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Antriebsvorrichtung für das Blasrohr eines Rußbläsers
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Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für das Blasrohr eines
Rußbläsers, der an der Wandung eines Kessels ortsfest angeordnet ist, mit einer
Spindel, mit einer Führungseinrichtung für das axial verschiebbare und verdrehbare
Blasrohr und mit einer Zwangsführung für die Führungseinrichtung, Rußbläser dienen
zum Beseitigen von Ansätzen und Flugstaub auf den Heizflächen, im allgemeinen auf
den Rohrbündeln, von Kesseln, die zum Beispiel in Kraftwerken im Einsatz sind. Als
Blasmittel kommt meistens Heißdampf von 20 bis 40 Bar bei einer Temperatur 0 0 von
300 C bis 400 C zum Einsatz.
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Die Rohrwände im Feuer- und Strahlraum der Kessel werden mit Eindüsen-
Vorschub-, bzw. Eindüsen-Stoßrußbläsern gereinigt, die bei Stillstand in Wandkästen
der Kessel zurückgezogen und gegen die Strahlungshitze geschützt sind.
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In der Arbeitsstellung werden diese Rußbläser soweit in den Kessel
eingefahren, daß die Düse knapp vor der Rohrwand angeordnet ist und sie unter einem
kleinen Winkel anbläst. Beim Drehen des Rußbläsers reinigt der Dampfstrahl die Rohrwand
bis auf eine Entfernung von drei Metern im Umkreis.
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Langrohrbläser werden zum Reinigen von Rohrbündeln bei Gastemperaturen
von über 5000C eingesetzt.Zum Reinigen der Rohrbündel werden sie in den Rauchgasstrom
eingefahren.Zu diesem Zwecke ist ein Getriebewagen vorgesehen, der von einem Motor
über eine Schnecke, ein Ritzel und eine Zahnstange angetrieben wird.Die Zahnstange
ist an der Unterseite einer gekapselten Schiene befestigt.Gleichzeitig wird das
Blasrohr über ein Stirnradgetriebe gedreht. Sobald die Arbeitsstellung Blasbeginn
erreicht ist,wird ein Blasmittelventil geöffnet. Die Düse bläst dann beim weiteren
Vor- und Zurückfahren schraubenförmig bis zu einer Tiefe von etwa vier Metern in
die Heizfläche. Derartige Rußbläser werden bis zu einer Länge von zwölf Metern eingesetzt.
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0 Bei Gastemperaturen von unter 500 C kommen Mehrdüsen-Rußbläser
zum Einsatz. Sie sind ständig im Gasstrom angeordnet und weisen für jede Rohrgasse
eine Düse auf. Ein Motor dreht das Blasrohr.
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Die Blaswirkung reicht bis zu einer Tiefe von zwei Metern. Bei großen
Dampferzeugern kommen bis zu hundert Rußbläser zum Einsatz.
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In vielen Fällen kommen Rußbläser zum Einsatz, deren Blasrohr nach
dem Prinzip der Schraubenspindel in die Arbeitstellung verfahren wird.Das Blasrohr
arbeitet teleskopartig mit einem Innenrohr zusammen,das in einem Maschinenrahmen
feststehend angeordnet ist.
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Es ist bekannt (DBP 693 372, Europäische Patentanmeldung 0 016 308
) das Innenrohr auf einer angetriebenen Spindel anzuordnen.
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Nachteilig ist jedoch , daß sich hierdurch eine große axiale Baulänge
ergibt, so daß der Einsatz derartiger Rußbläser nur dann möglich ist , wenn genügend
Platz für ihren Einbau zur Verfügung steht, was im allgmeinen nicht der Fall ist.
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Es ist auch bekannt, das Blasrohr nach dem Prinzip der Spindel auszubilden
( DBP 595 475, DBP 749 077, DBP 912 736 ) Es ist auch bekannt ( DE-AS 1 525 139
) zu dem als Spindel ausgebildeten Blasrohr zusätzlich eine Zwangsführung für eine
Führungsvorrichtung vorzusehen, wobei in der Führungsvorrichtung das Blasrohr verdrehbar
angeordnet ist.
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Es ist weiterhin bekannt, mittels einer Zahnstange als Zwangsführung
die axiale Verstellung eines Blasrohres und mit einem weiteren Antrieb die Winkelverstellung
des Blasrohres durch zuführen ( DE-OS 3 112 121 ).Nachteilig ist insbesondere der
hohe Fertigungsaufwand Allen diesen Rußbläsern ist jedoch gemeinsam, daß die Antriebe,
Spindeln und weiteren Antriebmitteln den hohen Temperaturen des das Blasrohr durchströmenden
Heißdampfes ausgesetzt und damit sehr stör- bzw. korrosionsanfällig sind.In Störfällen
werden sie im allgmeinen ebenfalls beschädigt, so daß umfangreiche Reparaturarbeiten
anfallen können. auftreten können.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rußbläser der eingangs
erwähnten Art so auszubilden, daß das Antriebssystem weitgehend vom Heißdampf bzw.
den Wärmequellen räumlich getrennt ist und durch einen einfachen Aufbau im vergleich
zu den bekannten Rußbläsern einen geringen Fertigungsaufwand erfordert.
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Blasrohr weitgehend von dem Antriebssystem getrennt sind und daß durch
den einfachen Aufbau eine wenig störanfällige Konstruktion geschaffen ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Zwangsführung
mindestens eine parallel zum Blasrohr angeordnete Profilschiene aufweist, die Spindel
mit einem Antrieb gekoppelt ist und eine Längsnut hat, die Führungseinrichtung nach
dem Prinzip von Mutter und Schraube mit der Spindel in Eingriff steht, in der Profilschiene
zwangsgeführt ist und ein drehbares Kettenrad aufweist, das drehbare Kettenrad über
ein Führungselement mit der Längsnut in Eingriff steht, das Blasrohr in der Führungseinrichtung
drehbar angeordnet ist und ein Kettenrad aufweist, und daß beide Kettenräder mit
einer Kette in Eingriff stehen und einen Drehantrieb für das Blasrohr bilden.
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Durch diese Maßnahmen ist ein Rußbläser geschaffen, bei dem konsequent
das Blasrohr und das Innenrohr von dem Antriebssystem distanziert angeordnet sind
und der Drehantrieb für das Blasrohr aufgrund seiner konstruktiven Einfachheit ohne
weiteres hohen Temperaturschwankungen und Wärmedehnungen ausgesetzt werden kann,
ohne daß seine Funktionstüchtigkeit beeinträchtigt wird.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Führungseinrichtung
koaxial zur Spindel angeordnet,weist einen über ein Innengewinde mit der Spindel
in Eingriff stehenden ersten hülsenförmigen Abschnitt und einen zweiten, mit der
Spindel außer Eingriff stehenden zweiten hülsenförmigen Abschnitt auf,wobei der
zweite hülsenförmige Abschnitt eine verdrehbar gelagerte, zur Spindel koaxiale Buchse-
mit dem Zahnrad und dem Führungselement aufweist. Das Führungselement ist zum Beispiel
eine Paßfeder,ein Bolzen bzw. ein Kugellager und dergleichen.
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Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß durch die Wahl des Übersetzungsverhältnisses
der Kettenräder das Verdrehen des Blasrohres in Abhängigeit seines axialen Vorschubs
- abgesehen
von der Spindelsteigung - vorgebbar ist.
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Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand
der weiteren Unteransprüche.
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DieErfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen erläutert.
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Es zeigen: Figur 1 eine Seitenansicht, wobei der besseren Übersicht
wegen ein Teil des Rahmens entfernt ist, Figur 2 einen Schnitt gemäß I - I in Figur
1, Figur 3 die Führungseinrichtung im Schnitt, Figur 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel
in der Darstellung der Figur 1, Figur 5 ein Ausführungsbeispiel für eine vorgespannte
Spindel.
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Figur 1 zeigt im Ausschnitt und in schematischer Darstellung einen
Kessel , dessen Wandung mit 1 und dessen Rohrbündel mit 2 bezeichnet ist. Die Rohre
des Rohrbündels sind senkrecht zur Zeichenebene angeordnet.Die Wandung des Kessels
weist eine Öffnung 4 auf, durch die das Blasrohr 5 des mit 6 bezeichneten erfindungsemäßen
Rußbläsers zum Reinigen des Rohrbündels bis in eine vorgebene Tiefe eingefahren
wird.
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Der Rußbläser weist einen Rahmen 7 auf, der, wie in Verbindung mit
Figur 2 ersichtlich, eine U-förmigen Querschnitt hat und aus dem U-Profil 8, ,mehreren
Abstandsprofilen 9 und 10 und den beiden als U-Profile ausgebildeten Profilschienen
11 und 12 besteht.
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In Figur 1 sind die Abstandsprofile 9 und das eine U-Profil 12 weggelassen.
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Die beiden U-Profile 11und 12 bilden zusammen eine Zwangsführung für
die weiter unten beschriebene Führungseinrichtung ,die in den beiden Profilschienen
mittels der Rollen 13 und 14 geführt ist.
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Wie aus Figur 1 ersichtlich, ist der Rahmen des Rußbläsers an die
Wandung 1 angeflanscht und weist zwei Stirnplatten 15 und 16 auf.
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In den Stirnplatten ist eine Spindel 17 verdrehbar gelagert, die mit
einem an die Stirnplatte 15 angeflanschten Elektromotor 18 über die Kupplung 19
lösbar verbunden ist.
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In der Stirnplatte 15 ist weiterhin das Innenrohr 20 des Rußbläsers
feststehend angeordnet und mit dem Anschluß 21 der teilweise dargestellten Dampfleitung
22 verbunden.
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Das Blasrohr 5 des Rußbläsers arbeitet mit dem Innenrohr 20 teleskopartig
zusammen , wobei die Bewegungsrichtung parallel zur Spindel ist.
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Die Stirnplatte 16 weist eine Ausnehmung 23 auf, durch die das Blasrohr
in den Kessel verfahren werden kann.
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Die Spindel und das Blasrohr sind durch eine Führungseinrichtung 24
miteinander gekoppelt.
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Zur Durchführung der axialen Bewegung des Blasrohres steht die Führungseinrichtung
mit der Spindel nach dem Prinzip von Mutter und Schraube in Eingriff , während zusätzlich
die Führungseinrichtung mit einer Längsnut 30 der Spindel zusammenarbeitet, wodurch
das Blasrohr eine Drehbewegung ausführt, was weiter unten noch beschrieben wird.
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Gemäß Figur 3 weist die Führungseinrichtung koaxial zu der Spindel
einen ersten hülsenförmigen Abschnitt 25 auf, der über ein Innengewinde mit der
Spindel in Eingriff steht.
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Koaxial zu der Spindel ist ein zweiter hülsenförmiger Abschnitt 26
angeordnet, der mit der Spindel außer Eingriff steht und der an dem ersten hülsenförmigen
Abschnitt angeflanscht ist.
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Zwischen der Spindel und dem zweiten hülsenförmigen Abschnitt ist
koaxial zu ihnen ein Drucklager 27 angeordnet.
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Der zweite hülsenförmige Abschnitt ist zugleich als Lagerschale für
den Außenring des Drucklagers 27 ausgebildet, dessen Innenring auf eine Buchse 28
aufgezogen ist.
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Die Buchse weist eine Paßfeder 29 auf, die in die Längsnut 30 der
Spindel eingreift und von ihr zwangsgeführt ist. Auf der Buchse ist ein Kettenrad
31 befestigt.
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Koaxial zum Innenrohr ist ein hohlzylindrischer Abschnitt 32 angeordnet,
der mit dem Innenrohr und einer Dichtung 33 eine Stopfbuchse bildet Auf diesem hohlzylindrischen
Abschnitt 32 sind Lager 34 aufgezogen, deren äußere Lagerschalen von der Führungseinrichtung
gebildet sind.Auf diesem hohlzylindrischen Abschnitt ist das Blasrohr 5 mittels
Bolzen 36 angeflanscht.
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Die Stopfbuchse ist ausgebildet,daß sie ein axiales Verschieben und
ein Verschwenken des Blasrohres auf dem Innenrohr zuläßt.
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Mit dem hohzylindrischen Abschnitt 32 ist ein Kettenrad 37 feststehend
verbunden.
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Die Kettenräder 31 und 37 bilden zusammen mit einer Kette38 einen
als Kettenantrieb ausgebildeten Drehantriab für das Blasrohr.
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Figur 4 zeigt eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels in Figur 3
in der Weise, daß anstelle einer Spindel 30 mit Kreisquerschnitt eine Spindel 40
zum Einsatz kommt, die einen rechteckigen, im allgemeinen prismatischen Querschnitt
hat, wobei die Kanten 41 des Prismas abgerundet und als Gewinde 42 ausgebildet sind.Der
besondere Vorteil dieser Spindel besteht darin, daß aufgrund der dadurch erzielten
größeren Steifigkeit der Spindel der Rußbläser eine erheblich größere Länge aufweisen
kann als die bekannten Rußbläser ( mit der Figur 3 gleiche Teile sind mit den gleichen
Bezugszeichen bezeichnet ).
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Aus den gleichen Gründen kann erfindungsgemäß das Blasrohr ebenfalls
einen prismatischen Querschnitt aufweisen, wobei es im einfachsten Falle einen äußeren
prsimatischen Querschnitt hat.
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Figur 5 zeigt eine Abwandlung der Figur 1 in der Weise, daß dieSpindel
vorgespannt ist.Zu diesem Zwecke ist zwischen der Stirnplatte 15 und einer auf der
Spindel arretierbaren Mutter 45 ein Drucklager 46 und zwischen der Stirnplatte 16
und einer weiteren auf der Spindel arretierbaren Mutter 47 ein Drucklager 48 und
ein Tellerfederpaket 49 angeordnet. Durch die Vorgabe der Federspannung des Tellerfederpakets
wird die Spindel vorgespannt, so daß ein Durchbiegen der Spindel auch bei extrem
großen Baulängen erheblich herabgesetzt und den Wärmedehnungen der Spindel Rechnung
getragen ist.
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Die Funktionsweise ist folgende Sobald die Spindel eine Rotationsbewegung
ausführt, wird das Blasrohr axial verschoben.Da der Bolzen 29 mit der Längsnut 30
in Eingriff steht und die Längsnut die Rotationsbewegung der Spindel mitmacht, wird
das Kettenrad 31 und damit das Kettenrad 37 gedreht.Das Blasrohr führt folglich
zusätzlich zur axialen Bewegung eine Drehbewegung durch, die durch das Ubersetzungsverhältnis
der beiden Kettenräder und die Steigung der Spindel bestimmt ist.
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