DE2312757A1

DE2312757A1 - Rohrhalterung

Info

Publication number: DE2312757A1
Application number: DE2312757A
Authority: DE
Inventors: Henricus Joannes Knol
Original assignee: Lummus Co
Current assignee: CB&I Technology Inc
Priority date: 1972-03-14
Filing date: 1973-03-14
Publication date: 1973-09-27
Also published as: US3844515A; NL7203369A; FR2176384A5

Description

DIPL.-CHEM. DR. ALFRED SCHÖN PATENTANWÄLTE

S/L 17-4

THE LUMMUS COMPANY, Bloomfield, N.J. / USA

Rohrhalterung

In bestimmten Heizvorrichtungen werden serpentinartige Förderrohre an der Wand unter Verwendung einer Rohrhalterung festgehalten. Bei den bekannten Rohrhalterungen dieser Art sind die Tragarme im Inneren an der Wand der Heizvorrichtung befestigt. Oiese Tragarme, die während des Betriebs der Heizvorrichtung der Einwirkung hoher Temperaturen ausgesetzt sind, besitzen nur eine begrenzte Lebensdauer, da sie stark korrodiert werden. Die Korrosion ist teilweise auf Metalle zurückzuführen, die in dem flüssigen Brennstoff enthalten sind, der in der Heizvorrichtung verbrannt wird. Diese Metalle setzen sich auf den Tragarmen in Form von Asche ab. Das in flüssigen Treibstoffen enthaltene Vanadium wird in Vanadinpentoxid umgewandelt, das insbesondere in Gegenwart von Natriumverbindungen flüssig ist und die Hauptürsache für die Korrosion der Tragarme darstellt. Sogar dann, wenn widerstandsfähige Legierungen als Material für die Tragarme verwendet werden, beispielsweise einer Legierung aus 50 % Chrom und 50 % Nickel, werden die Tragarme nach relativ kurzer Zeit

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in einem solchen Ausmaße angegriffen, daß sie ersetzt werden müssen.

Dieses Ersetzen bedingt das Abschalten der Heizvorrichtung während einer relativ langen Zeitspanne, da man im Inneren der Heizvorrichtung nach einer bestimmten Abkühlperiode die Tragarme auswechseln muß.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Rohrhalterung, welcher nicht mehr die vorstehend geschilderten Nachteile anhaften. Es soll eine Rohrhalterung geschaffen werden, die ohne Unterbrechen des Betriebes der Heizvorrichtung ausgewechselt werden kann.

Erfindungsgemäß erstreckt sich der Tragarm einer Rohrhalterung mit einem leichten Spiel durch die Wand der Heizvorrichtung und ist drehbar an einer horizontal verlaufenden Querwelle außer halb der Heizvorrichtung befestigt, wobei der Tragarm außerdem lösbar an der horizontalen Querwelle angebracht ist, so daß er außerhalb der Heizvorrichtung ersetzt werden kann.

Auf diese Weise ist es möglich, einen korrodierten Tragarm so weit nach außen zu bewegen, daß er sich vollständig außerhalb der Heizvorrichtung befindet, worauf er abgenommen und durch einen neuen Tragarm ersetzt wird, der anschließend in das Innere der Heizvorrichtung durch eine Drehbewegung gebracht wird. Während des letzten Teils dieser Drehbewegung erfaßt der Trag arm das zu haltende Rohr, und zwar auch dann, wenn dieses in der Zwischenzeit etwas abgesackt ist, so daß das Rohr erneut in der genauen Position gehalten wird.

Auf diese Weise muß die Heizvorrichtung während des Austausches des Tragarmes nicht außer Betrieb gesetzt werden, da keine Manipulationen im Inneren der Heizvorrichtung durchgeführt werden müssen.

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Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist der Tragarm gegenüber einer unerwünschten Drehung mittels eines lösbaren Blockierungselements blockiert, das außerhalb der Heizvorrichtung betätigt wird.

Die erfindungsgemäße Rohrhalterung besitzt den weiteren wichtigen Vorteil, daß sie wahlweise derartig ausgestattet werden kann, daß durch ein Ausüben einer Drehkraft auf den Tragarm dieser in Richtung auf das Innere der Heizvorrichtung bewegt werden kann.

Auf diese Weise bleibt der Tragarm während des Betriebes drehbar, so daß es möglich ist, daß er geringfügige Bewegungen ausübt, was dann von Wichtigkeit ist, wenn beispielsweise die Rohrhalterung in der Nähe des fixierten Einlaß- oder Auslaßabschnittes des Rohres angeordnet ist. Es ist natürlich möglich, ein Rohr durch eine Vielzahl von Tragarmen zu stützen, von denen nur einige während des Betriebes drehbar sind, während sich die anderen in verriegelter Position befinden.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert, welche einige Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Rohrhalterung wiedergeben. Es zeigen:

Fig. 1 einen vertikalen Querschnitt durch die Ebene I-I von Fig. 2 einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rohrhalterung, in welcher der Tragarm gegenüber einer Drehung blockiert ist.

Fig. 2 eine Seitenansicht der Rohrhalterung der Fig. 1. Fig. 3 einen Querschnitt längs der Linie III-III von Fig. 1.

Fig. 4 einen vertikalen Querschnitt einer Abänderung einer erfindungsgemäßen Rohrhalterung, die während des Betriebes gedreht werden kann.

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Fig. 5 einen Teilvertikalquerschnitt und eine Teilseitenansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rohrhalterung.

Die durch die Fig. 1 bis 3 wiedergegebene Rohrhalterung dient dazu, ein Bündel von Rohren zu halten, die aus vertikalen Rohrabschnitten 1 bestehen, welche im Inneren einer Heizvorrichtung, beispielsweise eines Boilers, angebracht sind.

Die Rohrhalterung besteht aus einem flachen Tragarm 2, der sich in einer vertikalen Ebene erstreckt und an seinem oberen Rand 3 mit einer" Ausnehmung 4 versehen ist, die das Rohr 1 an einer Biegung hält. Der Tragarm 2 erstreckt sich mit einem leichten Spiel durch die Wand 5 der Heizvorrichtung, welche flache Metallplatten 5¹ an der Außenseite und eine Mauerwerkschicht 5" auf der Innenseite aufweist.

Der Tragarm 2 paßt zwischen 2 parallele Tragbänder 6. Um den Tragarm an den Bändern 6 zu befestigen, werden Schraubbolzen 7 verwendet, die mit Muttern versehen sind und sich durch fluchtende Bohrungen in den Bändern 6 sowie in dem Tragarm 2 erstrecken. Anstelle der Bohrungen können die Bänder auch Löcher aufweisen, die in der Längsrichtung der Bänder verlängert sind, so daß der Tragarm 2 bezüglich der Bänder eingestellt werden kann.

Die Bänder 6 sind durch eine Querrippe 8 miteinander verbunden, die sich unterhalb des Tragarms 2 erstreckt und mit beiden Bändern 6 verschweißt ist.

An ihren oberen Enden sind die Bänder 6 lösbar und drehbar an einer horizontalen Querwelle 9 befestigt. Die Welle 9 erstreckt sich durch 2 Ansätze 10 an der Außenseite der oberen Enden der Bänder 6, wobei diese Ansätze an einem oberen Winkelprofil 11, beispielsweise einem Winkeleisen, befestigt sind, das mit den Platten 5¹ der Wand 5 der Heizvorrichtung verschweißt ist.

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Die horizontale Querwelle 9 ist an einem ihrer Enden mit einem Kopfstück 9' versehen, das an einem der Ansätze 10 anliegt, während das andere Ende, das sich frei aus dem anderen Ansatz heraus erstreckt, eine Querbohrung aufweist, in welcher ein Splint 12 als entfernbare Sicherungseinrichtung eingesetzt ist.

Die Bänder 6 können mittels eines lösbaren Rastelements in im wesentlichen vertikaler Position einrastbar sein, und zwar mittels eines horizontalen Schraubbolzens 13, der sich durch eine Bohrung in den Platten 5¹ der Wand 5 der Heizvorrichtung erstreckt, sowie mittels einer fluchtenden Bohrung in einem unteren Winkelprofil 14, das mit den Platten 5¹ verschweißt ist. Der Schraubbolzen 13 erstreckt sich zu der Außenseite zwischen den Bändern 6 und trägt eine ringförmige Festklemmplatte 15, die mittels einer Mutter 16, die auf den Schraubbolzen 13 aufgeschraubt und mit einem Griff versehen ist, festgehalten wird. Die Festklemmplatte 15 liegt an dem unteren Teil der Bänder 6 an der Seite an, die der Heizvorrichtung abgewendet ist.

Ein Abstandsring 17 an dem Schraubbolzen 13 ist in eingerasteter Position der Bänder 6 zwischen dem unteren Winkelprofil 14 und den Bändern eingeschlossen. Durch eine geeignete Auswahl der Dicke des Abstandsringes 17 kann die genaue Endposition des Tragarms 2 erhalten werden. In dieser Position ist der Tragarm durch das Zusammenwirken der Bänder 6, des Schraubbolzens 13, der Festklemmplatte 15 und der Mutter 16 arretiert.

Bei der durch die Fig. 1 bis 3 wiedergegebene Ausführungsform liegen die Achse der horizontalen Querwelle 9 sowie die horizontale Mittellinie 18 des Rohrabschnitts, der von dem Tragarm erfaßt wird, im wesentlichen in einer gemeinsamen horizontalen Ebene.

Der untere Rand 19 der Öffnungen der Wand 5, durch welche sich der Tragarm erstreckt, liegt in einer zylindrischen Fläche, von welcher die Achse mit der Achse der horizontalen Querwelle 9

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zusammenfällt. Der untere Rand 20 des Tragarms 2 liegt in einer zylindrischen Fläche, von der die Achse mit der Achse der hori zontalen Querwelle 9 zusammenfällt, was den unteren Abschnitt des Tragarms, der der Öffnung in der Wand zugeordnet ist, betrifft, während der untere Rand des restlichen Abschnitts entweder auf der zylindrischen Fläche oder innerhalb dieser Fläche liegt.

Um ein leichtes Spiel zwischen dem Tragarm 2 und der Mauerwerk schicht 5" der Wand der Heizvorrichtung zu erzielen, wird Papier, insbesondere Kraftpapier, um den Tragarm gewickelt, bevor das Mauerwerk 5" errichtet wird. Nachdem das Papier abgebrannt ist, liegt ein ausreichendes Spiel zwischen dem Tragarm und dem Mauerwerk 5" vor, so daß sich der Tragarm 2 etwas ausdehnen kann, wenn er während des Betriebs erhitzt wird.

Ist der Tragarm 2 in einem solchen Ausmaß korrodiert, daß er ausgewechselt werden muß, dann wird die Mutter 16 gelockert, worauf die Bänder 6 zusammen mit dem Tragarm, der zwischen den Bändern festgeklemmt ist, nach außen gedreht werden, bis der Tragarm sich vollständig außerhalb der Wand 5 der Heizvorrichtung befindet. Danach wird der Splint 12 entfernt, worauf die horizontale Querwelle 9 aus den Ansätzen 10 herausgezogen wird, so daß die Bänder 6 und der dazwischen liegende Tragarm 2 voneinander getrennt werden. Nach der Entfernung der Schraubbolzen 7 kann der korrodierte Tragarm 2 entfernt und durch einen neuen Tragarm ersetzt werden, der zwischen den Bändern 6 mittels der Schraubbolzen 7 befestigt wird, worauf die Bänder 6 drehbar an der horizontalen Querwelle 9 befestigt werden. Danach werden die Bänder 6 in das Innere der Heizvorrichtung zusammen mit dem Tragarm 2 in einer solchen Weise eingeführt, daß die Ausnehmung an dem oberen Rand 3 des Tragarms 2 die Biegung des Rohres 1 wäh rend des letzten Teils seiner Drehung erfaßt, und zwar auch dann, wenn das Rohr etwas an seiner Biegung zusammengesackt ist.

Sobald die unteren Enden der Bänder 6 gegen den Abstandsring 17 anstoßen, so daß der Tragarm 2 seine korrekte Position erreicht hat, wird die ringförmige Festklemmplatte 15 an die Bänder 6 mit tels der Mutter 16 angelegt, so daß der Tragarm 2 erneut in sei-

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ner korrekten Position arretiert ist.

Wenn auch in vielen Fällen keine besondere Abdichtungsmaßnahmen im Hinblick auf das kleine Spiel zwischen den flachen Seitenflächen 21 und der abgerundeten unteren Kante des Tragarms einerseits und der öffnung in der Wand 5 der Heizvorrichtung andererseits erforderlich sind, so ist es dennoch möglich, eine Dichtung

22 auf beiden Seiten der Öffnung in der Wand 5 der Heizvorrichtung zwischen der Wand 5 und einem Abdichtungsring 23 vorzusehen, der an die Bänder 6 angeschweißt ist und seitlich von diesen Bändern wegsteht. Das Abdichtungsmaterial 22 kann mit dem Abdichtungsring

23 verbunden sein.

Die Eig. 4 zeigt eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rohrhalterung, bei welcher der Tragarm 2 auch während des Betriebs drehbar ist. Dies kann dann beispielsweise von Bedeutung sein, wenn der Tragarm 2 in der Nähe des fixierten Einlaßoder Auslaßabschnitts der Rohrbündel angeordnet ist.

Zu diesem Zweck sind im wesentlichen dreieckige Träger 24 anstelle der Bänder 6 vorgesehen, die wiederum mittels einer Querrippe 8 verbunden sind, und zwischen denen der Tragarm 2 mittels der Schraubbolzen 7 befestigt ist. Die dreieckigen Tragplatten sind lösbar und drehbar an ihren oberen Enden an der horizontalen Querwelle 9 in der gleichen Weise wie die Bänder 6 gemäß den Ausfuhrungsformen 1 bis 3 befestigt.

Eine Kraft wird auf die Tragplatten 24 an der Seite der horizontalen Querwelle 9, die der Heizvorrichtung abgekehrt ist, ausgeübt, wobei die Kraft eine vertikal nach unten gerichtete Komponente aufweist. Es ist beispielsweise möglich, ein Gewicht an die Tragplatten 24 an der Stelle 25 aufzuhängen. Wahlweise kann die Kraft durch eine Feder oder dergleichen ausgeübt werden. Infolge dieser Kraft wird eine urehkraft auf den Tragarm 2 über die Tragplatten 24 und die Schraubbolzen 7 ausgeübt, so daß der Tragarm in Richtung auf das Innere der Heizvorrichtung geführt wird.

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Bei dieser Ausführungsform ist es möglich, eine nicht gezeigte Dichtung auf beiden Seiten der öffnung in der //and 5 zwischen dieser i.'and und einen nicht gezeigten Abdichtungsring vorzusehen, der wiederum mit der Wand 5 verbunden sein kann, beispielsweise mittels Schraubbolzen.

Ist nach einiger Zeit der Tragarm 2 in einer solchen Außmaß korrodiert, daß er ersetzt werden nuß, dann werden die Tragplatten 24 in Aufwärtsrichtung so lange gedreht, bis der Tragarm vollständig außerhalb der Heizvorrichtung liegt. Danach kann der Tragarm entfernt werden, worauf ein neuer Tragarm in der vorstehend beschriebenen Weise eingebaut werden kann.

Die Fig. 5 zeigt zwei erfindungsgemäße Rohrhalterungen hintereinander in übereinander versetztem Zustand, die dazu geeignet sind, ein Bündel von Rohren zu halten, die horizontale Rohrabschnitte 26 aufweisen. Im Hinblick auf den begrenzten Raum zwischen aufeinanderfolgenden horizontalen Rohren ist die Achse der horizontalen Querwelle 27, an welcher die Tragplatten 24 befestigt sind, nicht in der gleichen Ebene wie die horizontale Achse 29 des Rohrabschnitts, der auf dem Tragarm 28 aufliegt, angeordnet, sondern auf einer Höhe oberhalb der Ebene der Achse des Rohrabschnitts in einem Abstand, der ungefähr dem dreifachen des Rohrdurchmessers entspricht.

Auf diese Weise kann die Höhe des Tragarms 28 vermindert werden, so daß er durch eine Drehung der Tragplatten 24 um einen Winkel von ungefähr 45 aus der Heizvorrichtung herausgebracht werden kann.

Natürlich besitzt die Konstruktion des Tragarms 2 gemäß der Fig. 1 bis 4, bei welcher der Tragarm um einen Kinkel von 90 gedreht wird, im Vergleich zu der Konstruktion gemäß der Fig. 5 den Vorteil, daß die Ausnehmung 4 an dem oberen Rand 3 des Tragarms 2 sich in einer im wesentlichen vertikalen Richtung während des letzten Teils der Drehung nach innen bewegt, wodurch das Erfassen des Rohrabschnitts sowie das Anheben des Rohrabschnitts

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in die korrekte Position erleichtert wird.

Beide Bänder 6 (Fig. 1 bis 3) sowie die Tragplatten 24 (Fig. bis 5) weisen einen abgerundeten oberen Abschnitt 30 auf, durch welchen sich die horizontalen Querwellen 9 bzw. 27 zentral erstrecken.

Wenn auch gemäß der Ausführungsform von Fig. 5 der Tragarm während des Betriebs drehbar ist, so ist es dennoch möglich, den Tragarm 28 mit den Bändern 6 gemäß der Fig. 1 bis 3 zu verbinden.

Bei der durch die Fig. 5 wiedergegebene Ausführungsform kann der Tragarm 28 ebenfalls durch einen neuen Tragarm außerhalb der Heizvorrichtung nach einer Korrosion ersetzt werden.

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Claims

Patentansprüche

1.) Rohrhalterung zum Halten eines Rohres iir, Inneren einer Heizvorrichtung, bestehend aus einem Tragarm, der sich in einer vertikalen Ebene erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Tragarm (2, 28) durch die Viand (5) der Heizeinrichtung durch eine Öffnung in der Wand erstreckt und drehbar an einer horizontalen Querwelle (9, 27) außerhalb der Heizvorrichtung befestigt ist, wobei der Tragarm lösbar mit der Querwelle in einer solchen Weise verbunden ist, daß die Rohrhalterung entfernt werden kann, ohne daß dabei der Betrieb der Heizvorrichtung unterbrochen wird.

2. Rohrhalterung nach Anspruch 1, dadurch gtekennzeichnet, daß der Tragarm (2, 28) gegen eine Drehung durch ein lösbares Rege- lung se lernen t .{13, 14, 15, 16, 17),das außerhalb der Heizeinrichtung betätigt werden kann, gesichert ist.

3. Rohrhalterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, um eine Drehkraft aufden Trag arm (28) auszuüben, um diesen in das Innere der Heizvorrichtung zu bewegen.

4. Rohrhalterung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Achse der horizontalen Querwelle(9) und die Achse des Rohrabschnittes, welcher auf dem Tragarm (2) aufliegt, in einer gemeinsamen im wesentlichen horizontalen Ebene liegen.

5. Rohrhalterung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, daß die Achse der horizontalen Querwelle(27) höher angeordnet ist, als die Achse des Rohrabschnittes, der von dem Tragarm (28) gehalten wird.

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6. lohrhalterung nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Rand (19) des Tragarms (2) wenigstens teilweise auf einer zylindrischen Oberfläche und zum Rest in dieser Oberfläche liegt, die koaxial zu der horizontalen Querwelle(9) verläuft, wobei der untere Rand(19)sich relativ zu der?, unteren Rand der öffnung in der Viand (5) der Heizvorrichtung, durch welche sich der Tragarm erstreckt, bewegt, und dieser untere Rand der öffnung auf der gleichen zylindrischen Oberfläche liegt, die zu der horizontalen Querwelle (9) koaxial angeordnet ist.

7. Rohrhalterung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragarm (2,2 8) an einen Träger (6, 24) befestigt ist, wobei der Träger lösbar und drehbar an der horizontalen Welle (9, 27J an einer Stelle angebracht ist, die sich an den oberen Ende des Trägers befindet.

8. Rohrhalterung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die horizontale Querwelle (9) lösbar durch wenigstens einen Ansatz (10) gehalten wird, der sich an dem oberen Ende des Trägers (6, 24) befindet.

9. Rohrhalterung nach den Ansprüchen 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Trägern (6,24) angeordnet sind, wobei die Träger durch wenigstens eine Querrippe (8) miteinander verbunden sind.

10. Rohrhalterung nach den Ansprüchen 7, 8 oder 9, dadurch' gekennzeichnet, daß die Träger (6) aus lösbaren Bändern bestehen, wobei sich ein an der Viand (5) der Heizvorrichtung befestigter Schraubbolzen zwischen diesen Trägern erstreckt,und eine von diesem Schraubbolzen gehaltene Festklemmplatte (15) gegen die Träger andrückbar ist, um den Arm (2) in arretierter Stellung zu halten.

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11. Rohrhalterung nach den Ansprüchen 7,8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Träger (24) plattförmig und mittels eines Gewichtes, einer Feder oder dergleichen belastbar sind.

12. Rohrhalterung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dichtung (22) zwischen der Wand (5) der Heizvorrichtung und einem Abdichtungsring (23) auf beiden Seiten der öffnung in der Wand, durch welche sich der Tragarm (2, 28) erstreckt, vorgesehen ist, wobei der Abdichtungsring (23) an den Trägern in ihrer arretierten Position fixiert ist.

13. Rohrhalterungsanordnung, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Rohrhalterungen gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, die in voneinander versetztem Zustand zum Halten eines Bündels von Rohren mit horizontalen Rohräbschnitten in verschiedenen Höhen angeordnet sind.

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