Die Abgaskanäle von Kraftwerken sind hohen Temperaturen, thermischer Ausdehnung, Vibrationen, Druckschwankungen, Korrosion und Partikelbelastung ausgesetzt. Große Kanalabschnitte können sich beim Anfahren, im Normalbetrieb und beim Abschalten ausdehnen, zusammenziehen und verschieben. Eine fachgerechte Konstruktion ist daher unerlässlich.Gewebedehnungsfugebietet eine flexible Verbindung, die diese Bewegung aufnimmt und gleichzeitig die erforderliche Trennung und Abdichtung zwischen angrenzenden Kanalabschnitten aufrechterhält.
Im Gegensatz zu einem einfachen flexiblen Verbindungsstück muss eine Kraftwerks-Dehnungsfuge an die tatsächlichen Abgasbedingungen angepasst werden. Temperatur, Druck, Gaszusammensetzung, Flugasche, Strömung, Kanalabmessungen und die Konfiguration der Auskleidung beeinflussen die Konstruktion der Fuge.
BSTFLEX fertigt kundenspezifischenichtmetallische Gewebe-Dehnungsfugenfür große industrielle Kanalsysteme, einschließlich Kessel-, Rauchgas-, Luftreinhaltungs- und Abgasanlagen.
| Parameter | Warum das wichtig ist |
|---|---|
| Betriebstemperatur | Bestimmt das Wärmeschutz- und flexible Materialsystem |
| Maximale Temperatur | Berücksichtigt Anlauf-, Störungs- und vorübergehende Zustände |
| Druck | Bestimmt das Belastungs- und Bewegungsverhalten des Förderbandes |
| Rauchgaszusammensetzung | Beeinflusst die chemische Beständigkeit und die Auswahl des Dichtungsmaterials |
| Feuchtigkeit | Wichtig für Kondensations- und Säuretaupunktbedingungen |
| Flugasche und Staub | Möglicherweise ist eine Innenauskleidung oder ein Abriebschutz erforderlich. |
| Axiale Bewegung | Bestimmt die Kompressions- und Dehnungsfähigkeit |
| Seitliche Bewegung | Bestimmt die erforderliche flexible Geometrie |
| Kanalabmessungen | Einflüsse auf die Rahmen-, Eck- und Gurtkonstruktion |
Abgasleitungen sind mit Geräten verbunden, die erheblichen Temperaturschwankungen ausgesetzt sind. Eine mehrere Meter lange Leitung kann sich bei Erwärmung messbar ausdehnen.
Das Problem beschränkt sich nicht auf den Kanal selbst. Thermische Bewegungen können auch zwischen folgenden Bereichen auftreten:
Diese Komponenten dehnen sich nicht notwendigerweise in genau die gleiche Richtung oder mit der gleichen Geschwindigkeit aus.
Ein flexibles Gelenk bietet eine kontrollierte Stelle, an der relative Bewegungen auftreten können, ohne dass das gesamte Kanalsystem die Verschiebung als mechanische Belastung aufnehmen muss.
ADehnungsfuge für Kraftwerksgewebekann an mehreren Stellen innerhalb eines Abgasreinigungssystems installiert werden.
Typische Standorte sind:
Die Betriebsbedingungen können an diesen Standorten erheblich variieren, daher sollte nicht automatisch für die gesamte Anlage ein einheitliches Konstruktionsmaterial verwendet werden.
Die mit dem Heizkessel verbundenen Rohrleitungen können erheblichen Temperaturschwankungen ausgesetzt sein.
Beim Anfahren steigt die Kanaltemperatur von der Umgebungstemperatur in Richtung Betriebstemperatur. Beim Abschalten kehrt sich dieser Prozess um. Diese wiederholte thermische Ausdehnung und Kontraktion kann während der Lebensdauer des Geräts Tausende von Bewegungszyklen erzeugen.
AKesselrohr-Dehnfugemuss daher wiederholte Bewegungen berücksichtigen und nicht nur ein einmaliges maximales Auslenkungsereignis.
Wichtige Überlegungen umfassen:
Die Anschlüsse von Luftvorwärmern können anspruchsvolle Bedingungen schaffen, da sich die Gastemperaturen und Strömungswege innerhalb der Anlage ändern.
Dehnungsfugen können thermischen Bewegungen, Vibrationen und Druckunterschieden ausgesetzt sein und arbeiten zudem in der Nähe von Anlagen mit erheblicher struktureller Masse.
Das flexible Gelenk muss daher die erforderliche Bewegung ermöglichen, ohne übermäßige Reaktionskräfte auf die angeschlossenen Lüftungskanäle auszuüben.
Saugzugventilatoren sind ein weiterer häufiger Einsatzort für flexible Verbindungen.
Hierbei dürfte die primäre Sorge eher in der Vibrations- und mechanischen Isolation liegen als in extremen Temperaturen allein.
Eine Gewebedehnfuge an einem Lüfteranschluss kann dabei helfen:
Die korrekte Ausführung hängt davon ab, ob sich die Verbindung auf der Heißgasseite, der Reingasseite oder in einem anderen Teil des Systems befindet.
Rauchgasentschwefelungsanlagen können ganz andere Herausforderungen mit sich bringen.
Feuchtes Rauchgas kann chemisch aggressive Bestandteile enthalten, und es kann zu Kondensation kommen, wenn die Gastemperatur unter den Säuretaupunkt sinkt.
An diesen Standorten muss das flexible Material auf folgende Aspekte geprüft werden:
Eine flexible Barriere auf PTFE-Basis kann in Betracht gezogen werden, wenn chemische Beständigkeit eine wichtige Konstruktionsanforderung darstellt.
Einen detaillierten Materialvergleich finden Sie in unserem Leitfaden zuMaterialien für Gewebe-Dehnungsfugen: PTFE, Silikon, Glasfaser und SiliziumdioxidDie
Rauchgas ist nicht einfach nur heiße Luft.
Je nach Kraftstoff und Abgasreinigungsverfahren kann es folgende Kombinationen enthalten:
Nach der Gasreinigung und -kühlung kann Kondensation zu einem zusätzlichen Problem werden.
Folglich ist ein Material, das sich in einem trockenen Heißluftkanal bewährt, möglicherweise nicht für eine Anwendung mit feuchten, korrosiven Rauchgasen geeignet.
Besondere Beachtung verdienen die Säuretaupunktbedingungen in Rauchgasanlagen.
Wenn das Gas ausreichend abkühlt, können bestimmte Komponenten kondensieren und an den Innenflächen stark korrosive Flüssigkeiten bilden.
Dies bedeutet, dass die Auslegungstemperatur einer flexiblen Dichtungsschicht nicht allein auf der maximalen Gastemperatur basieren sollte.
Der vollständige Arbeitsbereich sollte Folgendes umfassen:
Bei feuchter, saurer Beanspruchung spielt die chemische Beständigkeit eine wichtige Rolle bei der Auswahl des Gewebes.
Ein häufiger Fehler ist die Auswahl einesHochtemperatur-Gewebedehnungsfugeeinfach durch die Wahl des Stoffes mit der höchsten angegebenen Temperaturbeständigkeit.
Diese Vorgehensweise kann zu einer ungeeigneten Verbindung führen.
Ein Hochtemperaturtextil verträgt direkte Hitze zwar sehr gut, bietet aber nur begrenzte chemische Beständigkeit oder Gasdichtigkeit. Umgekehrt ist eine chemikalienbeständige PTFE-Schicht möglicherweise nicht für den direkten Kontakt mit dem heißesten Teil des Rauchgases geeignet.
Moderne textile Dehnungsfugen verwenden daher häufig mehrere Funktionsschichten.
Für eine Hochtemperatur-Rauchgasverbindung können verschiedene Materialien kombiniert werden, wobei jede Schicht eine spezifische Funktion erfüllt.
Typische Funktionsanordnung
Rauchgas
↓
Interner Strömungs- / Abriebschutz
↓
Hochtemperaturgewebe
↓
Isolierung
↓
Glasfaserverstärkung
↓
PTFE- oder andere Gasdichtungsbarriere
↓
Äußerer Schutz
Es handelt sich hierbei um ein ingenieurtechnisches Konzept und nicht um eine universelle Konstruktion. Die tatsächliche Materialauswahl und Schichtfolge hängen von den Betriebsbedingungen des jeweiligen Kraftwerks ab.
Für Einsatzorte, an denen die Temperatur der heißen Seite außerhalb des praktischen Anwendungsbereichs herkömmlicher Glasfasermaterialien liegt, kann Silicagewebe in Betracht gezogen werden.
Seine primäre Rolle in einer Verbunddehnungsfuge besteht im Allgemeinen im Wärmeschutz und nicht in der Funktion als alleinige Gasdichtungsmembran.
BSTFLEX-Lieferungen96 % Hochtemperatur-Silikatgewebefür anspruchsvolle Anwendungen im Bereich des Wärmeschutzes.
In einer Dehnungsfuge eines Kraftwerks kann Silikagewebe in ein mehrlagiges System integriert werden, wenn die heiße Seite einen zusätzlichen Wärmeschutz benötigt.
Glasfaser wird in industriellen Gewebedehnungsfugen häufig eingesetzt, da sie eine nützliche Kombination aus Festigkeit, Dimensionsstabilität und Temperaturbeständigkeit bietet.
Es kann dienen als:
Glasfaser muss nicht unbedingt die äußerste Schicht bilden. Ihre Position hängt von der geforderten Funktion der gesamten Verbindung ab.
PTFE-beschichtetes Fiberglas kann nützlich sein, wenn die Verbindung eine chemikalienbeständige, flexible Barriere erfordert.
Zu den potenziellen Vorteilen gehören:
Allerdings muss die PTFE-Schicht vor Temperaturen außerhalb ihres geeigneten Betriebsbereichs geschützt werden.
In einem Hochtemperatursystem kann dies durch Isolierung und Schutzschichten auf der Heißseite erreicht werden.
Silikonbeschichtetes Fiberglas kann dort geeignet sein, wo Flexibilität, Witterungsbeständigkeit und mäßige Hochtemperaturleistung wichtig sind.
Es kann besonders nützlich sein auf der Außenseite einer Verbundkonstruktion oder in Abschnitten des Rauchgassystems mit relativ moderaten Temperaturen.
Für den heißesten Abschnitt eines Kesselauslasskanals sollte dies nicht automatisch festgelegt werden, ohne die tatsächliche Schichttemperatur zu ermitteln.
Eine Gewebedehnungsfuge sollte nicht unbedingt direkt der vollen Geschwindigkeit des Rauchgases ausgesetzt sein.
Eine innere Auskleidung kann verwendet werden, um den Gasstrom umzuleiten und die flexible Baugruppe zu schützen.
Je nach System kann die Auskleidung dazu beitragen, Folgendes zu reduzieren:
Bei partikelbeladenen Gasen ist die Auslegung der Auskleidung einer der wichtigsten Bestandteile der gesamten Kompensatorbaugruppe.
Kohlekraftwerke und andere Kraftwerke, die Feinstaub produzieren, können dazu führen, dass Dehnungsfugen in Lüftungskanälen Flugasche ausgesetzt sind.
Eine hohe Gasgeschwindigkeit kann relativ feine Partikel in einen effektiven Abrasivstrom verwandeln.
Wenn diese Partikel direkt auf den flexiblen Riemen treffen, kann der Verschleiß viel schneller eintreten als aufgrund der alleinigen Temperatureinwirkung zu erwarten wäre.
Aus diesem Grund sollte das Design Folgendes berücksichtigen:
Viele Rauchgasanlagen in Kraftwerken arbeiten aufgrund von Saugzugventilatoren unter Unterdruck.
Unterdruck kann das flexible Gewebe nach innen ziehen.
Dies ist besonders wichtig für große rechteckige Dehnungsfugen mit langen, nicht unterstützten Spannweiten.
Die Konstruktion sollte daher Folgendes berücksichtigen:
Die Angabe des tatsächlichen Druckwerts ist wesentlich hilfreicher als die bloße Angabe „Vakuumservice“.
Die meisten großen Abgaskanäle sind rechteckig oder quadratisch.
Dies führt im Vergleich zu Rundverbindungen zu zusätzlichen technischen Überlegungen.
Die vier Ecken müssen einen sanften Übergang zwischen den angrenzenden Seiten aufweisen, während die langen Seiten unter Druck eine stärkere Verformung erfahren können.
Arechteckige Gewebedehnfugesollte daher um den gesamten Umfang herum gestaltet werden.
Wichtige Dimensionen sind:
| Dimension | Erforderliche Informationen |
|---|---|
| Breite | Tatsächliche Kanalbreite |
| Höhe | Tatsächliche Kanalhöhe |
| Von Angesicht zu Angesicht | Abstand zwischen den Befestigungsebenen |
| Flansch | Breite, Dicke und Befestigungskonfiguration |
| Ecke | Tatsächliche Eckgeometrie und Radius, sofern zutreffend |
Für den Austausch großer Gelenke werden Fotos und Maßzeichnungen dringend empfohlen.
Die thermische Ausdehnung führt im Allgemeinen zu einer axialen Bewegung, da sich die Länge verbundener Kanalabschnitte ändert.
Die Dehnungsfuge sollte mit separaten Werten für Kompression und Dehnung spezifiziert werden.
Zum Beispiel:
Axiale Kompression: 40 mm
Axiale Ausdehnung: 15 mm
Dies ist für die Ingenieurwissenschaften nützlicher als die Angabe lediglich des gesamten theoretischen Wärmeausdehnungskoeffizienten.
Anlagenteile eines Kraftwerks können sich relativ zur umgebenden Struktur bewegen.
Seitliche Verschiebungen können folgende Ursachen haben:
Die Gewebedehnungsfuge sollte so konstruiert sein, dass sie die erforderliche Verschiebung ohne übermäßige Gewebespannung oder Kontakt zwischen internen Komponenten aufnimmt.
Eine Dehnungsfuge in einem Kraftwerk kann während ihrer gesamten Lebensdauer wiederholten Temperaturzyklen ausgesetzt sein.
Jeder Start und jede Abschaltung kann einen neuen Bewegungszyklus auslösen.
Das bedeutet, die Lebensdauer hängt nicht nur von der maximalen Temperatur ab, sondern auch von Folgendem:
Ein Gelenk, das für eine einzige große Bewegungsbewegung ausgelegt ist, ist nicht unbedingt für Tausende kleinerer Temperaturzyklen optimiert.
Wenn eine Textilnaht vorzeitig versagt, ist der sichtbare Schaden nicht immer die ursprüngliche Ursache.
Häufige Ausfallmechanismen können Folgendes umfassen:
Das Ersetzen des Gewebes durch ein Material mit höherer Temperaturbeständigkeit ohne Identifizierung des Versagensmechanismus löst möglicherweise nicht das zugrunde liegende Problem.
Bei rechteckigen Verbindungen sind die Ecken wichtige Prüfpunkte.
Suchen:
Schäden, die sich auf eine Ecke konzentrieren, können eher auf Bewegungs-, Installations- oder Geometrieprobleme als auf ein einfaches Material-Temperatur-Problem hinweisen.
Die Innenauskleidung sollte ebenfalls überprüft werden.
Prüfen Sie Folgendes:
Eine beschädigte Auskleidung kann dazu führen, dass der flexible Gurt Bedingungen ausgesetzt ist, für die er nie konzipiert wurde.
Bei Austauschprojekten reicht es nicht immer aus, einfach die Maße des alten Stoffgürtels zu kopieren.
Der Ersatz sollte im Hinblick auf die aktuellen Betriebsbedingungen überprüft werden.
Bitte vor der Bestellung Folgendes beachten:
Falls die alte Verbindung frühzeitig versagt hat, fügen Sie bitte Fotos bei, die die beschädigten Stellen zeigen.
Für eine individuelleRauchgas-DehnungsfugeDie nützlichste Information ist der tatsächliche Betriebsbereich.
| Information | Beispiel |
|---|---|
| Kanalgröße | 3000 × 2500 mm |
| Von Angesicht zu Angesicht | 250 mm |
| Normale Temperatur | 350 °C |
| Maximale Temperatur | 450 °C |
| Druck | -5 kPa |
| Prozessgas | Rauchgas |
| Axiale Bewegung | ±30 mm |
| Seitliche Bewegung | ±25 mm |
| Gasgeschwindigkeit | Projektspezifisch |
| Partikelbelastung | Flugasche-/Staubbedingungen |
Die oben genannten Werte sind lediglich Beispiele. Für die technische Planung müssen die tatsächlichen Projektspezifikationen herangezogen werden.
Die Kanalsysteme von Kraftwerken sind selten identisch.
Zwei Gelenke können die gleichen Nennmaße haben, aber völlig unterschiedliche Betriebsbedingungen aufweisen.
Eine Anlage arbeitet mit trockenem, heißem Gas, eine andere mit feuchtem, korrosivem Rauchgas. Eine Anlage arbeitet mit Überdruck, eine andere mit erheblichem Unterdruck. Eine Anlage benötigt eine abriebfeste Auskleidung, eine andere nicht.
Aus diesem Grund, einnichtmetallische Dehnungsfugesollte als speziell entwickelte Baugruppe spezifiziert und nicht nur nach Größe ausgewählt werden.
| Material | Mögliche Rolle | Typischer Auswahlfaktor |
|---|---|---|
| Fiberglas | Verstärkung | Festigkeit und thermische Stabilität |
| Silikonbeschichtetes Fiberglas | Flexible Außen- oder Dichtungsschicht | Flexibilität und Umweltbeständigkeit |
| PTFE-beschichtetes Fiberglas | Chemikalienbeständige Barriere | Korrodierendes oder nasses Gas |
| Silicagewebe | Hitzeschutz | Starke thermische Belastung |
| Isolierung | Wärmedämmung | Schutz von Schichten bei niedrigeren Temperaturen |
| Metallauskleidung | Strömungs- und Abriebschutz | Hochgeschwindigkeits- oder Partikelgas |
Sowohl textile als auch metallische Dehnungsfugen können in industriellen Kanalsystemen eingesetzt werden, ihre Eigenschaften sind jedoch unterschiedlich.
| Faktor | Gewebedehnungsfuge | Metall-Dehnfuge |
|---|---|---|
| Flexibles Element | Technischer Gewebeverbund | Geformte Metallbälge |
| Große Kanalgrößen | Sehr gut geeignet | Designabhängig |
| Seitliche Flexibilität | Im Allgemeinen hoch | Konfigurationsabhängig |
| Wärmedämmung | Kann in mehrschichtige Konstruktionen integriert werden. | Erfordert üblicherweise eine separate Wärmeplanung |
| Chemische Barriere | Es können PTFE-basierte Schichten verwendet werden. | Hängt von der Legierungsauswahl ab |
| Niedrige Reaktionskraft | Großer Vorteil in vielen Kanalanwendungen | Die Federkraft muss berücksichtigt werden |
| Ersatz | Der flexible Riemen ist möglicherweise austauschbar. | Montagespezifisch |
Die bessere Wahl hängt von Druck, Temperatur, Strömung, Gaszusammensetzung, Kanalgeometrie und den Anforderungen des Gesamtsystems ab.
Eine sinnvolle Spezifikation sollte den vollständigen Betriebszustand beschreiben und nicht nur Folgendes angeben:
„Hochtemperatur-Gewebedehnungsfuge“.
Eine präzisere Spezifikation definiert:
Mithilfe dieser Informationen kann der Hersteller die flexible Baugruppe an die jeweilige Anwendung anpassen.
BSTFLEX entwickelt kundenspezifischeGewebe-Dehnungsfugen für Rauchgassysteme in Kraftwerkengemäß den vom Kunden vorgegebenen Abmessungen und Betriebsbedingungen.
Je nach Anwendungsfall können bei der Konstruktion Glasfaserverstärkungen, silikonbeschichtete Gewebe, PTFE-basierte Gasbarrieren, hochtemperaturbeständiges Silikagewebe, Isolierungen und ein Schutz vor internem Durchfluss oder Abrieb zum Einsatz kommen.
Für rechteckige, quadratische, runde und nicht standardmäßige Kanalgeometrien sind kundenspezifische Konfigurationen erhältlich.
Die vollständigen Produktspezifikationen finden Sie unterNichtmetallische Gewebe-DehnfugeProduktseite.
Senden Sie BSTFLEX Ihre Kanalabmessungen, die Länge von Stirnseite zu Stirnseite, die Betriebs- und Maximaltemperatur, den Druck, die Abgaszusammensetzung, die Strömung, die Gasgeschwindigkeit, die Partikelzusammensetzung und die Details der vorhandenen Auskleidung.
Bei Austauschprojekten sollten nach Möglichkeit Fotos und Zeichnungen der bestehenden Anlage beigefügt werden.
Fordern Sie ein individuelles Angebot für eine Gewebe-Dehnungsfuge an.
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