DE2264298A1

DE2264298A1 - Verfahren zum emaillieren von rippenrohren

Info

Publication number: DE2264298A1
Application number: DE19722264298
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl Ing Eibel
Original assignee: GOEPPNER KAISERSLAUTERN EISEN
Current assignee: GOEPPNER KAISERSLAUTERN EISEN
Priority date: 1972-12-30
Filing date: 1972-12-30
Publication date: 1974-07-11
Also published as: CH589147A5; GB1394958A; DE2264298B2; FR2212443A1; DE2264298C3; IT1000660B; FR2212443B1

Description

DIPL.-ING. C. STOEPEL · DIPL.-ING. SV. GOLLVITZER · DIPL.-ING. F. W. MOLL

674 LANDAU/PFALZ · ΑΛΙ SCHÜTZENHOF

TEI.. 06341/3000,6035 · TELEX 453333

28. Dezember 1972 N

Eisenwerke Kaiserslautern GmI)H₁ Kaiserslautern

"Verfahren zum Emaillieren von Rippenrohren"

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Emaillieren von Rippenrohren, wie sie in der chemischen Industrie für die Rückkühlung von Medien im immer größeren Umfang Verwendung finden.

Diese Rippenrohre bestehen aus Stahl und tragen eine außen kaltaufgewalzte Schraubenwendel aus Stahlblech. Diese Rohre erfüllen in aller Regel die an sie gestellten Anforderungen, insbesondere, was Festigkeit und Wärmeübergang in den Berührungsbereichen zwischen Außenseite des Rohres und Stahlblechwendel betrifft.

V.^rerden aggressive Medien durch die Rohre geführt, müssen diese innen emailliert werden. Der Emailliervorgang, insbesondere dann, wenn es sich um die Erreichung von säurefestem Email handelt, läßt sich jedoch bei den vorstehend beschriebenen Rippenrohren nicht durchführen.

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Es hat sich gezeigt, daß durch den mit dem Emaillieren verbundenen mehrfachen Brennprozeß die Rippen nicht mehr auf der Außenwandung des Rohres haften, also der WärmeUbergang gestört und damit die gewünschte Funktion nicht mehr gegeben ist. Des weiteren verzundern die Rippen in hohem Maße, was deren mechanische Festigkeit und auch den Wärmeübergang weiterhin verschlechtert.

Man hat sich demgemäß bisher damit geholfen, daß man einfach Rippenrohre der vorbeschriebenen Form verwendete, wohlwissend, daß sie häufig ausgetauscht werden müssen oder man verwendete ein zwar innen emailliertes Rohr, das aber -keine kaltaufgewalzte Stahlblechwendel aufweist, sondern lediglich eine aus dem Wandungsmaterial des Rohres herausgearbeitete Wendel trägt. Es liegt auf der Hand, daß hier die zum Wärmeübergang zur Verfugung stehende Fläche außerordentlich viel kleiner als bei den Rohren mit den Stahlblechrippen ist und demgemäß in aller Regel ungenügend ist.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, Mittel und Wege zu finden, wie ein Stahlrohr mit auf dessen Außenwandung kaltaufgewalzter Stahlblechschraubenwendel auf seiner Innenwandung einwandfrei emailliert, insbesondere auch säurefest emailliert werden kann, ohne daß sich die Stahlblechwendel infolge der beim Eraailliervorgang auftretenden Ilitzebeanspruchung verzieht und von der Rohraußenfläche löst und/oder weitgehend verzundert.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Innenemaillieren von Stahlrohren mit auf dessen Außenmantel kaltaufgewalzter Stahlblechwendel dadurch, daß die durch die Außenwandung des Rohres und die Blechwendel begrenzten Räume mit einem die Blechwendel in

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ihrer Lage fixierenden und deren Oberfläche gegen den Einfluß von Luft abdeckenden, die beim Emaillier— Vorgang auftretenden Hitze ertragenden Material ausgefüllt sind.

Es hat sich gezeigt, daß sich als solches Material vorzugsweise Formsand außerordentlich gut eignet.

Zur Durchführung dieses Verfahrens kann eine Vorrichtung dienen, die im wesentlichen aus einem metallischen Außenrohr mit einem Innendurchmesser besteht, der dem Außendurchmesser der Stahlblechwendel entspricht, an seinem einen Ende mit einem Deckel verschlossen ist, der mittig eine dem Durchmesser des zu emaillierenden Rohres entsprechende Durchbrechung aufweist und an seinem anderen Ende mit einem Handhabungsbügel versehen ist.

Eine andere vorteilhafte Ausbildung der Vorrichtung sieht eine waagerechte Lagerung für dieses Außenrohr vor, der einerseits eine Wärmequelle mit einem dem Durchmesser des zu emaillierenden Rohres angepaßten Mundstück und andererseits ein Abzug zugeordnet ist.

Durch die erfindungsgemäße Ausfüllung der Räume zwischen Außenfläche des zu emaillierenden Rohres und der Stahlblechwendel bleibt letztere stets unter Spannung und haftet auf dem Rohr nach dem mit dem Emaillieren verbundenen Brennprozeß genauso einwandfrei wie vorher. Eine Verzunderung des Bleches der Wendel kann nicht eintreten.

V/eitere Merkmale der Erfindung und Einzelheiten der durch dieselbe erzielten Vorteile ergeben sich aus der' nachfolgenden Beschreibung der in der Anlage beigefügten Zeichnung rein beispielsweise und schematisch dargestellter erfindungswesentlicher Einzelheiten.

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Fig. i zeigt ein Rippenrohr in seinem Ausgangszustand,

Fig. 2 zeigt dasselbe Rippenrohr mit aufgefüllten Räumen zwischen Außenwandung und Stahlblechwendel, die

Fig. 3 und

Fig. 4 zeigen zwei Möglichkeiten der Ausbildung von Vorrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Das zu behandelnde Rohr i kann z. B. eine Länge von bis zu sechs Metern aufweisen, einen Innendurchmesser von 20 mm haben, mit einer Wandstärke von 2,5 bis 3 mm versehen sein und eine Stahlblechwendel tragen, die etwa eine Dicke von i mm hat. Die Unterschiede in der Dicke des Materials einerseits des Rohres und andererseits der Stahlblechwendel sind also recht erheblich. Hierin liegt schon der erste Punkt_fder bisher ein Innenemaillieren solcher Rohre unmöglich erscheinen ließ. Die Stahlblechwendel würde verzundern und abfallen, gegebenenfalls sogar vollständig verglühen.

Erfindungsgemäß werden nun die durch die Außenwandung des Rohres 1 und die Wendel 2 gebildeten Räume 4 mit Material 5, als gut geeignet hat sich hierzu Formsand erwiesen, gefüllt. Hiermit wird zunächst einmal das Verzundern und Verglühen der Stahlblechwendel 2 verhindert, da ihre Oberfläche von der umgebenden Luft abgeschlossen ist.

Beim Ilochheizen während des Emaillierprozesses wird aber auch das Rohr schneller heiß als die Wendel, die nun, nachdem sie nicht mehr frei auf dem Rohrsitz geführt, nicht ausweichen kann und immer unter Spannung bleibt.

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Beim Abkühlen kühlt wiederum das Rohr schneller ab, während die Wendel noch heißer ist und von innen nach außen sich fortschreitend abkühlt. Die bestehenden Schrumpfspannungen können das jeweils äußere und heißere Material noch leicht plastifizieren, so daß sich die Wendel 2 wiederum fest auf die Außenfläche des Rohres 1 aufsetzt. Damit bleibt die ursprünglich vorgesehene Haftung etwa im Bereich des üblichen Preßsitzes zwischen Rohr und Wendel erhalten, was Voraussetzung für den notwendigen guten Wärmeübergang ist.

Der Formsand erträgt ohne weiteres die anzuwendenden Temperaturbereiche, z. B. bei säurefestem Email zwischen 830 bis 900 °C, auch bei mehrfacher Wiederholung des Brennprozesses, was im Durchschnitt vier bis fünfmal, gegebenenfalls auch bis zu achtmal der Fall ist. Nach Abschluß des Verfahrens läßt sich der Formsand ohne weiteres und leicht entfernen.

Es ist möglich, zur Durchführung des Verfahrens ein Außenrohr 6 aus wärmeleitfähigem Material als Brennhilfsmittel vorzusehen, dessen Innendurchmesser dem Außendurchmesser der Stahlblechwendel 2 entspricht. Die gebildeten Räume werden, wie beschrieben, z. B. mit Formsand 5 ausgefüllt. Das obere Ende kann mit einer Schicht 7 aus feuerfestem Kitt verschlossen werden. Das Außenrohr 6 ist des weiteren mit einem Bügel 8 zur Handhabung ausgerüstet. Unter Benutzung des Bügels kann es z. B. mittels einer Hebevorrichtung in einen üblichen Emaillierofen von oben angebracht werden, so daß das Rohr 1 in diesem hängend gebrannt werden kann. Unten ist das Außenrohr 6 mit einem Deckel 9 verschlossen, der mittig eine Durchbrechung zeigt, deren Durchmesser dem Außendurchmesser des Rohres 1 entspricht.

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Eine andere Möglichkeit zur Durchführung des Verfahrens besteht z. B. darin, das Außenrohr 6 mit in der vorbeschriebenen Weise in dieses eingebrachtem Rohr i mit Wendel 2 auf einer Lagervorrichtung 10 waagerecht zu lagern und eine Wärmequelle 11 mit einem Mundstück vorzusehen, das in seinem Durchmesser demjenigen des Rohres 1 entspricht und auf dieses ausgerichtet ist. Es kann dann direkt mit der Rauchgashitze der Wärmequelle gebrannt werden, wobei die zu emaillierende Innenfläche 13 des Rohres 1 gleichzeitig als Kamin für die Wärmequelle dient und zu einem am gegenüberliegenden Ende angeordneten Abzug 14 führt.

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Claims

Patentansprüche

1.) Verfahren zum Emaillieren von Stahlrohren mit auf deren Aussenmantel kalt aufgewalzter Stahlblechwendel, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Aussenwandung der Rohre und der Blechwendel begrenzten Räume mit einem die Blechwendel in ihrer Lage fixierenden und deren Oberfläche gegen den Einfluss der umgebenden Luft ab deckenden, die beim Emailliervorgang auftretenden Hitze ertragenden Material ausgefüllt werden.

2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass als Füllmaterial Formsand angewendet wird.

]5.) Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einem metallischen Aussenrohr mit einem dem Aussendurch messer der Stahlblechwendel entsprechenden Innendurch messer besteht, das an seinem Ende mit einem Deckel ver schlossen ist, der mittig eine dem Durchmesser des zu emaillierenden Rohres entsprechende Durchbrechung auf weist und an seinem anderen Ende mit einem Handhabungs bügel versehen ist.

4.) Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Lagerung zur waagerechten Anordnung des Aussenrohres aufweist, der einerseits eine Wärmequelle mit einem dem Durchmesser des zu emaillierenden Rohres angepassten Mundstück und andererseits ein Abzug zugeordnet ist.

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