DE7204360U - Vorschweißflansch für beheizte bzw. gekühlte Doppelmantelrohre - Google Patents

Description

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Annemarie Stelling, geb. Peter, bü82 Mörfelden, V/estendstr. 4ύ

Vorschweißflansch für beheizte bzw. gekühlte Doppelmantelrohre

Die Erfindung betrifft einen Vorschweißflansch mit einen Flanschblatt und daran ausgebildetem Schweißkantenansatz für beheizte bzw. gekühlte Doppelmantelrohre, die zwischen einem Innenrohr und einem konzentrischen Außenrohr ein strömendes Heiz- bzw. Kühlmedium führen.

Zum Verbinden der die Rohrleitung bildenden einzelnen Rohrabschnitte sind Schweißverbindungen und Flanschverbindungen gebräuchlich. Flanschverbindungen haben den Vorteil, daß sie leicht wieder gelöst v/erden können und eine erneute Verbindung ohne großen Arbeitsaufwand möglich ist.

Die einzelnen Rohrstücke werden an ihren Enden mit normalen Vorschweißflanschen verschweißt, die mit einer Dichtung mit dem Vorschweißflansch des nächsten Rohrstückes verschraubt werden können. Gleiche Vorschweißflansche werden auch an Rohrkrümmern, Rohrabzweigungen, Armaturen und dergleichen angeschweißt, um eine Verbindung zu ermöglichen.

Bei der Verwendung von Doppelmantenrohren, bei denen das im Innenrohr fließende Medium durch ein im Außenrohr

fließendes Medium beheizt oder gekühlt iverden soll, bereiten normale Flanschverbindungen erhebliche Schwierigkeiten, da für das strömende Heiz- bzw. Kühlmedium eine besondere Leitung zur Überbrückung der Flanschverbindung vorgesehen werden muß. üblicherweise endet das konzentrische Außenrohr schon vor dem Verbindungsflansch und ist auf den Außendurchmesser des Innenrohres eingezogen, sowie mit demselben durch eine Kehlnaht verschweißt. ,Dadurch bedingt, muß das iieiz- bzw. Kühlmedium durch eine komplizierte Umführungsleitung in den folgenden Rohrstrang gefördert werden. Dazu ist ein erheblicher Material- und Arbeit sauf v/and erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Vorschweißflansch der eingangs genannten Art so auszubilden, daß beim Verbinden zv/eier Flansche zugleich eine Verbindung für das strömende Heiz- bzw. Kühlmedium der beiden Doppelmantelrohrstücke geschaffen wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß konzentrisch zu dem Schweißkantenansatz für das Innenrohr ein zweiter, äußerer Schweißkantenansatz an dem Flanschblatt ausgebildet und das Flanschblatt in dem Ringraum zwischen innerem und äußerem Schweißkantenansatz mehrfach durchbohrt ist. Innen- und Außenrohr werden mit dem ihrer Nennweite entsprechenden Schweißkantenansatz verschweißt. Beim Verbinden zweier Flansche entsteht eine durchgehende Strömungsverbindung der Zwischenmantelräume benachbarter Rohre. Zusätzliche Leitungen, die um die Flanschverbindung herumgeführt werden müssen, entfallen dadurch.

Gemäß einer Ausbildung des Erfindungsgedankens ragt der innere Jjchweißkantenansatz länger aus dem Flanschblatt heraus als der äußere Schweißkantenansatz. Dadurch sind beide Schweißnähte von außen gut zugänglich.

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In weiterer Ausführung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, daß das Flanschblatt, der äußere und der innere Schweißkantenansatz aus einem Stück bestehen. Diese Konstruktion ergibt einen Flansch, dessen Anschlußmaße und Festigkeitswerte einem Normflansch weitgehend in den genormten Druckstufen entsprechen.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnung.

In der Zeichnung ist ein aus einem Stück bestehender Vorschweißilansch dargestellt, wobei die rechte Zeichnungshälfte den Flansch im Schnitt und die linke Zeichnungshälfte die Stirnfläche des Flansches zur Hälfte in Draufsicht zeigt.

Der Vorschweißflansch weist ein Flanschblatt 1 auf, das auf den Umfang verteilt, mehrere Bohrungen (Schrsubenlöcher)

2 besitzt. Das Flanschblatt 1 hat einen äußeren Schweißkantenansatz 3 und einen inneren Schweißkantenansatz 4, die konzentrisch zueinander angeordnet sind.

Der Ringraum zwischen den Schweißkantenansätzen 3 und 4 ist mehrfach durchbohrt; diese Bohrungen 5 liegen symmetrisch zu den Schraubenlöchern 2. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel besitzt der Vorschweißflansch acht äußere Bohrungen 2 (Schraubenlöcher) im Flanschblatt 1 und acht Bohrungen 5 zwischen den beiden Schweißkantenansätzen

3 und 4; jeweils ein Schraubenloch 2 und eine Bohrung 5 liegen auf einer gemeinsamen, durch den Mittelpunkt des Flansches gehenden Linie. Dadurch wird erreicht, daß beim Zusammenschrauben zweier Flansche alle inneren Bohrungen des einen Flansches sich mit den inneren Bohrungen 5 des anderen Flansches decken.

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Eine ringförmige Ausdrehung 6 zwischen den beiden bchweißkantenansätzen 3 und 4 ist vorgesehen, um den äußeren Ansatz 3 maschinell so bearbeiten zu können, daß beim späteren Anpassen des in seiner Nennweite entsprechenden Rohres eine schweißtechnisch gerechte Nahtfuge entsteht. Der innere Schweißkantenansatz 4 ragt weiter aus dem Flanschtlatt 1 vor als der äußere Schweißkantenansatz 3. Dadurch sind die freien Ränder der Schweißkantenansätze 3 und 4 von außen gut zugänglich, um sie," wie in der Zeichnung mit strichpunktierten Linien angedeutet, nämlich innerer Schweiiikantenansatz 4 mit Innenrohr 7 und äußerer Schweißkantenansatz 3 mit Außenrohr 8 entsprechend der schweißtechnischen Richtlinien und Normen einwandfrei verschweißen können.

Das Doppelmantelrohr kann beispielsweise verwendet werden, um in seinem Innenrohr 7 Flüssigkeiten zu transportieren, die bei niedrigen Temperaturen zähflüssig sind. Das Innenrohr 7 wird beheizt, indem zwischen dem Innenrohr 7 und dem Außenrohr 8 ein Heizmedium, beispielsweise Dampf, geführt wird.

Umgekehrt kann ein Kältemittel im Außenrohr 8 fließen, um ein im Innenrohr 7 strömendes Medium abzukühlen. Im Bereich zweier miteinander verbundener Vorschweißflansche der beschriebenen Art strömt das Heizmedium bzw. Kältemittel durch die Bohrungen 5, so daß die zwischen dem Innenrohr 7 und dem Außenrohr 8 gebildeten Ringräume benachbarter Doppelmantelrohre miteinander in Verbindung stehen und somit das üeizmedium bzw. Kältemittel über die gesamte Länge des Innenmantels entlangströmen kann. Auf diese Weise lassen sich Begleitheizungen bzw. Kühlungen für in Rohren fließende Medien in chemischen und petrochemischen Anlagen, sowie in der pharmazeutischen-, Nahrungsmittel- und artverwandten Industrien bauen. Die Flansche können auch für Doppelmantel-Rohrleitungen in Hochtemperatur-Heizkreisläufen mit

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organischen und anorganischen Wärmeträgern verwendet werden. In jedem i'alle wird erreicht, daß mit dem Verbinden der Rohrstücke mittels dieser Flanschen zugleich auch die Verbindung der Begleitheizungen bzw. Kühlungen hergestellt werden, ohne daß gesonderte Verbindungsteile erforderlich sind. Da auch der innere Rohrstutzen 4 des Vorschweiliflansches von dem Heiz- bzw. Kühlmedium umstimmt wird, erzielt man eine ununterbrochene Beheizung bzw. Kühlung des gesamten mit diesen Flanschen versehenen Rohrnetzes.

Die Flanschverbindungen können jederzeit wieder gelöst werden. Der erfindungsgenfiße Vorschweiüflansch ist für alle Arten von Doppelmantelrohren geeignet und kann bei allen Rohrwerkstoffön, die mit dem Flanschwerksxoif verschweißbar sind, eingesetzt v/erden. Wenn das Innenrohr und das Außenrohr 8 aus unterschiedlichen Werkstoffen hergestellt sind, wählt man für den Vorschweißflansch den Werkstoff dos Innenrohres 7, beispielsweise eine korrosionsbeständige Legierung. Auch Nichteisenmetalle und deren Legierungen können verwendet werden.

Als Dichtungsmaterial einer Flanschverbindung der vorstehend beschriebenen Spezialflansche finden, handelsübliche Werkstoffe Verwendung, wobei die Bearbeitung der Dichtflächen der Flansche nach allen bestehenden Vorschriften und Normen ausgeführt werden kann. Die elastische Federung der erfindungsgemäßen Heizflanschverbindungen ist so groß, daß plastische Verformungen, meistens der Dichtung, aufgenommen werden können, ohne daß die an der Dichtung verbleibende Kraft unter die erforderliche Dichtungskraft absinkt. Es ist selbstverständlich, daß zwischen dem Innenrohr und dem Außenrohr absolute Dichtheit gewährleistet wird.

Im Ausführungsbeispiei wurde der erfindungsgemäße Vorschweißflansch in Verbindung mit einem beheizten Doppel-

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mantelrohr 7, b beschrieben; es versteht sich, daß der Vorschweißflansch auch mit anderen Teilen eines Rohrleitungssysteme, z.B. Rohrformstücken, Armaturen und dergleichen;verbunden werden kann, die zur Beheizung bzw. Kühlung ebenfalls doppelwandig ausgeführt sein können. Der Vorschweißflansch kann auch mit einem zweiten Vorschweiiiflansch zur Bildung eines kurzen Rohrzwischenstückes verbunden v/erden. Statt der im Ausführungsbeispiel dargestellten Ausführung des Vorschweiiiflansches mit den AnschlulJmaßen eines Normflansches und dem kegeligen Übergang von dem Flanschblatt zum äußeren Rohrstutzen kann der Flansch auch in Sonderabmessungen und -formen ausgeführt v/erden, beispielsweise wenn dies die Abmessungen des Doppelmantelrohres erfordern. In jedem Falle wird die Anzahl und Größe der Bohrungen 5 so gewählt, daß einerseits ein ausreichender otrömungsquerschnitt für das Heizbzw. Kühlmedium zur Verfügung steht, daß aber andererseits die Festigkeit des Flanschblattes gegen Verformung weder im Verspannungszustand einer derarigen Flanschverbindung noch im Betriebszustand beeinträchtigt wird.

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1. Vorschweißflansch mit einem Flanschblatt und daran ausgebildetem Schweißkantenansatz für beheizte bzw. gekühlte Doppelmantelrohre, die zwischen einem Innenrohr und einem konzentrischen Außenrohr ein strömendes Heiz- bzw. Kühlmedium führen, dadurch gekennzeichnet, daß konzentrisch zu dem Schweißkantenansatz (4) für das Innenrohr (7) ein zweiter, äußerer Schweißkantenansatz (3) an dem Flanschblatt (1) ausgebildet und das Flanschblatt (1) in dem Ringraum zwischen innerem und äußerem tJchweißkantenansatz (4 bzw. 3) mehrfach durchbohrt ist.

2. Vorschweißflansch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Schweißkantenansatz (4) langer aus dem Flanschblatt (1) herausragt,als der äußere Schweißkantenansatz (3).

3. Vorschweißflansch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Flanschblatt (1), der innere und der äußere Schweißkantenansatz (4 bzw«, 3) aus einem Stück bestehen.