige Schweissnaht zwischen Rohrstirn  fläche und Bohrungsfläche. In beiden Fällen  besitzt die Schweissnaht einen - meist recht  eckigen - Winkel an der Stelle, wo die ge  nannten Flächen zusammentreffen. Es ist  schwierig, diesen Winkel sauber     auszuschwei-          ssen,    weil er schwer zugänglich     ist    und weil  sich     dort    Schlacke sammelt und das Schweiss  material nicht bis     dorthin    dringt. Gerade die  ser Winkel ist aber der am stärksten bean  spruchte Teil der Schweissnaht.  



  Diese Nachteile vermeidet die Erfindung.  Der Übergang von der Stirnfläche des Rohres  auf die Muldenfläche des Rohrbodens ist  nahezu eben; es tritt kein die     Schweissung    ge  fährdender Winkel auf. Der hochgezogene  Muldenrand gewährleistet eine ausreichende  Dicke der Schweissnaht. Weiterhin kann der  Muldenrand als Führung für die Schweiss  elektrode dienen. Hinzu kommt, dass im Ge  gensatz zu der bisher als günstig erachteten  Schweissart - bei welcher das Rohr etwas aus  dem Rohrboden herausgezogen oder in die  Bohrung hineingeschoben wurde - die  Schweisselektrode axial zu den Rohren ge  führt werden kann.      Im folgenden wird ein Ausführungsbei  spiel des Erfindungsgegenstandes an Hand  der Zeichnung näher erläutert.

   Hierin zeigen       Fig.1    die Anwendung der erfindungs  gemässen     Schweissverbindung    bei einem ge  schweissten     Wärmeaustauscher    und       Fig.2    die Schweissverbindung in vergrö  sserter Darstellung.  



       Fig.    1 zeigt in einem Ausschnitt aus einem  Element eines geschweissten     Wärmeaustau-          schers    ein äusseres Mantelrohr 1, welches durch  eine Schweissnaht 2 mit dem Rohrboden 3 ver  bunden ist. In Bohrungen 4 des Rohrbodens  sind eine Anzahl innere Rohre 5 eingesetzt und  mit dem Rohrboden durch     Schweissungen    6  verbunden. Die innern Rohre münden in einen       Raiun    7, der von einer     Deckkappe    8 abge  schlossen wird, an welche sich eine Verbin  dungsleitung 9 anschliesst. Die Deckkappe 8  ist durch die Schweissnaht 10 mit der Ver  bindungsleitung 9 und durch die Schweissnaht  11 mit dem Rohrboden 3 verbunden.  



  Im Betrieb wird dem     Wärmeaustauscher     beispielsweise durch die Leitung 9 ein Heiz  mittel zugeführt, welches durch die     innern     Rohre 5 strömt und ein Arbeitsmittel, welches  durch das äussere Mantelrohr 1     geführt    wird,  beheizt.  



  In     Fig.2    ist die Schweissnaht vergrössert       därgestellt.    Nachdem das Rohr 5 in die     Boh-          ring    des Rohrbodens eingesetzt ist und ge  gebenenfalls behelfsmässig an ihm befestigt       -wurde,    wird mit einem Zapfenbohrer die  Mulde 12 in dem Rohrböden eingesenkt und  gleichzeitig mit der Muldensohle die Stirn  fläche des Rohres 5 bearbeitet. Dadurch bildet  die Stirnfläche 13 des Rohres mit der Sohle  14 der Mulde eine annähernd ebene Fläche.

    Parallel zu der Achse des Rohres 5 kann nun  die Schweisselektrode eingeführt werden, und  je nach der Grösse der Elektrode und der       Rohrwandstärke    werden ein oder mehrere  Schweisslagen - hier die Schweisslagen 6a,       6b        und    6c - aufgebracht. Fast bei dein gan  zen     Schweissvorgang    kann die Elektrode an  der Seitenwand der Mulde 12     geführt    werden.  



  Es ist zu beachten, dass die Schweisselek  trode parallel zu den Rohren eingeführt wer-    den kann, wodurch die Schweissnaht 11 in  einem beträchtlichen Abstand -von den  Schweissverbindungen 6 angeordnet sein kann.  Dies ist für den Fall von     Bedeutung,    dass  bei Reparaturen die Deckkappe 8 abgeschnit  ten und anschliessend wieder aufgeschweisst.  werden muss, wobei die Schweissnaht 11 näher  an die Schweissverbindungen 6 heranrückt,  was aber nicht möglich wäre, wenn die  Schweissnaht 11 bereits dicht neben den  Schweissverbindungen 6 angeordnet sein  müsste, falls die Schweisselektrode bei der Her  stellung der Schweissverbindungen 6 schräg  zu den Rohrachsen eingeführt werden müsste.  



  Selbstverständlich beschränkt sich die Er  findung nicht nur auf Schweissverbindungen  an     Wärmeaustauschern.    Sie kann auch in  gleicher Weise beispielsweise bei Trommel  kesseln Verwendung finden. Besonders vor  teilhaft ist die Schweissverbindung, wenn über  kritischem Druck ausgesetzte Rohre in Rohr  böden verschweisst werden sollen, weil die  Güte der     Sehweissung    mit. steigender Rohr  wandstärke     zunimmt.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Schweissverbindung eines Rohres mit. einem zur Aufnahme des Rohres durchbohrten Rohrboden, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmige Schweissnaht in einer zur Boh rung konzentrischen Mulde des Rohrbodens deren Durchmesser grösser als der Bohrungs durchmesser ist und deren Sohle mit der Stirn fläche des Rohres abschliesst - angeordnet, ist und die Stirnfläche des Rohres mit der ausser halb der Bohrung liegenden Fläche der Mulde verbindet. UNTERANSPRÜCHE 1. Schweissverbindung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe der Mulde etwa gleich gross wie die Rohrwand stärke ist. 2. Schweissverbindung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Muldenradius etwa iun die Rohrwandstärke grösser ist als der Bohrungsradius.