DE3206365A1 - Method of fastening tube shells to the outer wall of a process container and a tube shell for use with the method - Google Patents
Method of fastening tube shells to the outer wall of a process container and a tube shell for use with the methodInfo
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Abstract
Description
Verfahren zum Befestigen von Rohrschalen Method of fastening pipe shells
auf der Außenwandung eines Prozeßbehälters und Rohrschale zur Verwendung mit dem Verfahren Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Bei Prozeßbehältern ist es bekannt, daß zur Beheizung oder Kühlung des Inhaltes eines solchen Prozeßbehälters Rohrschalen (Profilkanäle) spiralförmig um den Außenmantel des Prozeßbehälters geschlungen werden und flüssigkeits- sowie druckdicht mit der Behälterwandung verschweisst werden. Die Rohrschalen bestehen dabei aus halboffenen Profilkanälen, die mit ihren an dem Behälter anliegenden Wandungen an der Behälterwandung festgeschweisst werden. Bisher ist es bekannt, solche Rohrschalen als Halbrohr-Profile auszubilden, d.h., die bekannten Rohrschalen haben im Querschnitt ein genaues Halbrund-Profil. on the outer wall of a process vessel and pipe shell for use with the method The invention relates to a method according to the preamble of claim 1. In process containers, it is known that for heating or cooling of the contents of such a process vessel, pipe shells (profile channels) in a spiral shape are wrapped around the outer jacket of the process vessel and liquid-like as well be welded pressure-tight to the container wall. The pipe shells are made in this case from semi-open profile channels, the walls of which lie against the container be welded to the container wall. So far it is known such pipe shells to be designed as half-pipe profiles, i.e. the known pipe shells have a cross-section an exact half-round profile.
Die Verwendung solcher Rohrschalen aus einem Halbrohr-Profil hat mehrere Nachteile: Der erste Nachteil ist, daß ein hohes, axiales Biege-Widerstandsmoment besteht, was ein automatisches Biegen und Anlegen solcher bekannten Rohrschalen an der Behälterwandung nicht gestattet. Ein solches bekanntes Profil weitet sich beim Anlegen und Biegen an der Behälterwandung auf, so daB es nicht mehr maßhaltig ist. Es bedarf dann sehr teurer Richtwerkzeuge, um ein solches aufgebogenes Profil an der Behälterwandung zur Anlage zu bringen, um eine ausreichende Schweißnaht zu erzeugen. Wegen des gegebenen , hohen Biegewiderstandsmomentes in axialer Richtung war es bisher nicht möglich, solche bekannten Halbrund-Profile automatisch an der Behälterwandung in spiralförmigen Bahnen anzulegen, und automatisch zu verschweißen.The use of such pipe shells from a half-pipe profile has several Disadvantages: The first disadvantage is that a high, axial bending resistance moment there is what an automatic bending and application of such known pipe shells not permitted on the container wall. Such a well-known profile is expanding when placing and bending on the container wall, so that it is no longer true to size is. Very expensive straightening tools are then required to produce such a bent profile to be brought into contact with the container wall in order to achieve a sufficient weld seam produce. Because of the given, high bending resistance moment in the axial direction it was previously not possible to automatically add such known semicircular profiles to the Create the container wall in spiral paths and weld it automatically.
Bei der Verwendung bekannter Halbrund-Profile als Rohrschalen besteht der weitere Nachteil, daß solche Rohrschalen nur stückweise in begrenzter Länge vonhand an der Behälterwandung angelegt werden müssen, um die eingangs beschriebene Verformung in radialer Richtung zu vermeiden.When using known half-round profiles as pipe shells the further disadvantage that such pipe sections only piecemeal in limited Length must be applied to the container wall by hand in order to achieve the length described at the beginning Avoid deformation in the radial direction.
Die axial aneinanderstossenden , stückweise aufgelegten Rohrschalen mussten mit einer Quernaht zusammengeschweisst werden. Die Anbringung einer Quernaht im Schweißverfahren erbringt aber einen erheblich höheren Arbeitsaufwand, zudem könnte hier eine zusätzliche Undichtigkeitsstelle entstehen. Bei einer solchen Quernaht handelt es sich um eine nicht-prüfbare Naht, d.h. es kann nicht überprüftwerden, ob Lunker- oder Schlackenstellen darin vorhanden sind.The axially abutting, piece-wise laid pipe shells had to be welded together with a cross seam. The application of a transverse seam in the welding process, however, results in a considerably higher amount of work, moreover an additional leak could occur here. With such a cross seam it is a non-testable seam, i.e. it cannot be checked whether there are cavities or slag points in it.
Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Verfahren der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß ein wesentlich beschleunigter Arbeitsablauf beim Anbringen solcher Rohrschalen an der Behälterwandung gewährleistet ist, wobei eingangs erwähnte Quernähte vermieden werden sollen.The present invention has set itself the task of a method of the type mentioned so that a significantly accelerated Guaranteed workflow when attaching such pipe shells to the container wall is, whereby the aforementioned transverse seams should be avoided.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch die im Anspruch 1 gegebene, technische Lehre gekennzeichnet.To solve the problem, the invention is based on the claims 1 given, technical teaching.
Erfindungsgemäss wird also vorgeschlagen, daß die Rohrschale selbstätig auf die Behälterwandung aufgewickelt wird.According to the invention it is proposed that the pipe shell be automatic is wound onto the container wall.
Der Aufwickelvorgang geht etwa in der Art vonstatten, wie man eine Schraubenfeder im Wickelverfahren herstellt.The winding process is much the same as you would a Manufactures helical springs in the winding process.
Der Behälter selbst wird wie in Wickeldorn in einem Drehfutter einer Drehmaschine axial eingespannt und axial gedreht, wobei je nach Behälterabmessungen und Behältergewicht zusätzliche radiale und axiale Abstützungen vorgenommen werden können. Die Rohrschale wird nunan einer Stelle der Außenwandung des Prozeßbehälters angelegt und dort festgeschweisst.The container itself is like a winding mandrel in a lathe chuck Lathe clamped axially and rotated axially, depending on the container dimensions and container weight additional radial and axial supports are made can. The pipe shell is now at one point on the outer wall of the process container created and welded there.
Es wird eine automatische Schweißanlage mit automatischer Schweißnaht-Verfolgung vorgeschlagen, welche die anzubr#ingende Schweißnaht erkennt und vollautomatisch diese Schweißnaht zwischen den beiden an der Behälterwandung aufsitzenden Seitenwandungen der Rohrschale anbringt. Mit zunehmendem Vorschub der automatischen Schweißanlage wird der Behälter in axialer Richtung gedreht, wodurch sich die Rohrschale spiralförmig an der Behälterwandung anlegt und sofort mit der automatischen Schweißanlage fortschreitend angeschweisst wird.It becomes an automatic welding system with automatic weld seam tracking suggested, which recognizes the weld to be applied and fully automatically this weld seam between the two side walls seated on the container wall the pipe shell attaches. With increasing advance of the automatic welding system the container is rotated in the axial direction, causing the pipe shell to spiral on the container wall and immediately progressing with the automatic welding system is welded on.
Bei diesem vorgeschlagenen Verfahren ist es wesentlich, daß ein vollautomatischer Arbeitsablauf erfolgt, d.h., es müssen nun nicht mehr stückweise Rohrschalen begrenzter, axialer Länge an der Behälter-Außenwandung angelegt, gerichtet und festgeschweisst werden.In this proposed method, it is essential that a fully automatic Workflow takes place, i.e., pipe sections of limited, piece-by-piece pipe sections no longer need axial length applied to the outer wall of the container, straightened and welded will.
Bisher mussten also Halbrohr-Profile sektorenweise geformt und vonhand aufgeschweisst werden. Dies bedingt ca. alle 6 m eine Quernaht. Nach dem heutigen Stand der Technik war es bisher nicht möglich, die Teilschalen automatisch aufzuschweißen.So far, half-pipe profiles had to be shaped and shaped by hand in sectors be welded on. This requires a transverse seam approximately every 6 m. After today In the prior art, it was not previously possible to automatically weld on the partial shells.
Die nach der Erfindung vorgeschlagene Rohrschale ist aus einem Blechband und wird in einem Arbeitsgang profiliert, auf dem Behälterdurchmesser gebogen, aufgewickelt und gleichzeitig aufgeschweisst. Dabei kann wahlweise auch die Kantenbearbeitung als Schweißnahtvorbereitung erfolgen.The pipe shell proposed according to the invention is made from a sheet metal strip and is profiled, bent on the container diameter, wound up in one operation and welded on at the same time. Edge processing can optionally also be used take place as a weld seam preparation.
Hiermit ergeben sich wesentliche Vorteile.This results in significant advantages.
Die Rohrschale kann gleichzeitig beidseitig automatisch aufgeschweisst werden.The pipe shell can be automatically welded on both sides at the same time will.
Nach dem Gegenstand des Anspruches 2 wird eine Rohrschale zur Verwendung mit dem Arbeitsverfahren nach Anspruch 1 vorgeschlagen, die gekennzeichnet ist durch einen mittenachsen-symmetrischen, ersten Profilabschnitt mit größerem Krümmungsradius,an den sich beiderseits, symmetrische Profilabschnitte mit kleinerem Krümmungsradius anschließen.According to the subject matter of claim 2, a pipe shell is used proposed with the working method according to claim 1, which is characterized by a center-axis symmetrical, first profile section with a larger one Radius of curvature the symmetrical profile sections on both sides with a smaller radius of curvature connect.
Erfindungsgemäss wird also von dem bekannten Halbrund-Profil abgewichen und ein Profil mit wesentlich geringerem, axialen Biege-Widerstandsmoment gewählt. Mit diesem neuen Profil gelingt es, die Rohrschale als endloses Stück auf der Behälterwandung aufzuwickeln, ohne daß es zu den vorher beschriebenen Aufweitungen des Profilquerschnittes und zu entsprechenden Verwerfungen kommt.According to the invention, there is therefore a departure from the known semicircular profile and a profile with a significantly lower, axial bending moment of resistance is selected. With this new profile it is possible to place the pipe shell as an endless piece on the container wall wind up without causing the previously described widening of the profile cross-section and leads to corresponding faults.
Das gegenüber dem Halbrohrkanal wesentlich kleinere Volumen der Profilschale nach der Erfindung lässt eine bessere Steuerung und Regelung der Kühl- oder Heizmedien zu, welche durch die Rohrschale fließen. Die geringere Höhe der Schale erlaubt eine besonders wirtschaftliche Gestaltung des Isoliermaterials eines solchen Prozeßbehälters.The volume of the profile shell, which is much smaller than that of the semi-tubular duct according to the invention allows better control and regulation of the cooling or heating media to which flow through the pipe shell. The lower height of the shell allows one particularly economical design of the insulating material of such a process vessel.
Wie Berechnungen und Versuche gezeigt haben, ist die Rohrschale nach der Erfindung in Verbindung mit dem Mantel des Prozeßbehälters ein sehr elastisches Bauelement.As calculations and tests have shown, the pipe shell is after of the invention in connection with the jacket of the process container a very elastic Component.
Dies ist von Vorteil beim Anfahren mit heißem Betriebsmittel.This is an advantage when starting up with hot equipment.
Der dabei auftretende Wärme schock bewirkt bei starren Konstruktionen erhebliche Wärmespannungen, die bei der vorliegenden Erfindung vermieden werden.The resulting thermal shock causes rigid structures significant thermal stresses, which are avoided in the present invention.
Diese Spannungen können bei häufigen Anfahrvorgängen zum Versagen der Konstruktion führen.These stresses can cause failure with frequent start-ups lead to the construction.
Die Profilschale nach der Erfindung kann also gleichzeitig beidseitig automatisch aufgeschweisst werden. Durch das gegenüber der Halbrohrschale wesentlich geringere Widerstandsmoment können Rohrschalen nach der Erfindung bis auf relativ kleine Durchmesser faltenfrei automatisch gebogen werden.The profile shell according to the invention can therefore be used on both sides at the same time automatically welded on. Due to that compared to the half-pipe shell lower section modulus can pipe sections according to the invention except for relative small diameters can be bent automatically without creases.
Durch das automatische Schweißen werden einwandfreie und ununterbrochene Schweißnähte erzielt. Die vorher beschriebenen, nachteiligen Quernähte entfallen.Automatic welding makes it flawless and uninterrupted Welds achieved. The previously described, disadvantageous transverse seams are omitted.
Nach dem Gegenstand des Anspruches 3 wird es hierbei bevorzugt, wenn der größere Krümmungsradius (im ersten Profil abschnitt) im Bereich zwischen 50 und 200 mm liegt, und der kleinere Krümmungsradius (im zweiten Profilabschnitt) im Bereich zwischen 5 und 25 mm liegt.According to the subject matter of claim 3, it is preferred if the larger radius of curvature (in the first profile section) in the range between 50 and 200 mm, and the smaller radius of curvature (in the second profile section) is in the range between 5 and 25 mm.
Hierbei wird nach dem Gegenstand des Anspruches 4 von einem Prozeßbehälter mit einem Durchmesser im Bereich von 1,4 m bis 5 m ausgegangen, wobei die Wandung der Rohrschale etwa zwischen 2 - 4 mm dick ist.Here is according to the subject matter of claim 4 of a process container assumed with a diameter in the range from 1.4 m to 5 m, the wall the pipe shell is between 2 - 4 mm thick.
Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.The subject matter of the present invention does not result only from the subject matter of the individual claims, but also from the combination of the individual claims with one another.
Alle in den Unterlagen offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte, räumliche Ausbildung werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.All information and characteristics disclosed in the documents, in particular the spatial training shown in the drawings are considered essential to the invention claimed insofar as they are individually or in combination compared to the prior art are new.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich einen Ausführungsweg darstellendenZeichnung näher erläutert.In the following the invention is based on only one embodiment Illustrative drawing explained in more detail.
Hierbei gehen aus der Zeichnung und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.In this connection, further elements essential to the invention go from the drawing and its description Features and advantages of the invention.
Es zeigen: Fig. 1 Schnitt durch die Behälterwandung eines Prozeßbehälters mit aufgesetzter und angeschweisster Rohrschale nach der Erfindung; Fig. 2 vergrößerte Darstellung der zum Schweißen vorbereiteten Rohrschale vor dem Aufsetzen auf die Behälterwandung.They show: FIG. 1 a section through the container wall of a process container with attached and welded pipe shell according to the invention; Fig. 2 enlarged view of the pipe shell prepared for welding before it is put on on the container wall.
Auf der Behälterwandung 1 ist die Rohrschale 2 aufgesetzt.The pipe shell 2 is placed on the container wall 1.
Das Profil der Rohrschale 2 besteht aus einem schwächer gekrümmten Profilabschnitt 3, mit dem größeren Radius 10, sowie aus zwei sich symmetrisch daran anschließenden, stärker gekrümmten Profilabschnitten 4 mit dem Radius 9.The profile of the pipe shell 2 consists of a less curved one Profile section 3, with the larger radius 10, as well as two symmetrical on it subsequent, more strongly curved profile sections 4 with the radius 9.
Der Profilabschnitt 4 stösst mit seinem an der Behälterwandung 1 anliegenden Teil (Spitze 8) mit etwa 90 auf die Ebene der Behälterwandung 1 auf. Dieser Winkel erleichtert eine automatische Schweissung und verhindert gleichzeitig die Verbindung mit der angebrachten Spitze 8, dass das Schweißgut, das in der gezeigten V-förmigen Naht angebracht wird, nach innen in den Kanalquerschnitt der Rohrschale 2 einläuft und dort zu Auswachsuncren führt.The profile section 4 abuts against the container wall 1 with its abutment Part (tip 8) with about 90 on the level of the container wall 1. That angle facilitates automatic welding and at the same time prevents the connection with the attached tip 8 that the weld metal that is shown in the V-shaped Seam is attached, runs inwards into the channel cross-section of the pipe shell 2 and leads to outgrowth there.
Das Material der Rohrschale 2 besteht in der Regel aus dem gleichen Material, wie die Behälterwandung 1.The material of the pipe shell 2 usually consists of the same Material, such as the container wall 1.
Figur 2 zeigt, daß der Radius 9 seinen Mittelpunkt nicht an der Behälterwandung 1 hat, sondern um einen Abstand 11 von der Behälterwandung 1 weg nach außen hin versetzt ist.FIG. 2 shows that the radius 9 does not have its center point on the container wall 1, but by a distance 11 away from the container wall 1 towards the outside is offset.
Dem Abstand 11 entspricht die Länge der Spitze 8.The length of the tip 8 corresponds to the distance 11.
Dies ist für ein automatisches Schweissen wichtig, ebenso wie die Tatsache, daß die Spitze von innen angefast ist, und nicht von außen.This is important for automatic welding, as is the The fact that the tip is chamfered from the inside, not the outside.
Nach dem Ansetzen der Rohrschale 2 mit den unvorbereiteten Anschlußstücken 7 , welche die Spitzen 8 aufweisen, auf die Behälterwandung 1 erfolgt der automatische Schweißvorgang, wobei obere und untere V-profilierte Schweißnähte 5,6 angebracht werden.After attaching the pipe shell 2 with the unprepared connection pieces 7, which have the tips 8, on the container wall 1 takes place automatically Welding process, with upper and lower V-shaped weld seams 5,6 attached will.
Die Höhe der Rohrschale bewegt sich im Bereich von 16 mm bis 35 mm, während sich die Breite der Rohrschale im Bereich von 70 mm bis 250 mm bewegt.The height of the pipe shell ranges from 16 mm to 35 mm, while the width of the pipe shell in the range from 70 mm to 250 mm moved.
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| DE19823206365 DE3206365A1 (en) | 1982-02-22 | 1982-02-22 | Method of fastening tube shells to the outer wall of a process container and a tube shell for use with the method |
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| DE19823206365 DE3206365A1 (en) | 1982-02-22 | 1982-02-22 | Method of fastening tube shells to the outer wall of a process container and a tube shell for use with the method |
Publications (1)
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| DE3206365A1 true DE3206365A1 (en) | 1983-09-01 |
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| DE19823206365 Ceased DE3206365A1 (en) | 1982-02-22 | 1982-02-22 | Method of fastening tube shells to the outer wall of a process container and a tube shell for use with the method |
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