NL7907843A - Warmte-isolerend steundeel. - Google Patents

Description

4 *

N/29.284-tM/HO

Warmte-isolerend steundeel.

Warmtewisselaars zijn ontwikkeld voor toepassing bij grote gasturbines om het rendement en vermogen daarvan te verbeteren en de bedrijfskosten te verminderen. Dergelijke warmtewisselaars worden soms aangeduid als recuperatoren maar zijn meer in het algemeen bekend 5 als regeneratoren. In het bijzonder worden deze eenheden toegepast bij gasturbines voor het aandrijven van gaspijpleidingcompressoren.

Meerdere honderden gasturbines met regeneratie zijn de laatste twintig jaar of zo voor deze toepassingen geïnstalleerd.

De meeste regeneratoren van deze eenheden zijn beperkt tot werktempera-10 turen van niet meer dan 538°C tengevolge van de bij hun fabricage toegepaste materialen. Deze regeneratoren hebben een constructie met platen en ribben in een drukribuitvoering die bestemd is voor continue werking.

De stijgende brandstofkosten in de laatste jaren hebben een hoog thermisch rendement nodig gemaakt en nieuwe bedrijfsmethoden vereisen een 15 regenerator die efficiënter werkt bij hogere temperaturen en duizenden start-stopcvcli kan weerstaan zonder lekkage of buitengewone onderhoudskosten. Een regenerator van roestvrij staal met platen en ribben is ontwikkeld die temperaturen van 59^°C of 649°C kan weerstaan onder werkomstandigheden met herhaaldelijk onvertraagd starten en stoppen.

20 De eerder toegepaste drukribuitvoering ontwikkelde ongebalanceerde inwendige drukkrachten van een aanzienlijke grootte, gewoonlijk meer dan 4,4 miljoen N in een regenerator van geschikte afmeting. Deze ongebalanceerde krachten trachten de regeneratorkemstruc-tuur uit elkaar te splijten en worden opgenomen door een uitwendig frame 25 dat dienst doet als onder druk staande versterkingsconstructie. Daarentegen is de moderne treksoldeeruitvoering zo geconstrueerd dat de inwendige drukkrachten worden gebalanceerd en een versterkingsconstructie niet nodig is. Daar de versterkingsconstructie als gevolg van het balanceren van de inwendige drukkrachten is weggelaten, worden de verande-30 ringen in afmeting van de totale eenheid tengevolge van de warmte-uit-zetting en -samentrekking belangrijk. De warmt e-uit zet ting moet worden opgenomen en het probleem wordt verergerd doordat de regenerator een levensduur met duizenden verhittings- en afkoelingscycli moet uithouden 7907843 * «. .¾ 2 bij de nieuwe bedrijfswijze van de bijbehorende turbo-compressor die herhaaldelijk wordt gestart en gestopt.

Begrenzing van de uiterst hoge temperaturen van meer dan 538°C tot de eigenlijke regeneratorkem en de thermische en 5 ruimtelijke isolatie van de kern ten opzichte van het bijbehorende huis en de steunconstructie, waardoor de noodzaak voor duurder materiaal wordt verminderd om de kosten van de moderne warmtewisselaar-uit-voeringen vergelijkbaar te houden met die van de vroegere gebruikte warmtewisselaars van het plaattype, hebben gepleit voor verschillende 10 montage, koppeling en steunconstructies die tezamen het opnemen van een treksoldeerregeneratorkern in een warmtewisselaar van het beschreven type mogelijk maken.

Warmtewisselaars van het In het algemeen hierin besproken type worden beschreven in een artikel door K.O. Parker, 15 getiteld "Plate Regenerator Boosts Thermal and Cycling Efficiency", gepubliceerd in The Oil & Gas Journal van 11 april, 1977.

De uitvinding heeft betrekking op warmtewisselaars en meer in het bijzonder op een inrichting voor het verschaffen van warmte-isolatie en ondersteuning van warmtewisselaarleidingdelen ten 20 opzichte van het warmtewisselaarframe.

Constructies zijn bekend om twee verschillende onderdelen op warmte-isolerende wijze op elkaar te bevestigen en om de warmte-uitzetting tussen op elkaar gemonteerde aangrenzende onderdelen op te nemen. Bijvoorbeeld beschrijft het Amerikaanse octrooi-25 schrift 5.690.705 een inrichting om twee metallische onderdelen stevig met elkaar in warmte-isolerend verband te verbinden. De in dit octrooi-schrift beschreven constructies maken gebruik van een bus die is geconstrueerd uit een materiaal met bekende warmte-isolerende eigenschappen en die is gemonteerd tussen de twee onderdelen.

50 Het Amerikaanse octrooischrift 3.710.853 beschrijft een constructie van een radiator met twee verdeelstukken of tanks aan tegenovergestelde zijden van een warmtewisselkem. Eên van de tanks is bevestigd op het frame, terwijl de andere is gemonteerd op het frame door middel van een schoudertap die uitsteekt door een verbreed gat in 35 het frame om een zijwaartse beweging van de tap toe te laten. Echter wordt geen warmte-isolatie van de radiator ten opzichte van het montage- 7907843 l * * 3 % frame verschaft, daar het er alleen maar om gaat om de verschillende uitzettingscoëfficiënten van het frame en de radiator op te nemen, De constructie volgens het Amerikaanse octrooischrift 3*710.853 maakt gebruik van buigzame leidingen, in het bijzonder rubberslangen om de 5 vloeistofkanalen van de radiator te verbinden.

Toestellen van het in deze octrooischriften beschreven type kunnen geschikt zijn voor inrichtingen van beperkte grootte, gewicht en temperatuursverschil. Ze zijn echter totaal ongeschikt voor warmtewisselaars van het onderhavige type met wamrtewisselaarkemen 10 die werken bij temperaturen van meer dan 538°C en die zijn ondersteund in frames van gebruikelijke uitvoering in eonstructiestaal die worden gehouden op temperaturen van minder dan 65,5°C.

In het kort omvatten de uitvoeringen volgens de onderhavige uitvinding onderdelen voor het ondersteunen van warmte-15 wisselaarleidingen ten opzichte van het wamrtewisselaarframe, waarbij gezorgd wordt voor het verkrijgen van een warmte-isolatie van de leidingen ten opzichte van de bijbehorende framedelen en tevens voor het opnemen van de axiale en radiale warmte-uitzetting en een beperkte zijwaartse beweging. De warmte-isolatie met de vereiste ondersteuning 20 van de constructie wordt volgens een kenmerk van de uitvinding verkregen door de toepassing van dunwandige metalen onderdelen die zich uitstrekken tussen de leidingen en bijbehorende bevestigingspunten op het frame.

Een dergelijk onderdeel heeft de vorm van een dunwandige cilinder met eindplaten met schroefdraad voor het opnemen van montagebouten. De ci-25 linder is bevestigd aan een framedeel (de koude constructie) door een montagebout die is aangebracht in een eind van de cilinder. Het andere eind van de cilinder wordt axiaal vastgehouden door middel van een schouderbout die is geschroefd in het andere eind van de cilinder en uitsteekt door een overmaatse opening in een flens die is bevestigd 30 aan de warmtewisselaarleiding (de hete constructie). Deze opening kan een radiaal uitgelijnde sleuf in de flens zijn of een ronde opening die groter is dan het lijf van de bout maar klein genoeg om te worden opgenomen door de boutkop of een daarop gemonteerde onderlegring. Het van schroefdraad voorziene deel van de schouderbout heeft een kleinere 35 diameter dan het schouderdeel, waardoor een voldoende ruimte tussen het eind van de dunwandige cilinder en het vasthouddeel (de kop of 7907843 ► '^4 4 onderlegring) wordt verzekerd om de leidingsflens radiaal te laten glijden ten opzichte van de cilinder. Hoewel de cilinder voor de sterkte van metaal is, hebben de dunne wanden van de cilinder een laag warmtegeleidingsvermogen, zodat de gewenste warmte-isolatie tussen 5 de hete en koude constructie wordt verkregen.

Een verdere warmte-isolatie met opname van de warmte-uitzetting van de hete constructie wordt ook verkregen door om-treksbalgen met terugkerende kraagdelen die een vergrote weglengte vormen voor de warmte die door het metaal tussen de hete en koude 10 constructie stroomt. Leidingsflensdelen aan tegenovergestelde einden van de warmtewisselaar zijn verschaft voor het ondersteunen van de leidingbelasting van aangesloten pijpen en om de inwendige drukkrachten ten opzichte van het frame te balanceren. Deze worden met elkaar verbonden voor het stabiliseren van de afmetingen van de warmtewisselaar 15 door middel van trekstangen die zich uitstrekken door de ruimte rondom de warmtewisselaarkem. Steunpennen strekken zich uit door openingen in oren of uitsteeksels aan de mangatflenzen die de blinde leidingen aan het achtereind van de warmtewisselaar afdekken en deze pennen dienen om deze flenzen en leidingen te ondersteunen maar ze laten 20 meerdere centimeters axiale uitzetting van de kemconstructie en daarmede verbonden inwendige leidingkanalen toe.

De uitvinding zal hierna worden toegelicht aan de hand van de tekening.

Figuur 1 is een perspectivisch, gedeeltelijk uit-25 eengenomen aanzicht van een warmtewisselaarmodule waarin uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding zijn toegepast.

Figuur 2 is een perspectivisch aanzicht van de warmtewisselaarmodule van figuur 1 vanaf het tegenovergestelde eind.

Figuur 3 is een doorsnede van een deel van de 30 warmtewisselaarmodule van figuur 1 en 2 en toont een uitvoeringsvorm van de uitvinding.

Figuur 4 is een gedeeltelijk weggebroken aanzicht volgens de lijn 4-4 van figuur 3 gezien in de richting van de pijlen.

Figuur 5 is een doorsnede van een deel van de mo-35 dule van figuur 1 en 2 en toont details van een andere uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding.

7907843 P * 5

Figuur 6 is een doorsnede van een ander deel van de module van figuur 1 en 2 en toont details van weer een andere uitvoering volgens de onderhavige uitvinding.

In de tegenwoordige uitvoering worden warmtewisse-5 laars waarin constructies volgens de onderhavige uitvinding zijn toegepast, gefabriceerd uit gevoimde platen en ribben die in sandwich-vorm worden samengesteld en aan elkaar worden gesoldeerd om kemsecties te vormen. Deze secties 10 worden samengesteld in groepen van zes zoals is afgebeeld in figuur 1 en 2 voor het vormen van een kern 12, die te-10 zamen met bijbehorende onderdelen een enkele warmtewisselaarmodule 20 vormt. Een enkele module 20 kan worden verbonden met één of meer andere modules cm een complete warmtewisselaar met de gewenste capaciteit te vormen.

Bij de werking van een typisch systeem met toepas-15 sing van een regenerator van het hierin besproken type treedt omgevingslucht binnen door een inlaatfilter en wordt deze lucht samengeperst tot ongeveer 689 - 1033 kPa en bereikt daarbij een temperatuur van 260°C tot Jl6°C in de compressorsectie van een bijbehorende gasturbine (niet afgebeeld). Dan wordt de lucht toegevoerd aan de rege-20 neratormodule 20 en treedt de lucht binnen door de inlaatflens 22a (figuur 1) en de inlaatleiding 24a. In de regeneratormodule 20 wordt de lucht verhit tot ongeveer 482°C. De verhitte lucht wordt dan teruggevoerd via een uitlaatleiding 24b en een uitlaatflens 22b aan de ver-brandingskamer en turbinesectie van de bijbehorende turbine via ge-25 schikte leidingen. Het uitlaatgas uit de turbine is op ongeveer 594°C en vrijwel de omgevingsluchtdruk. Dit gas wordt door de regenerator 20 gevoerd zoals is aangegeven met de pijlen (de leidingen zijn niet aangegeven), waarbij de afvalwarmte van het uitlaatgas wordt overgebracht voor het verwannen van de lucht zoals beschreven is. Het uit-30 laatgas daalt in temperatuur tot ongeveer 316°C bij het passeren door de regenerator 20 en wordt dan afgevoerd op de omgevingslucht via een uitlaatgasschoorsteen. De warmte die anders verloren zou gaan, wordt dus overgebracht op de inlaatlucht, waardoor minder brandstof nodig is om de turbine te laten werken. Voor een 22.500 kW turbine verhit de 35 regenerator 4,5 miljoen kg lucht per dag.

De regenerator is ontworpen om 120.000 uur en 7907843 * -v β 5.000 cycli zonder geplande reparaties te werken, hetgeen.overeenkomt met een levensduur van 15 tot 20 jaar bij normaal bedrijf. Hiervoor moet de apparatuur kunnen werken bij gasturbine-uitlaattemperaturen van 594°C en even snel starten als de bijbehorende gasturbine zodat 5 geen brandstof behoeft te worden verspild om het systeem in lijn te brengen met gestabiliseerde werktemperaturen. De toepassing van de dunne gevormde platen, ribben en andere onderdelen waaruit de gesoldeerde regeneratorkemsecties bestaan, draagt bij tot deze geschiktheid. Het zal echter duidelijk zijn, dat een aanzienlijke warmte-uitzetting 10 in alle drie dimensies plaatsvindt als gevolg van het extreme terapera-tuurwerkgebied en de aanzienlijke grootte van de warmtewisselaareen-heden. Bijvoorbeeld waren in een bepaald geval de totale afmetingen van de module 20 in figuur 1 en 2 5,1 m breed, 3*6 m lang (in de richting van de gasstroom) en 2,3 m hoog.

15 De kern 12 is opgehangen aan balken 16 door een ophangingssysteem dat deze warmte-uitzetting toelaat. Verder zijn koppelingen aangebracht tussen de verdeelstukleidingdelen 24a, 24b en de in- en uitlaatflenzen 22a, 22b, waardoor de uitwendige pijpbe-lastingen aan de flenzen 22a, 22b worden geïsoleerd ten opzichte van 20 de warmtewisselaarkem 12, maar de warmte-uitzetting kan worden opgenomen zoals is beschreven.

Zoals in het bijzonder in figuur 2 is aangegeven, zijn enigszins gelijke uitvoeringen met flenzen en leidingen aangebracht aan het tegenovergestelde eind van de module 20 ten opzichte 25 van de luchtflenzen 22a, 22b en leidingen 24a, 24b. Deze omvatten blinde leidingen zoals 26 (figuur 1) en mangatflenzen 28a, 28b met mangatdeksels 30a, 30b en deze zijn aangebracht om de inwendige druk-krachten op de verdeelstukdelen van de kern 12 te balanceren door middel van trekstangen 36 en om de toegang te verschaffen tot de verdeelstuk-30 secties van de kern 12 voor inspectie en onderhoud.

Het frame is thermisch geïsoleerd gehouden ten opzichte van de warmtewisselaarkem 12 en bijbehorende onderdelen die werken met hoge temperaturen tot niveau's van meer dan 5!58°0, waardoor is verzekerd dat de temperatuur van het frame niet hoger wordt dan 35 60°C op een dag met 37,8°C, zodat het frame kan worden vervaardigd uit goedkoop constructiestaal en tegen hoge temperatuur bestand materiaal 7907843 *- * 7 alleen nodig is voor de warmt ewisselaarkem 12.

Het zal duidelijk zijn, dat de hoogste temperatuur in de module 20 voorkomt aan de gasinlaatzijde van de kamer die de kern 12 omringt. Deze kamer is geheel geïsoleerd met dekens en iso-5 latieblokken zoals de isolatiedeken 34 (figuur 2). Hoewel deze kamer uitlaatgas bevat op een druk die gelijk is aan of iets groter dan de omgevingsluchtdruk, zal het duidelijk zijn dat alle delen van het frame 32 moeten worden beschermd tegen mogelijke lekkage langs de warmte-isolatiedeken 34 die heet uitlaatgas zou kunnen laten ontsnappen naar 10 het frame 32.

De flenzen 22a, 22b zijn vast opgesteld ten opzichte van het frame 32 en de warmte-uitzetting kan plaatsvinden in de richting van links naar rechts in de module volgens figuur 2. De door de samengeperste lucht in de verdeelstukdelen van de kern 12 ontwikkelde 15 drukkrachten worden opgenomen door de trekstangen 36 die zich uitstrekken door de gaskamer en aan tegenovergestelde einden zijn bevestigd op de flenzen 22a, 22b, 28a en 28b zoals is afgebeeld. Daar deze stangen 36 een aanzienlijke lengte hebben, ongeveer 5*4 m, waarbij het grootste deel van deze lengte zich uitstrekt binnen de hete uitlaatgaskamer, 20 ondervinden de trekstangen 36 ook een warmte-uitzetting en moet worden gezorgd on deze uitzetting op te nemen aan het module-eind met de blinde leiding en de mangatflens, terwijl het frame 32 moet zorgen voor de nodige steun van het gewicht van de constructie aan dat eind.

Zoals boven is opgemerkt, verlaat de lucht de re-25 generatoimodule 20 door de uitlaatflens 22b met ongeveer 482°C. De flens 22b is dus ook dicht bij deze temperatuur. De flens is gemonteerd op de aangrenzende constructie van het frame 32 door middel van warmte-isolatoren 40, zoals zijn afgebeeld in figuur 3. Vier van deze warmte-isolatoren 40 zijn aangebracht voor elke flens 22a en 22b op 30 ongeveer 90° uit elkaar om de flenzen 22a, 22b.

Zoals in het bijzonder in figuur 3 en 4 is afgebeeld, omvat de warmte-isolator 40 een dunwandige cilinder 42 die door lassen of solderen is bevestigd op einddelen 44, 45. Het einddeel 44 is voorzien van schroefdraad voor het opnemen van een montagebout 46 35 die zich uitstrekt door een framedeel 48 en een aan het framedeel 48 gelaste plaat 49. Dit is het koude eind van de warmte-isolator 40 en 7907843 t *> 8 is star bevestigd aan het frame.

Aan het tegenovergestelde eind van de warmte-isolator 4©· heeft het gesloten einddeel 45 schroefdraad voor het opnemen van een .schouderbout 50 waarvan het schouderdeel 52 rust tegen het eind-5 deel 45* wanneer de bout 50 is geschroefd in het einddeel 45* zodat de bout 50 niet verder kan worden vastgedraaid in de schroef draadopening, waardoor een bepaalde minimum afstand wordt gehandhaafd tussen de kop van de bout 50 en het einddeel 45.

De flens 22 is voorzien van een uitsteeksel of oor 10 54 (figuur 4) met een sleuf voor het opnemen van de bout 50. De mini mum afstand tussen de kop van de bout 50 en het einddeel 45 van de warmte-isolator is voldoende groter dan de dikte van het oor 54 op dit punt om een onderlegring 56 op te nemen en een spleet van niet minder dan 0,13 mm te handhaven. Bovendien is de plaatsing van de warmte-iso-.1.5 lator 40 op het framedeel 48 ten opzichte van de flens 22 zodanig dat een radiale spleet 58 van niet minder dan 5 mm wordt gehandhaafd. Deze constructie levert de gewenste ondersteuning van de flens 22 met warmte-isolatie ten opzichte van het framedeel 48, waarbij de radiaal gerichte warmte-uitzetting van de flens 22 wordt opgenomen. De flens 22 kan dus 20 radiaal buitenwaarts uitzetten, zodat de spleet 58 kleiner wordt, terwijl de flens 22 in temperatuur stijgt, waarbij het oor 54 ten opzichte van de bout 50 en de onderlegring 56 glijdt. Een soortgelijke beweging in de omgekeerde richting treedt op wanneer de flens 22 afkoelt na het stilzetten van de bijbehorende turbine.

25 Figuur 5 is een doorsnede in de nabijheid van de inzetcirkel in figuur 2. Deze toont een steunconstructie 60 voor het ondersteunen van de mangatflens 28b, waarbij de warmte-uitzetting tengevolge van de langsuitzetting van de trekstangen 36 wordt opgenomen. Deze steunconstructie 60 is afgebeeld in figuur 5 bestaande uit een 30 steunpen 62 die is gemonteerd op een framedeel 64. Een van een sleuf voorzien verlengstuk 66 van de mangatflens 28b omvat de steunflens 62 en beweegt naar buiten (naar links) langs de steunpen 62, terwijl de trekstangen 36 in.lengte uitzetten tengevolge van de warmte. Vier van dergelijke steunconstructies 60 zijn aangebracht voor elke flens 28a, 35 28b op tussenafstanden van ongeveer 90° om de omtrek van de flens. De radiale warmte-uitzetting wordt op een soortgelijke manier opgenomen 7907843 9 als bij het vooreind hoewel de temperatuursverschillen iets kleiner zijn.

Zoals in figuur 5 is af geheeld, is een deel van de blinde leiding 26 opgehangen binnen een ron<|leidinghuis 70. Het 5 buitenvlak 72 van het huis 70 is aan zijn rechtereind zoals in figuur 5 is afgeheeld, blootgesteld aan de inwendige gaskamer van de module. Een framedeel 74 is in de nabijheid van dit buitenvlak 72 afgebeeld, waarbij isolatie zoals de isolatie JA (figuur 2) in deze zone is aangebracht, maar eenvoudigheidshalve is weggelaten in figuur 5· De ruimte 10 tussen het framedeel 74 en het oppervlak 72 van het leidinghuis is afgedicht door het ronde onderdeel 76, dat bestaat uit een balgdeel 78 en een kraagdeel 80. Het kraagdeel 80 bestaat uit een dunne plaat die aan één eind is bevestigd op het buitenvlak 72 en aan zijn andere eind op het gegolfde metalen balgdeel 78. Het balgdeel is verbonden 15 met het framedeel 74 aan het eind dat afligt van zijn verbinding met het kraagdeel 80. Bij de af geheelde uitvoering verschaft het afdich-tingsonderdeel 76 een warmte-isolatie tussen het leidinghuisoppervlak 72 en het framedeel 74, omdat dit onderdeel in dwarsdoorsnede uit dun metaal bestaat en een lange weglengte voor de door dit onderdeel over-20 gebrachte warmte vormt. Tegelijkertijd kan het onderdeel tengevolge van het balgdeel 78 de beweging van het leidinghuis tengevolge van de warmte-uitzetting van de trekstangen opnemen. Ook dient het voor het opnemen van de radiale warmte-uitzetting van het leidinghuis 70 en zijn buitenvlak 72 alsmede van een zekere dwarsverplaatsing van de 25 leiding 26 en het leidinghuis 70 ten opzichte van de hartlijn daarvan, dit alles zonder verstoring van de afdichting die dit warmte-isolerende afdichtingsonderdeel 76 levert.

Een soortgelijke constructie, die is afgebeeld in figuur 6, is aangebracht voor de luchtleidingen 24a, 24b aan het andere 30 eind van de warmtewisselaarkem 12. Figuur 6 is een met figuur 5 vergelijkbare doorsnede, maar toont een luchtleiding 24 met zijn ophanghuis 80 en uitwendig huisoppervlak 82. De ruimte tussen het aangrenzende framedeel 84 en het uitwendige oppervlak 82 is afgedicht met een warmte-isolerend afdichtingsonderdeel 86 dat bestaat uit een gegolfd balgdeel 35 88 en een vorkbeenvormig deel 90 dat is gevormd uit een paar conische platen 92 en 94. Het onderdeel 86 is rond en omringt de leiding 28 en 7907843 10 het leidinghuis 80, waarbij de plaat 94 aan êên rand is bevestigd op het uitwendige huisvlak 82. Het onderdeel 86 neemt de axiale beweging van het leidinghuis 82 ten opzichte van het framedeel 84 op alsmede de axiale verplaatsing en radiale uitzetting van de leiding 24 en het 5 leidinghuis 80, waarbij tegelijk de gewenste warmte-isolatie wordt behouden tussen de hete constructie van het oppervlak 82 en het framedeel 84 tengevolge van de grote weglengte van het onderdeel 86.

De tot dusverre beschreven uitvoeringen volgens de onderhavige uitvinding leveren op gunstige wijze een ondersteuning 10 met warmte-isolatie van verschillende delen van een warmtewisselaar die is blootgesteld aan extreme werktemperaturen en telkens weer wisselt tussen vol bedrijf en stilstand. De door deze constructies volgens de onderhavige uitvinding geleverde warmte-isolatie is zodanig dat de bijbehorende frameconstructie wordt gehouden onder een maximum temperatuur 15 van ongeveer 60°C die binnen aanvaardbare temperaturen ligt voor elk metaal dat geschikt is als frameconstructie. Speciale warmte-isolatoren volgens de onderhavige uitvinding dienen om de steunlasten over te brengen van een heet onderdeel op de koude steunconstructie. De isolator vermindert de temperatuurstijging en de daarmee gepaard gaande 20 sterkte-afname van de koude constructie door toepassing van een dun- wandige cilinder met laag warmtegeleidingsvermogen om de warmtestroming te beperken. Deze constructies volgens de uitvinding zijn geschikt voor het opnemen van de warmte-uitzetting en te verwachten verplaatsing van de ondersteunde hete constructies ten opzichte van de bijbehorende 25 st eunframedelen.

7907843

Claims (15)

1. Warmte-isolerend steundeel voor het verbinden van een onderdeel met hoge temperatuur met een steunconstructie met minimale warmte-overdracht, gekenmerkt door een rond onder- 5 deel met een dunne metaalwand voor het beperken van de warmtestroming, middelen voor het verbinden van het dunwandige onderdeel aan tegenovergestelde einden met het onderdeel met hoge temperatuur respectievelijk de steunconstructie, welke middelen verder zijn voorzien van middelen voor het opnemen van de relatieve beweging tengevolge van de warmte-10 uitzetting van het onderdeel met hoge temperatuur.

2. Steundeel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het ronde onderdeel bestaat uit een dunwandige cilinder die zich uitstrekt tussen tegenovergestelde einddelen, waarbij de verbindingsmiddelen een eerste middel omvatten voor het met schroef- 15 draad koppelen van een eind van het onderdeel aan een steunframe en een schouderbout die zich door een deel van het onderdeel met hoge temperatuur uitstrekt en met schroefdraad verbonden is met het andere eind van het cilindrische onderdeel zodat een spleet wordt gevormd voor het opnemen van de relatieve beweging van het onderdeel met hoge tempera-20 tuur ten opzichte van de schouderbout.

5. Steundeel volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de schouderbout een eerste spleet vormt die zich langs de bout en het binnenvlak van een opening van het onderdeel met hoge temperatuur waarin de bout is gemonteerd, uitstrekt, alsmede een 25 tweede spleet, die zich uitstrekt tussen de kop van de bout en het aangrenzende oppervlak van het onderdeel met hoge temperatuur.

4. Steundeel volgens conclusie met het kenmerk, dat een onderlegring is gemonteerd op de schouderbout en aangrijpt op het onderdeel met hoge temperatuur om de opening, waar- 50 bij de spleet die door de kop ten opzichte van het aangrenzende oppervlak van het onderdeel met hoge temperatuur wordt gehandhaafd groter is dan 0,13 mm teneinde een relatieve glijbeweging tussen de boutkop en het onderdeel met hoge temperatuur toe te laten.

5. Steundeel volgens conclusie met het 35 kenmerk, dat de eerste spleet groter is dan 5 mm bij omgevingstemperaturen teneinde de radiale uitzetting van het onderdeel met hoge 7907843 temperatuur tijdens de werking op te nemen.

6. Steundeel volgens conclusie 2, m e t h e t kenmerk, dat de dunwandige cilinder een apart onderdeel is en door lassen is verbonden met twee einddelen.

7. Steundeel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het ronde onderdeel bestaat uit een dunwandige metalen kraag die aan êên eind is verbonden met het onderdeel met hoge temperatuur en aan het andere eind is verbonden met een rond balgdeel, dat is verbonden met de steunframeconstruetie. 10 8, Steundeel volgens conclusie J, m e t het kenmerk, dat het ronde onderdeel tussen het onderdeel met hoge temperatuur en de frameconstructie afdichtend is aangebracht om de ruimte daartussen af te dichten.

9. Steundeel volgens conclusie 7> met het 15 kenmerk, dat het ronde onderdeel vorkbeenvormig is uitgevoerd en bestaat uit twee dunwandige metalen kraagdelen die langs een gemeenschappelijke rand met elkaar zijn verbonden, terwijl de tegenovergestelde randen daarvan respectievelijk met een althans nagenoeg rond huisoppervlak van het onderdeel met hoge temperatuur en met het balg-20 deel zijn verbanden.

10. Steundeel volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat het vorkbeenvormige deel zich uitstrekt om de buitenzijde van het in het algemeen ronde huisoppervlak.

11. Warmte-isolator voor het overbrengen van grote 25 belastingen van een onderdeel met hoge temperatuur op een betrekkelijk koude steunconstructie, met het kenmerk, dat deze bestaat uit een eerste montage-onderdeel dat star is verbonden met de koude steunconstructie, een tweede montage-onderdeel dat verschuifbaar is verbanden met het onderdeel met hoge temperatuur, en een dunwandige 50 metalen cilinder met laag warmtegeleidingsvermogen die is gekoppeld aan en zich axiaal uit strekt tussen het eerste en tweede montage-onderdeel.

12. Isolator volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat het tweede montage-onderdeel een einddeel heeft dat 35 is bevestigd aan een eind van de dunwandige schouder en een schouderbont die in het einddeel is geschroefd. 7907843 \J>. Isolator volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat de schouderbont en het einddeel waarin de bout is geschroefd een bepaalde minimum afstand vormen tussen de kop van de bout en het einddeel teneinde een glijdende beweging van de bout ten 5 opzichte van het onderdeel met hoge temperatuur toe te laten.

14. Werkwijze voor het verschaffen van een warmte-isolatie en ondersteuning voor een warmtewisselaar die is onderworpen aan aanzienlijke werktemperatuurvariaties en warmte-uitzetting, met het kenmerk, dat een aantal langwerpige dunwandige metalen 10 steundelen worden verschaft κι deze aan één eind worden bevestigd op delen van een koud steunframe, terwijl de andere einden van de steundelen worden gekoppeld met overeenkomstige delen van de warmtewisselaar die tengevolge van de warmte-uitzetting een verplaatsing ondervinden ten opzichte van het frame. 15 15· Werkwijze volgens conclusie 14, met het * kenmerk, dat bepaalde steundelen worden gekoppeld aan aangrenzende flenzen van de warmtewisselaar om de flenzen vast te zetten tegen langsbeweging ten opzichte van het frame κι de warmte-uitzetting van de flenzen in een radiale richting op te nemen.

16. Werkwijze volgens conclusie 15, met het kenmerk, dat deze steundelen worden gekoppeld met de flenzen door middel van schouderbouten, die zich uitstrekken door langwerpige openingen in de flenzen met een voorafbepaalde afstand van de boutkop ten opzichte van het steundeel, zodat de flens zijwaarts kan glijden.

17. Werkwijze volgens êên der conclusies 14 - Τβ, met het kenmerk, dat andere steundelen worden gekoppeld met delen van de warmtewisselaar die op een afstand liggen van deze flenzen en een belangrijke langsverplaatsing tengevolge van de warmte-uitzetting van de warmtewisselaar ten opzichte van het frame ondervin-50 den.

18. Werkwijze volgens conclusie 17, met het kenmerk, dat in de warmte-overdrachtweg tussen tegenovergestelde einden van de andere steundelen een buigzaam balgdeel is opgenomen dat is uitgelijnd om de langsbeweging van deze afgelegen delen op te nemen. 35 7907843