CH308075A - Pipeline for hot gases or high pressure vapors, especially for air or gas turbines. - Google Patents

Pipeline for hot gases or high pressure vapors, especially for air or gas turbines.

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CH308075A
CH308075A CH308075DA CH308075A CH 308075 A CH308075 A CH 308075A CH 308075D A CH308075D A CH 308075DA CH 308075 A CH308075 A CH 308075A
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air
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pipeline
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Patent-Verwaltungs-Gm Licentia
Friedrich Dr Ing Muenzinger
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Licentia Gmbh
Friedrich Dr Ing Muenzinger
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L59/00Thermal insulation in general
    • F16L59/14Arrangements for the insulation of pipes or pipe systems
    • F16L59/147Arrangements for the insulation of pipes or pipe systems the insulation being located inwardly of the outer surface of the pipe
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16L59/00Thermal insulation in general
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pipe Accessories (AREA)
  • Thermal Insulation (AREA)

Description

  

  Rohrleitung     für    heisse Gase oder     Dämpfe    hohen Druckes, insbesondere  für Luft- oder Gasturbinen.    In manchen Fällen, zum Beispiel bei Luft  oder     Gasturbinen,    müssen Gase von Tempera  turen über 600 C und Drücken von 20 bis  60     at    von einem Erhitzer zur Turbine weiter  geleitet werden. Bei so hohen Temperaturen  müssten die Leitungen aus     austenitischen     Stählen angefertigt werden, weil gewöhnliche  Stähle keine genügende Festigkeit     mehr     haben. Dies scheitert aber daran, dass sieh  solche Leitungen wegen der sehr hohen Kosten       austenitiseher    Stähle viel zu teuer stellen  würden.  



  Man hilft sich daher so, dass man die  heissen Gase durch ein     austenitisches    Seelen  rühr von sehr kleiner Wandstärke schickt, das  nicht druckfest zu sein braucht,     vielmehr    nur  zur Führung der heissen Gase dient. Dieses  Seelenrohr ist von einem druckfesten Rohr  aus gewöhnlichem 'Stahl umgeben, das gegen  das Seelenrohr wärmeisoliert ist. Trotzdem  kann das äussere Rohr noch eine Temperatur  von 50 bis 100  C erreichen, so dass eine 20 m  lange Leitung sich um rund 20     mm    dehnen  kann.

   Da aber der Anschluss an die Turbine  auf der einen Seite und der     Auschluss    an den  Lufterhitzer auf -der andern Seite starr ist,  muss diese Längendehnung kompensiert wer  den, wozu infolge des grossen Durchmessers  des äussern druckfesten Rohres sehr umständ  liche und     teuereKompensatoren    nötig werden.  Das     austenitische    Seelenrohr dagegen lässt    sich, da es nicht     druckfest    zu sein. braucht,  leicht so ausbilden,     däss    seine Kompensation       keine        Schwierigkeit    bereitet.  



  Die Erfindung bezweckt, bei einer Rohr  leitung für heisse Gase oder Dämpfe hohen  Druckes,     insbesondere    für     Luft---    oder Gas  turbinen, welche     ein    die heissen Gase oder  Dämpfe führendes Seelenrohr und ein dieses  unter     Zwischenschaltung    Wärmeisolierender  Stoffe     umhüllendes        druckfestes    Rohr auf  weist, ohne Verwendung einer besondern  Kompensationsvorrichtung für das druck  feste Rohr     unzulässige        Wärmedehnungen    zu  vermeiden.

   Zu diesem Behufe ist erfindungs  gemäss das druckfeste Rohr     zwecks    Verringe  rung seiner     Wärmedehnung    in Abstand von  einem Aussenrohr zur Bildung eines von  einem     Kühlinittel    durchflossenen Hohlraumes       umhüllt.     



  Der     Erfindungsgegenstand    ist in der  Zeichnung in beispielsweiser     Ausführung    ver  anschaulicht, worin     Fig.1    einen     Querschnitt     durch eine erfindungsgemäss     ausgeführte     Rohrleitung und     Fig.    2 die Verwendung     einer     solchen     Rohrleitung    in einer Luftturbinen  anlage in schematischer Darstellung zeigt.  



  Die in     Fig.1    gezeigte Rohrleitung besteht  aus einem die heissen Gase oder Dämpfe füh  renden,     austenitischen    Seelenrohr 1, einem  druckfesten Stahlrohr 2, welches das Seelen  rohr unter Zwischenschaltung     einer    Wärme-           isolierung    3     umhüllt,        und    einem Aussenrohr 4.

    Das druckfeste Rohr 2     wird    zwecks     Verrin-          gerung    seiner     Wärmedehnung    in Abstand  vom Aussenrohr 4 zur Bildung eines von  einem Kühlmittel     durchflossenen    ringförmi  gen Hohlraumes 5     umhüllt.    Als Aussenrohr  kann bei Verwendung von Kühlluft unter  Atmosphärendruck ein     dünnes    Blechrohr  dienen.     In    diesem Falle wird zweckmässig       Raumluft    verwendet, die mit einer Geschwin  digkeit von beispielsweise 10 bis 20 m/s durch  den     Hohlraum    5 geführt wird.

   Dadurch be  hält das Rohr 2 dauernd eine Temperatur, die  nicht übermässig von der Raumtemperatur  abweicht, und dehnt sieh daher auch bei grosser  Länge nur relativ wenig aus.  



  In     Fig.2        stellt        6i    den Lufterhitzer     einer          Heissluftturbinenanlage    mit eisernen Gerüst  säulen 7 dar, die einen Austrittssammler 8  tragen, an den eine in der an Hand der     Fig.1     beschriebenen Weise ausgeführte Rohrleitung  als     Zuführungsleitung    9 zur     Turbine    10 der  Anlage angeschlossen ist.

   Der Hohlraum 5  zwischen dem druckfesten Rohr 2 und     dein     Aussenrohr 4 wird hierbei vorzugsweise mit  dem Umgebungsluftraum in     Verbindung        ge-          braclht.    Dadurch; dass das druckfeste Rohr 2    dieser Leitung 9 durch     Raumluft        gekühlt     wird, dehnt sich sein senkrechter Strang nicht  wesentlich mehr aus wie die Gerüstsäulen 7,  weshalb auf eine Kompensation verzichtet  werden kann.  



  Damit kein besonderer Ventilator erfor  derlich wird, kann der Hohlraum zwischen  dem druckfesten Rohr und dem Aussenrohr  mit der     Eintrittseite    des     Saugzugventilators     des     Lufterhitzers    oder mit dem     Frischliüt-          ventilator    für die Feuerung des Lufterhitzers  in Verbindung gebracht werden, um Raum  luft durch den Hohlraum zu fördern.



  Pipeline for hot gases or high pressure vapors, especially for air or gas turbines. In some cases, for example with air or gas turbines, gases with temperatures above 600 C and pressures of 20 to 60 at must be passed from a heater to the turbine. At such high temperatures, the cables would have to be made of austenitic steels because ordinary steels no longer have sufficient strength. This fails, however, because such lines would be much too expensive because of the very high costs of austenitic steels.



  One helps, therefore, is to send the hot gases through an austenitic core with a very small wall thickness, which does not need to be pressure-resistant, but only serves to guide the hot gases. This core tube is surrounded by a pressure-resistant tube made of ordinary steel, which is thermally insulated from the core tube. Nevertheless, the outer pipe can still reach a temperature of 50 to 100 C, so that a 20 m long pipe can expand by around 20 mm.

   However, since the connection to the turbine on the one hand and the outlet to the air heater on the other hand is rigid, this elongation must be compensated for, which requires very cumbersome and expensive expansion joints due to the large diameter of the external pressure-resistant pipe. The austenitic core tube, on the other hand, can be used because it is not pressure-resistant. needs to be easily trained so that its compensation presents no difficulty.



  The invention aims at a pipe line for hot gases or vapors of high pressure, especially for air --- or gas turbines, which has a core pipe leading the hot gases or vapors and a pressure-resistant pipe enveloping this with the interposition of heat-insulating substances, without use a special compensation device for the pressure-tight pipe to avoid impermissible thermal expansion.

   For this purpose, according to the invention, the pressure-resistant tube is enveloped for the purpose of reducing its thermal expansion at a distance from an outer tube to form a cavity through which a cooling agent flows.



  The subject matter of the invention is illustrated in the drawing in an exemplary embodiment, wherein FIG. 1 shows a cross section through a pipeline designed according to the invention and FIG. 2 shows the use of such a pipeline in an air turbine system in a schematic representation.



  The pipeline shown in FIG. 1 consists of an austenitic core tube 1 carrying the hot gases or vapors, a pressure-resistant steel tube 2 which encloses the core tube with the interposition of thermal insulation 3, and an outer tube 4.

    In order to reduce its thermal expansion, the pressure-resistant tube 2 is encased at a distance from the outer tube 4 to form an annular cavity 5 through which a coolant flows. When using cooling air under atmospheric pressure, a thin sheet metal tube can serve as the outer tube. In this case, room air is expediently used, which is passed through the cavity 5 at a speed of, for example, 10 to 20 m / s.

   As a result, the tube 2 constantly maintains a temperature that does not deviate excessively from room temperature, and therefore expands only relatively little, even with a great length.



  In FIG. 2, 6i represents the air heater of a hot air turbine system with iron scaffolding columns 7, which carry an outlet collector 8 to which a pipeline designed in the manner described with reference to FIG. 1 is connected as a supply line 9 to the turbine 10 of the system.

   The cavity 5 between the pressure-resistant pipe 2 and the outer pipe 4 is preferably braclht in connection with the surrounding air space. Thereby; that the pressure-resistant pipe 2 of this line 9 is cooled by room air, its vertical strand does not expand significantly more than the scaffolding columns 7, which is why compensation can be dispensed with.



  So that no special fan is required, the cavity between the pressure-resistant pipe and the outer pipe can be connected to the inlet side of the induced draft fan of the air heater or to the fresh air fan for firing the air heater in order to convey room air through the cavity.

 

Claims (1)

PA'T'ENT'ANiSPRUCH Rohrleitung für heisse Gase oder Dämpfe hohen Druckes, insbesondere für Luft- oder @Gastürbinen, welche ein die heissen Gase oder Dämpfe führendes .Seelenrohr und ein dieses unter Zwischenschaltung wärmeisolierender Stoffe umhüllendes druckfestes Rohr auf weist, dadurch gekennzeichnet, dass das druckfeste Rohr (2) zwecks Verringerung seiner Wärmedehnung in Abstand von einem Aussenrohr (4) zur Bildung eines von einem Kühlmittel durchflossenen Hohlraumes (5) umhüllt ist. PA'T'ENT'ANiSPRUCH Pipeline for hot gases or vapors of high pressure, in particular for air or gas turbines, which has a core tube carrying the hot gases or vapors and a pressure-resistant tube enveloping this with the interposition of heat-insulating substances, characterized in that that the pressure-resistant tube (2) is encased at a distance from an outer tube (4) in order to reduce its thermal expansion in order to form a cavity (5) through which a coolant flows.
CH308075D 1951-11-01 1952-10-30 Pipeline for hot gases or high pressure vapors, especially for air or gas turbines. CH308075A (en)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1137276B (en) * 1958-03-05 1962-09-27 Havilland Engine Co Ltd Double-walled, dismountable pipeline
DE1151156B (en) * 1957-10-04 1963-07-04 Escher Wyss Gmbh Method for controlling the cooling of a pipe, housing wall or the like.
US3131245A (en) * 1958-03-13 1964-04-28 Heraeus Gmbh W C Immersion pipe for vacuum degassing apparatus
FR2494410A1 (en) * 1980-11-14 1982-05-21 Framatome Sa Heat protective device for workers - esp. welders working on nuclear reactor chamber construction, in chimney

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