CS203106B2 - Flat vault for tunnel ovens - Google Patents

Description

(54) Plochá klenba pro tunelové pece

Vynniez se týká ploché klenby pro tunelové pece, ve kterých se vypalují zejména cihly nebo střešní tašky. Konstrukce ploché klenby podle vynálezu je však možno vyuUít i u jiných pecí, například hutnických.

Cihlářské a podobné tunelové pece mají dosud obvykle rovinnou základnunebo pošvu, po které pojíždějí po kolejničkách zavážecí vozíky a na které je podepřena oblouková klenba tunelové pece, která je nejobtížnéjší částí celé konstrukce a také nejpracnněší, protože se musí stavět ručně z jednotlivých stavebních prvků, což je zdlouhavé a náročné na kva^fikovunou práci.

Jiné známé pece jsou zastropeny plochou klenbou, jejíž spodní plocha má tvar velmi plochého oblouku nebo je rovinná a která nevyžaduje kotevních prostředků a je samonosná.

Obloukové klenby mail kromj prac^c^í^lti další nevýhodu ve sníženém výkonu a účinnosti pece, jsou-li vypalované prvky nakladeny na zévážecích vozících v hranolov^tých stozích, protože nejvrclrnější část prostoru klenby až k horní ploše zaváženého majeriáls zůstává nevyušžt, ale. přesto muuí být také vytápěn, takže velký podíl mnnňžtví přiváděného horkého vzduchu nepřicházel do styku s vypalovaným maaeriálem a mnoho tepla proto unikalo nevyužito z pece ven. .

Určitým řešením tohoto nedostatku bylo nakládání vypalovaných prvků na zavážecí vozík do takového profilu, který by alespoň přibližně odpovídal profilu obloukové klenby; toto řešení se však neosvědčilo, protože nebylo vhodné pro mechanizovanou nakládku a ruční doplňování stohu vysušených cihel nebo podobných předmětů na požadovaný profil bylo příliš pracné a zdlouhavé.

Proto jsou tunelové ' pece v poslední době opatřovány plochými klenbami, což jsou v podstatě rovinné stropní konstrukce, které umooňují nakládání , předmětů určených k vypalování do hranolovitých stohů, jejichž horní úroveň je.jen o něco níže než spodní plocha stropu nebo ploché klenby, takže prakticky celý vnitřní prostor tunelové pece může být zaplněn vypalovanými předměty. U těchto typů stropních konstrukcí však činí hlavní problém dostatečné zabezpečení nosných ocelových prvků, vytvořených ve formě ocelových nosníků nebo výztužných prutů, zabetonovaných v betonové konntrukci, proto působení příliš velké teploty, která by olhOzila jejich pevnost.

Proto jsou známé ploché klenby sestavovány například ze žársyzdsrných bloků, řazených do řad za sebou, .přičemž jednotlivé řady jsou uspořádány kolmo na směr pojezdu zavážecích vozíků a jsou umístěny těsně vedle sebe, přičemž žárovzdorné bloky každé řady jsou zavěšeny nebo spřaženy s ocelovým nosníkem, umístěrým nad řadou bloků, pomocí tažených svislých prutů nebo táhel. Oba konce ocelových nosníků jsou pak uloženy na postranních stěnách tunelové pece.

Tato konstrukce ploché klenby sice řeší mnohé problémy rovinných stropních konntrukcjí, má však stále ještě. řadu nedostatků.

Základním nedostatkem je vysoká h^oor^c^í^t této konstrukce, která nadměrně zatěžuje postranní sloupy nebo stěny tunelu, které musí být podle toho príslušně dimenzovány a konstruovány, a která klade také značné nároky na závěsné tyče nebo táhla, na kterých jsou zavěšeny jednotlivé žárovzdorné bloky klenby. Také vlastní montáž klebny je dosti obtížná, protože nejprve je třeba upevnit každý žárovzdorný blok k závěsnému táhlu a potom je třeba jednotlivá závěsná táhla upevňovat na ocelový nosník.

Jiný nedostatek této konstrukce spočívá v tom, že kovové nosníky a závěsná táhla musí být vyrobeny z oceli, která odolová působení vysokých teplot, například · z nerezavvěící oceli nebo z odolné litíry.

Neobtížnějším detailem této nosné konstrukce, který je zdrojem nejvíce obtíží, je spoj kovové závěsné tyče nebo táhla se žáronzdsrnsu tvarovkou, který je vystaven působení vysokých teplot. Stropní konstrukce tohoto typu musí být rovněž opatřena chladicím syséémem pro odvádění tepla z kovových součástí, aby se jejich teplota udržovala v únosném rozmezí a nesnižovala se jejich únosnost a pevnoot. Tento chladicí systém je uložen nad plochou klenbou v místech, kde jsou také umístěny závěsné ·tyče a kovové nosníky.

Tím jsou ztíženy podmínky pro odnímání tepla, protože chladicí vzduch není v přímém styku se všemi kovovými součástmi a se všemi jejich místy a celou jejich plochou. Do míst, kde jsou závěsná táhla zapuštěna do žáruvzdorných bloků, nemůže vzduch proniknout, a proto je teplo odebíráno z spoje jen vedením tenkým profilem táhla, což je nedostatečné a vede k nej^iti-čtějším hodnotám teplot.

Úkolem vynálezu je odssraní.t nedostatky dosud známých konstrukcí kleneb tunelových pecí a vyřešit takovou stropní konntrukci, která by nevyžadovala vodorovných nosníků a svislých . závěsných táhel a mmia jednodušší konstrukci než jsou konstrukce dosud známých kleneb. Klenba podle vynálezu by měla mít nižší pořizovací a monnážní náklady a její hmoonost by mmia být menší než maj dosud známé klenby. Plochá klenba podle vynálezu by mmia mít také účin^ě^í chladicí systém, který by přímo na kovové nosné díly a snižoval jejich teplotu · v potřebném rozsahu.

Tento úkol je vyřešen plochou klenbou podle vynálezu, jejíž poddtata spočívá v tom, že sestává z řady vedle sebe umístěných stropních nosníků s přímou podélnou osou, které jsou svými konci uloženy na postranních svislých stěnách tunelové pece a jejichž podélné osy jsou uloženy kolmo na směr dopravy éateeiSlu v tunelové peci, přičemž každý z přímých stropních nosníků je tvořen řadou za sebou uložených tvarovek ze žáronzdnrnéhs materiálu, spojených na styčných plochách, koliných na podélnou osu nosníků, expanzními spoji. Každá rada tvarovek je opatřena podélnými průběžnými dutinami, ve kterých jsou uloženy tepelně izolační vložky ve tvaru dutého čtyřbokého hranolu, v jejichž podélných průběžných dutinách je uložen kovový nosník, mezi nímž a stěnami podélných průběžných dutin tepelně izolačních vložek jsou vytvořeny podélné průběžné dutiny, probíhající po celé délce stropního kovového nosníku pro vedení chladicí látky z chladicí soustavy.

Podle dalšího konkrétního provedení ploché klenby podle vynálezu je každá podélná dutina kolem jádrového kovového nosníku napojena jedním koncem na přívodní rouru pro přívod chladicí látky a druhým koncem je napojena na odváděči rouru pro odvádění chladicí látky. Délka jádrového kovového nosníku je přitom rovna nejméně délce celého stropního nosníku ploché klenby a jeho konce jsou podepřeny nebo zakotveny v postranních svislých stěnách tunelové pece.

Podle jiného konkrétního provedení klenby podle vynálezu je alespoň část povrchu jádrového kovového nosníku přímo obklopena nejméně jednou průběžnou dutinou, vytvořenou v tepelné izolačních vložkách stropních tvarovek, přičemž kovový jádrový nosník má v příčném řezu tvar písmene I.

U ploché klenby podle vynálezu je dosaženo odstranění velkého množství závěsných prvků, které musejí být vyrobeny z drahého materiálu, protože jsou značně nepříznivě tepelně namáhány. Nosné kovové prvky ploché klenby podle vynálezu nejsou v přímém styku se žárovzdornými bloky nebo tvarovkami, které se při provozu pece zahřívají na značně vysokou teplotu, kterou by ocel nesnesla.

Kovové nosníky, které tvoří jediné nosné prvky konstrukce, jsou před vysokými teplotami chráněny jednoduchými tepelně izolačními vložkami, jejichž počet může být velmi malý, jestliže má vložka délku odpovídající délce nosníku. Vnitřkem tepelně izolační vložky navíc proudí chladicí látka, která je v některých úpravách v přímém styku s kovovými nosníky a účinně je ochlazuje, protože při přímém dotyku je možno odebrat mnohem větší množství tepla.

Stropní konstrukce tunelové pece podle vynálezu je podstatně lehčí než tomu bylo dosud, přičemž všechny bloky nosníku jsou vyrobeny v jediné lisovací operaci, kdy je materiál bloku nalisován kolem střední tepelně izolační vložky a jádrového nosníku.

Příklady provedení ploché klenby tunelové pece podle vynálezu jsou zobrazeny na výkresech, kde .značí obr. 1 příčný řez přímým samonosným nosníkem, který tvoří konstrukční prvek nosné části klenby, _a obr. 2 axonometrický pohled na část ploché klenby podle vynálezu.

Všechny nosníky ploché klenby mají stejné konstrukční vytvoření a jejich počet může být libovolný a odpovídající celkové délce tunelové pece. V příkladech provedení není zobrazeno uložení a zakotvení stropních nosníků do postranních stěn tunelové pece, protože je známé.

Plochá klenba tunelové pece pro vypalování cihel a podobných předmětů sestává z přímých nosníků T, sestavených z řad za sebou uložených dutých bloků 1, vyrobených ze žárovzdorného materiálu a spojovaných navzájem na bocích, probíhajících příčně ke spodní ploše ploché klenby, expanzními spojkami 2_, přičemž těmito expanzními spojkami 2 mohou být spojovány duté bloky £ jednoho a téhož stropního nosníku T nebo dvou sousedních stropních nosníků T. Stropní duté bloky 1 mohou mít v podstatě libovolný tvar příčného průřezu; v příkladech provedení je zobrazen obvyklý tvar stropních tvarovek plochých kleneb, kdy duté stropní bloky £ mají v příčném řezu tvar lichoběžníka a jsou v sousedních stropních nosnících T ukládány střídavě širší základnou nahoru a dolů.

Každý stropní nosník T je opatřen středním podélným kovovým nosníkem £ ^s příčným průřezem tvaru I, který je obklopen tepelně izolačními vložkami J ve tvaru čtyřbokého hranolu soustřední dutinou pro uložení podélného kovového nosníku Д; tepelně izolační vložky jsou vytvořeny z tepelně izolujícího materiálu a jsou uloženy a upevněny ve střední podélné dutině stropního nosníku T. Podélný kovový nosník Д musí mít dostatečnou ohybovou tuhost a únosnost, aby byl schopen nést další vrstvy stropního nosníku T.

Tepelně izolační vložky mají v příkladech provedení na obr. 1 a 2 tvar hranolu a jsou jednovrstvé, přičemž podle podmínek je možno vytvořit tyto vložky jako vícevrstvé.

Podélný kovový nosník Д má délku, která je větší než světlá vzdálenost obou podpěrných svislých konstrukcí tunelové pece a než je délka stropního nosníku T, aby mohl být svými konci uložen na postranních stěnách nebo jiné nosné konstrukci. Podélný kovový nosník £ nemusí být nutně vytvořen s profilem ve tvaru písmene I, může sestávat ze dvou válcovaných tyčí s příčným průřezem tvaru písmene C, které jsou položeny přírubami proti sobě, popřípadě může být tvořen profilovou tyčí jiného průřezu. Základním znakem tohoto podélného nosníku je dostatečná únosnost, která má zajistit, aby každý přímý stropní nosník T byl samonosný.

Všechny duté bloky χ jsou vyrovnány do přímé řady za sebou a podélný kovový nosník ± je rovněž přímý, přičemž po stranách stojiny podélného kovového nosníku Д je vytvořeno mezi stojinou a vnitřní stěnou dutin tepelně izolačních vložek Д místo podélnou průběžnou dutinu 2, probíhající po každé straně podélného kovového nosníku £ po celé délce stropního nosníku T. Tyto podélné průběžné dutiny í jsou využity pro chlazení podélného kovového nosníku 4, protože jimi prochází chladicí vzduch nebo jiná chladicí látka, která odebírá teplo z podélného kovového nosníku Д a zamezuje jeho přehřátí, i když je toto nebezpečí podstatně sníženo obalením podélného kovového nosníku Д tepelně izolační vložkou

Nejsou-li teploty příliš vysoké, mohlo by chlazení probíhat přirozenou cirkulací vzduchu a vedením tepla podélným kovovým nosníkem Д ke koncům, kde se může vyzařovat, výhodnější je však opatření ploché klenby chladicí soustavou, zobrazenou zčásti na obr. 2. Podélné průběžné dutiny £ se u tohoto řešení napojí na jednom konci na přívodní roury 6 pro přivádění chladicího vzduchu a na opačném konci se napojí na odváděči rouru 6/ pro odvádění ohřátého chladicího vzduchu. Chladicí vzduch tedy proudí ve směru Šipek F, G ke sběrnému potrubí 2, které je napojeno na neznázorněný výměník tepla.

Tepelně izolační vložky J mohou být vyrobeny z minerálních nebo skleněných vláken a podélný kovový nosník £ je z oceli, jen u obtížnějších provozních podmínek z nerezavějící oceli. Volba materiálů pro všechny části pece a její ploché klenby závisí především na daných podmínkách a na tepelném režimu pece.

Claims (5)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Plochá klenba pro tunelové pece, zejména к vypalování cihel nebo tašek, vyznačující se tím, že sestává z vedle sebe uložených stropních nosníků (T) s přímou podélnou osou, které jsou svými konci uloženy na postranních svislých stěnách tunelové pece a jejichž podélné osy jsou kolmé na směr dopravy vypalovaného materiálu v peci, přičemž každý z přímých stropních nosníků (T) je tvořen stropními dutými bloky (1) ze žárovzdorného materiálu, spojenými na styčných spárách navzájem expanzními spoji (2), v jejichž podélných průběžných dutinách jsou uloženy tepelně izolační vložky (3), zejména ve tvaru dutého čtyřbokého hranolu, a v podélných dutinách tepelně izolačních vložek (3) je uložen podélný kovový nosník (4), mezi jehož plochami a vnitřními stěnami podélné dutiny tepelně izolačních vložek (3) je vytvořena nejméně jedna podélná dutina (5), probíhající celou délkou stropního nosníku (T), pro vedení chladicí látky к chlazení podélného kovového nosníku (4).
2. 2. Plochá klenba podle bodu 1, vyznačující se tím, že každá podélná dutina (5), probí hájící podél podélného kovového nosníku (4), je jedním koncem napojena na přívodní rouru (6) pro přívod chladicí látky a druhým koncem je napojena na odváděči rouru (6') pro odvádění chladicí látky.
3. 3. Plochá klenba podle bodu 1, vyznačující se tím, že délka podélného kovového nosníku (4) je rovna nejméně délce stropního nosníku (T) a konce podélného kovového nosníku (4) jsou uloženy, popřípadě zakotveny v postranních svislých stěnách tunelové pece.
4. 4. Plochá klenba podle bodu 2, se tím, že alespoň část povrchu středního po- délného kovového nosníku (4) je přímo obklopena podélnou průběžnou dutinou (5) v tepelně izolačních vložkách (3) pro přímý styk s chladicí, látkou.
5. 5. Plochá klenba podle bodu 1, vyznařuuící se - tím, že jádrový podélný kovový nosník (4) má v příčném řezu tvar písmene I a je pevně uložen uvnitř tepelně izolačních vložek (3) a dutých stropních bloků (1).