DE3309930A1

DE3309930A1 - Heizkessel mit einer kesselheizflaeche aus zueinander in einem vorbestimmten abstand angeordneter innen- und aussenschale

Info

Publication number: DE3309930A1
Application number: DE19833309930
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl.-Ing. 2902 Rastede Goebel; Georg Dipl.-Ing. 2872 Hude Schmitz
Original assignee: August Broetje & Co 2902 Rastede De GmbH; August Broetje & Co 2902 Rastede GmbH; Broetje August & Co GmbH
Current assignee: August Broetje 26180 Rastede De GmbH
Priority date: 1983-03-19
Filing date: 1983-03-19
Publication date: 1984-09-20
Also published as: DE3309930C2

Description

8864/du/gö

Patent- und Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

Firma August Brötje GmbH & Co., August-Brötje-Str. 17, 2902 Rastede 1

Heizkessel mit einer Kesselheizflache aus zueinander in einem vorbestimmten Abstand angeordneter Innen- und Außenschale

Die Erfindung betrifft einen Heizkessel mit einer Kesselheizflache aus zueinander in einem vorbestimmten Abstand angeordneter Innen- und Außenschale.

Eine Kesselheizfläche ist durch Erwärmung einer starken Wärmedehnung mit daraus resultierenden hohen Druckbeanspruchungen ausgesetzt. Bei zweischaligen Heizflächen, die aus ineinandergesetzten rohrförmigen Innen- und Außenschalen hergestellt sind, ist insbesondere die rohrförmige,heizgasbeaufschlagte Innenschale in ihrer Längsrichtung wirkenden Druckkräften ausgesetzt. Durch die hohe Druckbeanspruchung kann die Innenschale als Ganzes, d.h., wie ein Stab großer Länge bei Erreichen der kritischen Spannung ausknicken, was noch durch einen ungünstigen Schlankheitsgrad der Innenschale bzw. ein großes Längen- und Durchmesserverhältnis begünstigt wird. Die Ausknickung der Innenschale bewirkt auf der

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einen Seite der Innenschale im Ausknickbereich eine Berührung der einander zugekehrten Schaleninnenflächen der Innen- und Außenschale und auf der anderen Seite der Innenschale stellt sich dabei ein größerer Abstand durch die Ausknickung als vorgesehen zwischen den Schaleninnenflächen ein. An der j Berührungsstelle der Schaleninnenflächen ergibt sich da- s

durch eine gute Wärmeleitung, wodurch sich in den übrigen Bereichen an den Schaleninnenflachen Schwitzwasser bildet, was die unerwünschte bekannte Korrosion der Heizfläche bewirkt.

Der durch das Ausknicken der Innenschale sich einstellende vergrößerte Abstand kann eine Überhitzung der heizgasbeauschlagten Innenschale zur Folge haben, da dann eine schlechte Wärmeleitung von der Innenschale auf die Außenschale erfolgt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ausknicken der Innenschale einer zweischaligen Kesselheizfläche zu verhindern.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst worden, daß zwischen Innen- und Außenschale wenigstens ein an den einander zugekehrten Schaleninnenflächen anliegendes Distanzelement angeordnet ist.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die wirksame Knicklänge der Innenschale reduziert wird. Die Distanzelemente werden an die durch den Schlankheitsgrad der Innenschale vorgegebenen bzw. berechenbaren Stellen, an denen eine Ausknick-

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gefahr der Innenschale besteht, zwischen der Innen- und Außenschale angeordnet. Dadurcix wird die wirksame Knicklänge der Innenschale durch die Distanzelemente in kleine wirksame ieilknicklängen unterteilt. Mit der Anlage der Distanzelemente, an den beiden einander zugekehrten ochaleninnenflächeTi' im Bereich der der Innenschale zugeordneten '.Teilknickbereiche, wird somit das Ausknicken der Innenschale und die damit verbundenen nachteiligen Folgeerscheinungen vermieden.

weiterhin ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der werkstoff für das Distanzelement eine geringe Wärmeleitzahl und hohe Hitzebeständigkeit aufweist. Durch die geringe Wärmeleitzahl wird eine wirkung der -ki. stanz elemente als Vvär.me- oder Kältebrücke weitestgehend verhindert. Eine hohe Hitzebeständigkeit der ^istanzelemente ist notwendig, um diese an die jeweils nötigen hohen Kesseltemperaturen anzupassen. Für diesen Eins atz ζ v/eck kommen werkstoffe mit einem hohen Kohlenstoff anteil, ΰ-ummi-Asbestmischungen, Kunststoffe, Fasermaterialien oder dgl. in i'rage.

Nach einer Weiterbildung der -Erfindung ist vorgesehen, daß jedes -^i stanz element ein einlegbares otegteil ist. Stegteile können bei vorgegebenen Dimensionen mit ausreichender mechanischer Festigkeit entsprechend schmal und dick hergestellt werden, so daß eine gute Distanzhaltung gewährleistet ist. Die Stegteile können als streifen,bei zylindrischen Innen- und .außenschalen als itinge oder als xiingsegmente ausgebildet sein, und einfach zwischen die Innen- und Aubenschale

eingelegt werden.

üine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht jedoch vor, daß jedes Distanzelernent ein um die Innenschale gelegtes Band ist. Die bänder können als .Ringe, als schraubenförmigs endlose Bänder o.dgl. ausgebildet sein. Diese Bänder können vor dem Ineinanderschieben der Innen- und Außenschale auf einfache .veise um die Innenschale gelegt bzw. an den dafür vorgesehenen otellen, an denen eine Ausknickgef ahr besteht, aufgebracht werden. Diese Bänder können ebenso "wie die ütegteile schmal und dick ausgebildet werden, um eine sichere Distanzhaltung zu gewährleisten. Die ^änder haben jedoch den Vorteil, daß sie bereits bei der Fertigung auf den Innenschalen aufgebracht werden können.

Zur Befestigung der Distanzelemente zeichnet sich eine weitere zweckmäßige Weiterbildung dadurch aus, daß zum Befestigen jedes Distanzelementes zwischen Innenschale und außenschale Befestigungsmittel vorgesehen sind. Die -uistanzelemente können mit geeignetem Lot, Klebemitteln, schrauben o.dgl. an der Innenschale befestigt werden, .iine bevorzugte Befestigung der Distanzelemente sieht Klebemittel, d.h., Kleben nur hilfsweise zur Vorfixierung der ijistanzelemente vor. Die eigentlichen Befestigungsmittel bilden sich erst bei dem in der ratentanmeldung P 32 80 002.0 beschriebenen Herstellverfahren nach dem Zusammenbau der Innenschale mit der Auiienschale aus, wobei die Innenschaie uurch statische Druckkraft über die Streckgrenze des materials hinaus ausgebaucnt wird und sich an die Auisenschale anlegt. Bei diesem

Vorgang bzw. nach der dehnung der Innenschale vverden die Distanzelemente in ihrer vorfixierten rosition gehalten, da sich dann an der Innen- und Außenschaie entsprechend den Ausbildungen der JJistanzelemente während des Dehnens der Jnnenschale an den einander zugekehrten bchaleninnenflachen der Innen- und -außenschale oicken ausbilden.

ils wird weiterhin vorgeschlagen, zv.^rischen Außen und Innenschale eine stark wärmereflektierende j?olie einzubringen. i>urch diese maßnahme wird erreicht, daß in Bereichen kiei-

1U nerer Wärmebeiastung ein schnelles Ansteigen der nandtemperatur des Innenmantels erfolgt. Insbesondere wird dabei eine Schwitzwasserbildung an den liesselheizf lachen verhindert, wenn diese aus ihrem kalten Zustand hochgeheizt werden. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aus dem sich weitere erfinderische merkmale ergeben, ist in der Zeichnung dargestellt. Ls zeigen:

Pi g. 1 eine aus Innen- und Außenschale gebildete Kesselheizfläche im bchnitt, mit zwischen Innen- und

Außenschale angeordneten Distanzeiementen und

Fig. 2 die Äesselneizflache mit einer anderen .ausführunj§- t
form der Mstanzeleiaente.

Lie in i'igur 1 dargestellte .aesseiheizflache eines -^eiz-

^y kesseis hat eine Innenschale 1 und eine Äuüenschale 2. Innen- und AUi-enscnale sind in einem vorbestimmten Abstand zueinander angeordnet und deren beiden Lndbereiche miteinander

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verbunden. Dadurch entsteht zwischen Innen- und Außenschale ein Zwischenraum 3· Um ein Ausknicken der Innenschale 1 gegen die Außenschale 2 im Zwischenraum 3 zu verhindern, sind _; in Abständen zueinander im Zwischenraum 3, an den -einander zugekehrten Schaleninnenflächen anliegende Distanzel<=;aente 4-angeordnet, die hier als .rtinge ausgebildet sind. Die Distanz-; elemente 4 unterteilen die wirksame Knicklänge L in Teilknicklängen I^ - 1^, so daß die wirksame Knicklänge L reduziert \ wird. Die Distanzelemente werden vor dem Zusammenbau der Innenschale 1 und der Auüenschale 2 an den vorbestimmten ^tellei der Innenschale 1 aufgebracht, und die Innenschale 1 wird dann zusammen mit den Distanzelementen in die Außenschale 2 eingeschoben. _

Pig. 2 zeigt ein um die Innenschale 1 schraubenförmig gelegtes, auf die Innenschale aufgebrachtes, als Band ausgebildetes Distanzelement 4. Das schraubenförmig um die Innenschale gelegte Band bewirkt ebenfalls eine .Reduzierung der wirksamen fCnicklänge L in Teilknicklängen. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszahlen versehen.

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- Leerseite -

Claims

Ansprüche:

, 1.) Heizkessel mit einer Kesselheizfläche aus zueinande in einem vorbestimmten Abstand angeordneter Innen- und
Außenschale,

dadurch gekennzeichnet, ·

daß zwischen Innen- und Außenschale (1,2) wenigstens ein j an.den einander zugekehrten Schaleninnenflächen anliegendes Distanzelement (4) angeordnet ist. ;

2^ Heizkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der V/erkstoff für das Distanzelement (4-) eine geringe Wärmeleitzahl und hohe Hitzebeständigkeit aufweist.

- 3± Heizkessel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Distanzelement (4-) ein
einlegbares Stegteil ist.

4^ Heizkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Distanzelement (4) ein um die Innenschale gelegtes Band ist.

j?·. Heizkessel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Befestigen jedes Distanzelements (4-) zwischen Innenschale (1) und Außenschale (2)
Befestigungsmittel vorgesehen sind.

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