DE2952148A1

DE2952148A1 - Strahlrohr fuer russblaeser

Info

Publication number: DE2952148A1
Application number: DE19792952148
Authority: DE
Inventors: Jack David Shenker
Original assignee: Babcock and Wilcox Co
Current assignee: Babcock and Wilcox Co
Priority date: 1979-05-29
Filing date: 1979-12-22
Publication date: 1980-12-11
Also published as: NL7908908A; SE8000811L; NL184807C; GB2050555A; AU518790B2; SE434992B; DE2952148C2; FR2458043A1; FR2458043B1; JPS5712057B2; GB2050555B; IT1193458B; NL184807B; JPS55160222A; IT7942917A0; IN150111B; US4209028A; SU1109070A3; BE880841A; MX149728A

Description

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The Babcock & Wilcox Company

1010 Common Street

New Orleans,Louisiana 70160 Anwaltsakte M-5130

USA 18. Dezember 1979

Strahlrohr für Rußbläser

Bläser zur Entfernung von Schlacke und anderen Verunreinigungen von den heißen Flächen großer Dampfkessel und anderer Wärmetauscher, wie sie in öffentlichen Dienstleistungsbetrieben und in der Industrie eingesetzt werden, verwenden meist Dampf als Blas- oder Treibmittel. Seit vielen Jahren ist bekannt, daß Wasserstrahlen häufig die Verunreinigungen lösen, die von Dampfstrahlen nicht entfernt werden können. Bis zur Entwicklung einer hochenergetischen Wasserreinigungsanlage mit regelbarer Geschwindigkeit und konstanter Progression nach der US-Patentschrift 3 782 336 war es jedoch häufig unzweckmäßig, einen Wasserstrahl wegen des Temperatursturzes zu verwenden, der durch die früheren Wasserreinigungsanlagen herbeigeführt wurde. Daher mußte in vielen Fällen der Dampfkessel periodisch stillgelegt werden, um ihn abzukühlen und erstarrte Schlacken mit Preßlufthämmern oder Sprengstoffen zu entfernen. Obwohl die Anlage nach der Patentschrift 3 782 336 das Entschlacken durch Wasser in

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Situationen ermöglicht, in denen bisher Wasser nicht eingesetzt werden konnte, ist es natürlich besser, alle thermisch induzierten Spannungen zu vermeiden mit Ausnahme, wenn das Dampfkolbengebläse nicht wirksam ist. Bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe können die Geschwindigkeit der Schlackenbildung und die Zähigkeit der Schlacke variieren, und eine erfolgreiche Dampfentschlackung kann zeitweilig, jedoch nicht immer möglich sein.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein verbessertes Strahlrohr mit eigenen Düsen für Wasser und Dampf zu schaffen, welches einfache und betriebssichere automatische Vorrichtungen zum Schließen der Dampfdüse umfaßt, wenn dem Strahlrohr Wasser zugeführt wird sowie automatische Vorrichtungen zur öffnung der Dampfdüse, wenn das Strahlrohr mit Dampf bespeist wird.

Die Erfindung ist nachstehend näher erläutert. Alle in der Beschreibung enthaltenen Merkmale und Maßnahmen können von erfindungswesentlicher Bedeutung sein. Die Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 einen diametrischen Längsschnitt des äußeren Endteils

eines erfindungsgemäßen Strahlrohres, Fig. 2 eine gleiche Ansicht mit einer Abänderung.

Ein Hauptrumpf- oder Körper 10 (Fig. 1) des Strahlrohres kann aus einem Rohr aus einer geeigneten Stahllegierung bestehen, wie es allgemein verwendet wird. Ein Düsenträger bildet eine abschließende Verlängerung des Strahlrohres 10 und besitzt ein

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geschlossenes Außenende 11 sowie nahe diesem eine Düse 12 von verhältnismäßig großem Durchmesser, die sich zum Ausstoß von Dampf gegen die zu reinigenden Flächen eignet. Der Aufbau und die Anordnung der Dampfdüse 12 kann nach herkömmlichen Gesichtspunkten erfolgen.

Etwas weiter entfernt von der Nase 11 ist in die Wand des Strahlrohres eine Düse 14 eingelassen, deren Auslaßöffnung kleiner ist und die sich zum Ausstoß eines flüssigen Reinigungsmittels wie Wasser eignet. In diesem Zusammenhang sei bemerkt, daß zwar gewöhnlich Wasser verwendet wird, das flüssige Mittel jedoch manchmal aus Wasser mit einer laugenartigen Beimengung bestehen kann, obwohl natürlich das Arbeitsprinzip gleich bleibt.

Eine thermostatisch betätigte Drosselklappe 20 steuert wahlweise den Fluß des Strömungsmittels zur Dampfdüse am äußeren Ende des Aggregats. Die Drosselklappe 20 ist auf einem Zapfen 22 drehbar gelagert, der in einer Querwand 24 befestigt ist, welche das äußere Ende einer Muffe 25 bildet, die sich in Längsrichtung im Düsenträger 15 von der Nähe des hinteren Endes des Düsenträgers bis zu einer Stelle erstreckt, die zwischen der Wasser- und der Dampfdüse liegt. Die Muffe 25 ist an ihrem Hinterende frei, um sich gegenüber dem Düsenträger 15 bewegen zu können. Die Wand 24 ist am Punkt 27 mit dem Düsenträger 15 verschweißt.

Eine Längsschiene oder Stange 28, die aus einem Werkstoff mit einem gegenüber dem Dehnungskoeffizienten der Muffe 25 niedri-

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gen Dehnungskoeffizienten besteht, ist in der Muffe 25 angeordnet und an ihrem hinteren Ende an einem Bügel 26 z.B. durch Schweißen befestigt, der seinerseits an der Innenwand der Muffe 25 angebracht ist. Das Teil 28 kann aus einem geeigneten Nickeleisen wie "INVAR" bestehen, während die Muffe 25 aus rostfreiem oder unlegiertem Stahl geformt ist. An ihrem Vorderende ist die Stange 28 durch einen Drehzapfen 30 mit einem Hebel 32 verbunden, der auf einem Stift 33 in der Muffe 25 drehbar gelagert ist. Das andere Ende des Hebels 32 ist durch einen Drehzapfen 34 mit einem Gelenk 35 verbunden, das seinerseits durch eine Schwenkvorrichtung 36 an die Drosselklappe 20 gekuppelt ist. Der Hebelarm 33-34 ist erheblich länger als der Hebelarm 30-33.

Wird die vorstehend beschriebene Einrichtung der Wärme ausgesetzt, dann dehnt sich die Muffe 25 in Längsrichtung schneller als die Stange 28 und befördert dabei die Drehzapfen 22 und 33 gegenüber dem Drehzapfen 30 nach rechts (mit Blick auf Fig. 1). Der Hebel 32 schwiigt damit nach rechts und öffnet die Drosselklappe 20. Wird das Strahlrohr 10 wie üblich mit Dampf bespeist, wenn Verschmutzungen mit Dampf entfernt werden können, dann öffnet die Erwärmung durch den Dampf das Ventil in der vorgezeichneten Weise. Wenn das Strahlrohr mit einer Flüssigkeit, normalerweise Wasser, bespeist wird, bewirkt die Kühlwirkung, daß sich die Muffe 25 in Längsrichtung stärker zusammenzieht als die Stange 28, worauf die Drosselklappe in umgekehrter Richtung betätigt wird und sich nach links zu schließt. Die Abschlußwand 24 ist verhältnismäßig dick, und die Drosselklappe 20 ist beweglich, jedoch eng in eine kugelförmige Innenöffnung

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21 in der Wand eingepaßt, so daß sie während einer Bewegungsfolge schließt.

Mit Ausnahme ihrer Enden ist die sphärische Wand der Muffe 25 in einem Abstand von der Innenwand des Düsenträgers 15 angeordnet. Sowohl Dampf als auch Wasser können in den Raum zwischen den Teilen 25, 15 durch öffnungen 4 0 eintreten, wie sie in der Wand der Muffe 25 vorgesehen sind.

Während des Dampfblasens wird auch eine verhältnismäßig geringe Menge von Dampf durch die Wasserdüse 14 ausgestoßen, wogegen die größere Dampfdüse während des Wasserblasens geschlossen ist, und der volle Wasserdruck somit an der Wasserdüse 14 zur Verfügung steht.

Bei der in Fig. 2 abgeänderten Konstruktion sind die entsprechenden anhand der Fig. 1 beschriebenen Teile mit den gleichen Bezugszeichen und einem ' versehen. Das vordere Ende des Strahlrohres 10* ist strömungsmitteldicht beispielsweise durch Schweißen am Punkt 27' mit einer Muffe 25' von kreisförmigem Querschnitt verbunden, in welcher ein verhältnismäßig großer axialer zylinderförmiger Durchgang oder Kanal 46 ausgeformt ist, der sich über ihre gesamte Länge erstreckt. Die Muffe 25' ist mit zwei Wasserstrahldüsen 14' versehen, die mit dem Durchgang 46 und der Umgebung in Verbindung stehen. Im Vorderende des Durchgangs 46 ist eine zylinderförmige Drosselklappe 48 gleitbar angeordnet. Im Vorderteil der Muffe 25' sind Radialbohrungen 62 und sie schneidende Längsbohrungen 55 angeordnet. In die Außenseite

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der Radialbohrungen sind Stöpsel 58 eingeschweißt, um diese Kanäle von außen abzudichten.

Das Hinterende der Drosselklappe 48 ist am Umfang gefalzt oder gefugt, um einen ringförmigen Raum 60 zu bilden, der nach hinten offen ist und mit den Bohrungen 62 fluchtet, wenn die Drosselklappe 48 nach vorwärts bewegt wird, so daß eine Strömungsmittelverbindung zwischen dem Strahlrohr und der Dampfdüse über den Durchlaß 46, den ringförmigen Raum 60, die Radialbohrungen 62 und die Längsbohrungen 64 in der Muffe 25' geschaffen wird.

Die Drosselklappe 48 wird durch eine thermostatische Betätigungsmechanik gesteuert, die aus einer an der Muffe 25' befestigten Stange 64 besteht, die nach hinten bis in das Strahlrohr hineinreicht. Die Stange 64 kann aus unlegiertem oder rostfreiem Stahl oder einem anderen Werkstoff mit einem verhältnismäßig hohen Wärmedehnungskoeffizienten bestehen. Die Stange 64 ist an ihrem hinteren Ende mit einem Zapfen 65 an einer Stange 66 befestigt, die parallel nach vorne zur Stange 64 liegt und sich unabhängig davon aus-dehnt und zusammenzieht. Die Stange 66 besteht aus einem Werkstoff mit sehr niedrigem Wärmedehnungskoeffizienten wie "INVAR". Ein Querhebel 68 ist am freien Außenende der Stange 66 mit einem Stift 70 und an der Stange 64 nahe ihrem Ende durch einen Stift 72 drehbar gelagert. Der Hebel 68 ist mit einem Längsgelenk 74 an einem zweiten Querhebel 75 gekuppelt, der drehbar auf einem Stift 76 gelagert ist, der seinerseits in einem Ansatz 77 befestigt ist,

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der nach hinten aus der Muffe 25' herausragt. Ein Längsgelenk 78 verbindet das andere Ende 75 mit dem Kolbenschieber 48.

Wenn die Temperatur der Anlage erheblich niedriger ist als die des Dampfes, dann stehen die Teile wie in Fig. 2 gezeigt, wobei der Kolbenschieber 48 die Durchgänge 62, 46 schließt, so daß kein Strömungsmittel die Dampfdüse 12' erreichen kann. Der mit dem Zylinder 25' in Wirkverbindung stehende Kolbenschieber 48 ist mit Ringdichtungen 50 bestückt. Flüssigkeit kann jedoch durch die Düsen 14' abgelassen werden. Wird Dampf in die Anlage eingelassen, so erwärmt er die Stangen 64, 66. Die Stange 64 dehnt sich stärker als die Stange 66, und da beide Stangen am äußeren oder Hinterende durch den Stift 6 5 miteinander verbunden sind, wird der Drehzapfen 70 gegenüber dem Drehzapfen 72 nach links ( mit Blick auf die Zeichnung) bewegt, wodurch das Gelenk 74 auch nach links bewegt wird und der Hebel 75 nach rechts schwenkt; dadurch wird der Kolbenschieber 48 nach rechts bewegt und bringt den ausgefugten Kanal 60 mit den Durchlässen 62 zum Fluchten, wodurch die Dampfklappe geöffnet wird und Dampf daraus abgegeben kann.

Außer den vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispielen sind noch andere möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

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Claims

Patentansprüche:

/1.| Strahlrohr für Rußbläser und dergleichen mit einem an einem Ende verschlossenen Rohr, das in einen Wärmeaustauscher hineinragen soll und das entweder mit Dampf oder einer Flüssigkeit bespeist werden kann, deren Temperatur niedriger ist, als die Dampftemperatur, um auf verschmutzte Flächen gerichtet zu werden, gekennzeichnet durch folgende Baugruppen: eine Flüssigkeitsdüse (14) im Rohr (15) an einer im Abstand vom Ende (11) des Rohrs (15) angeordneten Stelle, ferner eine Dampfdüse (12) von größerem Querschnitt, die näher am Ende (11) des Rohrs (15) angeordnet ist, sodann eine Drosselklappe (20) zum öffnen und Schließen der Verbindung zur Dampfdüse (12) und schließlich eine Temperaturmeßeinrichtung (25, 28) im Rohr (15) zum öffnen der Drosselklappe (20) wenn die Temperatur der Temperaturmeßeinrichtung (25, 28) auf oder über der Temperatur des Dampfes ist und zum Schließen der Drosselklappe (20), wenn der Temperaturmeßeinrichtung (25,

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28) eine niedrigere Temperatur durch eine Flüssigkeit im Rohr (15) mitgeteilt wird.
2. Strahlrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es eine bewegliche Drosselklappe (20) sowie thermostatische Stellglieder für die Drosselklappe (20) enthält, die zwei Stellglieder (25, 28) mit unterschiedlichen Wärmedehnungskoeffizienten umfassen.
3. Strahlrohr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stellglied eine im Rohr (15) montierte röhrenförmige Muffe (25) umfaßt, welche die Drosselklappe (20) trägt, sowie dadurch, daß das andere Stellglied eine auf der Muffe (25) montierte Stange (28) ist.
4. Strahlrohr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stellglied eine im Rohr (15) montierte Muffe (25) ist,welche die Drosselklappe (20) trägt sowie dadurch, daß das andere Stellglied eine Stange (28) in der Muffe (25) ist.
5. Strahlrohr nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (28) einen niedrigeren Wärmedehnungskoeffizienten als die Muffe (25) aufweist.
6. Strahlrohr nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Muffe (25) eine Trennwand (24) an einer Stelle zwischen den Düsen (14, 12) trägt sowie dadurch, daß die Drosselklappe (20) eine von der Trennwand (24) getragene Klappe umfaßt.

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7. Strahlrohr nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserdüse (14) durch die ümfangswand der Muffe (25) hindurchragt .
8. Strahlrohr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenschieber (48) einen Kolbenkörper (25') mit einer Ventilöffnung (60) sowie einen beweglichen Kolbenschieber (48) umfaßt, um die Ventilöffnung (60) zu öffnen und zu schließen sowie dadurch, daß der Kolbenkörper (25') mindestens teilweise ein Stellglied (64) umfaßt.
9. Strahlrohr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenschieber (48) einen Kolbenkörper (25¹) mit einer Ventilöffnung (60) umfaßt sowie einen beweglichen Schieber (48) zum öffnen und Schließen der Öffnung (60) umfaßt, ferner dadurch, daß das Stellglied (64) mit dem größeren Wärmedehnungskoeffizienten mindestens teilweise vom Kolbenkörper (25') umschlossen wird.
10. Strahlrohr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenschieber (48) einen Kolbenkörper (25*) mit einer Ventilöffnung (60) sowie einen beweglichen Kolbenschieber (48) zum öffnen und Schließen der Ventilöffnung (60) umfaßt sowie dadurch, daß das Stellglied zwei Stangen (64, 66) umfaßt, die am Kolbenkörper (25¹) befestigt sind und mit dem Kolbenschieber (48) in Wirkverbindung stehen.

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