CZ11073U1 - Zařízení k zabezpečení objemných těles proti seismickému zatížení - Google Patents

Description

Zařízení k zabezpečení objemných těles proti seismickému zatížení

Oblast techniky

Technické řešení se týká zařízení k zabezpečení objemných těles, jako jsou např. dilatující nádoby kompenzátorů objemů v jaderných elektrárnách proti náhlým zrychlením či výkyvům, např. při seismických otřesech.

Dosavadní stav techniky

Známá zabezpečovací zařízení, například pro kompenzátory objemu jsou provedena většinou na principu tuhých pružných bloků, které svou pružností umožňují dilataci tělesa. Při náhlých zrychleních jako je seismické zatížení však vykazují určitý rozkmit proti základní kotevní io konstrukci. Tento pohyb však zatěžuje potrubí a armatury a toto zařízení vyžaduje masivní konstrukci.

Cílem vynálezu je vytvořit zařízení, které umožní dilataci tělesa, je jednoduché a snadno se i dodatečně namontuje. Přitom pevně zachytí pohyb a síly vzniklé přídavným zrychlením proti pevné části stavby.

Podstata technického řešení

Výše uvedené nedostatky odstraňuje do značné míry zařízení k zabezpečení objemných těles proti seismickému zatížení podle technického řešení, provedené jako blok vložený do meziprostoru mezí opěrnou stěnu a těleso, jehož podstata spočívá v tom, že sestává z opěry k usazení do opěrné stěny opatřené na volném konci lůžkem k uložení sférického kloubu, který je opatřen ramenem, na kterém je uspořádána šikmá kolejnice, dále sestává z patky uspořádané na tělese, na jejímž druhém konci je uspořádaná svislá kolejnice, přičemž mezi oběma kolejnicemi je uspořádán klín. Tato konstrukce umožňuje dilataci tělesa při náhřevu i chladnutí v celém rozsahu provozních teplot a přitom bezpečně zajišťuje těleso proti pohybu při přídavném zrychlení v rovině opěrných bloků proti pevné části stavby.

Ve výhodném provedení jsou podélné hrany klínu i kontaktní plochy kolejnic jsou tvarové a podélné hrany klínu jsou provedeny jako klínový výstupek, přičemž kontaktní plochy kolejnic jsou provedeny jako klínová drážka.

V dalším výhodném provedení je nad horní hranou klínu uspořádána tlačná pružina. Klín vymezuje vůli mezi opěrnou a pohyblivou částí bloku vlastní tíhou s pomocí pružiny nad ním.

V dalším výhodném provedení je mezi opěrnou stěnou a šikmou kolejnicí uspořádána pod sférickým kloubem tlačná pružina. Tato vyrovnávací pružina pomáhá ustavení klínových drážek kolejnic s klínovými hranami klínu.

V dalším výhodném provedení je sférický kloub je bočně přestavitelný. Při namáhání může být posuv tělesa nepravidelný aje třeba stupně volnosti i co do bočního posuvu.

V jiném výhodném provedení jsou zařízení uspořádána opakovaně mezi opěrnou stěnou a tělesem uspořádáno v pravidelných rozestupech po obvodu tělesa.

Zařízení je navrženo tak, že vychází z dráhy pohybu tělesa při zahřívání a chladnutí ve vhodném místě pro zachycení sil vzniklých z náhlého zrychlení, například v otvoru stropu, kterým těleso prochází. Po obvodě otvoru ve stropě je rozmístěn potřebný počet opěrných částí bloků a na tělese proti ním stejný počet pohyblivých částí bloků, které se pohybují s diktujícím tělesem. Opěrné části bloků jsou ve stropě rozepřeny a připevněny šrouby. Pohyblivé části bloků jsou na tělese připevněny obvodovým stažením svorníky s předpětím, které jsou zvenku izolačního pláště. V každém opěrném bloku je mezi opěrnou a pohyblivou částí klín, který vymezuje při

- 1 CZ 11073 Ul dilatačním pohybu vůli na nulovou hodnotu. Přitom je toto zařízení samosvomé pro síly působící v rovině opěr.

Přehled obrázků na výkresech

Technické řešení bude dále představeno pomocí výkresů, na kterých obr. 1 představuje schematicky pohled na kompenzátor objemu s kotevní konstrukcí, obr. 2 znázorňuje schematický detail uspořádání prvků u zařízení podle technického řešení při čelném pohledu ve vertikální ose kompenzátoru z obr. 1 a obr. 3 představuje schematický pohled na totéž zařízení shora, který zároveň naznačuje uspořádání zařízení kolem kompenzátoru.

r

Příklad provedení technického řešení ,

Na obr. 1 je znázorněno umístění tělesa kompenzátoru objemu v rámci stavby, např. jaderné elektrárny. Kompenzátor je postaven na podstavci, který je zakotven do podlahy 2 stavby nebo objektu a prochází otvorem ve stropě 3 stavby. Po obvodu otvoru ve stropě 3 je rozmístěn potřebný počet zařízení pro zpevnění kompenzátoru proti seismickému zatížení ato ve formě bloků 4.

Na obr. 2 je znázorněn detail bloku 4 s uspořádáním jednotlivých prvků při čelném pohledu ve vertikální ose kompenzátoru. Opěra 5 je ve stropě připevněna šrouby. V jejím lůžku 6 je uložen sférický kloub 7 opatřený šikmou klínovou kolejnicí 8 s klínovou drážkou. Na druhé straně bloku 4 je pohyblivá patka 9 na tělese I kompenzátoru připevněna obvodovým stažením svorníky s předpětím. Patka 9 je opatřena svislou klínovou kolejnicí 10 opatřená na vodicí ploše rovněž klínovou drážkou, která je ve vodorovném řezu uspořádána souose proti šikmé klínové kolejnici 8. V každém bloku 4 je mezi opěrou 5 a patkou 9 uspořádán klín 11, který vymezuje při dilatačním pohybu vůli mezi opěrou 5 a patkou 9. Na svých podélných hranách je klín JJ opatřen klínovými hranami. To je vidět na obr. 3.

Úhel klínu U je 8_k a tento je větší, než δ], což je maximální úhel dráhy dilatace tělesa v bodě A.

Pomocí klínové drážky je upraven třecí úhel tak, aby byla splněna podmínka, že třecí úhel je větší, než úhel klínu 8_k resp. jeho šikmé plochy. Vrcholový úhel symetrických klínových drážek kolejnic 8 a 10 je 2a. To je také vidět na obr. 3.

Pro zkompenzování nerovnoměrnosti pohybu tělesa a ustavení klínové drážky šikmé kolejnice 8 podle polohy klínu JJ je v opěře 5 uložen právě zmíněný sférický kloub 7 s možností bočního posuvu např. v drážce, či jako pouzdro uložené na hřídel. Vyrovnávací pružina 12 a stavěči šrouby pomáhají ustavení klínových drážek kolejnic 8 a 10 s klínovými hranami klínu JJ. Na obrázku 2 je čárkovaně znázorněna situace při zahřátí tělesa I kompenzátoru. Těleso I se v místě stykového bodu A mezi svislou kolejnicí 10 a klínem JJ posunulo z výchozího bodu Ao do bodu Ai a to v horizontálním směru o hodnotu Δχ a ve vertikálním směru o hodnotu Δζ a klín JJ se posune nahoru. Při ochlazování je pohyb obrácený. Nad horní hranou klínu JJ je uspořádána horní tlačná pružina 13. která vrací klín 1J do základní polohy. *

Na obr. 3 je znázorněno uspořádání opěrných bloků 4 kolem tělesa I. Opěrné bloky 4 jsou uspořádány paprskovitě kolem tělesa I kompenzátoru a rozloženy stejnoměrně po obvodě podle zvoleného počtu.

Zařízení pracuje následujícím způsobem: Při nahřívání se těleso rozpíná teplem a tlakem.

Libovolně zvolený bod A v místě kontaktu mezi dosedací hranou klínu JJ a svislou kolejnicí 10 vykonává pohyb z bodu A_o při teplotě 20 °C do bodu A_t při teplotě 325 °C a při ochlazování obráceně. Z této dráhy je vypočten největší tečný úhel k dráze z bodu A_o do bodu Aj. Vložený klín 11 mezi kolejnicemi 8 a 10 má úhel větší než úhel dráhy, aby se zkompenzoval případný nerovnoměrný pohyb tělesa J. Pomocí klínové drážky ve v kolejnici 8 a .10 se upraví třecí úhel tak, aby byla splněna podmínka, že třecí úhel je větší než úhel klínu 11, resp. jeho šikmé hrany.

-2CZ 11073 Ul

Klín 11 vymezuje vůli mezi opěrnou a pohyblivou částí bloku vlastní tíhou, případně pomocí pružiny 12. nebo jiného zařízení. Při náhřevu tělesa I klín H vymezuje vůli mezi opěrnými a pohyblivými částmi bloků a přitom se pohybují směrem nahoru. Při ochlazování tělesa vymezují klíny 1_1 vůli a pohybují se směrem dolů. Změna síly při pohybu na šikmé hraně klínu JLi nahoru a dolu zabezpečuje dobrou funkci klínu 11 při vzájemném pohybu opěrných a pohyblivých částí bloků 4.

Průmyslová využitelnost

Toto zařízení může být aplikováno na stojatých tělesech kompenzátorů, nebo jiných dilatujících tělesech u různých technologických celků.

Claims (7)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Zařízení k zabezpečení objemných těles proti seismickému zatížení, provedené jako blok vložený do meziprostoru mezi opěrnou stěnu a těleso, vyznačující se tím, že sestává z opěry (5) k usazení do opěrné stěny (3) opatřené na volném konci lůžkem (6) k uložení sférického kloubu (7), který je opatřen ramenem, na kterém je uspořádána šikmá kolejnice (8), dále sestává zpátky (9) uspořádané na tělese (1) na jejímž druhém konci je uspořádaná svislá kolejnice (10), přičemž mezi oběma kolejnicemi je uspořádán klín (11).
2. 2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že podélné hrany klínu (11) i kontaktní plochy kolejnic (8, 10) jsou tvarové.
3. 3. Zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, že podélné hrany klínu (11) jsou provedeny jako klínový výstupek, přičemž kontaktní plochy kolejnic (8, 10) jsou provedeny jako klínová drážka.
4. 4. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že nad horní hranou klínu (11) je uspořádána horní tlačná pružina (13).
5. 5. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že mezi opěrnou stěnou (3) a šikmou kolejnicí (8) je uspořádána pod sférickým kloubem (7) vyrovnávací pružina (12).
6. 6. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že sférický kloub (7) je bočně přestavitelný.
7. 7. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že jsou uspořádána mezi opěrnou stěnou (3) a tělesem (1) v pravidelných rozestupech po obvodu tělesa.

   2 výkresy