DE2703064A1 - Expansion bellows pipe coupling - has bending loads absorbed by protective external bellow housing - Google Patents

Abstract

An expansion bellows (4) which joins two coaxial tube ends (1, 2) is welded to the tubes by two location rings (5, 6). The tube ends are provided with a short internal taper on one tube (3) and an external taper on the other one, in order to partially overlap. A cylindrical housing (8) located concentric with the tubes, protects the outside of the bellow installation. One end flange of the housing is welded to one tube. The opposite housing flange has a clearance hole (9) for the other tube (2), thus any bending load on the pipe coupling is absorbed by the housing assembly (8).

Description

Kompensator für Rohr- o.dgl. Leitungen, und dessen Ver-Compensator for pipe or the like. Lines, and their connection

wendung Die Erfindung bezieht sich auf einen Kompensator für Rohr- o.dgl. Leitungen zum Ausgleich von Wärmedehnungen, bei dem die beiden unterbrochenen, einander überfassenden Leitungsteile vermittels eines Balges außen überbrückt sind, sowie auf dessen Verwendung.application The invention relates to a compensator for pipe or the like. Lines to compensate for thermal expansion, in which the two interrupted, line parts overlapping one another are bridged on the outside by means of a bellows, as well as its use.

Ein bekannter Kompensator dieser Bauart, bei dem das eine Leitungsteil durch den als Faltenbalg ausgebildeten Balg in dessen ganzer axialer Länge hindurchgeführt ist, vermag im wesentlichen nur axiale Dehnungen aufzunehmen.A well-known compensator of this type, in which one part of the line passed through the bellows designed as a bellows in its entire axial length is, can essentially only absorb axial expansions.

Die bekannte Kombination von zwei Kardangelenk-Kompensatoren kann dagegen in Bezug auf die Leitungsachse nur eine seitliche Verlagerung aber keine axialen Dehnungen aufnehmen.The well-known combination of two universal joint expansion joints can on the other hand, only a lateral shift in relation to the line axis but none absorb axial expansions.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen einfach aufgebauten Kompensator zu schaffen, der zusätzlich in größerem Umfang auch seitliche Auslagerungen der Leitung aufzunehmen in der Lage ist. Die Lösung dieser Aufgabe besteht in den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1. Die Erfindung ist in erster Linie bestimmt für Wärmedehnungen ausgesetzten Leitungen an Schachtöfen, insbesondere an Hochöfen.In contrast, the invention is based on the object of a simple to create built-up compensator, the additional to a larger extent also lateral Outsourcing the line is able to accommodate. The solution to this problem consists in the characterizing features of claim 1. The invention is in the first place Line intended for pipes exposed to thermal expansion in shaft furnaces, in particular at blast furnaces.

Schachtöfen mit geschlossener Gicht, wie Hochöfen, die mit Hochdruck betrieben werden, weIsen in der Regel keine vom Schacht getrennte Gicht m~^: auf, auf die die Wärmedehnung des Schachts durch eine æn 4i dieser Stelle liegende Kompensations-Dichtung nicht me<~ Ubertragen wird. Dadurch wird die Wärmedehnung des Schachts auch auf die Gicht übertragen, so daß erhebliche Verlagerungen in den an die Gicht angeschlossenen Leitungen auftreten. Diese Verlagerungen werden beim bekannten Stand der Technik mit Hilfe eines sogenannten Dreigelenk-Kompensators ausgeglichen. Dieser Kompensator ist teuer und außerdem für Leitungen, die mehrere Leitungsknicke oder Vernicht windungen aufweisen,#anwendbar.Shaft furnaces with a closed furnace, such as blast furnaces that operate at high pressure are operated, usually have no gout separated from the shaft, on the thermal expansion of the shaft through a compensation seal located at this point not me <~ is transferred. This will increase the thermal expansion of the shaft as well transmit the gout, so that significant shifts in the at the gout connected lines occur. These shifts are known when State of the art compensated with the help of a so-called three-joint compensator. This compensator is expensive and also for lines with multiple line kinks or have twists and turns, # applicable.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist daher vorgesehen, die geschilderten Nachteile zu vermeiden, was durch die Merkmale des Anspruchs 3 erzielt wird.In a further embodiment of the invention it is therefore provided that to avoid the disadvantages described, which is achieved by the features of claim 3 will.

Besonders vorteilhaft ist die weitere Ausgestaltung nach Anspruch 4. Die neue Kompensationsvorrichtung kann in Leitungen von beliebiger Lage eingebaut werden. Neben Rohrleitungen mit rundem Querschnitt kommen auch andere Querschnittsformen, wie sie bei Leitungen üblich sind, in Betracht.The further embodiment according to claim is particularly advantageous 4. The new compensation device can be installed in pipes in any position will. In addition to pipes with a round cross-section, there are also other cross-sectional shapes, as they are common with lines, into consideration.

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen Jeweils in der oberen Hälfte im Schnitt und in der unteren Hälfte in Ansicht schematisch Fig. 1 einen Kompensator, Fig. 2 eine Kompensationsvorrichtung unter Verwendung des Xompensators nach Fig. 1 und eines an sich bekannten Kardangelenk-Kompensators in Normal lage und Fig. 3 die Kompensationsvorrichtung nach Fig. 2 in ausgelenkter Stellung.Several exemplary embodiments of the invention are shown schematically in the drawing shown. It each show in the upper half in section and in the lower half Half of a schematic view, FIG. 1 shows a compensator, FIG. 2 shows a compensation device using the Xcompensator according to FIG. 1 and a universal joint compensator known per se in the normal position and FIG. 3, the compensation device according to FIG. 2 in a deflected position Position.

Wie Fig. 1 zeigt, sind die beiden rohrförmigen Leitungsteile 1 und 2, die einander überfassen, an ihren und Enden in gleicher Richtungmit gleicher Neigung abgeknickt. Die Uberfassungsstelle 3 ist außen vermittels eines z.B. aus Stahl oder Edelstahl bestehenden Faltenbalges 4 überbrückt, dessen beide Enden über jeweils einen Ring 5 und 6 an den beiden Leitungsteilen 1 und 2 befestigt sind. Am Leitungsteil 1 ist ein mit vier Sichtöffnungen 7 versehenes im wesentlichen zylindrisches Gehäuse 8 angeschweißt, das am gegenUberliegenden Ende eine kreisrunde Öffnung 9 aufweist, die größer ist, als das Außenmaß des Leitungsteils 2. Die beiden Leitungsteile können demgemäß in dem Umfang, wie es die Größe der Öffnung 9 zuläßt, seitlich ausweichen.As Fig. 1 shows, the two tubular line parts 1 and 2, which overlap each other, at their ends and ends in the same direction with the same Incline kinked. The acquisition point 3 is externally by means of e.g. Steel or stainless steel existing bellows 4 bridged, both ends of which over a ring 5 and 6 are each attached to the two line parts 1 and 2. On the line part 1 there is a substantially cylindrical one provided with four viewing openings 7 Housing 8 welded on, which has a circular opening 9 at the opposite end which is larger than the outer dimension of the line part 2. The two line parts can accordingly to the extent, as the size of the opening 9 allows, dodge laterally.

Die Abknickung der Leitungsenden wird zweckmäßig so vorgenommen, daß das in der Leitung strömende Medium an der Uberfassungsstelle 3 nicht aus der Leitung heraus in den Faltenbalg 4 geleitet wird. Vorteilhaft ist eine außen ballige Ausbildung des eingeschobenen Rohr-Endes und eine solche Wahl der Länge der Leitungsteile, daß sich der Spalt an der Überfassungsstelle bei der maximalen Betriebstemperatur zumindest annähernd schließt. Ferner kann der Spalt mit ggf. hitzebeständigem elastischem Dichtungsmaterial ausgefüllt werden.The kinking of the line ends is expediently made so that the medium flowing in the line does not leave the line at the acquisition point 3 is passed out into the bellows 4. A convex design on the outside is advantageous the inserted pipe end and such a choice of the length of the pipe parts, that the gap at the transfer point at the maximum operating temperature at least approximately closes. Furthermore, the gap can optionally be made with heat-resistant elastic Sealing material to be filled.

Die Kompensationsvorrichtung nach Fig. 2 zeigt links den neuen Kompensator und rechts einen Kardangelenk-Kompensator 10, der ebenfalls einen mit zwei Ringen 5 und 6 versehenen Faltenbalg 4 aufweist, der die einander überfassenden Leitungsteile 2 und 11 an ihrer Uberfassungsstelle die vorteilhaft in gleicher Weise wIe die Überfassungsstelle 3 ausgebildet ist, außen über#rUckt. Am Leitungsteil 2 sind zwei Arme 13 und am Leiv steil 11 zwei Arme 14 befestigt, die jeweils über ein Gelenk 15 mit einem Ring 16 verbunden sind. Die Leitungsteile sind, falls erforderlich, mit einer Auskleidung,-z.B. einer feuerfesten Stampfmasse, versehen.The compensation device according to FIG. 2 shows the new compensator on the left and on the right a universal joint compensator 10, which is also one with two rings 5 and 6 provided bellows 4, which the mutually overlapping line parts 2 and 11 at their transfer point, which is advantageous in the same way as the transfer point 3 is formed, on the outside over # back. On the line part 2 are two arms 13 and on Leiv steep 11 two arms 14 attached, each via a joint 15 with a ring 16 are connected. If necessary, the line parts are equipped with a Lining, e.g. a refractory ramming mass.

In Fig. 3 ist anhand von strichpunktierten Hilfslinien veranschaulicht, wie und um welchen Betrag sich die Leitungen 1, 2 und 11 jeweils verlagert haben. Wenn die örtlichen Belastungsverhältnisse es zulassen, kann bei dieser Kompensationsvorrichtung mit Vorteil der Kardangelenk-Kompensation 10 durch einen weiteren Kompensator nach der Erfindung ausgetauscht werden, wobei es weiter vorteilhaft ist, daß die Öffnungen 9 des Gehäuses 8 einander zugekehrt sind. In diesem Fall kann keiner der Faltenbälge 4 mit dem Gewicht eines Gehäuses 8 belastet werden.In Fig. 3 it is illustrated by means of dash-dotted auxiliary lines, how and by what amount lines 1, 2 and 11 have shifted. If the local load conditions allow, this compensation device can be used with the advantage of the universal joint compensation 10 by a further compensator of the invention are exchanged, it is further advantageous that the openings 9 of the housing 8 are facing each other. In this case, neither of the bellows can 4 are loaded with the weight of a housing 8.

- Ansprüche - - Expectations -

Claims (4)

Asi 5 p r ü c h e Kompensator für Rohr- o.dgl. Leitungen zum Ausgleich von Wärmedehnungen, bei dem die beiden unterbrochenen, einander überfassenden Leitungsteile vermittels eines Balges außen überbrückt sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein den Balg (4) einschließendes Gehäuse (8) an dem einen Leitungsteil befestigt ist und am gegenüberliegenden Ende eine Of*nung (9) aurweist, die größer ist, als das bzw. die Außenmaße des anderen Leitungsteils. Asi 5 p r ü c h e compensator for pipe or the like. Lines to compensate of thermal expansion, in which the two interrupted, overlapping line parts are bridged by means of a bellows on the outside, characterized in that a the Housing (8) enclosing bellows (4) is attached to one line part and at the opposite end has an opening (9) which is larger than the or the external dimensions of the other part of the pipe. 2. Kompensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungsenden an der Überfassungsstelle (3) in Jeweils gleicher Richtung abgeknickt sind. 2. Compensator according to claim 1, characterized in that the line ends are kinked at the transfer point (3) in the same direction in each case. 3. Verwendung des Kompensators nach Anspruch 1 oder 2 für eine Kompensationsvorrichtung mit zwei gleichen Kompensatoren, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Jeweiligen Offnungen (9) einander zugewandt sind. 3. Use of the compensator according to claim 1 or 2 for a compensation device with two equal compensators, characterized in that their respective openings (9) facing each other. 4. Verwendung des Kompensators nach Anspruch 1 oder 2, für eine Kompensationsvorrichtung, die zugleich einen Kardangelenk-Kompensator aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Offmlag (9) dem Kardangelenk-Kompensator zugewandt i ist.4. Use of the compensator according to claim 1 or 2, for a compensation device, which at the same time has a universal joint compensator, characterized in that the off-flag (9) faces the universal joint compensator i.