CZ298068B6

CZ298068B6 - Kompenzátor k vyrovnávání tepelných roztazení

Info

Publication number: CZ298068B6
Application number: CZ20012913A
Authority: CZ
Inventors: Schilling@Horst; Filges@Falf
Original assignee: Khd Humboldt Wedag Ag
Priority date: 1999-02-11
Filing date: 2000-02-10
Publication date: 2007-06-13
Also published as: WO2000047926A1; US7021013B1; EP1151221A1; DE19905649A1; EP1151221B1; CZ20012913A3; DE50003354D1; DK1151221T3

Abstract

Kompenzátor k vyrovnávání tepelných roztazení (10) vedoucích horká proudicí média, predevsím u zarízení k výrobe cementového slínku pouzitých plynových potrubí (10), je opatren ocelovým plástem (15) a oblozením ze záruvzdorného materiálu a vlnitým kompenzátorem (18), usporádaným na ocelovém plásti (15) potrubí (10). Dále je opatren dilatacní spárou (19), usporádanou v záruvzdorném oblození (16, 17), která je vyplnena tepelne odolným elastickým spárovým materiálem (20). Dilatacní spára (19) pro záruvzdorné oblození (16, 17) je usporádána v prurezové rovine potrubí (10), která lezí vedle prurezové roviny vlnitého kompenzátoru (18) pro ocelový plást (15). Ocelový plást (15) je v oblasti dilatacní spáry (19) pro záruvzdorné oblození (16, 17) na obvodu rozdelen, a po uvolnení uvolnitelného spojení (23, 24) cástí (21) ocelového pláste (15) je dilatacní spára (19), resp. elastický teplotne odolný spárový materiál (20) prístupná/ý zvenku potrubí (10).

Description

Kompenzátor k vyrovnávání tepelných roztažení

Oblast techniky

Vynález se týká kompenzátoru k vyrovnávání tepelných roztažení potrubí vedoucích horká proudící média, především u zařízení k výrobě cementového slínku použitých plynových potrubí s ocelovým pláštěm a obložením z.c žáruvzdorného materiálu a s vlnitým kompenzátorem, upraveným na ocelovém plášti potrubí, a s dilatační spárou, upravenou v žáruvzdorném obložení, která je vyplněna tepelně odolným elastickým spárovým materiálem.

Dosavadní stav techniky

Zařízeni k výrobě cementového slínku z cementové surovinové moučky mají rotační trubkovou pec a, nahlíženo ze strany toku materiálu, jí předřazený výměník tepla cyklonových plynů s kalcinátorem. Přitom se mnoho potrubí, která vedou horká média, podrobuje tepelnému roztažení, např. jako kalcinační stupeň vytvořené výtlakové potrubí, ve kterém proudí např. 850 °C horká suspenze odpadových plynu rotační pece, horké moučky, paliva, jakož i popř. odpadový vzduch chlazení slínku jako terciární vzduch zdola nahoru. Taková termicky vysoce zatížená potrubí musí být obložena žáruvzdorným materiálem.

K vyrovnáváni tepelných roztažení takových termicky vysoce zatížených potrubí, která jsou často umístěna, popř. zavěšena v přibližně vertikální poloze vc vysokých konstrukcích budov, jc známo zabudovávat do potrubí kompenzátory. Přitom musí být kompenzátor schopen jednak vyrovnávat rozdílná roztažení mezi ocelovým pláštěm potrubí a nosnou budovou a jednak vyrovnávat rozdílná roztažení mezi ocelovým pláštěm a žáruvzdorným obložením potrubí. Při nefungujícím vyrovnávání roztažení může dojít např, k tomu, že doscdací konzoly, popř. patky potrubí v horní oblasti budovy výměníku tepla cyklonových plynů již nedosedaji na konstrukci plošin budovy, což může vést k nekontrolovatelným a kritickým zatížením budovy, jakož i potrubí vedoucích horká média a přípojných částí.

Důvodem pro již nesprávné fungování kompenzátoru úvodem uvedeného druhu je, že se během času jemnozrnná pevná látka jako je horká cementová surovinová moučka, dopravovaná v horké suspenzi, a/nebo jiná agresivní média dostávají zevnitř do dilatační spáry žáruvzdorného obložení. která byla dosud upravena v rovině kovové vlnité trubky kompenzátoru, a odtud pronikají do tepelně odolného spárového materiálu, sloužícího jako elastické těsnění, a tento mohou vytvrzovat. čímž se ztrácí elasticita spárového materiálu. Proto bylo dosud nutné taková potrubí na horký plyn v oblasti kompenzátoru čas od času podrobovat údržbě, a sice tím, že se do potrubí muselo umisťovat lešení, aby se mohl kompenzátor, speciálně dilatační spára, zevnitř prohlédnout a provést údržba, což je ale spojeno se značnými náklady na lešení, jakož i pracovními náklady, pokud by se vlnitý kompenzátor musel od ocelového pláště potrubí nákladným způsobem uvolnit, jak je zveřejněno např. ve WO 89/03001 u potrubí odpadových plynu plynových turbín.

Podstata vynálezu

Základem vynálezu je proto úkol vytvořit k vyrovnávání tepelných roztažení především žáruvzdorným materiálem obložených potrubí k vedení horkých proudících médií jednoduše tidržovalelný a přesto nenákladně konstruovaný kompenzátor, jehož funkčnost, především co se týče dilatační spáry a jejího spárového materiálu, se již nemusí kontrolovat zevnitř potrubí.

- I CZ 298068 B6

Tento úkol se u kompenzátoru podle úvodu podle vynálezu řeší tím, žc je dilatační spára pro žáruvzdorné obložení uspořádána v průřezové rovině potrubí, která leží vedle průřezové roviny vlnitého kompenzátoru pro ocelový plášť, a že ocelový plášťjc v oblasti dilatační spáry pro žáruvzdorné obloženi na obvodu rozdělen, a po uvolnění uvolnitelného spojení částí ocelového pláště 5 je dilatační spára, a tím i elastický teplotně odolný spárový materiál přístupná/ý zvenku potrubí.

Výhodné provedeni podle vynálezu spočívá v tom, že průřezová rovina dilatační spáry pro žáruvzdorné obloženi je upravena pod průřezovou rovinou vlnitého kompenzátoru pro ocelový plášť.

Další výhodné provedeni podle vynálezu spočívá v tom, že ocelový plášť, v oblasti dilatační spáry pro žáruvzdorné obloženi na obvodu rozdělený, je složen z většího množství v průřezu směrem ven otevřených „ΙΓ-proťilíi do profilového rámu.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že vlnitý kompenzátor pro ocelový plášť 15 má ve své radiálně uvnitř uložené oblasti okolo obvodu rozdělené, příčně k zvlněni trubky ležící průchozí vývrty, kterými je protažitelný upínací prostředek, šroubový čep, pomocí kterého je stažitelné zvlněni trubky vlnitého kompenzátoru.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom. že dilatační spára pro žáruvzdorné M obložení je nahoře ohraničena pridržnou přírubou cihel, upevněnou na ocelovém plášti, k nesení žáruvzdorného obloženi, které má vc své oblasti dilatační spáry, přivrácené vnitřku potrubí, nahlíženo v průřezu, směrem dolů se rozprostírající výstupek jako doraz pro teplotně odolný elastický spárový materiál, zvenku do dilatační spáry.

Další výhodné provedeni podle vynálezu spočívá v tom. že žáruvzdorné obložení na dilatační spáře má na straně, ležící proti dorazovému výstupku, takový obrys, že se dilatační spára, nahlíženo v průřezu, stále rozšiřuje směrem dovnitř potrubí.

Další výhodné provedeni podle vynálezu spočívá v tom, žc tepelně odolný spárový materiál, 30 upravený v dilatační spáře, sestává z elastické rohože z minerálních vláken.

Charakteristické pro kompenzátor podle vynálezu jinými slovy jc, že dilatační spára pro žáruvzdorné obložení potrubí, do kterého je kompenzátor zabudován, již není upravena v rovině průřezu vlnitého kompenzátoru pro ocelový plášť, ale leží sousedíc s touto rovinou průřezu, a že 35 ocelový plášť jc v oblasti dilatační spáry pro žáruvzdorné obložení na obvodu rozdělen, sestává tedy např. z profilového rámu, sestaveného z jednotlivých části, takže je po uvolnění uvolnitclného spojení částí ocelového pláště, např. části profilového rámu, elastický tepelně odolný spárový materiál dilatační spáry zvenku potrubí pohodlně přístupný za účelem kontroly a popř. obnovení elastického spárového materiálu. LJ přibližně vertikálně upraveného potrubí na horký plyn, jako 40 např. zdola nahoru suspenzí horkého plynu prostupovaného potrubí odpadových plynů rotační pece výrobní linky cementového slinkuje rovina průřezu dilatační spáry pro žáruvzdorné obložení výhodně upravena pod rovinou průřezu vlnitého kompenzátoru pro ocelový plášť, takže zůstává vnitřní prostor vlnitého kompenzátoru prachu prostý,

Ocelový plášť, po obvodu rozdělený v oblasti dilatační spáry pro žáruvzdorné obložení, muže být sestaven z většího množství v průřezu směrem ven otevřených „U-profilů na profilový rám. K usnadnění demontáže/montáže této profilové rámové části, mající v průřezu např. „U“-profil, je podle vynálezu navrženo, že má (na obvodu nerozdělený) vlnitý kompenzátor pro ocelový plášť ve své radiálně uvnitř položené oblasti okolo obvodu rozdělené, příčně k zvlněni trubky 50 ležící, tzn. paralelně k ose potrubí ležící průchozí vývrty. kterými je protažitelný upínací prostředek jako šroubový čep, pomoci kterého je stažitelné zvlnění trubky kompenzátoru. S pomocí tohoto upínacího zařízení sc usnadňuje demontáž a montáž na obvodu rozděleného profilového rámu, upraveného v oblasti dilatační spáry pro žáruvzdorné obložení.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže vysvětlen prostřednictvím konkrétních příkladů provedení znázorněných na výkresech, na kterých představuje obr, I výřezově typickou montážní situaci pro žáruvzdorným materiálem obložené potrubí na horký plyn výrobní linky cementového stínku, vestavěné v přibližné vertikální poloze ve vysoké vícepatrové budově s více plošinami, s kompenzátorem k vyrovnáváni tepelných roztažení, naznačeným jako detail Λ. a obr. 2 detail A z obr. I ve zvětšeném zobrazení.

Příklady provedení vynálezu

Podle obr. I je pomocí patek 1£, 12 ve větším množství plošin 13, 14 atd. vysoké konstrukce budovy zabudováno žáruvzdorně obložené potrubí _10, prostupované zdola nahoru suspenzí horkého plynu s odpadovými plyny rotační pece teploty např. 800 °C. K vyrovnáváni tepelných roztaženi potrubí 10 je v tomto potrubí 10 v prostoru mezi plošinami £3,14 vestavěn kompenzátor 18, který je znázorněn v detailu na obr. 2.

Podle obr. 2 má potrubí 10 na horký plyn z obr. I ocelový plášť 15, který' může mít kulatý, obdélníkový, čtvercový nebo mnohoúhlý průřez. Ocelový plášť 15 je obložen žáruvzdorným obložením 16, 17 atd. jakož i tepelně odolnou izolací £8'. Do ocelového pláště J5 je zabudován kovový vlnitý kompenzátor £8. V žáruvzdorném obložení £6, 17 jc upravena dilatační spára £9. která je vyplněna tepelně odolným elastickým spárovým materiálem 20. jako např. elastickou vláknitou rohoží.

Podle vynálezu je dilatační spára 19 pro žáruvzdorné obložení £6, 17 upravena v rovině průřezu potrubí 10. která leží vedle roviny průřezu vlnitého kompenzátoru 18 pro ocelový plášť £5. V příkladu provedení obr. 2 leží rovina průřezu dilatační spáry 19 pod rovinou průřezu vlnitého kompenzátoru £8. Ocelový plášť 15 je v oblasti dilatační spáry 19 na obvodu rozdělen, takže se podle příkladu provedení podle obr. 2 skládá z většího množství v průřezu směrem ven otevřených částí 21 ocelového pláště £5, zde ,JJ“profilů. Části 21 ocelového pláště £5, na jejichž čelních koncích jsou vidět spojovací prvky 22. dávají tedy sestaveny profilový rám, jehož části jsou rozebíratelnými spojeními 23 a 24 spojeny s ocelovým pláštěm £5. Přitom je rozebíratelné druhé spojení 24 spojeno se směrem ven vyčnívajícím můstkem 25 ocelového pláště £5, zatímco rozebíratelné první spojeni 23 je ve spojeni s úhelníkovou části 26 ocelového pláště £5.

Dilatační spára 19 s elastickým spárovým materiálem 20 se podle vynálezu kontroluje, resp. udržuje tak, že se mohou po uvolnění rozebíratelných spojeni 23, 24 demontovat části 21 ocelového pláště £5, na jejichž bočních hraničních stěnách mohou být upraveny ještě těsnící šňůry 27, načež je dilatační spára £9 včetně spárového materiálu 20 pohodlně zvenku přístupná,

Vlnitý kompenzátor J.8 pro ocelový plášť £5 má ve své radiálně uvnitř uložené oblasti okolo obvodu rozdělené, příčně k zvlnění trubky, resp. paralelně k ose pláště potrubí 10 ležící průchozí vývrty 28, kterými je protažitelný upínací prostředek jako šroubový čep 29, pomoci kterého jc stažitelné zvlnění trubky vlnitého kompenzátoru 18. Tímto způsobem sc úhelníková část 26, upevněná na dolním rameni kompenzátoru £8. zde ve formě vlnité trubky, táhne směrem nahoru, čímž se usnadňuje demontáž/montáž uvoln i tělně upevněných částí 21 ocelového pláště 15.

Dilatační spára 19 pro žáruvzdorné obloženi jc nahoře ohraničena přídržnou přírubou 30 cihel, upevněnou na ocelovém plášti £5, k nesení žáruvzdorného obložení 17 atd.. které může mít ve

- J CZ 298068 B6 své, vnitřku potrubí 10 přivrácené oblasti dilatační spáry j9. pozorováno v průřezu, směrem dolů se rozprostírající výstupek 31 jako doraz pro zvenku do dilatační spáry 19 zasunutelný tepelně odolný elastický spárový materiál 20. např. vláknitou rohož.

Žáruvzdorné obložení j_6, Γ7 může kromě toho mít u dilatační spáry 19 na straně 32. ležící proti dorazovému výstupku 31. takový klinovitý obrys, že se dilatační spára 19. nahlíženo v průřezu, směrem dovnitř potrubí 10 stále rozšiřuje. Tímto způsobem se dosahuje toho, že sc usazeniny prachu, které by se v této oblasti usadily v dilatační spáře ,19 žáruvzdorného obložení Γ7- mohou při teplotních protaženích potrubí 10 z dilatační spáry 19 opět automaticky vytlačoval.

1«

Otvor ve vlnitém kompenzátoru 18. upravený pro šroubový čep 29, se může využít také pro měřeni podtlaku, panujícího uvnitř potrubí 10. Výše naměřeného podtlaku připouští navrácení na stav elastického spárového materiálu 20.

Kompenzátor 18 protažení podle vynálezu je použitelný pro všechna žáruvzdorným materiálem obložená potrubí TO. např. i pro takzvaná terciární vzduchová potrubí, která u zařízení na vypalováni cementového slinku spojují chladič slínku s kaleinátorem vypalovacího zařízení.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

25 1. Kompenzátor k vyrovnávání tepelných roztažení potrubí vedoucích horká proudící média, především u zařízení k výrobě cementového slinku použitých plynových potrubí (10) s ocelovým pláštěm (15) a obložením ze žáruvzdorného materiálu a s vlnitým kompenzátorem (18). uspořádaným na ocelovém plášti (15) potrubí (10), a s dilatační spárou (19). uspořádanou v žáruvzdorném obložení (16, 17), která je vyplněna tepelně odolným elastickým spárovým materiálem (20).

30 vyznačující se tí m . že dilatační spára (19) pro žáruvzdorné obložení (16, 17) je uspořádána v průřezové rovině potrubí (10), která leží vedle průřezové roviny vlnitého kompenzátoru (18) pro ocelový plášť (15), a že ocelový plášť (15) jc v oblasti dilatační spáry (19) pro žáruvzdorné obloženi (16, 17) na obvodu rozdělen, a po uvolněni uvolnitelncho spojení (23, 24) částí (21) ocelového pláště (15) je dilatační spára (19), resp. elastický teplotně odolný spárový matc35 riáI (20) přístupná/ý zvenku potrubí (10).
2. Kompenzátor podle nároku i. vyznačující se t í m , že průřezová rovina dilatační spáry (19) pro žáruvzdorné obloženi (16, 17) je upravena pod průřezovou rovinou vlnitého kompenzátoru (18) pro ocelový plášť(15).
3. Kompenzátor podle nároku 1, vyznačující se t í m, že ocelový plášť (15), v oblastí dilatační spáry (19) pro žáruvzdorné obložení (16, 17) na obvodu rozdělený, je složen z většího množství v průřezu směrem ven otevřených „U‘'-profilů do profilového rámu.

45
4. Kompenzátor podle některého z nároků 1 až 3. vyznačující se tím, že vlnitý kompenzátor (18) pro ocelový plášť (15) má ve své radiálně uvnitř uložené oblasti okolo obvodu rozdělené, příčně k zvlnění trubky ležící průchozí vývrty (28), kterými jc protažitclný upínací prostředek, šroubový čep (29), pomocí kterého jc stažitelné zvlnění trubky vlnitého kompenzátoru (18).

-4CZ 298068 B6
5. Kompenzátor podle některého z nároků I až 4, vyznačující se t í m . že dilatační spára (19) pro žáruvzdorné obložení (16, 17) je nahoře ohraničena přídržnou přírubou (30) cihel, upevněnou na ocelovém plášti (15), k nesení žáruvzdorného obložení (16. 17), které má ve své oblasti dilatační spáry (19). přivrácené vnitřku potrubí (10), nahlíženo v průřezu, směrem dolů sc rozprostírající výstupek (31) jako doraz pro teplotně odolný elastický spárový materiál (20), vsunutelný zvenku do dilatační spáry (19).
6. Kompenzátor podle nároku 5, vyznačující se tí m , že žáruvzdorné obložení (16, 17) na dilatační spáře (19) má na straně (32), ležící proti dorazovému výstupku (31). takový obrys, že se dilatační spára (19), nahlíženo v průřezu, stále rozšiřuje směrem dovnitř potrubí (10).
7. Kompenzátor podle některého z nároků 1 až 6, vyznačující sc tíni. že tepelné odolný spárový materiál (20). upravený v dilatační spáře (19), sestává z elastické rohože z minerálních vláken.