FI100429B - Soodakattilan ilmasuutin - Google Patents

Description

1 100429

Soodakattilan ilmasuutin

Keksinnön kohteena on soodakattilan ilmasuutin, joka on asennettu soodakattilan seinään kaasutiiviisti ja 5 joka on yhteydessä ilmanjakokanavaan ilman syöttämiseksi soodakattilaan.

Soodakattilan tulipesään syötetään sitä käytettäessä ilmaa useista eri kohdista, jolloin alimpana tulipesän seinässä ovat ns. primääri-ilmasuuttimet. Ne sijaitsevat 10 keon pinnan tasolla ja näin ollen kaasuvirtauksista ja palamisesta johtuen voi sulaa ja palamatonta kekomateriaalia roiskua suuttimiin. Olosuhteet primääri-ilmasuutintasolla ovat muutenkin hyvin korrodoivat, mikä aiheuttaa hankaluuksia suuttimien kestossa. Samoin sulakeosta voi välillä 15 yllättäen valua suuriakin määriä sulaa materiaalia tulipesän seinämiä vasten, jolloin suuttimet joutuvat kovalle rasitukselle sulan tunkeutuessa niiden sisälle. Tämän seurauksena suuttimet palavat ja syöpyvät helposti, jonka seurauksena ne on myöhemmin uusittava.

20 Tunnetuissa suutinratkaisuissa suuttimet on tyypil lisesti muodostettu putkesta, joka on hitsattu kiinni soodakattilan painerunkoon. Joissakin tapauksissa suutin on ympäröity massalla sulavuodoista aiheutuvien vaurioiden ehkäisemiseksi. Massaus on joko suuttimen reunoilla ja 25 alapuolella tai ympäröi sitä. Ongelmana näissä ratkaisuissa on, että suuttimen vaihto on mahdollista vain irrottamalla koko suutinrakenne kattilan seinästä. Tämä on edelleen mahdollista tehdä vain kattilan seisokkien aikana, koska työskentelyolosuhteiden vuoksi suuttimien irrottami-30 nen hitsauksistaan ei muuten ole toteutettavissa. Edelleen ongelmana on se, että suuttimia irrotettaessa voivat irro-tustoimenpiteet vaurioittaa kattilaputkia ja sen seurauksena saattaa olla käyttöhäiriöitä ja putkivaurioita vaihdon jälkeen. Jos suutin on kiinnitetty tulipesän seinäput-35 kiin hitsaamalla, seuraa suuttimen vaurioitumisesta yleen- 100429 2 sä myös vaurioita niihin tulipesän seinäputkiin, joihin suutin on kiinnitetty.

Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan sellainen ilmasuutin soodakattiloihin, jonka vaihto on help-5 poa ja yksinkertaista ja edullisimmassa sovellutusmuodos-saan voi tapahtua soodakattilan käytön aikana. Keksinnön mukaiselle ilmasuuttimelle on ominaista, että suuttimen muodostaa soodakattilan seinään olennaisesti kaasutiiviis-ti kiinnitetty suutinpesä, jossa on sen läpi kulkeva il-10 manjakokanavaan ja soodakattilan tulipesään yhteydessä oleva aukko ja erillinen suulakeosa, joka on työnnettävissä suutinpesän aukkoon ja vastaavasti poistettavissa siitä pituussuunnassaan, jolloin soodakattilaan syötettävä ilma johdetaan ilmanjakokanavasta kulkemaan suulakeosan läpi.

15 Keksinnön olennainen ajatus on, että ilmasuuttimes- sa on soodakattilan seinään kaasutiiviisti kiinnitetty suutinpesä, joka on yhteydessä ilmansyöttökanavaan, ja suutinpesään asetetaan irrallinen ja suutinpesään tiivistettävissä oleva suulakeosa, jonka läpi ilma syötetään 20 kattilaan. Suulakeosan palaessa tai syöpyessä ajanoloon se voidaan edullisimmassa tapauksessaan vetää ulos suutinkam-mion ulkopuolella olevan irrotettavan kannen peittämän aukon kautta ja uusi suulakeosa voidaan työntää paikalleen myös kattilan ollessa toiminnassa. Suulakeosa voidaan teh-25 dä poikkileikkaukseltaan pyöreäksi, soikeaksi tai muun sopivan muotoiseksi, mutta tiivistämisen kannalta yksinkertaisinta on, että suulakeosa on olennaisesti suutinpesän aukon muotoinen. Kun suulakeosa on olennaisesti suutinpesän aukon muotoinen, se on helppo tiivistää ja yksinker-30 taisimmissa tilanteissa se tiivistyy hyvin nopeasti itsestään pölyn tunkeutuessa suulakeosan ja suutinpesän sisäpinnan väliin, jolloin ilmavirtaus tapahtuu suulakeosan läpi.

Keksinnön etuna on, että tällä tavalla valmistettu-35 na suulakeosan vaihtoon ei tarvita hitsausten poistamista 11 100429 3 eikä muutakaan sellaista työvaihetta, joka saattaisi vaurioittaa kattilan putkia. Edelleen tällä tavalla voidaan käyttää standardimuotoisia suulakeosia ja valmistaa niitä varten asennusaukot ja suutinpesät kattilan seinämään yk-5 sinkertaisesti ja helposti. Myös joissakin tapauksissa voidaan suulakeosan syöpymistä ja palamista kompensoida työntämällä suulakeosaa hieman syvemmälle tulipesään päin, jolloin sen käyttöaika pitenee merkittävästi.

Keksintöä selostetaan lähemmin oheisissa piirustuk-10 sissa, joissa kuvio 1 esittää kaavamaisesti soodakattilan tuli-pesää ja primääri-ilmasuutinten sijaintia kattilan sivulta katsottuna ja kattila aukileikattuna, kuvio 2 esittää kaavamaisesti erästä keksinnön mu-15 kaisen ilmasuuttimen sovellutusmuotoa sivulta katsottuna ja aukileikattuna, kuviot 3a ja 3b esittävät kuvion 2 mukaista ilma-suutinta kattilan ulkopuolelta katsottuna linjaa A - A pitkin leikattuna ja vastaavasti päältä katsottuna linjaa 20 B - B pitkin leikattuna, kuvio 4 esittää erästä toista keksinnön mukaista ilmasuuttimen sovellutusmuotoa sivulta katsottuna ja osit tain aukileikattuna ja kuvio 5 esittää kuvion 4 mukaisen ilmasuuttimen 25 sovellutusmuotoa päältä katsottuna kuvion 4 linjaa C - C pitkin leikattuna.

Kuviossa 1 on kaavamaisesti esitetty soodakattila 1, jonka tulipesän pohjalla on sulakeko 2. Kattilaan 1 puhalletaan palamisen aikaansaamiseksi tilanteen mukaan 30 ilmaa eri paikkoihin, joita on kuviossa kaavamaisesti esi-. tetty nuolilla A - F. Nyt kyseessä olevan keksinnön kan nalta olennaisimpia ovat kaavamaisesti numerolla 3 merkityt primääri-ilmasuuttimet, jotka näkyvät kuviossa lohko-maisina osina. Sinänsä ilman syöttäminen soodakattilaan ja 35 siihen käytettävät ilmansyöttolaitteet, kuten jakokanavat, 100429 4 erilaiset ilmamääränsäätimet jne., ovat yleisesti täysin tunnettuja ja alan ammattimiehelle itsestään selviä eikä niitä sen vuoksi tässä sen tarkemmin selitetä. Soodakattilan 1 seinät la ja Ib ovat muodostetut vesijäähdytteisistä 5 putkista, joihin on putkien väliin muodostettu aukko ilma-suuttimia 3 varten, jotka on tyypillisesti kiinnitetty putkiseinämään niin, että niiden välillä on kaasutiivis umpinainen pinta.

Kuviossa 2 on esitetty eräs keksinnön mukaisen il-10 masuuttimen sovellutusmuoto. Ilmanjakokanava 4, joka kulkee pitkin kattilan sivua ja johtaa syötettävän ilman suuttimille, on kytketty yhdyskanavan 5 välityksellä suu-tinkammioon 6, joka on kytketty suutinpesän 7 avulla kattilan seinän la muodostaviin putkiin niin, että suutinka-15 navan 7 ulkoreuna ja kattilan putket 8 muodostavat yhtenäisen tiiviin liitoksen, jonka keskelle jää aukko 7a suu-tinta eli erillistä suulakeosaa 3a varten. Suulakeosa 3a on muodostettu poikkileikkaukseltaan soikeahkoksi ja se on suutinkanavan 7 sisäpinnan poikkileikkauksen muotoinen 20 niin, että suulakeosa 3a voidaan työntää suutinpesän 7 aukkoon 7a kattilan sisäpuolelta. Suulakeosan 3a suutin-kammion 6 puoleinen sivu on avoin, jotta suutinkammioon 6 tuleva ilma pääsisi virtaamaan suulakeosan 3a läpi kattilan sisäpuolelle. Suulakeosa 3a on mitoitettu niin, että 25 sen matalampi osa suulakeosan 3a ollessa työnnettynä paikalleen ulottuu suutinkammion 6 toiseen päähän, mistä se on kiinnitetty suutinkammion seinään sen läpi kulkevalla pultilla 9. Suutinkarraniossa 6 on edelleen läppämäinen il-mansäätöelin 10, jota käännetään akselin 11 ympäri katti-30 laan syötettävän ilmamäärän säätämiseksi palamisprosessin • kannalta sopivaksi. Työnnettäessä suulakeosa 3a paikalleen voi sen leveänunän eli kattilan tulipesän puoleisen osan ympärille asettaa tiivistemateriaalia, joka tiivistää suutinpesän 7 ja suulakeosan 3a välisen raon alkuvaiheessa.

35 Samalla materiaali on myös joustava sallien suulakeosan it 100429 5 ympäristöään suuremman lämpölaajenemisen. Kun kattila käynnistetään, saattaa tiiviste palaa, mutta joka tapauksessa jäljelle jäävä materiaali ja palamisen aikana tuleva pöly tiivistävät suulakeosan 3a suutinpesään 7 riittä-5 västi.

Kuviossa 2 esitetty rakenne on toteutettu niin, että suulakeosa 3a on vaihdettavissa vain kattilan seisokin aikana. Tämä ratkaisu on muutettavissa sellaiseksi, että mutterin 9 puoleinen ilmakammion 6 seinä muodostetaan 10 irrotettavaksi, jolloin suulakeosa 3a voidaan työntää sitä kautta suutinpesään 7 myös kattilan ollessa käytössä.

Kuvioissa 3a ja 3b on esitetty kuvion 2 mukainen ilmasuutinrakenne kattilan ulkopuolelta linjaa A - A pitkin katsottuna ja vastaavasti päältä kuvioon 2 merkittyä 15 linjaa B - B pitkin leikattuna. Kuten kuvioista näkyy, asettuu suulakeosa 3a varsin tiiviisti suutinpesän 7 sisäpuolelle sen aukkoon 7a, samalla kun suutinpesä 7 on kiinnitetty putkiin 8 hitsaamalla tiiviisti joka puolelta. Suulakeosa 3a ulottuu päältä katsottuna kuviossa 3b esite-20 tyllä tavalla jonkin matkaa suutinpesän 7 ulkopuolelle niin, että se asettuu sopivassa suhteessa kattilaputkien 8 suhteen.

Kuviossa 4 on esitetty keksinnön mukaisen ilmasuut-timen toinen sovellutusmuoto, jonka suulakeosa 3a on alun-25 perinkin suunniteltu voitavaksi vaihtaa kattilan ollessa käytössä. Tässä ratkaisussa kattilan seinään on muodostettu suulakeosaa 3a varten tiivistemassalla 12 tiivistetty läpivienti eli suutinpesä 12a, jolloin siinä on tiiviste-massatilaa ympäröivä kotelo 13, jonka takaseinän aukon 30 läpi suulakeosa 3a työnnetään. Ensimmäisessä asennuksessa suulakeosa 3a asetetaan paikalleen ja tiivistetään tiivis-tysmassalla 12 paikalleen, jolloin se on tiivis. Suutin-kammion 6 päässä on irrotettava luukku 14, johon suulakeosa 3a on kytketty varren 15 ja siihen kiinnitettyjen mut-35 tereiden 16 ja 17 avulla niin, että suulakeosa 3a paikal- 6 100429 laan ollessaan on lukittu pituussuunnassaan liikkumattomasi luukun 14 suhteen. Luukku 14 puolestaan on kiinnitetty paikalleen pulteilla ja muttereilla tai muulla sopivalla kiinnitystavalla. Kun suulakeosa 3a on syöpynyt 5 vaihtokuntoon, irrotetaan mutteri 17 ja luukku 14 paikoiltaan, jolloin aukko suutinkammioon 6 aukeaa. Tämän jälkeen vedetään suulakeosa 3a pituussuunnassaan ulos paikaltaan ja uusi poikkileikkaukseltaan olennaisesti samanlainen suulakeosa 3a työnnetään sen tilalle kuvion osoittamalla 10 tavalla. Tämän jälkeen suljetaan luukku 14 ja kiinnitetään mutteri 17, jotta suulakeosa 3a pysyy paikallaan. Mahdolliset pienet raot tiivistemassan 12 ja suulakeosan 3a välillä tiivistyvät hyvin nopeasti erilaisen pölyn yms. vaikutuksesta, joten rakoihin ei kannata kiinnittää huomiota.

15 Haluttaessa voidaan alkuperäinen suulakeosa 3a peittää ulkopinnaltaan tiivistemassan 12 muodostaman suutinpesän 12a alueelta sopivalla materiaalilla, joka tiivistää suulakeosan 3a ja tiivistemassan 12 välisen tilan sallien helpommin suulakeosan 3a poisvetämisen. Vastaavasti uutta 20 suulakeosaa 3a työnnettäessä paikalleen se voidaan päällystää sopivalla tiivistemateriaalilla, joka tiivistää välin ja säilyy sellaisenaan tai saattaa jopa palaa katti-lalämmön vaikutuksesta tiivistäen kuitenkin joka tapauksessa tiivistemassan 12 ja suulakeosan 3a välisen tilan.

25 Samalla tiivistemateriaali voi joustaa niin, että se tasoittaa suulakeosan ja suutinpesän välisen eri lämpötilasta johtuvan lämpölaajenemiseron. Suulakeosan pää voidaan tehdä kattilaan päin ulkopinnaltaan supistuvaksi, mikä pyöreässä suulakeosassa on esimerkiksi kartiollinen, jotta 30 suulakeosan irtoaminen tapahtuisi nopeasti. Vastaavasti tällä tavalla muotoiltu pää tiivistyy helpommin työnnettäessä suulakeosaa suutinpesään.

Kuviossa 5 on esitetty kuvion 4 mukainen ilmasuutin päältä katsottuna ja linjaa C - C pitkin aukileikattuna.

35 Kuten kuviosta ilmenee, ympäröi kotelo 13 suulakeosaa 3a il 100429 7 ja samalla sen ympärille tarkoitetun tiivistemassan tilaa myös suulakeosan 3a sivulta. Kotelon 13 sisäpuolella oleva tiivistemassa 12 ympäröi suulakeosaa 3a, joka on kuviossa vasemmalta oikealle eli kattilan tulipesään päin supistu-5 nut niin, että se on helpompi irrottaa tiivistemassasta 12 vaihtamista varten ja vastaavasti uuden suulakeosan 3a asennuksessa se tiivistyy helpommin tiivistemassan 12 suhteen .

Edellä selityksessä ja piirustuksissa on keksintöä 10 selostettu vain esimerkinomaisesti eikä sitä ole millään tavoin rajoitettu niihin. Suulakeosan 3a muoto ja rakenne voi olla varsin monenlainen, kunhan se voidaan joko kattilan sisäpuolelta tai ulkopuolelta yksinkertaisesti työntää paikalleen ilman ylimääräisiä työstötoimenpiteitä tai vas-15 taavia. Samoin suulakeosan tiivistäminen voidaan tehdä eri tavoin. Myös suulakeosan poikkileikkaus voi vaihdella tapauskohtaisesti. Keksinnön mukainen suutinrakenne voidaan toteuttaa niin yksittäisissä suuttimissa kuin useasta suuttimesta muodostetusta ns. rekisterissä, jossa samaan 20 suutinkammioon on asennettu kaksi tai useampia suuttimia. Olennaista on, että tällaisessa suutinrekisteriratkaisussa yksittäinen ilmasuutin on toteutettu patenttivaatimuksissa määritellyllä tavalla.

Claims (9)

100429

1. Soodakattilan ilmasuutin (3), joka on asennettu soodakattilan seinään kaasutiiviisti ja joka on yhteydessä 5 ilmanjakokanavaan (4) ilman syöttämiseksi soodakattilaan, tunnettu siitä, että suuttimen muodostaa soodakattilan seinään olennaisesti kaasutiiviisti kiinnitetty suu-tinpesä (7, 12a), jossa on sen läpi kulkeva ilmanjakokanavaan (4) ja soodakattilan tulipesään yhteydessä oleva aukio ko (7a), ja erillinen suulakeosa (3a), joka on työnnettävissä suutinpesän (7, 12a) aukkoon (7a) ja vastaavasti poistettavissa siitä pituussuunnassaan, jolloin soodakattilaan syötettävä ilma johdetaan ilmanjakokanavasta (4) kulkemaan suulakeosan (3a) läpi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ilmasuutin, tunnettu siitä, että ilmasuuttimen (3) ja ilmanja-kokanavan (4) välillä on suutinkammio (6), ja että suulakeosan (3a) suutinkammion (6) puoleisessa päässä on kiin-nityselimet (9; 15, 17), joiden avulla suulakeosa (3a) 20 kiinnitetään pituussuunnassaan liikkumattomaksi suutinkammion (6) suhteen.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen ilmasuutin, tunnettu siitä, että saman suutinkammion (6) yhteyteen on asennettu ainakin kaksi ilmasuutinta.

4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen ilmasuutin, tunnettu siitä, että suutinkammiossa (6) on suulakeosan (3a) pituussuunnassa sen takana avattavissa ja suljettavissa oleva aukko niin, että suulakeosa (3a) on vedettävissä mainitun aukon kautta ulos suutinpesästä (7, 30 12a) ja vastaavasti työnnettävissä suutinpesään (7, 12a) aukon kautta.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen ilmasuutin, tunnettu siitä, että suutinpesä (7) on muodostettu soodakattilan seinään hitsatusta metallista 35 valmistetusta putkimaisesta osasta. 100429

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen ilma-suutin, tunnettu siitä, että suutinpesä (12a) on muodostettu soodakattilan seinään kiinnitetyn kotelon (13) sisäpuolelle asetetulla tiivistemassalla (12).

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen ilmasuutin, tunnettu siitä, että suulakeosa (3a) on muodostettu teräsputkesta, joka on leikattu ainakin osittain viistottain auki suutinkammion (6) puolelta.

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen 10 ilmasuutin, tunnettu siitä, että suulakeosa (3a) on soodakattilan seinän puoleisesta päästään olennaisesti suutinpesän (7, 12a) muotoinen ja kokoinen.

9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen ilmasuutin, tunnettu siitä, että suulakeosa (3a) 15 on tulipesän puoleisesta päästään ulkopinnaltaan tulipe-sään päin supistuva. 100429