DE102007024286B4 - Kesselrohrwand und Einrichtung zu deren Reinigung - Google Patents

Kesselrohrwand und Einrichtung zu deren Reinigung Download PDF

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Abstract

Kesselrohrwand, die einen von heißen, staub- oder aschebeladenen Gasen durchströmten Gaszug (7) begrenzt und aus einer Vielzahl von im wesentlichen vertikal verlaufenden und ein Arbeitsmedium führenden Flossenrohren (2) oder Rohr-Steg-Rohr-Kombinationen (3, 4) gebildet ist und an der Kesselaußenseite (5) der Kesselrohrwand (1) eine Klopf- oder Schlagvorrichtung angeordnet ist, die die Klopf- oder Schlagenergie auf die Kesselrohrwand (1) zur Abreinigung von auf der Kesselinnenseite (6) der Kesselrohrwand (1) angesammelten Stäuben oder Asche abgibt, dadurch gekennzeichnet, dass zur Vergleichmäßigung der Klopf- oder Schlagenergie auf die Kesselrohrwand (1) diese mit einem waagrecht verlaufenden und von der Kesselrohrwand (1) mit einem Abstand (X) beabstandeten Schlagbalken (8) ausgebildet ist, der mit einer Vielzahl von vertikal angeordneten Rippen (9) mit der Kesselrohrwand (1) verbunden ist, wobei die Rippen (9) über ihre Erstreckung zwischen Kesselrohrwand (1) und Schlagbalken (8) in lateraler Richtung elastisch ausgebildet sind um unterschiedliche horizontale Längenausdehnungen von Kesselrohrwand (1) und Schlagbalken (8) aufzunehmen,...

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Kesselrohrwand, die einen von heißen, staub- oder aschebeladenen Gasen durchströmten Gaszug begrenzt und aus einer Vielzahl von im wesentlichen vertikal verlaufenden und ein Arbeitsmedium führenden Flossenrohren oder einer Rohr-Steg-Rohr-Kombination gebildet ist und an der Kesselaußenseite der Kesselrohrwand eine Klopf- oder Schlagvorrichtung angeordnet ist, die die Klopf- oder Schlagenergie auf die Kesselrohrwand zur Abreinigung von auf der Kesselinnenseite der Kesselrohrwand angesammelten Stäuben oder Asche abgibt.
  • Kesselrohrwände der obengenannten Gattung, die an ihrer nach außen gerichteten Seite, also an der Kesselaußenseite, eine oder mehrere Klopf- oder Schlagvorrichtungen aufweisen, die zur Abreinigung von Stäuben oder Asche dient, die sich auf der Kesselinnenseite bzw. der dem Gaszug zugewandten Kesselrohrwandseite an der Kesselrohrwand angesammelt haben, sind allgemein bekannt. Derartige Einrichtungen sind erforderlich, um einen effizienten Wärmeübergang von dem durch den Gaszug strömenden Heißgas auf das durch die Kesselrohre strömende Arbeitsmedium aufrechtzuerhalten, der jedoch durch von Asche und Stäuben belegte Kesselrohrwände gemindert wird.
  • Durch Druckschrift US 3 835 817 A ist eine Einrichtung bekannt geworden, mittels der man die Kesselrohre bzw. Kesselrohrwände, deren Rohre nicht miteinander verbunden sind, von außen reinigen kann. Dies geschieht mit einem angetriebenen Klopfhammer, der, abgefedert von einem Tellerfedernpaar, einen Schlagimpuls an das Ende eines Kesselrohrwand-Verteilerblocks abgibt. Durch diesen Schlagimpuls werden hohe Beschleunigungen erzielt, die Absonderungen bzw. Schlacke auf den Kesselrohren bzw. der Kesselrohrwand abschütteln. Diese Einrichtung hat sich jedoch für den Einsatz bei Kesselrohrwänden, in denen sogenannte Flossenrohrwände oder Rohr-Steg-Rohr-Kombinationen zum Einsatz kommen, d. h. Kesselrohre, die jeweils miteinander verbunden sind und somit eine gasdichte Rohrwand bilden, als wenig praktikabel erwiesen. Die Problematik liegt darin, dass derartige Kesselrohrwände gegenüber den erstgenannten wesentlich steifer sind und somit ein Schlagimpuls auf das Ende eines Kesselrohrwand-Verteilerblocks eine unbefriedigende Reinigungswirkung zeigt.
  • Durch Druckschrift DE 202 11 156 U1 ist eine Vorrichtung zum Entfernen von Staubanbackungen an Kesselwänden bekannt geworden, wobei an der Außenseite einer Kesselwand zumindest ein Schlagprofil in eine Öffnung der Kesselwand eingreift, und wobei das Schlagprofil an zumindest eine Ambosseinrichtung angeschlossen ist, welche Ambosseinrichtung von zumindest einem Hammer, insbesondere Fallhammer, beaufschlagbar ist. Damit wird bei dieser Vorrichtung mittels des Schlagprofils nicht gegen die Kesselwand geklopft, sondern direkt gegen an der Innenseite der Kesselwand befindliche Staubanbackungen, da das Schlagprofil durch eine Öffnung der Kesselwand hindurchsteht und bei Auslösung eines Schlages mit der Staubanbackung in Berührung kommt. Als nachteilig bei dieser Vorrichtung zeigt sich, dass durch die zum Durchdringen der Schlagprofile benötigten Öffnungen in der Kesselwand der Kessel selbst wegen der Öffnungen zur Außenatmosphäre hin nicht mehr gasdicht ist und durch sehr aufwändige Abdichteinrichtungen an jeder einzelnen Vorrichtung zur Außenatmosphäre hin abgedichtet werden muss. Ferner zeigt sich nachteilig, dass das Schlagprofil direkt den Gasen und Ablagerungen im Kessel ausgesetzt ist und damit der Erosion und Korrosion ausgesetzt ist.
  • Durch Druckschrift DE 77 34 544 U ist eine Vorrichtung zur Vibrationsreinigung von Rohrwänden bekannt geworden. Bei dieser Vorrichtung zur Vibrationsreinigung von einen Feuerraum oder Gaszug eines Wärmetauschers begrenzenden Rohrwänden wirkt ein Schlagwerk von der Außenseite der Rohrwand auf dieses ein. Dabei leitet das Schlagwerk seine Schlagkraft unter einem möglichst kleinen Winkel zur Ebene der Rohrwand ein.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nunmehr darin, eine Kesselrohrwand und eine Einrichtung zu deren Reinigung zu schaffen, bei dem die vorgenannten Nachteile vermieden werden. Dabei soll insbesondere eine Einrichtung geschafft werden, mit deren Hilfe eine Kesselrohrwand, die einen von heißen, staub- oder aschebeladenen Gasen durchströmten Gaszug begrenzt und aus einer Vielzahl von im wesentlichen vertikal verlaufenden und ein Arbeitsmedium führenden Flossenrohren oder einer Rohr-Steg-Rohr-Kombination gebildet ist, weitgehendst von Asche und Stäuben gereinigt wird, die sich an der kesselinnenseitigen Wand der Kesselrohrwand angesammelt haben.
  • Die vorstehend genannte Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Die Lösung sieht dabei vor, dass zur Vergleichmäßigung der Klopf- oder Schlagenergie auf die Kesselrohrwand diese mit einem waagrecht verlaufenden und von der Kesselrohrwand mit einem Abstand X beabstandeten Schlagbalken ausgebildet ist, der mit einer Vielzahl von vertikal angeordneten Rippen mit der Kesselrohrwand verbunden ist, wobei die Rippen über ihre Erstreckung zwischen Kesselrohrwand und Schlagbalken in lateraler Richtung elastisch ausgebildet sind um unterschiedliche horizontale Längenausdehnungen von Kesselrohrwand und Schlagbalken aufzunehmen.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Durch die erfindungsgemäße Lösung wird eine Kesselrohrwand mit einer Einrichtung zu ihrer Reinigung geschaffen, die die nachfolgenden Vorteile aufweist:
    • – Ein einziger Schlagimpuls kann großflächig auf die Kesselrohrwand übertragen werden,
    • – die Kesselrohrwand kann sich unabhängig und ungeachtet der unterschiedlichen wärmebedingten Längeausdehnungen von dem Schlagbalken ausdehnen,
    • – durch die freie und ungehinderte wärmebedingte Längenausdehnung von Kesselrohrwand und Schlagbalken werden Risse in diesen Komponenten sowie in den die beiden Teile verbindenden Schweißnähte vermieden,
    • – durch die Möglichkeit des Einsatzes von größeren bzw. breiteren Schlagbalken wird je Kesselrohrwand nur noch eine geringere Anzahl von Schlagbalken erforderlich.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung sind die vertikalen Rippen mit der zwischen den Kesselrohren liegenden Flosse oder mit dem zwischen den Kesselrohren liegenden Steg der Kesselrohrwand verbunden. Durch diese Maßnahme wird der Schlagimpuls auf die Rippe bzw. den Steg weitergegeben und nicht auf das Rohr. Infolge der festen Verbindung entsteht keine Impulsabschwächung.
  • Zweckmäßig ist es, dass über die Länge des Schlagbalkens die Rippen im Abstand von zwei Rohrteilungen (2 × t) angeordnet sind. Damit erfolgt eine gleichmäßige Einleitung des Schlagimpulses in die Kesselrohrwand.
  • In besonders vorteilhafter Weise sind die Rippen an der Kesselrohrwand und an dem Schlagbalken angeschweißt. Durch diese Maßnahme werden die Rippen mit einfachen und effektiven Mitteln mit der Kesselrohrwand und dem Schlagbalken verbunden.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung bestehen die Rippen über deren vertikale Ausdehnung gesehen jeweils aus zwei Teilen. Durch diese Maßnahme ist eine wesentlich bessere Schweißzugängigkeit der einzelnen Rippen gegeben.
  • In zweckmäßiger Weise ist der Schlagbalken als rechteckiges oder anderes geschlossenes Hohlprofil oder als Vollprofil ausgebildet. Er kann ferner als Doppel-T- oder U-Profil oder ein anderes offenes Profil ausgebildet sein. Damit ist zum einen gewährleistet, dass der Schlagbalken eine ausreichende Steifigkeit besitzt und zum anderen, dass er als fertiges Halbzeug einfach zu besorgen ist.
  • Eine vorteilhafte Ausbildung der Erfindung sieht vor, dass der Schlagbalken mittig mit einer oder zwei horizontal angeordneten Rippen zur Verbindung mit der Kesselrohrwand ausgebildet ist. Damit können Axialkräfte, die im Schlagbalken auftreten, durch Einleitung in die Kesselrohrwand abgefangen werden.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung erstreckt sich der Schlagbalken über eine Länge L von 0,5 bis 5,0 m. Damit ist die Abdeckung verschieden breiter Kesselrohrwände gewährleistet.
  • Der Abstand X zwischen Kesselrohrwand und Schlagbalken beträgt zweckmäßigerweise zwischen 10 und 1000 mm. Durch diese Maßnahme kann der Schlagbalken auch dann frei für eine Schlageinrichtung bleiben, wenn beispielsweise die Außenseite der Kesselrohrwand isoliert wird.
  • Um eine optimale Reinigung der Kesselrohrwand zu erzielen ist es vorteilhaft, dass, in vertikaler Richtung gesehen, bei Benutzung mehrerer Schlagbalken der Abstand der Schlagbalken untereinander in vertikaler Richtung 2 bis 5 m beträgt.
  • Zur direkten Übertragung der Schlagwirkung bzw. des Schlagimpulses vom Schlagbalken auf die Kesselrohrwand können die Rippen im vorderen Bereich, d. h. an der vorderen oder nach außen zeigenden Seite des Schlagbalkens mit diesem verschweißt sein.
  • Um die Schlagenergie am effizientesten von Schlagbalken auf die Kesselrohrwand zu übertragen ist es zweckmäßig, die Rippen senkrecht zu der Kesselrohrwand und somit auch senkrecht zu dem Schlagbalken anzuordnen.
  • Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnung und der Beschreibung näher erläutert.
  • Es zeigt:
  • 1 einen schematischen Längsschnitt durch ein Kesselrohr, das einem Schlagimpuls ausgesetzt wird (gemäß dem Stand der Technik),
  • 2 perspektivisch dargestellt die Ausbreitung einer durch einen Schlagimpuls ausgelösten Impulswelle innerhalb einer Ebene am Beispiel einer Wasseroberfläche,
  • 3 perspektivisch dargestellt eine Kesselrohrwand mit daran angelegtem Doppel-T-Träger als Schlagbalken gemäß einem Stand der Technik,
  • 4 perspektivisch dargestellt eine Kesselrohrwand mit daran angelegtem Hohlprofil-Träger als Schlagbalken gemäß einem Stand der Technik,
  • 5 einen schematischen Querschnitt durch eine Kesselrohrwand mit Schlagbalken gemäß der Erfindung, wobei der Querschnitt den „kalten Zustand” zeigt, d. h. die Kesselrohrwand eines Kessels ist außer Betrieb,
  • 6 wie 5, jedoch mit unterschiedlichen Längenausdehnungen infolge unterschiedlicher Erwärmungen der Kesselrohrwand und des Schlagbalkens während des Kesselbetriebes,
  • 7 perspektivisch dargestellt eine alternative Ausbildung der erfindungsgemäßen Kesselrohrwand und der Einrichtung zu deren Reinigung,
  • 8 perspektivisch dargestellt eine weitere alternative Ausbildung der erfindungsgemäßen Kesselrohrwand und der Einrichtung zu deren Reinigung,
  • 9 eine erfindungsgemäße Kesselrohrwand, bei der Flossenrohre eingesetzt werden, schematisch dargestellt,
  • 10 eine erfindungsgemäße Kesselrohrwand, bei der eine Rohr-Steg-Rohr-Kombination eingesetzt wird, schematisch dargestellt.
  • Die Reinigung der Kesselinnenseite 6 einer Kesselrohrwand 1 von Stäuben oder Asche, die einen von heißen, staub- oder aschebeladenen Gasen durchströmten Gaszug 7 begrenzt und aus einer Vielzahl von im wesentlichen vertikal verlaufenden und ein Arbeitsmedium führenden Flossenrohren 2 (9) oder einer Rohr-Steg-Rohr-Kombination 3, 4 (10) gebildet ist, kann mit einer Klopf- oder Schlagvorrichtung ausgeführt werden, die auf der Kesselaußenseite 5 der Kesselrohrwand 1 angeordnet ist und bei der die Klopf- oder Schlagenergie auf einen Punkt der Kesselrohrwand 1 abgegeben wird. Dabei kann ein Tellerfederpaar 13, das den Schlag bzw. Impuls auf das Objekt, d. h. die Kesselrohrwand 1, vermittelt, so eingepasst sein, dass der erzeugte Impuls einer Halbwelle der Sinuskurve von ca. 1000 Hz entspricht. Ist der Impulsempfänger ein Kesselrohr 2, 3, so verteilt sich der Impuls auf zwei Sinuswellen, die auf beiden Seiten der Impulsstelle 14 weiter laufen. Bei einem häufig angewandten Kesselrohr 38 × 4,5 (Außendurchmesser 38 mm, Wandstärke 4,5 mm) ist die Länge der Sinus-Halbwelle ca. 300 mm. Im Falle, dass das Kesselrohr 2, 3 frei hängt, läuft der Impuls praktisch ohne Verlust sehr weit. 1 zeigt ein Kesselrohr 2, 3 schematisch im Längsschnitt mit einer Impulsstelle 14, an der dem Kesselrohr 2, 3 ein Schlagimpuls 15 zugeführt wird und dadurch eine Impulswelle 16 auf beiden Seiten der Impulsstelle 14 erzeugt wird. In der unmittelbaren Nähe der Impulsstelle 14 ist das Kesselrohr 2, 3 schon in Ruhe.
  • In einer dünnen, ebenen Wand, wie sie eine Kesselrohrwand 1 darstellt, ist die Verteilung eines punktförmigen Schlagimpulses 15 schwieriger. Die Impulswelle 16 breitet sich kreisförmig aus und die Länge der Impulswelle 16 wird immer größer, wobei sie dadurch ihre Wirkung und Größe verliert. Eine derartige Erscheinung sieht man beispielsweise auch im Wasser, wenn durch einen einfallenden Gegenstand ein Impuls ausgelöst wird, siehe 2.
  • Um beispielsweise eine ausreichende Impulsstärke auf einen hinreichenden Bereich einer dünnen Wand zu übertragen, muss der auf eine Impulsstelle 14 gezielte Schlagimpuls 15 sehr stark sein. Dies wiederum verursacht aber eine viel zu große Beanspruchung bzw. Spannung an der Schlag- bzw. Impulsstelle 14. Um derartige hohe Beanspruchungen zu verhindern kann man den Schlagimpuls 15 mittels eines angeschweißten Balkens, beispielsweise eines Profilträgers, verbreitern. Im Balken ist die Halbwellenlänge des Schlagimpulses 15 ca. 400 bis 500 mm. In dem Falle, dass die Wand aus einem ebenen Stahlblech von 8 mm besteht, ist die Halbwellenlänge des Schlagimpulses 15 nur 137 mm. Die Impulswelle 16 nimmt dabei eine elliptische Form an gleichbedeutend eine mehr lineare Impulsfront und damit auch viel stärkere Impulsleistung als von einer punktförmigen Impulsstelle 14 aus.
  • Verglichen mit der Anwendung eines Schlagimpulses 15 auf ein ebenes Stahlblech ist die Anwendung eines Schlagimpulses 15 auf eine Kesselrohrwand 1, die aus Flossenrohren 2 oder aus einer Rohr-Steg-Rohr-Kombination 3, 4 gebildet ist, noch schwieriger. Der Grund liegt darin, dass die Flossen 11 bzw. Stege 4 zwischen den Kesselrohren 2, 3 zwar auch nur 6 bis 8 mm stark sind, die Kesselrohre 2, 3 selbst jedoch viel steifer sind als die Flossen 11 oder Stege 4. Die aus Flossenrohren 2 bestehende Kesselrohrwand 1 ist beispielsweise um deren horizontale Achse in etwa 25-mal steifer als um deren vertikale. Es ist deshalb schwierig, mit einem Schlagimpuls 15 auf einer derartigen Kesselrohrwand 1 eine Impulswelle 16 in flacher Ellipsenform fertig zu bringen.
  • 3 zeigt einen Stand der Technik auf, bei dem ein Doppel-T Träger 140 mm als Schlagbalken 8 benutzt wird. Bei der mit dem Arbeitsmedium Wasser gefüllten Flossenrohren 2 der Kesselrohrwand 1 tritt nach einem Schlagimpuls 15 eine Impulswelle 16 auf, die eine Halbwellenlänge von 280 mm aufweist. Der Doppel-T Träger selbst wird zum Teil mit dem Rohrwandgewicht belastet und weist nach einem Schlagimpuls 15 eine Impulswelle 16 auf, die eine Halbwellenlänge von 424 mm besitzt. Die Frontform der Impulswelle 16 ist nur schwach elliptisch. 4 zeigt einen Stand der Technik auf, bei dem ein Kastenprofil 250 × 150 × 10 mm als Schlagbalken 8 benutzt wird. Bei einem Schlagimpuls 15 auf diesen Schlagbalken 8 tritt eine Impulswelle 16 auf, die eine Halbwellenlänge von 743 mm aufweist. Die Frontform dieser Impulswelle 16 ist gegenüber der in der 3 gezeigten Frontform der Impulswelle 16 ersichtlich besser, d. h. der Schlagimpuls 15 wird durch das Kastenprofil mit höherer Wirkung bzw. Effizienz auf die Kesselrohrwand 1 übertragen.
  • Das hauptsächliche Problem bei der Benutzung eines Schlagbalkens 8 zeigt sich in der Übermittlung des Schlagimpulses 15 vom Schlagbalken 8 in die Kesselrohrwand 1. Man hat versucht den Schlagbalken 8 auf die Kesselrohrwand 1 zu pressen. Beim Anpressen wird der Impuls nur in einer abgeschwächten Form an die Wand übertragen. Anstelle des bloßen Anpressens des Schlagbalkens 8 kann somit als einzige brauchbare Methode zur Reinigung der Kesselrohrwand 1 das Verbinden des Schlagbalkens 8 mit der Kesselrohrwand 1 durch Schweißen angesehen werden.
  • Das Verschweißen des Schlagbalkens 8 mit der Kesselrohrwand 1 bringt aber neue Probleme mit sich, da die beiden Teile sehr unterschiedliche Temperaturen während des Betriebes aufweisen und somit auch sehr stark unterschiedlichen Ausdehnungen unterworfen sind. Die Temperatur der Kesselrohrwand 1 kann während des Betriebes schnell variieren, besonders in den Flossen 11 bzw. Stegen 4 zwischen den Kesselrohren 2, 3. Die großen Temperaturunterschiede verursachen große Spannungen und letztendlich Ermüdungsrisse zwischen dem Schlagbalken 8 und der Kesselrohrwand 1. Diese Risse verursachen zwar selten Undichtigkeiten in der Kesselrohrwand 1, aber die für die Reinigung vorgesehenen Schlagimpulse 15 können infolge der gerissenen Stellen nicht mehr weitervermittelt werden.
  • Die vorliegende Erfindung löst die vorgenannten Probleme dadurch, dass zur Vergleichmäßigung der Klopf- oder Schlagenergie auf die Kesselrohrwand 1 diese gemäß der 5 mit einem waagrecht verlaufenden und von der Kesselrohrwand 1 mit einem Abstand X beabstandeten Schlagbalken 8 ausgebildet ist, der mit einer Vielzahl von vertikal angeordneten Rippen 9 mit der Kesselrohrwand 1 verbunden ist, wobei die Rippen 9 über ihre Erstreckung zwischen Kesselrohrwand 1 und Schlagbalken 8 in lateraler Richtung elastisch ausgebildet sind um unterschiedliche horizontale Längenausdehnungen von Kesselrohrwand 1 und Schlagbalken 8 aufzunehmen, und wobei für die Rippen 9 entsprechend ihrer elastischen Ausbildung in lateraler Richtung eine laterale Auslenkung E gemäß der Beziehung ”laterale Auslenkung E = 0,001- bis 0,1-fache des Abstandes X zwischen Kesselrohrwand 1 und Schlagbalken 8” aufnehmbar ist. Mit unterschiedlich horizontalen Längenausdehnungen ist zum einen die horizontale Längenausdehnung der Kesselrohrwand 1 über deren Breite gemeint und zum anderen die horizontale Längenausdehnung des Schlagbalkens 8 über dessen Länge L gemeint. Den Schlagimpuls 15 gibt man mit der Klopf- oder Schlagvorrichtung in die Mitte des steifen und schweren Schlagbalkens 8. Dieser Balken 8 hat vorzugsweise die Länge von 0,5 bis ca. 5 m und kann ebenso breite Kesselrohrwandzonen sauber halten. Jeder horizontale Schlagbalken 8 an der Kesselrohrwand 1 umfasst dabei eine vorzugsweise Wirkungshöhe von ca. 2 bis 5 m der Kesselrohrwand 1. Der Schlagbalken 8 sendet den Schlagimpuls 15 bis an beide Enden des Schlagbalkens 8. Der Schlagbalken 8 kann mit jeder zweiten Flosse 11 bzw. jedem zweiten Steg 4 der Kesselrohrwand 1 gekoppelt bzw. verbunden sein. Diese Kopplung bzw. Verbindung wird mit den oben näher beschriebenen, vertikal angeordneten Rippen 9 ausgeführt, wobei die Rippen 9 an ihren jeweiligen Enden mit dem Schlagbalken 8 sowie der Kesselrohrwand 1 mittels Schweißnaht 12 verschweißt sind.
  • Bei mit einer Vielzahl von vertikal angeordneten Rippen 9 ist gemeint, dass der Schlagbalken 8 über seine Länge L mit wenigstens drei, in der Regel aber mit mehr als drei Rippen 9 ausgebildet ist. Theoretisch kann nach jeweils einer Rohrteilung t eine Rippe 9 zwischen Kesselrohrwand 1 und Schlagbalken 8 angeordnet werden. Die 5 bis 10 zeigen eine vorteilhafte Anordnung, bei der nach jeder zweiten Rohrteilung, d. h. 2 × t, eine Rippe 9 angeordnet wird. Auch die dreifache oder mehrfache Rohrteilung zur Anordnung einer Rippe 9 ist denkbar. Die Höhe der jeweiligen Rippe 9 bzw. deren vertikale Ausdehnung ist auf den Bereich des Schlagbalkens 8 beschränkt. Sie wird mit einem ausreichendem Übermaß oberhalb und unterhalb des Schlagbalkens 8 vor- bzw. überstehen, um die jeweilige Rippe 9 an die Kesselrohrwand 1 sowie an den Schlagbalken 8 anschweißen zu können sowie die Klopf- bzw. Schlagenergie sicher vom Balken 8 in die Kesselrohrwand 1 übertragen zu können. Dabei werden die Rippen 9 vorteilhaft senkrecht zu der Kesselrohrwand 1 angeordnet. Als Klopf- oder Schlagvorrichtung werden beispielsweise nicht dargestellte Hämmer oder dergleichen angewendet, die mechanisch, hydraulisch, pneumatisch oder auch elektrisch angetrieben werden können.
  • 6 zeigt die erfindungsgemäße Einrichtung zur Reinigung einer Kesselrohrwand 1 während des Betriebes, d. h. im heißen Zustand der Kesselrohrwand 1. Dabei dehnt sich die Kesselrohrwand 1 infolge der hohen Wandtemperaturen (bis über 400°C) wesentlich stärker aus als der Schlagbalken 8. Der in horizontaler Richtung und parallel zur Kesselrohrwand 1 gesehen entstandene Dehnungsunterschied zwischen den beiden Teilen 1 und 8 wird durch die elastischen Rippen 9 ausgeglichen. Dies wird zur besseren Veranschaulichung in der 6 stark überproportional dargestellt. Die elastischen Rippen 9 nehmen dabei über die Erstreckung bzw. Länge L des Schlagbalkens 8 unterschiedliche laterale Auslenkungen E zwischen Schlagbalken 8 und Kesselrohrwand 1 auf. Während die am Schlagbalken 8 mittig angeordneten Rippen 9 so gut wie keine Auslenkung E aufnehmen müssen, nehmen die am jeweiligen äußeren Ende des Schlagbalkens 8 angeordneten elastischen Rippen 9 die größte Auslenkung E auf.
  • Mit dieser Einrichtung ist es möglich, auch sehr breite Felder bzw. Zonen der Kesselrohrwand 1 mit einer Klopf- oder Schlagvorrichtung sauber zu halten. Wegen der Größe und des Gewichtes des Schlagbalkens 8 können größere Hammer zum Klopfen bzw. Schlagen angewendet werden und dadurch die Anzahl der erforderlichen Hammer bzw. Klopfvorrichtungen stark reduziert werden.
  • 7 zeigt eine erfindungsgemäße Kesselrohrwand 1 mit Einrichtung zu deren Reinigung, wobei als Schlagbalken 8 ein Hohlprofil verwendet wird. Jede der vertikal zwischen Kesselrohrwand 1 und Schlagbalken 8 angeordneten Rippen 9 sind zweiteilig 9a, 9b ausgebildet und mittels Schweißnaht 12 an der Kesselrohrwand 1 und an dem Schlagbalken 8 verbunden. Durch die schlanke und deshalb sehr elastische Ausbildung der Rippen 9a, 9b mit dünnen Wandstärken kann der Schlagbalken 8 ganz in die Nähe der Kesselrohrwand 1 positioniert werden, d. h. der Abstand X zwischen Kesselrohrwand 1 und Schlagbalken 8 kann gering gehalten werden. Der Schlagimpuls 15 wird auf die mittig am Schlagbalken 8 angeordnete Impulsstelle bzw. den Amboss 14 überfragen. Über die Scheiben- bzw. Tellerfeder 13 wird der Schlagimpuls 15, der durch den Hammeranschlag mit ca. 1000 Hz gebildet wird, weiter geleitet.
  • Der Schlagimpuls 15 kann unter Umständen auch axiale Schwingungen des Schlagbalkens 8 hervorrufen. Um diese zu verhindern ist es möglich, eine oder zwei horizontal angeordnete Rippen 10 in der Mitte des Schlagbalkens 8 zwischen diesem und der Kesselrohrwand 1 einzusetzen und damit die an dieser Stelle sonst angeordnete Rippe 9 bzw. Rippen 9a, 9b gemäß der 8 zu ersetzen.
  • Zur optimalen Einleitung des Schlagimpulses 15 von Schlagbalken 8 in die Kesselrohrwand 1 sind die Rippen 9a, 9b gemäß der 7, 8 im vorderen Bereich des Schlagbalkens 8 mit diesem verschweißt. D. h. die Rippen 9a, 9b sitzen vorwiegend an der Vorderkante des Schlagbalkens 8 und nicht an der hinteren Kante, die der Kesselrohrwand 1 näher liegt.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Kesselrohrwand
    2
    Flossenrohr bzw. Kesselrohr
    3
    Rohr bzw. Kesselrohr
    4
    Steg
    5
    Kesselaußenseite
    6
    Kesselinnenseite
    7
    Gaszug
    8
    Schlagbalken
    9
    Rippe, vertikal
    9a
    Rippe, vertikal, zweigeteilt
    9b
    Rippe, vertikal, zweigeteilt
    10
    Rippe, horizontal
    11
    Flosse
    12
    Schweißnaht
    13
    Scheiben bzw. Tellerfeder
    14
    Impulsstelle
    15
    Schlagimpuls
    16
    Impulswelle

Claims (13)

  1. Kesselrohrwand, die einen von heißen, staub- oder aschebeladenen Gasen durchströmten Gaszug (7) begrenzt und aus einer Vielzahl von im wesentlichen vertikal verlaufenden und ein Arbeitsmedium führenden Flossenrohren (2) oder Rohr-Steg-Rohr-Kombinationen (3, 4) gebildet ist und an der Kesselaußenseite (5) der Kesselrohrwand (1) eine Klopf- oder Schlagvorrichtung angeordnet ist, die die Klopf- oder Schlagenergie auf die Kesselrohrwand (1) zur Abreinigung von auf der Kesselinnenseite (6) der Kesselrohrwand (1) angesammelten Stäuben oder Asche abgibt, dadurch gekennzeichnet, dass zur Vergleichmäßigung der Klopf- oder Schlagenergie auf die Kesselrohrwand (1) diese mit einem waagrecht verlaufenden und von der Kesselrohrwand (1) mit einem Abstand (X) beabstandeten Schlagbalken (8) ausgebildet ist, der mit einer Vielzahl von vertikal angeordneten Rippen (9) mit der Kesselrohrwand (1) verbunden ist, wobei die Rippen (9) über ihre Erstreckung zwischen Kesselrohrwand (1) und Schlagbalken (8) in lateraler Richtung elastisch ausgebildet sind um unterschiedliche horizontale Längenausdehnungen von Kesselrohrwand (1) und Schlagbalken (8) aufzunehmen, und wobei durch die Rippen (9) entsprechend ihrer elastischen Ausbildung in lateraler Richtung eine laterale Auslenkung (E) gemäß der Beziehung laterale Auslenkung (E) = 0,001- bis 0,1-fache des Abstandes (X) zwischen Kesselrohrwand (1) und Schlagbalken (8) aufnehmbar ist.
  2. Kesselrohrwand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (9) mit der Flosse (11) oder mit dem Steg (4) der Kesselrohrwand (1) verbunden sind.
  3. Kesselrohrwand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass über die Länge (L) des Schlagbalkens (8) die Rippen (9) jeweils im Abstand von zwei Rohrteilungen (2 × t) der Kesselrohrwand (1) angeordnet sind.
  4. Kesselrohrwand nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung der Rippen (9) mit der Kesselrohrwand (1) und dem Schlagbalken (8) jeweils mittels Schweißnähten (12) erfolgt.
  5. Kesselrohrwand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen Rippen (9) über deren vertikale Ausdehnung gesehen jeweils aus zwei Teilen (9a, 9b) bestehen.
  6. Kesselrohrwand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlagbalken (8) als rechteckiges oder anderes geschlossenes Hohlprofil oder als Vollprofil ausgebildet ist.
  7. Kesselrohrwand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlagbalken (8) als Doppel-T- oder U-Profil oder ein anderes offenes Profil ausgebildet ist.
  8. Kesselrohrwand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlagbalken (8) mittig mit einer oder zwei horizontal angeordneten Rippen (10) zur Verbindung mit der Kesselrohrwand (1) ausgebildet ist.
  9. Kesselrohrwand nach Anspruch 1, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlagbalken (8) sich über eine Länge (L) von 0,5 bis 5,0 m erstreckt.
  10. Kesselrohrwand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (X) zwischen Kesselrohrwand (1) und Schlagbalken (8) zwischen 10 und 1000 mm beträgt.
  11. Kesselrohrwand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Benutzung mehrerer Schlagbalken (8) der Abstand der Schlagbalken (8) untereinander in vertikaler Richtung 2 bis 5 m beträgt.
  12. Kesselrohrwand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (9) im vorderen Bereich des Schlagbalkens (8) mit diesem verschweißt sind.
  13. Kesselrohrwand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (9) senkrecht zu der Kesselrohrwand (1) angeordnet sind.
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