DE2410341A1

DE2410341A1 - Compensating joint for high temp. pipes - has woven bellows protected by cooling air and cooling water

Info

Publication number: DE2410341A1
Application number: DE2410341A
Authority: DE
Inventors: Guenter Bender
Original assignee: EISERNTALER SPEZIAL SCHWEISSBE
Current assignee: EISERNTALER SPEZIAL SCHWEISSBE
Priority date: 1974-03-05
Filing date: 1974-03-05
Publication date: 1975-09-18

Abstract

The compensating joint is intended for pipes used with vibrating troughs handling granular material with hot reaction gases at a temperature of 1500 deg.C. The upper pipe fits in the bore of the lower pipe with a relatively large radial clearance. The upper pipe has a radial flange with a skirt. The lower pipe has also a flange and is surrounded by a water jacket. Both the flanges are joined together by a woven bellows. The skirt and the water jacket form a labyrinth with a large surface area which removes heat from the hot gas before it reaches the bellows wall. Additional cooling is provided by col air supplied through an additional pipe.

Description

~Kompensator zur dichten Verbindung zweier relativ zueinander beweglicher Rohrenden" Die Erfindung betrifft einen Kompensator zur Verdichtung zweier relativ zueinander beweglicher, vorwiegend vertikal angeordneter Förderrohrenden, insbesondere für eine Schwingrinne zur Behandlung von körnigen Mineralien mit heißen Reaktionsgasen.~ Compensator for the tight connection of two relatively movable ones Pipe ends "The invention relates to a compensator for compressing two relatively Conveyor pipe ends that are movable relative to one another, predominantly vertically arranged, in particular for a vibrating trough for the treatment of granular minerals with hot reaction gases.

Zur Verbindung zweier relativ zueinander beweglicher Rohrenden sind Wellen-Kompensatoren bekannt. Bei den bekannten Wellen-Kompensatoren enden die in der Regel mit gleichgroßen Durchmessern versehenen Rohrenden in einem Abstand voneinander und sind durch einen aus Blech bestehenden Faltenbalg miteinander verbunden. Derartige Kompensatoren lassen sich nicht anwenden, wenn die miteinander zu verbindenden Rohrenden Schwingungen großer Amplituden relativ zueinander ausführen oder größeren seitlichen Verschiebungen relativ zueinander unterworfen sind.To connect two pipe ends that can move relative to one another are Shaft expansion joints known. In the case of the well-known shaft expansion joints, the in Usually pipe ends with the same diameter are spaced apart and are connected to one another by bellows made of sheet metal. Such Compensators cannot be used if the pipe ends to be connected to one another Execute oscillations of large amplitudes relative to one another or larger lateral ones Are subject to displacements relative to each other.

Ferner eignen sich die bekannten Kompensatoren nicht zum Einsatz bei hohen Temperaturen. Darüber hinaus weisen sie den Nachteil auf, daß zumindest der aus Blech bestehende Faltenbalg korrosionsanfällig ist.Furthermore, the known expansion joints are not suitable for use in high temperatures. In addition, they have the disadvantage that at least the Bellows made of sheet metal are susceptible to corrosion.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kompensator zu schaffen, der sich auch unter erschwerten Bedingungen einsetzen läßt, hohen Temperaturen standhält und extrem große Auslenkungen der beiden Rohrenden relativ zueinander zuläßt.The invention is based on the object of creating a compensator, which can also be used under difficult conditions, withstands high temperatures and allows extremely large deflections of the two pipe ends relative to one another.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das untere Rohrende das obere Rohrende mit großem Spiel übergreift, daß beide Rohre in einem Abstand von ihren ineinandergreifenden Enden einen im wesentlichen radialen Ringflansch aufweisen und daß die Außenränder der beiden Ringflansche mit einer umlaufenden, gasdichten Gewebebahn verbunden sind. Die Abmessungen der relativ zueinander beweglichen Konstruktionsteile sind dabei so zu wählen, daß sie sich bei den größtmöglichen Relativauslenkungen noch in einem Abstand voneinander befinden.According to the invention this object is achieved in that the lower Tube end overlaps the upper tube end with a lot of play that both tubes in one Distance from their interlocking ends is a substantially radial annular flange have and that the outer edges of the two ring flanges with a circumferential, gas-tight fabric sheet are connected. The dimensions the relative Structural parts that can move to one another are to be selected in such a way that they are at the greatest possible relative deflections are still at a distance from one another.

Durch das Ineinanderstecken der Rohre entsteht ein Labyrinth, so daß beispielsweise bei der Leitung heißer Gase diese nicht unmittelbar mit der abdichtenden Gewebebahn in Berührung kommen. Bei entsprechender Auslegung der Konstruktion kann die Umgebungstemperatur der Gewebebahn selbst dann, wenn durch die Rohre Gase mit über 10000 C gefördert werden, bei relativ geringen Temperatureigehalten werden, die die Gewebebahn verträgt. Da die Gewebebahn äußerst flexibel ist, wird sie selbst bei starken Bewegungen der Rohrenden kaum belastet, so daß die Rohrenden relativ zueinander ungehindert schwingen können und die Gewebebahn dabei nicht sonderlich strapaziert wird.By plugging the tubes into one another, a labyrinth is created so that For example, when piping hot gases, these do not directly contact the sealing Come into contact with the web of fabric. With an appropriate design of the construction can the ambient temperature of the fabric web even if gases are passed through the pipes over 10000 C are conveyed, are kept at relatively low temperatures, that the fabric sheet can withstand. Since the fabric sheet is extremely flexible, it becomes itself with strong movements of the pipe ends hardly loaded, so that the pipe ends relatively can swing to each other unhindered and the fabric web not particularly is stressed.

Bei Verwendung des erfindungsgemäßen Kompensators bei extrem hohen Temperaturen können noch eine Reihe weiterer Maßnahmen getroffen werden. Beispielsweise kann an dem Flansch des oberen Rohrs ein das Ende des unteren Rohrs umgebendes Rohrstück vorgesehen sein, so daß das Labyrinth noch eine weitere Stufe erhält. Ferner kann das untere Rohr vom Flansch bis zum freien Ende mit einer mit Kühlwasser beaufschlagbaren Ringkammer versehen sein, wodurch eine besonders gute Wärmeisolierung radial nach außen erzielbar ist. Schließlich kann in den äußeren Bereich des Labyrinth-Raums Ealtgas eingeführt werden. Das Kaltgas wird dabei zweckmäßig an mehreren über den Umfang verteilten Stellen eingeführt, und zwar vorzugsweise in den Raum zwischen dem am Flansch des oberen Rohrs vorgesehenen Rohrstück und der Gewebebahn.When using the compensator according to the invention at extremely high Temperatures, a number of other measures can be taken. For example a piece of pipe surrounding the end of the lower pipe can be attached to the flange of the upper pipe be provided so that the labyrinth receives yet another level. Furthermore can the lower pipe from the flange to the free end with a coolant can be applied Be provided annular chamber, whereby a particularly good thermal insulation radially is achievable outside. Finally, in the outer area of the Labyrinth space Ealtgas are introduced. The cold gas is expediently turned on introduced several positions distributed over the circumference, preferably in the space between the piece of pipe provided on the flange of the upper pipe and the Fabric panel.

Um die Gewebebahn so flexibel wie möglich zu gestalten, kann diese die Form eines Faltenbalgs aufweisen.In order to make the fabric web as flexible as possible, this have the shape of a bellows.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in Form eines Ausführungsbispiels eines Kompensators dargestellt und im nachfolgenden im einzelnen anhand der Zeichnung beschrieben.The invention is shown in the drawing in the form of an exemplary embodiment a compensator shown and in the following in detail with reference to the drawing described.

In der Zeichnung sind die Enden zweier Förderrohre 2 und 4 dargestellt, die relativ zueinander Bewegungen ausführen können. Die Förderung erfolgt aus dem oberen Rohr 2 in das untere Rohr 4.In the drawing, the ends of two conveyor pipes 2 and 4 are shown, that can perform movements relative to each other. Funding takes place from the upper tube 2 into lower tube 4.

Das Ende des oberen Rohrs 2 greift mit großem Spiel in das untere, mit entsprechend größerem Durchmesser versehene Rohr 4 ein, wobei das Spiel zwischen den beiden ineinandergreifenden, im Ruhezustand konzentrisch zueinander angeordneten Rohrenden so groß gewählt ist, daß sich die beiden Rohrenden in keiner der zu erwartenden Relativauslenkungen gegenseitig berühren.The end of the upper tube 2 engages with a large amount of play in the lower, with a correspondingly larger diameter tube 4, the clearance between the two interlocking, concentric to one another when at rest Pipe ends is chosen so large that the two pipe ends in none of the expected Relative deflections touch each other.

In einem Abstand von ihren ineinandergreifenden Enden weisen die beiden Rohre 2 und 4 je einen radialen Ringflansch 6 bzw.At a distance from their interlocking ends, the two point Pipes 2 and 4 each have a radial ring flange 6 or

8 auf. Die beiden Ringflansche 6 und 8, die im wesentlichen mit gleichem Außendurchmesser versehen sind, sind dicht an die Rohrenden angeschweißt, wobei ihre Lage wiederum so gewählt ist, daß sie im Betrieb mit keinem der übrigen Konstruktionsteile in Berührung kommen. Die Außenränder der beiden Ringflansche 6 und 8 sind mit einer gasdichten Gewebebahn 10 verbunden, die die Gestalt eines Faltenbalgs aufweist.8 on. The two ring flanges 6 and 8, which are essentially the same Outside diameters are provided, are welded tightly to the pipe ends, whereby their position is in turn chosen so that it does not work with any of the other structural parts come into contact. The outer edges of the two ring flanges 6 and 8 are with a gas-tight fabric web 10 connected, which has the shape of a bellows.

Der Abschnitt 12 des unteren Rohrs, der sich vom Flansch 8 bis zum freien Ende erstreckt, ist mit einer Ringkammer 14 umgeben, die mit Kühlwasser beaufschlagbar ist.The section 12 of the lower tube extending from flange 8 to extends free end, is surrounded by an annular chamber 14, which can be acted upon with cooling water is.

Ferner ist an dem Flansch 6 des oberen Rohrs 2 ein das Ende des unteren Rohrs einschließlich die Ringkammer 14 umgebendes Rohrstück 16 vorgesehen, welches wiederum von sämtlichen übrigen Eonstruktionsteilen einen ausreichend großen Abstand aufweist.Furthermore, the end of the lower one is on the flange 6 of the upper tube 2 Pipe including the annular chamber 14 surrounding pipe section 16 is provided, which again a sufficiently large distance from all other construction parts having.

Eine solche Konstruktion schirmt bei selbst extrem hoher Temperaturbeaufschlagung der Rohre 2 und 4 die Gewebebahn 10 wirksam gegen Wärme ab. Während die von Kühlwasser durchströmte Ringkammer 14 eine Wärmungsübertragung durch Konvektion weitgehend ausschließt, bietet das an dem Flansch 6 des oberen Rohrendes vorgesehene Rohrstück 16 eine zusätzliche Abschirmung der Wärmestrahlung.Such a construction shields even at extremely high temperatures of the tubes 2 and 4, the fabric web 10 effectively against heat. While that of cooling water the annular chamber 14 flows through a heat transfer by convection to a large extent excludes, this is offered by the flange 6 of the upper end of the pipe Pipe section 16 provides additional shielding from thermal radiation.

Schließlich kann in den Ringraum 20, der sich nach innen an den Faltenbalg 10 anschließt und durch das an dem Flansch 6 vorgesehene Rohrstück 16 begrenzt wird, über Zuleitungen 22 Kaltgas eingeleitet werden, welches durch das Labyrinth nach innen strömt.Finally, in the annular space 20, which is inwardly attached to the bellows 10 connects and is limited by the pipe section 16 provided on the flange 6, Cold gas can be introduced via feed lines 22, which through the labyrinth after flows inside.

Ein solcher Kompensator eignet sich beispielsweise sehr gut für eine Schwingrinne, in der körnige Mineralien mit heißen Reaktionsgasen behandelt werden. Die Reaktionsgase können dabei Temperaturen bis zu 15000 C aufweisen. Die Kompensatoren können dabei sowohl#für die Zu- und Ableitungen der Reaktionsgase als auch für die Materialbeschickungs- und Entnahme rohre verwendet werden.Such a compensator is very suitable, for example, for a Vibrating trough in which granular minerals are treated with hot reaction gases. The reaction gases can have temperatures of up to 15,000 ° C. The expansion joints can both # for the supply and discharge of the reaction gases as well as for the Material loading and unloading pipes are used.

Claims

compensator for the tight connection of two relatively movable, predominantly vertically arranged conveyor pipe ends, in particular for a vibrating chute for the treatment of granular minerals with hot reaction gases, d a d u r c h it is not indicated that the lower end of the pipe (4) is the upper end of the pipe (2) overlaps with great play that both tubes (2, 4) at a distance from their interlocking Ends have a substantially radial annular flange (6, 8) and that the outer edges the two ring flanges (6, 8) with a circumferential, gas-tight fabric web (10) are connected.

2. Apparatus according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the dimensions of the structural parts that are movable relative to one another are chosen so that they are still in at a distance from each other.

3. Apparatus according to claim 1 and 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that on the flange (6) of the upper tube (2) a the end of the lower Pipe (4) surrounding pipe section (16) is provided.

4. Device according to one of claims 1 to 3, d a -d u r c h g e k e n n n n ei c h n e t that the lower tube (4) from the flange (8) to the free The end is surrounded by an annular chamber (14) which can be acted upon by cooling water.

5. Device according to one of claims 1 to 4, d a -d u r c h g e k e n nn nz e i n e t, # that cold gas in the outer area of the labyrinth space is insertable.

6. Apparatus according to claim 5, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the cold gas can be introduced at several points (22) distributed over the circumference is.

7. Apparatus according to claim 5 or 6, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that the cold gas in the space (20) between the on the flange (6) of the Upper pipe (2) provided pipe section (16) and the fabric web (10) can be inserted is.

8. The device according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the gas-tight fabric web (10) has the shape of a bellows.