DK143468B - Tekstilkompendstor - Google Patents

Description

|j| (12) FREMLÆGGELSESSKRIFT ου 1U3468B

(19) DANMARK

DIREKTORATET FOR ·,

PATENT- OG VAREMÆRKEVÆSENET

(21) Ansøgning nr. 3464/75 (51) IntCI.8 F 16 l 51/00 (22) Indleveringsdag 30. jul. 1975 (24) Løbedag 30. jul. 1975 (41) Aim. tilgængelig 21 . mar. 1976 (44) Fremlagt 24. aug. 1981 (86) International ansøgning nr. -(86) International indleveringsdag -(85) Videreførelsesdag -(62) Stamansøgning nr. -

(30) Prioritet 20. s ep. 1974, 2445055* DE

(71) Ansøger GUENTHER MERZ, 6078 Zeppelinheim, DE.

(72) Opfinder Samme.

(74) Fuldmægtig Th. Ostenfeld Patentbureau A/S.

(54) Tekstllkompensator.

Den foreliggende opfindelse angår en tekstllkompensator af den i den indledende del af krav 1 angivne type til brug i rørledninger, kanaler og andre rørformede konstruktionselementer, der udsættes for temperaturændringer.

De hidtil kendte kompensatorer af denne art er i reglen opbygget af flere lag af asbestvæv og/eller andre industrielt fremstillede væg, i hvilke der til opnåelse af den nødvendige gastæthed er indsat en

CD

polytetrafluorethylenfolie (PTFE). Med hensyn til deres termiske bestan-GQ

lo dighed samt pris befinder sådanne tekstilkompensatorer sig mellem de 11- geledes kendte stålkompensatorer og gummikompensatorer. Stålkompensato-J· rer er sammens ve jst af stålplader og er selvbærende. De er hovedsageligt eg- net til høje tryk samt flydende medier. Deres pris er imidlertid så hø j, at *

Q

2 143468 indsætning af sådanne kompensatorer til mange praktiske anvendelser er udelukket alene af omkostningsgrunde. Desuden har stålkompensatorer kun meget ringe fleksibilitet. På den anden side har gummikompensato-rer stået sin prøve, når det drejer sig om runde ledningstværsnit og høje styktal. Varmebestandigheden er imidlertid ringe Og også på grund af den manglende kemiske bestandighed er gummikompensatorer principielt uegnede til mange formål.

Ved en tekstilkompensator udgør det tætnende element funktionsmæssigt den vigtigste konstruktionsdel. Det er de fleksible tekstilstof lags hovedopgave især at beskytte det af PTPE-, aluminium- eller blyfolie bestående tætnende element mod temperatur, tryk og mekanisk påvirkning uden at koxnpensatorens ønskede fleksibilitet går tabt. Som materialer, der forener den høje fleksibilitet, termiske bestandighed og kemiske bestandighed på den til det foreliggende formål nødvendige måde, kommer nu asbest og/eller syntetiske væv på tale. Sådanne væv er imidlertid tilbøjelige til ved stærk kondensvandnedslag at gå i forrådnelse. Ved montage af rørlednings- eller kanalnettene kan vævet, der tjener som yderlag for kondensatoren, let beskadiges. Især ved stødvis termisk belastning fra mediumsiden eller endog ved strålingsopvarmning udefra er vævet ikke i stand til at beskytte det tætnende element tilstrækkeligt. Kompensatoren bliver utæt.

Nævnte mangler ved sædvanlige tekstilkommensatorer har man imidlertid allerede,som det fremgår af beskrivelsen til tysk patent nr.

1.273.929,søgt at afhjælpe, således at der blev sikret en høj tempera-turbestandighed for selve tætningselementet, idet der som tætningselement blev anvendt et selvbærende stålfolieindlæg med folietykkelse op til 0,2 mm, og som er anbragt mellem de lag af væv, der direkte er udsat for opvarmningsgassen. Praksis viser, at folietykkelsen til opnåelse af de selvbærende egenskaber ikke kan være væsentligt under 0,2 mm. Selvbærende stålfolier er så stive, at den kendte kompensator kræver en med folder forsynet bælg. Fremstillingen af foldede bælge er imidlertid for kostbar til de store tværsnit, det drejer sig om for de pågældende kompensatorer, ligesom det er tilfældet ved stålkompensatorer. Endnu stærkere vejer det på omkostningssiden for de kendte kompensatorer, at stålfolieindlægget, når det selv udgør det tætnende element, må eller måtte svejses lufttæt. Derved bliver opbygningen og montagen af sådanne kompensatorer vanskeliggjort væsentligt og er overhovedet ikke mulig i mange tilfælde.

Tekstilkompensatoren ifølge opfindelsen er ejendommelig ved det 3 143468 i den kendetegnende del af krav 1 angivne.

Derved tilvejebringes en tekstilkompensator, som har lige så høj fleksibilitet som kendte kompensatorer med trådvæv, men som med rimelige omkostninger har væsentlig bedre kemisk, termisk og/eller mekanisk bestandighed, end der kan opnås ffled hidtil kendte tekstil-kompensatorer.

I modsætning til nævnte kendte tekstilkompensator med et indlæg af stål-"folie" udgør den højst 50μ tykke stålfolie i kondensatoren ifølge opfindelsen ikke det tætnende element. Til tætning af kondensatoren ifølge opfindelsen benyttes derimod, på den ved tekstilkondensatorer i og for sig kendte vis, mindst ét tætningselement af formstof, kautsjuk, aluminium og/eller bly, og fortrinsvis en PTFE-folie, Stålfolien tjener til beskyttelse af dette tætnende element og af tekstilmaterialerne, hvor det er væsentligt, at stålfolien på grund af sin ringe tykkelse på højst 50 μ ikke er selvbærende.

En stålfolie af denne tykkelse er i henseende til sin egen fleksibilitet sammenlignelig med cigaretpapir. Folien påvirker som følge heraf på ingen måde fleksibiliteten for tekstilkompensatoren som helhed. Kompensatoren kan derfor som regel have en foldningsfri profilform, hvilket er den mest økonomiske udformning.

Ved sin enkle, ukomplicerede opbygning er kompensatoren ifølge opfindelsen egnet ikke blot til udligning af længdeudvidelser og til optagelse af vibrationer i runde og firkantede kanaler til luft, opvarmningsluft, røggas og lignende medier. Det er derimod også muligt at fremstille overgangsstykker mellem forskellige tværsnit og/eller tværsnitsformer, fx til overgangssteder, hvor tværsnittet veksler mellem rundt og kantet, ovalt og kantet eller lignende. Anvendelsesområdet ligger ved tryk op til ca. 1 ato og med maksimaltemperaturer fra ca.

800 til 1000°C.

På indersiden af en i en røggaskanal eller lignende indsat tekstilkompensator ifølge opfindelsen kan stålfolien tjene som beskyttelse mod flammer ved brand eller tilsvarende situationer, der ofte tidligere har ført til totalskader i forbindelse med kendte tekstilkompensatorer. I anvendelsestilfælde, hvor der må regnes med kondensatnedslag, giver stålfolien i kompensatoren ifølge opfindelsen desuden en god beskyttelse mod gennemvædnlng. De tidligere benyttede formstoflag, der eksempelvis har været anbragt indvendigt på et vævet blåasbestmateriale i kendte tekstilkompensatorer, har kun kunnet opfylde dette formål,især med henblik på de hygroskopiske egenskaber 4 143468 for asbest og andre mineralske vævede materialer, til en vis grad og kun op til en temperatur på ca. 300°C. Med en stålfolie som inder-lag er det derimod muligt at beherske temperaturer op til 600°C uden videre.

I en udførelsesform for opfindelsen er stålfolien fremstillet af rust- og syrebestandigt stål. Dermed bliver tekstilkompensatoren ifølge opfindelsen særlig velegnet til brug i røggaskanaler. I øvrigt kan anvendelse af asbest helt undgås, men alligevel kan der opnås en røggas- eller syrebestandig tekstilkompensator, hvis fleksibilitet er sammenlignelig med tilsvarende kendte asbestvævskompensa-torer.

Ifølge opfindelsen kan stålfolien hensigtsmæssigt være pålagt på et tekstilstoflag, idet den tynde folie dermed bliver lettere at håndtere under fremstillingen og montagen.

Alternativt kan stålfolien indgå som et løst indlæg, hvorved variationsmulighederne med hensyn til lagopbygningen bliver større.

En yderligere forøgelse af bestandigheden, især over for mekaniske påvirkninger, uden at forringe fleksibiliteten i væsentlig grad, kan opnås ved, at tekstilkompensatoren ifølge opfindelsen også forsynes med et yderlag af højst 50 μ tyk stålfolie, som omslutter det tætnende element eller lag. Den ifølge opfindelsen anvendte stålfolie er valkebestandig og har iøvrigt så høje styrketal, at den ved anvendelse som yderlag praktisk taget udelukker beskadigelser af tekstilkompensatoren under montagen. Stålfolien virker desuden som en god reflektor for strålevarme, og det tætnende lag med begrænset temperaturbestandighed i kompensatoren ifølge opfindelsen kan som følge heraf beskyttes mod beskadigelser hidrørende fra pludselige temperaturstød, såvel indefra som udefra. Dermed er levetiden for en tekstilkompensator ifølge opfindelsen forøget væsentligt i sammenligning med kendte tekstilkompen-s a to rer.

Med henblik på en sådan levetidsforøgelse er det også hensigtsmæssigt, at både inderlag og yderlag består af stålfolie. Ved en sådan tosidig anbringelse af stålfolier kan kompensatoren ifølge opfindelsen gennemisoleres fuldstændigt efter behov. Det kan også være hensigtsr mæssigt at benytte en stålfolie både inderst og yderst af hygiejniske årsager, eksempelvis i anlæg til levnedsmiddelindustrien.

Principielt kan tekstilkompensatorer være færdigsammenbygget af fremstilleren, eller de kan være udformet som åbne kompensatorer, som først færdigmonteres på indbygningsstedet. I sidstnævnte tilfælde kan den eller de for tekstilkompensatoren ifølge opfindelsen specielle 143468 5 stålfolier hensigtsmæssigt have til låsning på montagestederne indrettede og på forhånd fremstillede ombukninger, hvorved håndteringen bliver væsentligt forenklet, og dermed bliver muligheden for beskadigelser formindsket yderligere.

I det følgende skal tekstilkompensatoren ifølge opfindelsen beskrives nærmere ud fra konkrete udførelsesformer og under henvisnings til tegningen, hvor figur 1 viser et deltværsnit af en højtemperaturbestandig tekstil-kompensator ifølge opfindelsen, figur 2 et deltværsnit af en anden udførelsesform for tekstilkompensatoren i større målestok, figur 3 et eksempel på temperaturforløbet gennem en tekstil-kompensator ifølge opfindelsen, og figur 4 et delbillede af lagenes opbygning ved anvendelse af en åben tekstilkompensator.

Den i fig. 1 viste kompensator tjener til forbindelse af to kanaler, hvis respektive ender 1 og 2 vender mod hinanden. Germemstrømningsmedi-ets retning i kanalen er vist ved en pil 3. På hver af de to kanalender er påsvejst en fastgørelsesflange 4, henholdsvis 5. Den opstrøms liggende kanalende bærer endvidere på sin inderside et afviserrørstykké €.'

Inderlaget af den som helhed med 10 betegnede kompensator består af et guirlandeståltrådsvæv 11, som omslutter eii udfyldning bestående af et højtemperaturbestandigt filtlag 12 og et mineraluldslag 13. Efter laget 13 følger udvendigt et antal lag 14, der indbefatter mindst §n stålfolie af højst 50 μ tykkelse og et tætnende lag med begrænset temperaturbestandighed, fortrinsvis i form af en polytetrafluoréthylen-folie. Stålfolien befinder sig på kompensatorens termisk påvirkede side, dvs. den i forhold til kanalens indre ligger nærmere end det tætnende lag.

Hvis der. også kan ventes termiske påvirkninger, især i form af strålingsvarme, fra kanalens yderside, findes en anden stålfolie, som omslutter det tætnende lag udefra. Et eksempel på rækkefølgen for sådanne lag forklares nærmere i det følgende i forbindelse med fig. 2.

Den i fig. 1 viste øverete ende af kondensatoren 10 fastholdes til flangen 4 ved hjælp af en bøjle 15, der trykkes sammen ved hjælp af en skrue 16. Til fastgørelse af kompensatorens 10 nederste ende ses en anden fastgørelsesform. Her forløber skruer 18 gennem boringer i flangen 5 og kompensatorens udragende kant. Disse skruer forløber endvidere 1 gennem en klemforstærkning 19 og et fladjern 20.

Lagene 12 og 13 beskytter det tætnende lag i rækken af lag 14 først og fremmest mod termiske påvirkninger, som overføres ved varme-ledning og konvektion. Stålfolien eller stålfolierne gør varmestråling 6 143468 en uskadelig. De giver endvidere beskyttelse mod kemisk og mekanisk påvirkning.

Selv om den af lagene 11-14 bestående indretning af den højtemperaturbestandige kompensator i fig. 1 tilsammen har en betydelig godstykkelse, sikres ved den beskrevne kombination af enkeltlag, især den ret tynde stålfolie i forbindelse med guirlandeståltrådsvævet 11, en særlig høj fleksibilitet for kompensatoren, som gør foldning overflødig.

Ved den i fig. 2 viste kompensator består lagrækken 14 i retning udefra og indad af følgende materialer: et vævet hvidtasbest-lag 22 med nikkelsjæl, et vævet armeringslag 23, en polytetrafluor-ethylenfolie 24, et vævet hvidtasbestlag 25, et vævet hvidtasbestlag 26 med nikkelsjæl, en stålfolie 27 af højst 50 μ tykkelse, et vævet armeringslag 28 og en anden stålfolie 29, der ligeledes er højst 50 μ tyk. På begge sider af den yderste kant af rækken af lag 14 befinder sig klemforstærkninger 30, henholdsvis 31, af hvidtasbestvæv. Mellem : klemforstærkningen 31 og den indre stålfolie 29 er indsat kanten af et guirlandeståltrådsvæv 32, ved hvis inderside der er påstukket et mine-. raluldlag 33 med tråd mellem de to fastgørelsesflanger 4 og 5, hvoraf kun dfet ene ses i figur 2. Lagrækken 14 kan have en total tykkelse på fx 18 mm.

Pig. 3 viser skematisk temperaturforløbet i en kompensator af den i fig. 1 og 2 viste art. Som det ses, må de på den temperaturbelastede side af tætningselementet, som altså i det foreligende tilfælde er polytetrafluorethylenfolien 24, værende kompensatordele sænke temperaturen så langt, at den befinder sig tilstrækkeligt under den maksimale temperatur, som er tilladelig for tætningselementet. Tilsvarende gælder for de øvrige lag, dvs. det højtemperaturbestandige filtlag 12 sænker temperaturen til under den højst tilladelige temperatur for mineraluldslaget 13, som selv bevirker en yderligere temperatursænkning til under den tilladelige arbejdstemperatur for de vævede asbest- eller armeringslag 26, 28.

Ved montage af den åbne kompensator forsynes stålfolien hensigtsmæssigt med forudfremstillede sammenføjningsorganer eller ombukninger, som ved;påbygningsstedet kan bukkes sammen som vist ifig. 4 ved 35.

På tilsvarende måde kan den som tastning tjenende polytetrafluorethylen-folie foldes ved sine tilstødende kanter og yderligere tilklæbes med et varmebestandigt kla±>estof.