DE3033687A1 - Schornstein. - Google Patents

Description

PULLMAN INCORPORATED 200 South Michigan Av. riue Chicago, Illinois 6Oi> < 4 (V.St.A.)

Schornstein

Die Erfindung betrifft einen Schornstein, insbesondere ein Schronsteinfutter, dessen I*inenseite durch eine korrosionsfeste Membran geschützt ist.

Die Erfindung betreffende Schornstein^ tter oder -schächte sind in den US-PS 3 368 506 und 3 669 '-42 gezeigt. Dort sind Schornsteinfutter mit Rillen zur Aufnahme der tfärmedehnung gezeigt. Die US-PS 3 270 769 zeigt ein .tohrleitungs system mit einem ummantelten Rohr, das zur Verbesserung der Isolierung des Systems einem geringen Vakuum ausgesetzt sein kann.

Die US-PS 3 299 417 zeigt ein DruckroL und eine Leitung mit einem dazwischen liegenden Raum, der i Fall eines Leckveilusts einen Alarm auslöst. Die US-PS Z 730 073 zeigt eine äußere Hülle und ein inneres Futter ei. ^s Schachts mit Rillen zur Aufnahme der Wärmedehnung.

Die US-PS 3 537 511 zeigt einen Schorn tein mit einem inneren Futter, das ähnlich der Erfindung aus ahreren gesonderten und miteinander· verschweißten Blechen jsteht und zwischen der Hülle und dem inneren Futter auch inen Ilaum bildet. Diese Patentschrift zeigt aber weder die Vak.omanordnung noch den speziellen Aufbau nach der Erfindung. < ie Rillen zeigende Patentschrift offenbart nur ein Merkma der Erfindung. Die früheren Patentschriften offenbaren ni ht die spezielle Kombination nach der Erfindung.

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^; "BAD ORIGINAL

Gegenstand der Erfindung ist ein Schornstein gemäß den Patentansprüchen 1 bzw. 8.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Bei der Erfindung weist ein Schornstein eine aus Stahlbeton bestehende äußere Säule auf, in der ein rohrfürmiges Schornsteinfutter angeordnet ist, durch das die Rauchbestandteile zur Atmosphäre hin entweichen. Das Schornsteinfutter erstreckt sich innerhalb der Säule nach oben und besteht aus Kohlenstoffstahl oder einem anderen Material. Vföhrend das Schornsteinfutter als durchlaufende einzige Säule dargestellt ist, kann es aus einzelnen übereinander angeordneten rohrförmigen Abschnitten aufgebaut sein, die an aneinandergrenzenden Kanten der Abschnitte miteinander durch Nahtschweißen verbunden sind. Die Innenfläche des Schornsteinfutters ist durch eine Membran geschützt, die aus einer Vielzahl von einzelnen Stahlplattenabschnitten besteht, die miteinander verschweißt sind und sich zusammen mit dem Schornsteinfutter senkrecht erstrecken. Die Plattenabschnitte sind am oberen Ende jedes Abschnitts mit dem Schornsteinfutter verbunden zur Bildung eines sich über die Länge des Schornsteinfutters erstreckenden senkrechten Ringraums. Zur Bildung einer durchlaufenden Membran sind die Platten an den Kanten durch Schweißen miteinander verbunden.

Die Verbindung der Membran mit der Innenwand des Futters erfolgt durch senkrechte Bänder oder Hänger, deren Oberkanten mit dem Futter und deren Unterkanten mit dem Oberteil jedes Membranabschnitts verbunden sind. Auf diese Weise befinden sich diese Hängeglieder an jeder waagerechten Kante der Membran und hängen die Membran an der Innenfläche des Schornsteinfutters auf. Die Hänger ermöglichen auch ein radiale.'; Ausdehnen der Membran innerhalb des Futters. Die Breite der,

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Rings ist durch die Größe der aufzunehmenden radialen Ausdehnung bestimmt. Zur Aufnahme der axialen Ausdehnung ist auch jeder Abschnitt mit einer in Umfangsrichtung verlaufenden Rille versehen. Die Verteilung der Rillen ist durch den Betrag der aufzunehmenden axialen Ausdehnung bestimmt.

Nach dem Einbau wird der Ringraum unter Vakuum gesetzt zur Bildung eines Unterdrucks im Ringraum zur Verhinderung des Flatterns oder Schwingens der Membran und zur Beseitigung von Implosionsv/irkungen innerhalb des Schornsteins. Die rohrförmigen Verbindungen befinden sich an der Außenfläche des Putters, angrenzend an jedem der übereinander angeordneten Membranabschnitte, die zur Bestimmung verwendbar sind, ob irgendeine der Abschnittsverbindungen der Membran undicht ist oder nicht. Die Anwesenheit von Verunreinigungen im Ringraum zeigt ein Leck im an die Verbindung angrenzenden Membranabschnitt an. Das äußere Futter enthält auch einen Abgaseintrittskanal, der ähnlich dem äußeren Futter aufgebaut ist und eine Membran enthält, die ebenfalls aus einzelnen Abschnitten besteht, die durch die genannten Hänger in ihrer Lage gehalten werden.

Bei der Erfindung ist kurz zusammengefaßt ein aus Kohlenstoffstahl oder einem anderen Material bestehendes Schornsteinfutter mit einer aus verhältnismäßig dünnem Stahl bestehenden inneren Membran versehen, die hochkorrosionsfest und so konstruiert ist, daß unabhängig von der Konstruktion, an der sie befestigt ist, die Wärmedehnung in beliebiger Richtung aufgenommen wird. Die Membran und das Schornsteinfutter weisen dazwischen einen unter Vakuum gesetzten Hingraum auf.

Dip Erfindung wird anhand der Zeichnung beispielsweise beschrieben. Darin zeigt:

Fif:. 1 einen I.üngs.'ichni i.L durch einen Schorn

stein mit einer iußoron Hülle, einem i · η 1 1 /08Bn

BAD ORIGINAL

Futter und einer inneren Membran;

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Schornstein

mit einer Darstellung eines Abgaseinlaßkanals ;

Fig. 3 einen Längsschnitt 3-3 von Fig. 2;

Fig. 4 einen Querschnitt 4-4 von Fig. 3;

Fig. 5 einen Querschnitt 5-5 ^on Fig. 4;

Fig. 6 einen Querschnitt 6-6 von Fig. 5,'

Fig. 7 eine Seitenansicht einer Membran mit ei

ner Darstellung von übereinanderliegenden Abschnitten;

Fig. 3 einen Querschnitt 8-8 von Fig. 7.

Fig. 1 zeigt einen Schornstein 1 mit einer äußeren, verstärkten rohrförmigen Säule 11, die sich in einem rohrförmigen Futter 12 befindet. Das Futter 12 besteht im allgemeinen aus miteinander verbundenen Abschnitten aus Kohlenstoffstahl, kann aber auch aus anderen Materialien hergestellt sein. Diese Abschnitte erstrecken sich über die gesamte Länge der schützenden Säule 11. Das Futter 12 hat auch eine zylindrische Wand 12 und ist an seinem unteren Ende mit einem konkaven oder flachen Boden 13 einschließlich einem zentralen Ablaß 14 versehen. Das Futter 12 ist an seinem Oberteil mit einer oberen, in Umfangsrichtung verlaufenden Kante 18 versehen. Gemäß Fig. 2 und 3 ist ein rechteckiger Abgaseinlaßkanal oder -kasten 16 vorgesehen, der gemäß Fig. 2 mit dem Futter in Verbindung steht. Das untere Ende des Futters 12 ist mit ei-

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nem Flanschring 17 versehen, der geeignet mit einem geeignet getragenen Ring 18 verbunden und auf diesen aufgesetzt ist. Der Abgaseinlaßkanal 18 ist mit einer oberen Wand 19, einer unteren Wand 20 und mit angeschlossenen Seitenwänden 21 und 22 versehen.

Mit dem rohrförmigen Futter ist eine innere Membran 23 verbunden, die aus einer Vielzahl von rohrförmigen Abschnitten 24 besteht. Gemäß Fig. 7 enthält Jeder Abschnitt 24 obere und untere aneinandergrenzende waagerecht oder in Umfangsrichtung verlaufende Enden oder Fugenabschnitte. Jeder der Abschnitte 24 ist durch eine Vielzahl von rechteckigen einzelnen Platten 26 mit senkrechten anexnandergrenzenden Kanten 27 gebildet, die zur Bildung einer durchlaufenden membranähnlichen Konstruktion geeignet miteinander verschweißt sind. Gemäß Fig. 1 und 7 ist jeder der Abschnitte mit in Umfangsrichtung verlaufenden Rillen 28 versehen, die die Wärmedehnung der Membran in senkrechter oder axialer Richtung ermöglichen. Ferner trägt ein konkaver oder flacher Boden 13 des Futters 12 einen Membranboden 30, der aus einer oder mehreren Rillen 29 bestehen kann, die eine Wärmedehnung in waagerechter Richtung ermöglichen. Gemäß Fig. 7 und 8 sind die anexnandergrenzenden Kanten 27 der Platten 26 senkrecht und waagerecht miteinander überlappt- oder nahtgeschweißt.

Jeder der Abschnitte ist geeignet an der Innenfläche des Futters 12 durch senkrechte Hängebänder 33 aufgehängt. Die Hängebänder 33 erstrecken sich in Umfangsrichtung zwischen der inneren Futterfläche und der Außenfläche der Membran 23 und haben mit der Innenfläche des Futters 12 verbundene obere Enden 34 und mit den Membranabschnitten verbundene oder hiermit verschweißte untere Enden 35. Die Hängebänder 33 sind in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt und bilden eine Aufhängeeinrichtung zur Befestigung der Membran in ihrer Einbaulage und sind in radialer Richtung ausreichend biegsam, um ein Aus-

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dehnender Membran zu ermöglichen. Die Membran 23 ist auch an ihrem oberen Ende mit einem umgebogenen Endabschnitt 36 versehen, der bei 37 an das obere Ende 15 des Futters 12 geschweißt ist. Die Membran 23 bildet gemäß Fig. 1 zusammen mit der Innenfläche des Futters 12 einen Ringraum 38, mit dem ein Vakuumpumpenanschluß 39 verbunden ist, an den eine Vakuumpumpe 40 angeschlossen ist zur Herstellung eines unter dem Atmosphärendruck liegenden Drucks innerhalb des Ringraums. Das Vakuum dient zur Verhinderung des Flatterns der Membran während des Betriebs. Mit Kappen abgedeckte Anschlüsse 41 sind auch im wesentlichen in der Mitte zwischen der senkrechten Länge jedes der rohrförmigen Abschnitte 24 vorgesehen und dienen als Probenentnahmezugang in den Ringraum zur Bestimmung, ob irgendeine Verunreinigung vorliegt, die dann ihrerseits anzeigt, daß in diesem Bereich ein Leck aufgetreten ist und eine Reparatur erforderlich ist.

Der rechteckige Abgaseintrittskanal 16 ist auch ähnlich aufgebaut und enthält ein Abgasmembranfutter 42, bestehend aus miteinander verbundenen Abschnitten 43 und oberen sowie unteren Endabschnitten 44, von denen jeder mit diagonalen Rillen 45 versehen ist. Die aneinandergrenzenden Enden 46 der Abschnitte 43 und 44 sind durch Schweißen miteinander verbunden und in ähnlicher Weise durch die Hängebänder 33 aufgehängt, die identisch wie die oben genannten und zur Verbindung des Hauptk-rpers der Membran mit der Außenhülle dienenden ausgebildet sind. In ähnlicher Weise gleicht gemäß Fig. k der rechteckige Raum 48 dem Ringraum ~yj und steht hiermit in Verbindung. Die- Kante des Eintrittskanals 16 ist durch eine Endv/and. A .ο gen;"iß Fig. 3 so geschlossen, daß der Kaum k·: gegenüber der Atmosphäre abgeschlossen ist.

Der Abgasmembranboden kl enthält auch eine waaperechte Rille 49 j vergl. Fig. 3· Die obere V/and 50 des Ein tr i ttr:-kan· Ir hat eine waagerechte Rille 51. Gemäß Fig. 5 ist ein H^:inp:e.^iTlied

1 '■ η η 11 / 0 8 5 η

bad

53 an der V/and 19 aufgehängt und durch eine Schweißnaht 55 geeignet auf die Membran 50 geschweißt. Gemäß Fig. 5 ist das Hängeglied 53 bei 54 an die Wand 19 geschweißt. Auf diese Weise ist die obere Membran des Eintrittskanals durch die Hängeglieder 53 an der oberen Wand 19 aufgehängt.

Die angegebene Membran kann aus einem Material, wie dem "I1ICONEL 625",oder aus einem ähnlichen korrosionsbeständigen Stahl gebildet sein. Die Membran kann aus einem verhältnismäßig dünnen Metallblech bestehen. Das Vakuumsystem zwischen der Membran und dem Futter dient zum Halten der Membran an der Futterwand zur Verringerung von strömungsbedingten Schwingungen oder des Flatterns der Membran. Die Rillen ermöglichen eino Wärmedehnung der Membran, während die Hängebänder eine radiale und in Umfangsrichtung erfolgende Wärmedehnung und das zweckmäßige Halten der Membran in ihrer Stellung im Abstand gegenüber der Innenwand des Futters 12 ermöglichen. An den mit Kappen versehenen Anschlüssen 41 können Tests vorgenommen werden zur Bestimmung, ob sich im Ringraum 3'-' irgendwelche Verunreinigungen befinden oder nicht, die dann das Vorliegen eines Lecks in der Membran anzeigen. Die Membran wird dann natürlich repariert. Die Vakuumpumpe kann auch eine überwachungs- oder Cignalisierungseinrichtung entha]ten, die ein Leck anzeigt, wodurch eine erforderliche Reparatur r.ignali siert wird. Das für die Membran verwendete Materia] verhindert die Korrosion der Innenwand des Schornsteinfuttcii's und ermöglicht somit eine Lrhöhung von deren Lebensdauer.

r; η ι 1 /0850
BAD ORIGINAL

Claims (1)

1. 3 Π Ί Ί R P 7

   PäfenläHwalte

   BEETZ-LAMPRECHT-BEETZ
   München 22 - Steinsdorfstr. 10

   653-31.384P(31.385H)

   8. September 1980

   1./ Schornstein,
   gekennzeichnet

   - durch ein rohrförmiges äußeres senkrechtes Futter (12),

   - durch eine innere rohrförmige Membran (23), die sich

   im wesentlichen gemeinsam mit dem Futter (12) und im Abstand hierzu erstreckt unter Bildung eines ringförmigen abgeschlossenen Raums (30) dazwischen,

   - durch eine die Membran (23) am Futter (12) tragende Einrichtung (33) und

   - durch eine mit dem Futter (12) verbundene Einrichtung (16), die mit dem Raum (30) in Verbindung steht zur Erzeugung eines gegenüber dem Atmosphärendruck niedrigeren Drucks.

   653-(79023-PP)

   1 -; fj η 11 /08 r. η

   2. Schornstein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   - daß die Membran (23) eine Vielzahl von in senkrechten Abständen angeordneten und in Umfangsrichtung verlaufenden Rillen (28) aufweist.

   3. Schornstein nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

   - daß das Putter (12) einen flachen Boden (13) aufweist und

   - daß die Membran (23) einen zweiten Boden (30) aufweist mit einer auf dem ersten Boden (13) getragenen Rilleneinrichtung (29).

   4. Schornstein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   - daß die Trageinrichtung senkrechte Hängebänder (33) aufweist, die mit dem Futter (12) und der Membran (23) verbunden sind.

   5. Schornstein nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

   - daß die oberen Enden (34) der Hängebänder (33) mit dem Futter (12) und die unteren Enden (32) der Hängebänder (33) mit der Membran (23) verbunden sind.

   β. Schornstein nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

   - daß die Membran (23) aus einer Vielzahl von einzelnen rohrförmigen Abschnitten (24) besteht, die an ihren im senkrechten Abstand angeordneten Enden (25) miteinander verbunden sind.

   7. Schornstein nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

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   - daß die oberen Enden (34) der Hängebänder (33) mit dem Futter (12) und die unteren Enden (32) der Hängebänder (33) an den miteinander verbundenen Enden (25) der rohrförmigen Abschnitte (24) mit der Membran (23) verbunden sind.

   8. Schornstein,

   gekennzeichnet,

   - durch ein rohrförmiges äußeres senkrechtes Futter (12),

   - durch eine innere rohrförmige Membran (23), die zusammen mit dem Futter (12) im wesentlichen senkrecht verläuft und davon im radialen Abstand angeordnet ist unter Bildung eines ringförmigen abgeschlossenen senkrechten Raums (33) dazwischen, und

   - durch eine die Membran (23) am Futter (12) haltende Einrichtung mit einer Vielzahl von in Umfangsrichtungen innerhalb des Futters verteilten Hängebändern (33),

   - wobei die oberen Enden (34) der Hängebänder (33) mit dem Futter (12) und die unteren Bänder (32) der Hängebänder (33) mit der Membran (23) verbunden sind.

   9· Schornstein nach Anspruch 8,
   dadurch gekennzeichnet,

   - daß die Membran (23) aus einer Vielzahl von einzelnen rohrförmigen Abschnitten (24) besteht, die übereinander angeordnet sind und deren aneinandergrenzende Enden (25) miteinander verbunden sind.

   10. Schornstein nach Anspruch 9.
   dadurch gekennzeichnet,

   - daß die unteren Enden (32) der Hängebänder (33) an der Verbindungsstelle der aneinandergrenzenden Enden (25) mit der Membran (23) verbunden sind.

   11. Schornstein nach Anspruch 10,

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   303368?

   dadurch gekennzeichnet,

   - daß die Membran (23) senkrecht im Abstand angeordnete und in Umfangsrichtung verlaufende Rillen (28) aufweist.

   12. Schornstein nach Anspruch 11,
   dadurch gekennzeichnet,

   - daß die Rillen (28) nach Bedarf im Abstand angeordnet sind zur Aufnahme der Wärmedehnung zwischen den Niveaus der Hängebänder (33).

   13. Schornstein nach Anspruch 11,
   dadurch gekennzeichnet,

   - daß die Membran (23) einen Boden (3u) mit einer gerillten Einrichtung (29) aufweist, und

   - daß das Futter (12) einen den ersten Boden (30) tragenden zweiten Boden (13) aufweist.

   14. Schornstein nach Anspruch 8,
   gekennzeichnet

   - durch einen Abgaseinlaßkanal (16) mit einem äußeren rohrförmigen Kanal (19-22) und einer inneren rohrförmigen Abgasmembran (50), die im Kanal (19-22) im Abstand angeordnet ist zur Bildung eines abgeschlossenen waagerechten Raums (48),

   - wobei sich der Kanal (19-22) und die Abgasmembran (50) vom Schornstein weg nach außen erstrecken und der senkrechte Raum (38) sowie der waagerechte Raum (48) in Verbindung stehen, und

   - wobei der Kanal (19-22) mit der Abgasmembran (23) in Verbindung steht.

   15· ochornstein nach Anspruch 14,
   dadurch gekennzeichnet,

   - daß die Abgasmembran (50) senkrecht im Abstand ange-

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   ORIGINAL INSPEaTED

   ordnete Rillen (45) aufv/eist.

   16. Schornstein nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,

   - daß die Abgasmembran (50) eine Vielzahl von rechteckigen Abschnitten (43) aufweist, die übereinander angeordnet sind und deren aneinandergrenzende Kanten (46) miteinander verbunden sind.

   17. Schornstein nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,

   - daß die Kanten (46) diagonal verlaufen.

   18. Schornstein nach Anspruch 14, gekennzeichnet

   - durch eine Bandeinrichtung (43), die mit dem Kanal (19-22) und angrenzend an die Kanten (46) mit der Abgasmembran (50) verbunden ist.

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