FI95076C - Menetelmä höyrykattilan lämpöpinnan valmistamiseksi ja menetelmällä valmistettu höyrykattilan lämpöpinta - Google Patents

Description

χ 95076

Menetelmä höyrykattilan lämpöpinnan valmistamiseksi ja menetelmällä valmistettu höyrykattilan lämpöpinta

Keksinnön kohteena on menetelmä höyrykattilan vesi-5 ja höyrykanavia sisältävän lämpöpinnan valmistamiseksi, jossa menetelmässä lämpöpinta muodostetaan elementeistä, jotka hitsataan kiinni toisiinsa yhtenäisen lämpöpinnan muodostamiseksi.

Edelleen keksinnön kohteena on vesi- ja höyry-10 kanavilla varustettu höyrykattilan lämpöpinta, joka lämpö-pinta on muodostettu hitsaamalla yhteen lämpöpintaelement-tejä yhtenäisen lämpöpinnan aikaansaamiseksi, jossa lämpö-pintaelementit on muodostettu teräslevyliuskoista.

Höyrykattilan seinä on tavallisesti muodostettu 15 hitsaamalla putkia yhteen tiiviiksi seinäksi niin, että seinään jää vesikanavia, jotka jäähdyttävät seiniä ja joissa vesi höyrystyy tarvittavan lämpöisen ja paineisen höyryn aikaansaamiseksi. Tunnetulla tavalla höyrykattilan seinät valmistetaan joko pyöreistä tai evällisistä putkis-20 ta, jotka hitsataan yhteen. Tunnettujen ratkaisujen heikkoutena on, että painetta kestävien virheettömien putkien valmistaminen on kallista, koska niiden valmistukseen on käytettävä tietyn laatutason täyttävää teräsmateriaalia ja . umpinaisten putkien valssaaminen niin, että ne kestävät • 25 riittävän hyvin painetta ja ovat hitsattavissa, on vaike aa. Edelleen ongelmia tuottaa se, että putkien valmistajia on vähän ja tällöin putkien tilausajat helposti tulevat pitkiksi, mikä hankaloittaa valmistusta ja suunnittelua. Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan sellainen . 30 menetelmä höyrykattilan lämpöpinnan valmistamiseksi, jolla vältetään tunnetussa tekniikassa olevia haittoja ja jolla lämpöpintojen valmistaminen voidaan tehdä nopeasti ja yksinkertaisesti ilman erikoisputkia. Edelleen keksinnön tarkoituksena on saada aikaan helposti ja yksinkertaisesti 35 valmistettu höyrykattilan lämpöpinta.

2 95076

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on ominaista, että lämpöpintaelementit muodostetaan levyliuskoista, jotka muotoillaan poikkisuunnassaan niin, että niiden reunat ovat kääntyneet vastakkaisiin suuntiin ja että lämpöpinta-5 elementeistä muodostetaan höyrykattilan lämpöpinta hitsaamalla lämpöpintaelementtejä toistensa suhteen lomittain niin, että vesi- ja höyrykanavat muodostuvat vierekkäisten lämpöpintaelementtien reunojen väliin.

Keksinnön mukaiselle lämpöpinnalle on ominaista, 10 että lämpöpintaelementit on muotoiltu poikkisuunnassaan reunoistaan vastakkaisiin suuntiin kääntyviksi, ja että lämpöpintaelementit on hitsattu kiinni toisiinsa lomittain niin, että kahden lomittain toisiinsa hitsatun lämpöpinta-elementin väliin on muodostunut yksi kanava vettä ja höy-15 ryä varten.

Keksinnön mukaisen menetelmän etuna on se, että tarvittavan levyisiä levyliuskoja voidaan valmistaa lähes missä tahansa metallipajassa tai tehtaassa, jossa on leik-kauslaitteet levyn leikkaamiseksi sopivan levyiseksi. 20 Edelleen suoraksi leikattujen levyliuskojen muotoileminen reunoistaan vastakkaisiin suuntiin kääntyviksi eli tyypillisesti S-muotoisiksi on helppoa yksinkertaisella levy-taivutuskoneilla, joita voivat olla mm. särmäyskone, vals-. si jne. ja tämäkin toimenpide voidaan suorittaa varsin * 25 pienessä metallipajassa. Näin lämpöpinnan valmistamiseen tarvittavat elementit voidaan valmistaa nopeasti ja helposti tarpeen mukaan ja tarvittavan määrän perusteella voidaan valmistajia ottaa enemmän tai vähemmän ilman suurempia toimitusviiveitä. Edelleen menetelmän etuna on se, . 30 että valmistus on edullista ja helppoa, koska lämpöpintaa voidaan hitsata esimerkiksi valmistustilan korkeussuunnassa liittämällä seinään aina yksi elementti kerrallaan joko pystyssä tai vaakatasossa, jolloin hitsaus voidaan automatisoida ja siten laatu saadaan hyväksi ja tasaiseksi.

35 Keksintöä selostetaan lähemmin oheisissa piirustuk- 3 95076 sissa, joissa kuviot la - Id esittävät kaavamaisesti keksinnön mukaisen lämpöpinnan elementin ja sen aihion eli metalli-liuskan poikkileikkausta kahdessa sen valmistusvaiheessa, 5 kuvio 2 esittää kaavamaisesti lämpöpinnan valmista mista sen poikkisuunnassa katsottuna ja kuviot 3a ja 3b esittävät eräitä keksinnön mukaisen lämpöpinnan ja sen elementtien poikkileikkausmuotoja.

Kuvioissa la - Id on poikkileikkauksena ja edestä 10 katsottuna lämpöpinnan valmistamiseen tarvittavan metalli-profiilin lähtöaihio eli leikattu liuska ja toisaalta sen viimeinen vaihe eli muotoiltu lämpöpinnan elementti.

Kuvioissa la ja Ib on esitetty poikkileikkauksena ja päältä katsottuna lähtöaihio, joka on sopivan mittai-15 seksi leikattu ja poikkileikkaukseltaan suora teräslevy-liuska 1. Kuvioissa le ja Id puolestaan on poikkileikkauksena ja päältä katsottuna esitetty höyrykattilan lämpöpinnan elementti 2, joka on muodostettu teräslevyliuskasta edullisesti valssaamalla. Näin sen reunat on muotoiltu sen 20 poikkisuunnassa vastakkaisiin suuntiin kääntyviksi niin, että sen poikkileikkaus on kuviossa le esitetyllä tavalla yleisesti sanottuna S-muotoinen. Kuviossa le tämä muoto on loiva S-kirjain, mutta olennainen seikka on, että liuska on muotoiltu molemmista reunoistaan vastakkaiseen suuntaan * 25 kääntyviksi, edullisesti kaareviksi niin, että siitä voi daan muodostaa höyrykattilan seinä.

Kuviossa 2 on esitetty keksinnön mukaisella menetelmällä valmistetun höyrykattilan lämpöpinnan poikkileikkaus, jolloin näkyy, kuinka lämpöpintaelementtejä 2 eli 2a . 30 - 2c on asetettu keskenään lomittain niin, että yhden läm- pöpintaelementin 2a reuna on toisen lämpöpintaelementin 2b keskellä. Vastaavasti lämpöpintaelementin 2b toinen reuna on lämpöpintaelementin 2a keskellä ja toinen reuna lämpöpintaelementin 2c keskellä niin, että lämpöpintaelement-35 tien 2a, 2b ja vastaavasti 2b, 2c vastakkaiset reunat muo- 4 95076 dostavat väliinsä vesi- ja höyrykanavan 3. Lämpöpintaele-mentti 2b on selvyyden vuoksi tummennettu elementtien erottamiseksi toisistaan. Seinän muodostamiseksi kunkin lämpöpintaelementin 2a - 2c reuna on hitsattu kiinni vie-5 reiseen lämpöpintaelementtiin hitsauksilla 4 ja 5, jolloin hitsaukset ovat vastakkaisilla puolilla muodostuvaa höyry-kattilan lämpöpintaa. Tällä tavalla lämpöpintaan saadaan lämpöpintaelementtien 2 välille täysin tiiviit ja paineen kestävät liitokset ja lämpöpinnoista muodostuu samoin tu-10 keva ja luja. Samalla muodostuvien vesi- ja höyrykanavien 3 välillä on hyvin lämpöäjohtava kohta, mikä tehostaa läm-pöpinnan toimintaa.

Kuvioissa 3a ja 3b on puolestaan esitetty poikkileikkaukseltaan esimerkinomaisesti kaksi muulla tavalla 15 muotoilluista lämpöpintaelementeistä muodostettua höyry-kattilan lämpöpintaa. Kuviossa 3a lämpöpintaelementit 2 on muodostettu reunoistaan poikkileikkaukseltaan pyöreäksi niin, että lämpöpintaan syntyy olennaisesti pyöreitä putkimaisia kanavia 3, vaikkakin lämpöpinta on valmistettu 20 keksinnön mukaisella menetelmällä. Kuviossa 3b puolestaan lämpöpintaelementit 2 on muodostettu olennaisesti suoraviivaisista osuuksista 2', joiden välissä on kaarevat osuudet 2' '. Lämpöpintaelementtien poikkileikkauksen va-. linta voidaan tehdä tapauskohtaisesti tarpeen mukaan ja • 25 halutun jäykkyyden tai kanavien muodon perusteella eikä se ole sinänsä olennaista keksinnön kannalta. Lämpöpintaele-mentti 2 voidaan valmistaa helposti leikkaamalla teräslevystä sopivan levyisiä liuskoja tai valmistamalla teräs jo valmiiksi valssauksen yhteydessä halutun levyiseksi ja 30 paksuiseksi nauhaksi. Tällöin se voidaan toimittaa esimerkiksi rullina ja rullalta purettaessa oikaista se valssaa-malla suoraksi sekä katkaista sopivan mittaiseksi ennen sen muotoilemista lämpöpintaelementiksi. Lämpöpinnan valmistamiseksi voidaan lämpöpintaelementti asettaa leveys-35 suunnassaan pystyyn ja hitsata seuraava seinäelementti 5 95076 siihen kiinni, jonka jälkeen jälleen asennetaan seuraava lämpöpintaelementti näiden yläpuolelle ylemmän kanssa lomittain ja hitsataan jälleen kiinni. Tällöin höyrykattilan lämpöpinnan valmistamiseen riittää pelkästään tarvittavan 5 kattilaleveyden korkuinen halli ja tarvittava lattiapinta-ala on varsin pieni. Edelleen hitsaus voidaan toteuttaa yksinkertaisesti automatisoimalla ja esimerkiksi tietyllä lämpöpinnan poikkikohdalla olevat hitsaussaumat 4 ja 5 voidaan hitsata yhtä aikaa, mikä vähentää vääntymis- ym. 10 riskiä ja siten parantaa vielä laatua.

Keksinnön mukaista lämpöpintarakennetta ja lämpö-pinnan valmistusmenetelmää voidaan soveltaa kaikkiin höyrykattiloihin ja muihin vastaaviin jäähdytyskanavia tarvitseviin kattiloihin. Samoin lämpöpinta, joka yleensä on 15 kattilan seinä, voi olla myös jokin muu kattilassa käytetty lämpöpinta.

t

• I

Claims (7)

95076 i

1. Menetelmä höyrykattilan vesi- ja höyrykanavia (3) sisältävän lämpöpinnan valmistamiseksi, jossa menetel- 5 mässä lämpöpinta muodostetaan lämpöpintaelementeistä, jotka hitsataan kiinni toisiinsa yhtenäisen lämpöpinnan muodostamiseksi, tunnettu siitä, että lämpöpintaele-mentit (2; 2a - 2c) muodostetaan levyliuskoista (1), jotka muotoillaan poikkisuunnassaan niin, että niiden reunat 10 ovat kääntyneet vastakkaisiin suuntiin ja että lämpöpintaelementeistä (2; 2a - 2c) muodostetaan höyrykattilan lämpöpinta hitsaamalla lämpöpintaelementtejä (2; 2a - 2c) toistensa suhteen lomittain niin, että kahden lomittain toisiinsa hitsatun lämpöpintaelementin (2; 2a - 2c) väliin 15 muodostuu yksi vesi- ja höyrykanava (3).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lämpöpinnan vastakkaisille puolille samaan kohtaan tulevat hitsaukset (4, 5) hitsataan samanaikaisesti.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lämpöpintaa valmistettaessa lämpöpintaelementit (2; 2a - 2c) asetetaan poikkisuuntai-sesti pystyyn ja että ne hitsataan toisiinsa tässä asen-. nossa. • 25

4. Vesi- ja höyrykanavilla varustettu höyrykattilan lämpöpinta, joka lämpöpinta on muodostettu hitsaamalla yhteen lämpöpintaelementtejä yhtenäisen lämpöpinnan aikaansaamiseksi, jossa lämpöpintaelementit (2; 2a - 2c) on muodostettu teräslevyliuskoista (1), tunnettu sii-30 tä, että lämpöpintaelementit (2; 2a - 2c) on muotoiltu • · poikkisuunnassaan reunoistaan vastakkaisiin suuntiin kääntyviksi, ja että lämpöpintaelementit (2; 2a - 2c) on hitsattu kiinni toisiinsa lomittain niin, että kahden lomittain toisiinsa hitsatun lämpöpintaelementin (2; 2a - 2c) 35 väliin on muodostunut yksi kanava (3) vettä ja höyryä varten. 7 95076 t

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen höyrykattilan lämpöpinta, tunnettu siitä, että lämpöpintaelemen-tit (2; 2a - 2c) on muotoiltu olennaisesti S-muotoiseksi valssaamalla.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen höyrykattilan lämpöpinta, tunnettu siitä, että lämpöpintaelemen-tit (2; 2a - 2c) on muodostettu valssaamalla tai muulla tavoin taivuttamalla.

7. Patenttivaatimuksen 4 tai 6 mukainen höyrykatti-10 lan lämpöpinta, tunnettu siitä, että lämpöpinnan vastakkaisilla puolilla olevat hitsaukset (4, 5) ovat hitsattu olennaisesti samanaikaisesti. t • · 8 95076 β