CS213422B1 - Pronik prostupové trubkové soustavy membránovou stěnou - Google Patents

Description

Tento konstrukční uzel musí vylučovat vznik přídavných namáhání, musí spolehlivě zachycovat značné tepelně dilatace a nadto musí být po celou dobu své Životnosti plynotěsný.

U proniku podle vynálezu je v místě průchodu každé prostupové trubky přestupového svazku v příslušné praporkové části vlnovce, přiléhajícího a svarovým spojem obvodově .upevněného ke stěnovým trubkám a k praporkovým lištám z vnější strany membránové stěny, je pro průchod a upevnění prostupové trubky vytvořen vlnovcový otvor, který je v podstatě souosý vzhledem k uvedenému stěnovému otvoru, přičemž prostupová trubka je v tomto vlnovcovém otvoru utěsněna.

213 422

Vynález se týká proniku prostupcrvé trubky soustavy membránovou stánou, zejména přestupového trubkového svazku, procházejícího z vnějšího prostoru membránovou stěnou do vnitřního prostoru parního kotle*

U vzájemně se prostupujioíoh a tepelně namáhaných trubkových soustav, umístěných v bezprostřední blízkosti i uvnitř spalovacího prostoru parního kotle, je značným problémem vyřešení plynotěsného proniku malých rozměrů, spolehlivě zachyoujíoiho poměrně velké tepelné dilatace a vylučujícího vznik přídavných namáháni v míjejících se trubkách* Zpravidla jde o pronik trubkového přestupového svazku trubkovou membránovou stěnou, ohraničující spalovací prostor, kde trubkový prostupový svazek propojuje vně umístěnou sběrnou komoru s teplosměnnými trubkami, umístěnými uvnitř spalovacího prostoru* Trubkovou membránovou stěnu zde tvoři stěnové trubky, mezi nimiž jsou podélně průběžně ustaveny zpevňovaoi lišty, které jsou také běžně známé pod názvem praporky, případně praporkové lišty.

U druhého známého proniku je prostupová trubka v místě svého průchodu otvorem v praporku membránové stěny opatřena průchozím ochranným pouzdrem, upraveným na svém povrchu, při čemž toto ochranné pouzdro je opět obvodově přivařeno v otvoru příslušného praporku.

U třetího známého provedeni proniku je každý prostupový svazek přestupových trubek procházejících otvory v témž praporku membránové stěny, uzavřen v plechové krabici korýtkovitého tvaru, která je umístěna vně spalovacího prostoru. Otvory ve svém dnu je tato krabice obvodově svařena s prostupovými trubkami a okraji svých stěn js pak po celém svém obvodu přivařena ke stěnovým trubkám i praporkům membránové stěny.

U čtvrtého známého provedení průniku je vnitřní prostor jeho podobně vytvořené krabice vyplněn těsnící hmotou ze žáruvzdorného materiálu, takže svárová spojení zde není nutno provádět jako plynotěsná.

Výhodou prvého uvedeného známého provedení proniku je dokonalá plynotěsnost spojů, velkou nevýhodou je tuhost vetknutí, která zejména při menších délkách vnějších částí prostupových trubek zvětšuje nebezpečí velkého přídavného namáhání membránové stěny i prostupových trubek. S ohledem na značné vzájemně tepelné dilatace sběrné komory a membránové stěny vyžaduje toto pivní provedení velké délky vnějších části prostupových trubek a je tedy relativně drahé. Vzhledem ke složitosti tvarů vyšetřovatných součástí proniku je také výpočtová kontrola napětí v namáhané oblasti průniku u membránové stěny značně problematická.

U druhého známého provedení průniku je také zaručena velmi dobrá plynotěsnost spojů, prostupová trubka je nadto v místě průchodu membránovou stěnou poněkud chráněna před náhlým tepelným přechodem do spalovacího prostoru i před ostrými vrubovými účinky svarového spoje. Svarem jsou zde totiž spojeny součásti, které nejsou bezprostředně namáhány vnitřním přetlakem. Také u tohoto druhého provedení je velkou nevýhodou vysoká tuhost vetknutí se všmi výše uvedenými nepříznivými důsledky*

U třetího známého provedení je plynotěsnost rovněž zaručena, tuhost tohoto proniku však závisí především na provedeni ochranné krabice, která má v blízkosti čel vždy zvýšenou tuhost, jejímž vlivem dochází u některých prostupových trubek prostupo213 422 vého svazku opět k nadměrnému přídavnému namáhání, případně je nutno vnějěí části prostupových trubek zhotovovat s ohledem na kompenzaci ve větších délkách a tudíž také dráže.

Výhodou čtvrtého známého provedení je vyhovující poddajnost, značnou nevýhodou je zde však neúnosné postupné snižování plynotěsnosti spalovacího prostoru.

Značnou část výše uvedených stávajících řešení proniků trubkových soustav odstraňuje provedeni proniku podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že v místě průchodu každé prostupové trubky prostupového svazku je v příslušné praporkové liště membránové stěny vytvořen stěnový prostor a v ploché části vlnovce, přiléhajícího a svarovým spojem obvodově upevněného upevněného ke stěnovým trubkám a alespoň k jedné praporkové liště z vnější strany membránové stěny, je pro průchod a upevnění přestupové trubky vytvořen vlnovcový otvor, který je v podstatě souosý vzhledem k uvedenému stěnovému otvoru, přičemž přestupová trubka je v tomto vlnovcovém otvoru utěsněna.

Provedeni proniku podle vynálezu je velmi poddajný takže umožňuje snížit přídavná namáháni v obou pronikajících se trubkových soustavách a zaručuje stálou těsnost i při všech jejich vzájemných tepelně dilatačních polohových změnách, přičemž ještě umožňuje zkrátit vzdálenost sběrné komory od membránové stěny. Důsledkem zkrácení této vzdálenosti a tím i délky prostupové trubkové soustavy jsou pak značné investiční i materiálové úspory. V podstatě pružně plastické kloubové uložení obou pronikajících trubkových soustav prakticky znemožňuje přenos nežádoucích momentů a tak usnadňuje po souzení a výpočet charakteru namáhání i stanovení optimálních vzájemných rozměrů.

Příklady provedení vynálezu jsou znázorněny na připojených výkresech, kde na obr.

je celková disposice proniku v půdorysném pohledu, na obr. 2 je celková disposice proniku v bokorysném proniku, na obr. 3 a 4 je první provedení proniku v detailním *

půdorysném osovém řezu a v detailním nárysném pohledu, na obr.6 je třetí provedení proniku v detailním půdorysném osovém řezu a na obr. 7 a 8 jsou čtvrté a páté provedení proniku opět v detailních půdorysných řezech.

V celkové disposici proniku podle obr. 1 a 2 je sběrná komora 1 prostupovými trubkami 2 prostupované trubkové soustavy, sestávající zde ze tří prostupových svazků propojena, s neznázorněnými teplosměnnými trubkami, umístěnými ve spalovacím prostoru kotle.

Vzhledem k nutnosti maximální kompenzace tepelných dilatací je sběrná komora 1 umístěna vzhledem k membránové stěně ve vzdálenosti h a vnější konce prostupových trubek 2 jsou před napojeními na sběrnou komoru 1 zahnuty.

Každou ze čtyř membránových stěn, obklopujících spalovací prostor kotle, tvoří pod le obr. 1, 2 a 3 řada svislých stěnových trubek 2 ^θ mezilehle uloženými a svárovými spoji 2 průběžně upevněnými praporkovými lištami 4. Každé z příslušných praporkových lišt 4 membránové stěny jsou vytvořeny tři kruhové stěnové otvory £ pro volný průchod prostupových trubek 2. Na každou trojici prostupových trubek 2, procházející stěnovými otvory 2 ^v téže praporkové liště 4, je podle obr. 3 a 4 z vnější strany membránové stěny svou střední plochou části navlečen úzký vlnovec 6, který oběma svými okrajovými částmi obemyká vnější obliny stěnových trubek 2· K prostupovým trubkám 2 je vlnovec 6 i

213 422 připevněn svarovými spoji £, upravenými ve své ploché části po obvodu každého vlncvcového otvoru. Ke stěnovým trubkám a k praporkovým lištám 4 membránové stěny pak je vlnovec 6 po celém svém obvodu připevněn svarovým spojem 8. Příčný probil vlnovce 6 je v podstatě ekvldlstantou vnějšího povrchu membránové stěny, neboř vzdálenost v mezi vnějším povrchem střední ploché části vlnovce 6 a vnějším povrchem přiléhající praporkové lišty 4 je přibližně rovna délkovému rozdílu mezi výškou w oblin okrajových vlnových částí vlnovce 6 a vnějšími poloměry r stěnových trubek 2' Volné uložení prostupových trubek 2 ve stěnových otvorech 2 membránové stěny, poměrně velmi malá vzdálenost v mezi tímto volným uložením a mezi svarovým vetknutim prostupových trubek 2 ve vlnovci 6 i značná poddajnost vlnovce 6 zaručují stálou plynotěsnost i velkou kompenzační schppnost prvního provedeni proniku.

U druhého provedeni proniku, znázorněného na obr. 5, jsou na jeho prostupovýoh trubkách 2 navlečeny pouzdrovité ochranné objímky 10, které částečně vyrovnávají ostré teplotní rozhráni a vrubové účinky montážních svarových spojů £ ve stěnách prostupových trubek 2, již tak dost namáhaných vnitřním přetlakem. V tomto druhém provedeni proniku je také naznačena výhodná možnost použiti vlnovce 6 se zúženými okrajovými vlnovými částmi, jež jsou svarovými spoji 8 připevněny přimo ke stěnovým trubkám 2·

Na prostupových trubkách 2 nasunuté celistvé ochranné objímky 10 jsou na nich ustaveny a utěsněny neznázorněnými svarovými spojeními.

U třetího provedení proniku, znázorněného na obr. 6, jsou ke zmenšení ostrého tepelného rozhraní ve stěnách prostupových trubek 2 použity podélně naříznuté, případně dělené ochranné objímky 10, u niohž je spojeni jejich podélných hran i jejich ustaveni na prostupových trubkách 2 zabezpečeno opět svařením. Vymezeni vůli v uloženích ochranných objímek 10 na prostupových trubkách 2 a tím i plynotěsnost těchto uloženi jsou zajištěny zbytkovými tahovými pnutími ve svarových spojeních, U tohoto provedeni proniku jsou prostupové trubky 2 v každém prostupovém svazku uspořádány pro průchod membránou stěnou ve dvojicích. V membránové stěně je proto rozteč těohto sousedních prostupových trubek 2 v podstatě rovna rozteči jejich stěnových trubek 2 ^a vlnovec 6 zde sestává ze dvou plochých části a ze tří vlnových částí, takže je poněkud širší.

Podle čtvrtého provedeni proniku, znázorněného na obr. 7, jsou prostupové trubky 2 opatřeny z vnitřní strany membránové stěny navlečenými a přivařenými ochrannými objímkami 10, které zde opět částečně vyrovnávají ostré teplotní rozhraní i vrubové účinky montážních svarových spojů £.

V pátém provedeni proniku, znázorněném na obr. 8, jsou z vnitřní strany membránové stěny na prostupových trubkách 2 navlečené a přivařené objímky IQ na svých vnějších koncích osazeny .Vzhledem k volnému uložení vnějších osazených konců prostupových trubek jsou patřičně zvětšeny jak stěnové otvory 2 v praporkových lištách 4 tak i vlnov cové otvory v plochých částech vlnovců 6 pro svarové spoje.

Claims (7)

1. Pronik prostupové trubkové soustavy membránovou stěnou, zejména prostupového trub4

213 422 kového svazku, procházejícího z vnějšího prostoru membránovou stěnou do vnitřního prostoru parního kotle, vyznačující se tím, že v mistě průchodu každé prostupové trubky (2) přestupového svazku je v příslušné praporkové liště (4) membránové stěny vytvořen stěnový otvor (5) a v ploché části vlnovce (6), přiléhajícího a svarovým spojem (8) obvodově upevněného ke stěnovým trubkám (3) a alespoň k jedné praporkové liště (4) z vnější strany membránové stěny, je pro průchod a upevněni prostupové trubky (2) vy tvořen Waovcový otvor, který je v podstatě souosý vzhledem k uvedenému stěnovému otvoru (5), přičemž prostupová trubka (2) je v tomto vlnovcovém otvoru utěsněna.

2. Pronik podle bodu 1, vyznačující se tim, že poměr vzdálenosti (v) mezi praporkovou lištou (4) membránové stěny a plochou částí vlnovce (6) v mistě upevněni prostupové trubky (2) ku vzdálenosti (w) mezi touto praporkovou lištou (4) a oblinou vlnové části vlnovce (6) je v rozmez! ód 0,1 do 1,00.

3. Pronik podle bodu 1, vyznačující se tím, Že v místě upevnění prostupové trubky (2) ve vlnovcovém otvoru vlnovce (6) je upraven svarový spoj (7).

4. Pronik podle bodu 1, vyznačujíc! se tim, že na prostupové trubce (2) je upevněna stínící ochranná objímka (10), umístěná na vnitřní straně nebo/a ve stěnovém otvoru (5) praporkové liáty (4).

5. Pronik podle bodu 3, vyznačující se-tím, že svarový spoj (7) je upraven mezi vlnovcem (6) a ochrannou objímkou (10), ustavenou na prostupové trubce (2) a zasahující do vlnovcového otvoru.

6. Pronik podle bodů 1 a 4, vyznačující se tím, že ochranné objímka (10) je obvodově přerušena alespoň jednou dělicí spárou.

7. Pronik podle bodů 1 a 4, vyznačující se tim, že ochranná objímka (10) je v místě průchodu stěnovým otvorem (5) osazena.