Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen zum hermetischen Abdichten von Hochtemperatur-Rohrleitungen, welche durch Wände geführt sind.
Es sind Vorrichtungen zum hermetischen Abdichten von Hochtemperatur-Rohrleitungen bekannt, welche aus einem in einer Metallwand eingebauten Hohlteil bestehen. Durch das erwähnte Teil ist eine Rohrleitung geführt, welche hermetisch durch ein Wellblechelement mit dem Hohlteil verbunden ist.
Das Wellblechelement ist ein biegsames Element, welches die Verformung der Rohrleitung bei ihrer Erwärmung und Abkühlung aufnimmt, bedeutend die Verformung der Wände, Schweissverbindungen und anderen Vorrichtungselemente vermindert und die Spannungen in diesen Bauteilen senkt.
Das erwähnte Wellblechelement ist am Gehäuse einer Stopfbuchse befestigt, die wiederum über eine weiche Packung mit der Rohrleitung verbunden ist.
Die Packung wird durch eine mit Federn versehene Einrichtung angedrückt (s. USA-Patent Nr. 2 185 450 Kl. 285-158).
Ihre unzureichende Abdichtung, deren Ursache im Ausströmen des Mediums zwischen der Rohrleitung und der Isolation besteht, ist ein wesentlicher Nachteil dieser Vorrichtungen.
Es sind auch Vorrichtungen zum hermetischen Abdichten von Hochtemperatur-Rohrleitungen in Wänden bekannt, bei denen ein ebenfalls in einer Wand eingebautes Hohlteil, welches hermetisch mit der Rohrleitung mittels eines Wellblechelements verbunden ist, an einer Ringscheibe, die starr auf der Rohrleitung sitzt, befestigt ist (s. beispielsweise die französische Patentschrift Nr. 1178 105, Kl. F1128d).
Es ist ein Nachteil dieser Vorrichtungen, dass das Wellblechelement beim Erwärmen und Abkühlen der Rohrleitung dem Einfluss von Wechselspannungen unterworfen wird, die zu seiner Zerstörung führen. Als Folge der Zerstörung des Wellblechelements wird sofort die ganze Vorrichtung undicht.
Ausserdem sind Vorrichtungen zum hermetischen Abdichten von Rohrleitungen, welche durch eine mit Betonwänden verbundene Metallwand geführt sind, bekannt. Diese Vorrichtungen sind in Form eines Hohlteils ausgeführt, dessen eines Ende starr mit der Rohrleitung und den Wänden, dessen anderes Ende aber über ein Wellblechelement mit einer Ringscheibe verbunden ist, welche wiederum hermetisch mit der Rohrleitung verbunden ist (s. beispielsweise USA-Patent Nr. 3 488 067, Kl. 285-41).
Es ist ein Nachteil dieser Vorrichtungen, dass ihr Einsatzbereich begrenzt ist. Die erwähnten Vorrichtungen können nicht bei voneinander getrennter Metall- und Betonwand verwendet werden, da bei der getrennten Ausführung der Wände die durch die Wärmeausdehnung der Rohrleitung hervorgerufenen Kräfte, welche auf die Metallwand übertragen werden, den Verlust der Standfestigkeit der letzteren zur Folge haben.
Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, die obenerwähnten Nachteile zu beseitigen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung zum hermetischen Abdichten von Hochtemperatur-Rohrleitungen derartig zu vervollkommnen, dass diese Rohrleitungen mit hoher Zuverlässigkeit hermetisch abgedichtet werden.
Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, dass bei der Vorrichtung zum hermetischen Abdichten von Hochtempera- tur-Rohrleitungen in Wänden, welche aus einem in einer Wand eingebauten Hohlteil besteht, das hermetisch mit der durch dieses Hohlteil geführten Rohrleitung mittels eines Wellblechelements verbunden ist, welches koaxial zu dieser Rohrleitung liegt und mit ihr verbunden ist, erfindungsgemäss noch mindestens ein zusätzliches, die Rohrleitung umfassendes Hohlteil vorhanden ist, welches mit einem zweiten ähnlichen Wellblechelement, dessen Durchmesser gleich dem des obenerwähnten ersten Wellblechelements ist und das in einer Reihe mit dem ersten Hohlteil liegt, versehen ist, wobei das zusätzliche Hohlteil und das zweite Wellblechelement mit dem ersten Hohlteil und dem ersten Wellblechelement so verbunden sind,
dass zwischen ihnen ein geschlossener Raum entsteht.
Zweckmässigerweise wird bei der Vorrichtung das erste Wellblechelement mit seinem einen Ende am zusätzlichen Hohlteil und mit seinem anderen Ende an dem ersten Hohlteil befestigt.
Es ist auch zweckmässig. dass bei der Vorrichtung das zweite Wellblechelement mit seinem einen Ende am ersten Hohlteil und mit seinen andern Ende am zusätzlichen Hohlteil befestigt wird.
Dank einer solchen konstruktiven Ausführung der Vorrichtung wird eine höhere Zuverlässigkeit der hermetischen Abdichtung der Hochtemperatur-Rohrleitung gewährleistet, da bei der Zerstörung von einem der Wellblechelemente nicht die ganze Vorrichtung undicht wird. Ausserdem ermöglicht das Vorhandensein des erwähnten geschlossenen Raums, rechtzeitig die Zerstörung eines der Wellblechelemente zu entdecken.
Die Verwendung von Wellblechelementen mit dem gleichen Durchmesser ermöglicht es auch, eine hochzuverlässige hermetische Abdichtung bei minimalem Preis der Vorrichtung zu erzielen.
Nachstehend wird die vorgeschlagene Erfindung unter Beifügung von die Erfindung illustrierenden Zeichnungen beispielsweise ausführlich beschrieben; es zeigt:
Fig. 1 die Gesamtansicht der Vorrichtung zum hermetischen Abdichten von Hochtemperatur-Rohrleitungen in Wänden und
Fig. Fig. 2 die Gesamtansicht von zwei analogen Vorrichtungen, die symmetrisch in bezug auf eine Ringscheibe der Rohrleitung angeordnet sowie zwischen einer Metallwand und einer Betonwand angebracht sind.
Die Vorrichtung zum hermetischen Abdichten von Hochtemperatur-Rohrleitungen enthält ein Hohlteil 1 (Fig. 1), dessen Flansche 2 und 3 nach aussen herausragen.
Mit Hilfe des Flansches 3 ist das erwähnte Hohlteil 1 direkt an einer Metallwand 4 befestigt, welche zusammen mit der Betonwand 5 ausgeführt ist. Hierbei ist eine Rohrleitung 6 mit einer Wärmeschutzisolation 7 durch das Hohlteil 1 geführt.
Am Flansch 2 ist ein Wellblechelement 8 befestigt, dessen gegenüberliegendes Ende am nach innen ragenden Flansch 9 eines zusätzlichen Hohlteils 10 befestigt ist, welches das Wellblechelement 8 umfasst, wobei ein nach innen ragender Flansch 11 mit einem zusätzlichen Wellblechelement 12 verbunden ist, das denselben Durchmesser wie das obenerwähnte Wellblechelement 8 besitzt.
Das Wellblechelement 12 ist mit Hilfe des Flansches 3 mit dem Hohlteil 1 verbunden. Infolge der beschriebenen Verbindung des Hohlteils 1 und seines Wellblechelements 8 mit dem zusätzlichen Hohlteil 10 und seinem Wellblechelement 12 entsteht ein geschlossener Raum 13.
Der erwähnte Flansch 9 ist starr mit der Rohrleitung 6 über eine Ringscheibe 14, welche an der Rohrleitung befestigt und mit einer Wärmeschutzisolation 15 versehen ist, verbunden.
Zum Prüfen der hermetischen Abdichtung des Raums 13 ist das Hohlteil 10 über einen Stutzen 16 mit einer (in der Zeichnung nicht abgebildeten) Signaleinrichtung verbunden.
Die Rohrleitung 6 ist mit Hilfe einer der bekannten Befestigungsvorrichtungen 18 mit einer Wand 17 verbunden.
In Fig. 2 sind zwei Vorrichtungen abgebildet, welche in konstruktiver Hinsicht analog der obenbeschriebenen sind.
Beide Vorrichtungen sind miteinander durch eine Ringscheibe 19 verbunden, welche auf der Rohrleitung 6 befestigt und mit einer Wärmeschutzisolation 20 versehen ist.
Ein Hohlteil 21 besitzt nach aussen herausragende Flansche 22 und 23. Mit Hilfe des Flansches 22 ist das erwähnte Hohlteil 21 direkt an einer Wand 5 befestigt. Hierbei ist die mit einer Wärmeschutzisolation 24 versehene Rohrleitung 6 durch das Hohlteil geführt. Am Flansch 23 des Hohlteils 21 ist ein Wellblechelement 25 befestigt, wobei sein gegenüberliegendes Ende mit dem nach innen ragenden Flansch 26 eines Hohlteils 27, welches das Wellblechelement 25 umfasst, verbunden ist.
Der erwähnte Flansch 26 ist starr mit der Ringscheibe 19 verbunden. Der nach innen ragende Flansch 28 des Hohlteils 27 ist mit dem einen Ende eines Wellblechelements 29 verbunden, welches das Hohlteil 21 umfasst. Das andere Ende des Wellblechelements 29 ist am Flansch 22 befestigt.
Dank einer solchen Verbindung des Hohlteils 27 und des Wellblechelements 29 mit dem Hohlteil 21 und dem Wellblechelement 25 entsteht der geschlossene Raum 30.
Das Vorhandensein der beiden erwähnten Vorrichtungen zum hermetischen Abdichten der Hochtemperaturleitung, welche durch zwei Wände geführt ist, ermöglicht es, durch eine Doppelbarriere aus den Wellblechelementen 8 und 12 einen Raum 31 von einem Raum 32 und durch eine Doppelbarriere aus Wellblechelementen 25 und 29 den Raum 31 von einem Raum 33 zu isolieren. Die Räume 31 und 32 können mit Gasen, Dämpfen, Flüssigkeiten oder andern analogen Medien gefüllt sein, welche infolge des beschriebenen Schutzes nicht in die Umgebungsluft 33 gelangen können.
Die Vorrichtung zum hermetischen Abdichten von Rohrleitungen in Wänden gemäss der in Fig. 1 abgebildeten Ausführungsform arbeitet folgendermassen:
Die Rohrleitung ist, wenn in ihr ein erwärmtes Medium, z. B. Flüssigkeit, Dampf usw., befördert wird, imstande, sich auszudehnen und bei ihrer Abkühlung sich zusammenziehen.
Die Wellblechelemente 8 und 12 sind biegsame Elemente, welche bei der Ausdehnung der Rohrleitung sich verlängern und bei der Kontraktion der Rohrleitung sich zusammenziehen können.
Das Aufnehmen der Verformung der Rohrleitung durch die Wellblechelemente 8 und 12 vermindert die Verformung der Wand 4, der Schweissverbindungen und der anderen Vorrichtungsteile und senkt die Spannungen in diesen Bauteilen, wodurch eine dauernde hermetische Abdichtung durch die Vorrichtung ermöglicht wird.
Hierbei wirkt der geschlossene, hermetisch abgedichtete Raum 13 als Doppelbarriere, da die Zerstörung des einen der ihn bildenden Wellblechelemente 8 und 12 noch veranlasst, dass die ganze Vorrichtung undicht wird.
Ausserdem ermöglicht das Vorhandensein des geschlossenen, hermetisch abgedichten Raums 13 es, die Zerstörung eines beliebigen der Wellblechelemente durch Aufsetzen einer Signaleinrichtung auf den Stutzen 16 rechtzeitig zu entdecken, bevor ein vollkommenes Undichtwerden eintritt.
Die Wirkungsweise der in Fig. 2 abgebildeten Ausführungsform ist analog der in Fig. 1 abgebildeten Vorrichtung. Der einzige Unterschied besteht darin, dass bei der Ausdehnung der Rohrleitung die Wellblechelemente 8 und 12 sich verlängern, während die Wellblechelemente 25 und 29 sich zusammenziehen.
Bei der Kontraktion der Rohrleitung ziehen sich die Wellblechelemente 8 und 12 zusammen, während die Wellblechelemente 25 und 29 sich verlängern. Ausserdem ist der vorhandene, zusätzliche, hermetisch abgedichtete Raum 30 eine zusätzliche Doppelbarriere und auch bei dieser Ausführungsform wird die Wahrscheinlichkeit des Undichtwerdens vermindert. Fehler in der hermetischen Abdichtung des Raums 30 können rechtzeitig mit Hilfe des Stutzens 16, der ebenfalls mit einer (in der Zeichnung nicht abgebildeten) Signaleinrichtung verbunden ist, entdeckt werden.