EP2784386A1 - Anordnung zur Lastmessung oder Lasteinstellung - Google Patents

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EP2784386A1
EP2784386A1 EP14020019.7A EP14020019A EP2784386A1 EP 2784386 A1 EP2784386 A1 EP 2784386A1 EP 14020019 A EP14020019 A EP 14020019A EP 2784386 A1 EP2784386 A1 EP 2784386A1
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EP
European Patent Office
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armature
anchor
load
plate
nut
Prior art date
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EP14020019.7A
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English (en)
French (fr)
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EP2784386B1 (de
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Ralf Breidbach
Frank Miunske
Harald Schröder
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Hitachi Zosen Inova Steinmueller GmbH
Original Assignee
Fisia Babcock Environment GmbH
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B37/00—Component parts or details of steam boilers
    • F22B37/02—Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
    • F22B37/10—Water tubes; Accessories therefor
    • F22B37/20—Supporting arrangements, e.g. for securing water-tube sets
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B37/00—Component parts or details of steam boilers
    • F22B37/02—Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
    • F22B37/24—Supporting, suspending, or setting arrangements, e.g. heat shielding
    • F22B37/244—Supporting, suspending, or setting arrangements, e.g. heat shielding for water-tube steam generators suspended from the top

Definitions

  • the invention relates to an arrangement for load measurement or load adjustment in a boiler component suspended by at least one anchor on a scaffold beam of a boiler scaffold, wherein the armature provided with a threaded at least at its free end penetrates an anchor plate resting on the scaffold beam and directly or indirectly on the anchor indirectly anchored on the anchor plate anchor nut is screwed.
  • the anchor are suspended via spring suspensions on a scaffold beam of the boiler frame, each of the lower plate of the spring suspensions rests as an anchor plate on the scaffold beam and the anchor nut, not shown in the figure seated on the top plate of the spring suspension.
  • Kesselauf in which an armature penetrated double roll disc rests on the anchor plate and rests on the double roll disc interspersed by the armature load distribution plate on which the anchor nut is seated.
  • the anchor loads set during the construction of the boiler may change during boiler operation, eg due to boiler contamination or subsequent structural measures such as new linings, so that a readjustment of the anchor loads is required.
  • a load measurement or load adjustment arrangement with a lantern having an opening for the anchor to enter the lantern, with a side opening, with an opening for the exit of the anchor from the lantern, embracing the armature and resting on the armature Lantern supporting pressure cell, a resting on the pressure load cell load distribution plate with a passage opening for the armature and an attacking on the armature and supported on the load distribution plate device for torsion-free lifting of the armature relative to the anchor plate solved.
  • the inventive arrangement requires relatively little space above the boiler ceiling and has a low weight for temporary installation. Disturbing side effects, such as anchor torsion and boiler frame deformations under the influence of load adjustment can be compensated by means of the arrangement.
  • a double roll disc penetrated by the armature rests on the armature plate, and a load distribution plate, through which the armature rests, rests on the double roll disc.
  • the Doppelrollsay is preferably used at larger Dehndorf the boiler and thus larger misalignment of the anchor.
  • the armature plate is the bottom plate of a spring suspension and the armature nut is seated on the top plate of the spring suspension.
  • the spring suspension can be configured as a spring assembly of disc springs arranged in the same direction or as a spring column with disc springs arranged in opposite directions.
  • the device for torsion-free lifting preferably consists of a nut with an inner sleeve with an internal thread corresponding to the anchor thread, with an outer sleeve and a washer and an electrically or with a pressure medium operable and acting on the outer sleeve torque wrench.
  • the invention furthermore relates to a method for load adjustment in the case of a plurality of anchors by means of a multiplicity of the arrangements described above, one arrangement each being associated with an armature.
  • the measured values of the multiplicity of arrangements are interrogated at predetermined time intervals and displayed for detecting load changes.
  • all loads of hanging on pressure cells can be considered anchors.
  • the load changes of the adjacent armatures can be directly considered. An adjustment of the existing, actual boiler loads of all anchors with the setpoints or with a setpoint curve is thus possible without having to implement individual measurement arrangement components from one to the other armature.
  • a horizontally extending scaffold beam 1 of a boiler scaffold shown which consists of two spaced-apart sub-beams 1 a and 1 b.
  • the lower plate 2a On the sub-beams, the lower plate 2a a disc spring column 2 is located.
  • a plurality of disc springs 2b are held between the lower plate 2a and a top plate 2c by means of a plurality of cage screws 2d with nuts 2e.
  • An anchor 3 which is connected at its lower end to a boiler component, not shown, passes through the space between the two sub-beams 1 a, 1 b and the diaphragm spring column 2 and is pressed onto the upper plate 2 c by means of a gffs. held on a washer anchor nut 4, which engages in this area with an anchor thread 3a.
  • the anchor nut 4 can still be assigned a lock nut.
  • a top plate 5b of Lantern 5 is supported by at least one wall element 5c on the base plate. In the embodiment shown, a single wall element is used.
  • two or more wall elements may be provided for supporting the top plate.
  • the components 5a, 5b and 5c are welded together.
  • In the base plate 5a is an opening 6 and in the top plate 5b is an opening 7 for the passage of the armature 3 by the lantern 5 is provided.
  • wall element 5c engages around the armature 3 not completely, but preferably part-circular or horseshoe-shaped, so that a tool for rotating the anchor nut 4 in the space between the base plate and top plate can be introduced (by at least one laterally forming opening S between the components 5a , 5b and 5c creates the impression of a lantern, ie a lamp with light emission and with rain and wind protection).
  • armature 4 On the top plate 5a of the lantern 5 is an armature 4 embracing, ring-shaped pressure cell 8, which is connected via a measuring line 9 to a data processing unit 10.
  • doses are z. B. sold by the company Sisgeo / IT.
  • a load distribution plate 11 On the pressure cell is a load distribution plate 11 with opening 11a through which engages the provided with the thread 3a free end of the armature 3.
  • a nut 12 On the free end of the armature a nut 12 is screwed, which is supported on the load distribution plate. Upon rotation of the expansion nut 12, a torsion-free Axialzugkraft is exerted on the armature 4.
  • FIG. 2 An example of a nut is in Fig. 2 shown as an exploded view.
  • the expansion nut consists of an inner sleeve 13 with an inner thread 13a corresponding to the anchor thread, an outer sleeve 14 and a washer 15.
  • the inner and outer sleeves 13, 14 are connected via an outer thread 13b of the inner sleeve and an inner thread 14b of the outer sleeve.
  • the inner sleeve 13 has another inner thread 13a matching the anchor thread 3a, wherein optionally a threaded adapter can be used, for example, if the anchor thread 3a is smaller than the thread 13a.
  • Inner sleeve 13 and washer 15 are connected to each other in the assembled state via a toothing 15b and 13c, so that the inner sleeve 13 can move only axially in the direction of the axis of the armature.
  • a suitably trained torque wrench (not shown) can be placed on the nut to transmit a torque to the outer sleeve via the toothing 14a (with a coarse structure).
  • the washer 15 has an outer toothing 15a (with fine structure), which engages with an attached torque wrench in a corresponding toothing of the screwdriver to block rotation of the washer 15 and thus the inner sleeve 14.
  • the torque wrench is preferably operated with a pressure medium and is for this purpose connected to a hydraulic unit.
  • the expansion nut described can be obtained, for example, from the company HYTORC.
  • Other expansion nuts, such as those in the US Pat. No. 7,246,542 can also be used in the device for torsion-free lifting of the armature.
  • a resting on the scaffold beam 1 separate anchor plate 16 is provided, on which a double roll plate 17 and on this a load distribution plate 18 rest.
  • the anchor passes through these three components.
  • On the load distribution plate 18 is the anchor nut holding the anchor 4.
  • the load adjustment arrangement LEA corresponds to that in the Fig. 1 and are the same reference numerals as in FIG Fig.1 used.
  • the anchor nut 4 is located on the load distribution plate 18 patch lantern 5 in the interior of the lantern.
  • the expansion nut 12 is screwed onto the armature thread 3a and is supported on the load distribution plate.
  • a threaded adapter provided with a corresponding thread for armature extension can be screwed onto the free end of the armature 3.
  • the determined force is compared with the setpoint corresponding to the design.
  • FIG. 4 shows the simultaneous use of several arrangements LEA for load adjustment to five anchors 3, a boiler component, z. B. carry a portion of a boiler wall. Since several anchors on a boiler component (boiler wall KW) attack and thus communicate via the boiler wall, a mutual influence is possible.
  • the LEAs at the load points A, B, C, D and E each have pressure cells 8-1 to 8-5 with the associated lanterns 5 and nuts 12 on.
  • the pressure cells are connected via cables K-1 to K5 to a central data acquisition 19, which combines all measured values of the pressure cells, stores them, determines the forces acting on these and transmits these values via a Bluetooth connection 20 to a computer with a display 21 , By means of the computer, all measured values of all pressure measuring cells 8-1 to 8-5 are queried in time steps of predetermined length, displayed and, if necessary, stored there. Due to the continuous measurements of all anchor loads can at a change in the load on one of the armature 3, z. B.

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Abstract

Bei einer Anordnung zur Lastmessung oder Lasteinstellung bei einem über mindestens einen Anker an einem Gerüstbalken eines Kesselgerüsts aufgehängten Kesselbauteil, wobei der zumindest an seinem freien Ende mit einem Gewinde versehene Anker eine auf dem Gerüstbalken aufliegenden Ankerplatte durchdringt und auf den Anker eine sich direkt oder indirekt auf der Ankerplatte abstützende Ankermutter aufgeschraubt ist, wird eine einfache Lastmessung oder Lasteinstellung ermöglicht durch vorsehen einer Laterne mit einer Öffnung für den Eintritt des Ankers in die Laterne, mit einer seitlichen Öffnung, mit einer Öffnung für den Austritt des Ankers aus der Laterne, einer den Anker umgreifenden und sich auf der Laterne abstützenden Druckmessdose, einer auf der Druckmessdose aufliegenden Lastverteilerplatte mit einer Durchtrittsöffnung für den Anker und einer an dem Anker angreifenden und sich auf der Lastverteilerplatte abstützenden Einrichtung zum torsionsfreien Anheben des Ankers relativ zur Ankerplatte.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Lastmessung oder Lasteinstellung bei einem über mindestens einen Anker an einem Gerüstbalken eines Kesselgerüsts aufgehängten Kesselbauteil, wobei der zumindest an seinem freien Ende mit einem Gewinde versehene Anker eine auf dem Gerüstbalken aufliegende Ankerplatte durchdringt und auf den Anker eine sich direkt oder indirekt auf der Ankerplatte abstützende Ankermutter aufgeschraubt ist.
  • Bei der aus der DE 29 19 210 C3 bekannten Kesselaufhängung sind die Anker über Federaufhängungen an einem Gerüstbalken des Kesselgerüst aufgehängt, wobei jeweils die Unterplatte der Federaufhängungen als Ankerplatte auf dem Gerüstbalken aufliegt und die in der Figur nicht dargestellte Ankermutter auf der Oberplatte der Federaufhängung aufsitzt.
  • Es sind auch Kesselaufhängen bekannt, bei dem eine vom Anker durchsetzte Doppelrollscheibe auf der Ankerplatte aufliegt und auf der Doppelrollscheibe eine von dem Anker durchsetzte Lastverteilerplatte aufliegt, auf der die Ankermutter aufsitzt.
  • Bei diesen Aufhängungen ist es erwünscht dass alle Anker die gemäß Auslegungsberechnung vorgegebene Last bekommen. Die beim Bau des Kessels eingestellten Ankerlasten können sich während des Betriebs des Kessels ändern, z.B. durch Kesselverschmutzung oder nachträglich vorgenommene bauliche Maßnahmen wie neue Auskleidungen, so dass eine Neueinstellung der Ankerlasten erforderlich wird.
  • Es ist die Aufgabe der Erfindung eine Anordnung zur einfachen Lastmessung oder Lasteinstellung zu schaffen.
  • Diese Aufgabe wir durch eine Anordnung zur Lastmessung oder Lasteinstellung mit einer Laterne mit einer Öffnung für den Eintritt des Ankers in die Laterne, mit einer seitlichen Öffnung, mit einer Öffnung für den Austritt des Ankers aus der Laterne, einer den Anker umgreifenden und sich auf der Laterne abstützenden Druckmessdose, einer auf der Druckmessdose aufliegenden Lastverteilerplatte mit einer Durchtrittsöffnung für den Anker und einer an dem Anker angreifenden und sich auf der Lastverteilerplatte abstützenden Einrichtung zum torsionsfreien Anheben des Ankers relativ zur Ankerplatte gelöst.
  • Durch die zwischen Laterne und der Hebeeinrichtung vorgesehene Druckmessdose kann bei der erfindungsgemäßen Anordnung zur Lastmessung und -einstellung direkt die real vorhandene Ankerlast gemessen und mit einem vorbestimmten Sollwert verglichen werden. Dies kann zum Beispiel auch im laufenden Betrieb geschehen.
  • Zudem benötigt die erfindungsgemäße Anordnung relativ wenig Platz oberhalb der Kesseldecke und weist ein geringes Gewicht für eine temporäre Montage auf. Störende Nebeneffekte, wie Anker-Torsion und Kesselgerüst-Verformungen unter Einfluss der Lasteinstellung können mittels der Anordnung ausgeglichen werden.
  • In einem Beispiel liegt eine vom Anker durchsetzte Doppelrollscheibe auf der Ankerplatte auf und eine von dem Anker durchsetzte Lastverteilerplatte, auf der die Ankermutter aufsitzt, liegt auf der Doppelrollscheibe auf. Dies dient dazu, Biegemomente am Anker zu vermeiden, insbesondere am Anfang des Ankergewindes. Die Doppelrollscheibe wird bevorzugt bei größeren Dehnwegen des Kessels und somit größeren Schiefstellungen des Ankers verwendet.
  • Bei einer Federaufhängung ist die Ankerplatte die Unterplatte einer Federaufhängung und die Ankermutter sitzt auf der Oberplatte der Federaufhängung auf. Die Federaufhängung kann als Federpaket aus gleichsinnig angeordneten Tellerfedern oder als Federsäule mit gegensinnig angeordneten Tellerfedern ausgebildet sein.
  • Die Einrichtung zum torsionsfreien Anheben besteht bevorzugterweise aus einer Dehnmutter mit einer inneren Hülse mit einem dem Ankergewinde entsprechenden Innengewinde, mit einer äußeren Hülse und einer Unterlegscheibe und einem elektrisch oder mit einem Druckmittel betreibaren und an der äußeren Hülse angreifenden Drehmomentschrauber. Hierdurch kann der Anker vorteilhafterweise torsions- und seitenlastfrei auf eine besonders platzsparende Art und Weise angehoben werden.
  • Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Lastmessung oder Lasteinstellung unter Verwendung der Anordnung zur Lastmessung oder Lasteinstellung, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
    • Anheben des Ankers durch Drehen der Dehnmutter mittels eines Drehmomentschraubers bis zur Entlastung der Ankermutter, wodurch die Druckmessdose belastet wird,
    • Lösen der Ankermutter, um Belastungen der Ankermutter während der Ankerlasteinstellung zu verhindern,
    • Ermitteln der Ankerlast über den durch die Druckmessdose erlangten Messwert,
    • Vergleichen der ermittelten Ankerlast mit dem der Auslegung entsprechenden Sollwert,
    • Anziehen oder Lösen der Dehnmutter mittels des Drehmomentschraubers, um die Ankerlast auf den Sollwert zu bringen, und
    • Anziehen der Ankermutter.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Lasteinstellung bei mehreren Ankern mittels einer Vielzahl der oben beschriebenen Anordnungen vor, wobei jeweils eine Anordnung einem Anker zugeordnet ist. Hierbei werden die Messwerte der Vielzahl von Anordnungen in vorgegebenen Zeitabständen abgefragt und zur Erkennung von Laständerungen angezeigt. Vorteilhafterweise können somit alle Lasten der an Druckmessdosen hängenden Anker betrachtet werden. Es können weiterhin während einer Lasteinstellung eines einzelnen Ankers die Lastveränderungen der benachbarten Anker direkt mit betrachtet werden. Ein Abgleich der vorhandenen, tatsächlichen Kessellasten aller Anker mit den Sollwerten bzw. mit einer Sollkurve ist somit möglich ohne einzelne Messanordnungsbestandtteile von einem zum anderen Anker umsetzten zu müssen.
  • Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in Unteransprüchen definiert.
  • Die Erfindung soll nun anhand der beigefügten Figuren erläutert werden:
    • Fig.1 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung für einen Anker, der seine Last über eine Federaufhängung auf den Gerüstbalken überträgt,
    • Fig.2 zeigt ein Beispiel für die in der Ausführungsform der Figur 1 verwendete Dehnmutter.
    • Fig.3 zeigt die Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung gemäß Fig.1 für einen Anker, der seine Last über eine Doppelrollscheibe auf den Gerüstbalken überträgt, und
    • Fig.4 zeigt den gleichzeitigen Einsatz mehrerer Anordnungen zur Lasteinstellung an einer Vielzahl von Ankern.
  • In der Fig. 1. ist ein sich horizontal erstreckender Gerüstbalken 1 eines Kesselgerüsts dargestellt, der aus zwei auf Abstand angeordneten Teilbalken 1 a und 1 b besteht. Auf den Teilbalken liegt die Unterplatte 2a einer Tellerfedersäule 2 auf. In der Tellerfedersäule 2 wird eine Vielzahl von Tellerfedern 2b zwischen Unterplatte 2a und einer Oberplatte 2c mittel einer Vielzahl von Käfigschrauben 2d mit Muttern 2e gehalten.
  • Ein an seinem unteren Ende mit einem nicht gezeigten Kesselbauteil verbundener Anker 3 durchsetzt den Raum zwischen den beiden Teilbalken 1 a, 1 b und die Tellerfedersäule 2 und wird auf der Oberplatte 2c mittels einer gffs. auf einer Unterlegscheibe aufsitzenden Ankermutter 4 gehalten, die in diesem Bereich mit einem Ankergewinde 3a eingreift. Der Ankermutter 4 kann noch eine Kontermutter zugeordnet werden.
  • Auf den Enden der Käfigschrauben 2d liegt die Fußplatte 5a einer Laterne 5 einer Ausführungsform der Lasteinstellungsanordnung, LEA, auf. Eine Kopfplatte 5b der Laterne 5 wird durch mindestens ein Wandelement 5c auf der Fußplatte abgestützt. Bei der gezeigten Ausführungsform wird ein einzelnes Wandelement verwendet.
  • Gemäß anderer Ausführungsformen können aber auch zwei oder mehr Wandelemente zum Abstützen der Kopfplatte vorgesehen werden. Die Bauteile 5a, 5b und 5c sind miteinander verschweißt. In der Fußplatte 5a ist eine Öffnung 6 und in der Kopfplatte 5b ist eine Öffnung 7 für den Durchtritt des Ankers 3 durch die Laterne 5 vorgesehen. Bei der gezeigten Ausführungsform umgreift Wandelement 5c den Anker 3 nicht vollständig, sondern vorzugsweise teilkreisartig oder hufeisenförmig, damit ein Werkzeug zum Drehen der Ankermutter 4 in den Raum zwischen Fußplatte und Kopfplatte eingeführt werden kann (Durch mindestens eine sich seitlich ausbildende Öffnung S zwischen den Bauelementen 5a, 5b und 5c entsteht der Eindruck einer Laterne, d.h. einer Lampe mit Lichtaustritt und mit Regen- und Windschutz).
  • Auf der Kopfplatte 5a der Laterne 5 liegt eine den Anker 4 umgreifende, ringartig ausgebildete Druckmessdose 8, die über eine Messleitung 9 mit einer Datenverarbeitungseinheit 10 verbunden ist. Solche Dosen werden z. B. von der Firma Sisgeo / IT vertrieben.
  • Auf der Druckmessdose liegt eine Lastverteilerplatte 11 mit Öffnung 11a, durch die das mit dem Gewinde 3a versehenen freie Ende des Ankers 3 greift.
  • Auf das freie Ende des Ankers ist eine Dehnmutter 12 aufgeschraubt, die sich auf der Lastverteilerplatte abstützt. Bei Drehung der Dehnmutter 12 wird auf den Anker 4 eine torsionsfreie Axialzugkraft ausgeübt.
  • Ein Beispiel für eine Dehnmutter ist in Fig. 2 als Explosionsansicht gezeigt. Die Dehnmutter besteht aus einer inneren Hülse 13 mit einem dem Ankergewinde entsprechenden Innengewinde 13a, einer äußeren Hülse 14 und einer Unterlegscheibe 15. Die innere und äußere Hülse 13, 14 sind über ein Außengewinde 13b der inneren Hülse und einem Innengewinde 14b der äußeren Hülse verbunden. Die innere Hülse 13 hat ein weiteres innenseitiges Gewinde 13a passend zum Ankergewinde 3a, wobei ggf. ein Gewindeadapter verwendet werden kann, wenn zum Beispiel das Ankergewinde 3a kleiner ist als das Gewinde 13a. Innere Hülse 13 und Unterlegscheibe 15 sind im montieren Zustand über eine Verzahnung 15b und 13c miteinander verbunden, so dass sich die innere Hülse 13 nur axial in Richtung der Achse des Ankers bewegen kann. Ein entsprechend ausgebildeter Drehmomentschrauber (nicht dargestellt) kann auf die Dehnmutter aufgesetzt werden, um über die Verzahnung 14a (mit Grobstruktur) ein Drehmoment auf die äußere Hülse zu übertragen. Die Unterlegscheibe 15 weist eine äußere Verzahnung 15a (mit Feinstruktur) auf, die bei aufgesetztem Drehmomentschrauber in eine entsprechende Verzahnung des Schraubers greift, um eine Rotation der Unterlegscheibe 15 und damit der inneren Hülse 14 zu blockieren. Wenn die äußere Hülse 14 mittels des Drehmomentschraubers gedreht wird, bewegt sich die innere Hülse 13 nach oben und hebt den Anker 3 torsions- und seitenlastfrei an. Der Drehmomentschrauber wird bevorzugterweise mit einem Druckmittel betrieben und ist hierfür mit einem Hydraulikaggregat verbunden. Die beschriebene Dehnmutter kann zum Beispiel von der Firma HYTORC bezogen werden. Andere Dehnmuttern, wie sie zum Beispiel in der US Patentschrift 7,246,542 beschrieben sind, können ebenso in der Einrichtung zum torsionsfreien Anheben des Ankers verwendet werden.
  • Bei der Ausführungsform gemäß Fig.3 ist eine auf dem Gerüstbalken 1 aufliegende gesonderte Ankerplatte 16 vorgesehen, auf der eine Doppelrollscheibe 17 und auf dieser eine Lastverteilplatte 18 aufliegen. Der Anker durchgreift diese drei Bauteile. Auf der Lastverteilplatte 18 liegt die den Anker haltende Ankermutter 4 auf.
  • Die Lasteinstellanordnung LEA entspricht der in der Fig. 1 gezeigten und es sind dieselben Bezugszeichen wie in Fig.1 verwendet. Die Ankermutter 4 befindet sich bei auf der Lastverteilplatte 18 aufgesetzter Laterne 5 im Innenraum der Laterne. Die Dehnmutter 12 ist auf das Ankergewinde 3a aufgeschraubt und stützt sich auf der Lastverteilerplatte ab.
  • Falls bei einem Kessel die Länge des Ankers 3 oberhalb der Ankermutter 4 nicht ausreicht, um die Dehnmutter aufzunehmen, kann ein mit einem entsprechenden Gewinde versehener Gewindeadapter zur Ankerverlängerung auf das freie Ende des Ankers 3 aufgeschraubt werden.
  • Für beide Ausführungsbeispiele der Fig. 1 und 3 gilt, dass bei Lasteinstellung zunächst die Laterne 5, die Druckmessdose 8 und die Lastverteilerplatte 11 aufgesetzt werden und danach die Dehnmutter 12 auf den Anker 3 aufgeschraubt wird. Dann wird durch Drehung der Dehnmutter 12 mittels des Drehmomentschraubers der Anker 3 soweit torsionsfrei angehoben, dass die Ankermutter 4 entlastet wird und damit die Druckmessdose 8 belastet wird. Der Hubweg beträgt z.B. 0,1 mm; die Ankervorspannung wird nicht verändert. Danach wird die Ankermutter 4 soweit gelöst, z.B. um ca. 10mm), dass sie bei der gesamten Ankerlasteinstellung nicht belastet wird. Der Messwert der Druckmessdose wird über die Messleitung 9 der Datenverarbeitungseinrichtung 10 zugeführt, dort gespeichert und aus dem Messwert die wirkende Kraft ermittelt, die angezeigt wird. Die ermittelte Kraft wird mit dem der Auslegung entsprechenden Sollwert verglichen. Durch Anziehen oder Lösen der Dehnmutter 12 mittels des Drehmomentschraubers wird die Ankerlast auf den Sollwert gebracht. Danach wird die Ankermutter 4 angezogen. Schließlich wird die Dehnmutter abgeschraubt und die Lastverteilerplatte, die Druckmessdose und die Laterne können entfernt werden.
  • Fig.4 zeigt den gleichzeitigen Einsatz mehrerer Anordnungen LEA zur Lasteinstellung an fünf Ankern 3, die ein Kesselbauteil, z. B. einen Abschnitt einer Kesselwand tragen. Da mehrere Anker an einem Kesselbauteil (Kesselwand KW) angreifen und damit über die Kesselwand in Verbindung stehen, ist eine gegenseitige Beeinflussung möglich.
  • Die LEAs an den Lastpunkten A, B, C, D und E weisen jeweils Druckmessdosen 8-1 bis 8-5 mit den zugeordneten Laternen 5 und Dehnmuttern 12 auf. Die Druckmessdosen werden über Kabel K-1 bis K5 an eine zentrale Datenerfassung 19 angeschlossen, die alle Messwerte der Druckmessdosen zusammenführt, diese speichert, aus diesen die wirkende Kräfte ermittelt und diese Werte über eine Bluetooth-Verbindung 20 an einen Rechner mit einem Display 21 übermittelt. Mittels des Rechners werden alle Messwerte aller Druckmessdosen 8-1 bis 8-5 in Zeitschritten vorgegebener Länge abgefragt, angezeigt und ggfs. dort gespeichert. Durch die fortlaufenden Messungen aller Ankerlasten kann bei einer Veränderung der Last an einem der Anker 3, z. B. am Anker 3-2, eine Beeinflussung der Lasten an den benachbarten Anker 3-1, 3-3 und ggf. auch bei 3-4 und 3-5 erkannt werden. Auf Grund der erkannten Beeinflussungen kann eine Nachjustierung der Lasteinstellungen an einzelnen Ankern durch Umsetzten eines schematisch dargestellten, druckbetrieben Drehmomentschraubers 22 zu einzelnen der Anker erfolgen. Der Drehmomentschrauber 22 ist mit einem Hydraulik-Aggregat 23 verbunden.
  • Auf dem Display 22 ist der der Auslegung entsprechende Sollverlauf der Ankerlasten als gestrichelte Kurve "Soll" 24 dargestellt. Weiterhin sind die aus der Druckmessung abgeleiteten tatsächlichen Ankerlasten bei Lastpunkten A, B, C, D und E ("Ist") dargestellt. Durch Anziehen oder Lösen der einzelnen Dehnmuttern 4 werden die Ankerlasten auf die Sollwerte gebracht. Danach werden die Ankermuttern angezogen. Schließlich werden die Dehnmuttern 12 abgeschraubt und die Lastverteilerplatten, die Druckmessdosen 8 und die Laternen 5 können entfernt werden.
  • Das Verfahren zur Lasteinstellung unter Verwendung von mehreren LEAs kann wie folgt in Teilschritte gegliedert werden:
    1. 1) Berechnung der im angenommenen (ausgelegten) Sollzustand zu erwartenden Durchbiegungen und Elastizitäten. Dies erfolgt durch detaillierte Modellierung von Kesselgerüst, Ankern 3 und Lastverteilern mittels eines Finite-Elemente-Rechenprogramms.
    2. 2) Messung der real vorhandenen Lasten an den einzelnen Ankern 3. Dies erfolgt mittels Druckmessdose 8 zum Beispiel im laufenden Betrieb.
    3. 3) Aktualisierung der theoretisch berechneten Durchbiegungen und Elastizitäten durch Abgleich mit den realen Lasten. Dies erfolgt durch den Fachmann vor Ort im Rahmen der Messung und ergibt die Soll-Kräfte der einzelnen Anker.
    4. 4) Einstellen der unter 3) vorgegebenen Soll-Kräfte einer Anker-Gruppe, 3-1 bis 3-5. Dabei ergeben sich aus den Lastveränderungen neue Dehnungen.
    5. 5) Iteratives Durchführen der Schritte 3) und 4) bis alle Soll-Kräfte eingehalten werden.
    Bezugszeichenliste:
    • 1.
    Gerüstbalken
    1a/1b
    Teilbalken
    2a
    Unterplatte
    2
    Tellerfedersäule
    2b
    Tellerfedern
    2c
    Oberplatte
    2d
    Käfigschrauben
    2e
    Muttern
    3
    Anker
    3a
    Ankergewinde
    4
    Ankermutter
    5a
    Fußplatte
    5
    Laterne
    5b
    Kopfplatte
    5c
    Wandelement
    S
    seitlich ausgebildete Öffnung der Laterne
    6
    Öffnung (Fußplatte)
    7
    Öffnung (Kopfplatte)
    8
    Druckmessdose
    9
    Messleitung
    10
    Datenverarbeitungseinheit (für einzelne LEA)
    11
    Lastverteilerplatte
    11a
    Öffnung (Lastverteilerplatte)
    12
    Dehnmutter
    13
    innere Hülse
    13a
    Innengewinde (innere Hülse)
    13b
    Außengewinde (innere Hülse)
    14
    äußere Hülse
    14a
    Verzahnung (Grobstruktur)
    14b
    Innengewinde (äußere Hülse)
    15
    Unterlegscheibe
    15a
    Verzahnung (Feinstruktur)
    16
    Ankerplatte
    17
    Doppelrollscheibe
    18
    Lastverteilerplatte
    KW
    Kesselwand
    K1-5
    Kabel
    19
    zentrale Datenerfassung
    20
    Bluetooth-Verbindung
    21
    Display
    22
    Drehmomentschrauber
    23
    Hydraulik-Aggregat
    24
    Soll-Kurve
    A,B,C,D,E
    Lastpunkte
    LEA
    Lasteinstellunganordnung

Claims (10)

  1. Anordnung zur Lastmessung oder Lasteinstellung bei einem über mindestens einen Anker (3) an einem Gerüstbalken eines Kesselgerüsts aufgehängten Kesselbauteil (KW), wobei der zumindest an seinem freien Ende mit einem Gewinde (3a) versehene Anker eine auf dem Gerüstbalken aufliegenden Ankerplatte (2a) durchdringt und auf den Anker eine sich direkt oder indirekt auf der Ankerplatte abstützende Ankermutter (4) aufgeschraubt ist,
    mit einer Laterne (5) mit einer Öffnung (6) für den Eintritt des Ankers in die Laterne, mit einer seitlichen Öffnung (S), mit einer Öffnung (7) für den Austritt des Ankers aus der Laterne, einer den Anker umgreifenden und sich auf der Laterne abstützenden Druckmessdose (8), einer auf der Druckmessdose aufliegenden Lastverteilerplatte (11) mit einer Durchtrittsöffnung (11a) für den Anker und einer an dem Anker angreifenden und sich auf der Lastverteilerplatte abstützenden Einrichtung zum torsionsfreien Anheben des Ankers relativ zur Ankerplatte.
  2. Anordnung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Laterne aus einer Fußplatte (5a) mit der Öffnung für den Eintritt des Ankers und den Eingriff eines Werkzeugs zur Bewegung der Ankerschraube, einer Kopfplatte (5b) mit einer Öffnung für den Austritt des Ankers und einem oder mehreren die Kopfplatte auf der Fußplatte abstützenden und den Anker nur teilweise umschließenden Wandelementen (5c) besteht.
  3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Einrichtung zum torsionsfreien Anheben hydraulisch oder elektrisch betreibbar ist.
  4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 - 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass eine vom Anker durchsetzte Doppelrollscheibe (17) auf der Ankerplatte aufliegt und auf der Doppelrollscheibe eine von dem Anker durchsetzte Lastverteilerplatte (18) aufliegt, auf der die Ankermutter aufsitzt.
  5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 - 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Ankerplatte die Unterplatte eine Tellerfederaufhängung (2) ist und die Ankermutter auf der Oberplatte (2c) der Tellerfederaufhängung aufsitzt.
  6. Anordnung nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Tellerfedern zwischen Unterplatte (2a) und Oberplatte (2c) mittels Käfigschrauben (2e) gehalten sind und die Fußplatte (5a) der Laterne auf den Schraubenköpfen aufliegt.
  7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 - 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Einrichtung zum torsionsfreien Anheben aus einer Dehnmutter (12) mit einer inneren Hülse (13) mit einem dem Ankergewinde entsprechenden Innengewinde (13a), einer äußeren Hülse (14) und einer Unterlegscheibe (15) und einem elektrisch oder mit einem Druckmittel betreibaren und an der äußeren Hülse angreifenden Drehmomentschrauber besteht.
  8. Andordung nach einem der Ansprüche 1 - 7
    dadurch gekennzeichnet,
    dass am freien Ende des Ankers ein Gewindeadapter zur Anpassung der Ankerlänge und/oder des Ankergewindes an die Erfordernisse der Einrichtung zum torsionsfreien Anheben des Ankers vorgesehen ist.
  9. Verfahren zu Lastmessung oder Lasteinstellung unter Verwendung einer Anordnung zur Lastmessung oder Lasteinstellung gemäß einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet dass das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
    Anheben des Ankers durch Drehen der Dehnmutter mittels eines Drehmomentschraubers bis zur Entlastung der Ankermutter, wodurch die Druckmessdose belastet wird,
    Lösen der Ankermutter, um Belastungen der Ankermutter während der Ankerlasteinstellung zu verhindern,
    Ermitteln der Ankerlast über den durch die Druckmessdose erlangten Messwert,
    Vergleichen der ermittelten Ankerlast mit dem der Auslegung entsprechenden Sollwert,
    Anziehen oder Lösen der Dehnmutter mittels des Drehmomentschraubers, um die Ankerlast auf den Sollwert zu bringen, und
    Anziehen der Ankermutter.
  10. Verfahren zur Lastmessung oder Lasteinstellung mit einer Vielzahl von jeweils einem Anker zugeordneten Anordnungen nach einem der Ansprüche 1 - 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Messwerte der Vielzahl von Anordnungen in vorgegebenen Zeitabständen abgefragt und zur Erkennung von Laständerungen angezeigt werden, und dass bei Abweichungen einer oder mehrer Ankerlasten von einem Sollwert die Last an dem oder den entsprechenden Ankern mittels der entsprechenden Anordnung neu eingestellt wird.
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