NL9101570A

NL9101570A - Afvoersysteem voor verbrandingsgassen.

Info

Publication number: NL9101570A
Application number: NL9101570A
Authority: NL
Original assignee: Philip Rijk Koudijs
Priority date: 1991-09-18
Filing date: 1991-09-18
Publication date: 1993-04-16
Also published as: ES2082351T3; EP0533282A1; CA2078158C; RU2067731C1; DE69206548T2; CA2078158A1; DE69206548D1; EP0533282B1; US5322087A; ATE131272T1

Description

Korte aanduiding: Afvoersysteem voor verbrandingsgassen.

De uitvinding heeft betrekking op een afvoersysteem van ver-brandinggassen van een gasturbine of dergelijke, waarbij op de gasturbine of dergelijke een uiteinde van een afvoerleiding is aangesloten, terwijl het andere uiteinde van de afvoerleiding is aangesloten op een warmtewisselaar en op de afvoerleiding een zich dwars op de afvoerleiding uitstrekkende aftakleiding is aangesloten, waarbij nabij de aansluiting van de aftakleiding op de afvoerleiding een klepmechanisme is opgesteld, dat verstelbaar is tussen een eerste stand, waarin het op de afvoerleiding aansluitende einde van de aftakleiding is afgesloten, en een tweede stand, waarin de afvoerleiding benedenstrooms van de aansluiting van de aftakleiding op de afvoerleiding is afgesloten.

Dergelijke leidingen hebben veelal een rechthoekige of vierkante doorsnede waarbij de lengte van een zijde van een leiding meerdere meters kan bedragen. Tijdens bedrijf kan men naar keuze de verbrandingsgassen van de gasturbine of dergelijke toevoeren aan een warmtewisselaar of, bijvoorbeeld voor onderhoudswerkzaamheden aan de warmtewisselaar, via de aftakleiding en een daarop aangesloten schoorsteen of dergelijke afvoeren. Ter hoogte van de aansluiting van de aftakleiding op de afvoerleiding is daarbij veelal een om een scharnieras verzwenkbare klep aangebracht, die verstelbaar is tussen een eerste stand, waarin de klep min of meer in het verlengde is gelegen van een wand van de afvoer-leiding en daarbij de aftakleiding afsluit, en een tweede stand, waarin de klep zich loodrecht op de as van de afvoerleiding uitstrekt om het benedenstrooms van de aansluiting van de aftakleiding op de afvoerleiding gelegen gedeelte van de afvoerleiding af te sluiten. In de tweede stand van de klep treden ter hoogte van de zich haaks op de lengte-as van de afvoerleiding uitstrekkende klep sterke wervelingen op, die de afvoer van de gassen vanuit de afvoerleiding naar de aftakleiding belemmeren, hetgeen een nadelige invloed heeft op de werking van de gasturbine of dergelijke.

Met de uitvinding wordt beoogd dit aan de bekende afvoersystemen klevende nadeel op te heffen.

Volgens de uitvinding kan dit worden bereikt, doordat het klepmechanisme zodanig is uitgevoerd, dat in de tweede stand van het klep-mechanisme ten minste een deel van een stroomopwaarts gelegen begrenzings-vlak van het klepmechanisme, dat zich vanaf de van de aftakleiding afgekeerde zijde van de afvoerleiding in de afvoerleiding uitstrekt een van 90° afwijkende hoek met de lengte-as van de afvoerleiding insluit, zodanig, dat nabij de van de aftakleiding afgekeerde zijde van de afvoerleiding gelegen delen van het begrenzingsvlak meer stroomopwaarts zijn gelegen dan verder van genoemde zijde van de afvoerleiding gelegen delen van het begrenzingsvlak.

Dankzij een dergelijke uitvoeringsvorm van het klepmechanisme kan een geleidelijke ombuiging van de in de richting van het klepmechanisme stromende gassen vanuit de afvoerleiding in de aftakleiding worden verkregen. Daarnaast geeft de constructie volgens de uitvinding op eenvoudige wijze de mogelijkheid om de grootte van de doorsnede van het op de afvoerleiding aansluitende uiteinde van de aftakleiding groter uit te voeren dan de doorsnede van de afvoerleiding zelf, hetgeen eveneens bijdraagt aan een vlotte afvoer van de verbrandingsgassen vanuit de afvoerleiding in de aftakleiding.

De uitvinding zal hieronder nader worden uiteengezet aan de hand van enige in bijgaande figuren weergegeven mogelijke uitvoeringsvormen van de constructie volgens de uitvinding.

Fig. 1 toont schematisch in doorsnede een uitvoeringsvorm van een afvoersysteem volgens de uitvinding.

Fig. 2 toont op grotere schaal het in fig. 1 omlijnde gedeelte II.

Fig. 3 toont schematisch een tweede uitvoeringsvoorbeeld van een afvoersysteem volgens de uitvinding.

Fig. 4 toont schematisch een derde uitvoeringsvoorbeeld van een afvoersysteem voglens de uitvinding.

Het in fig. 1 weergegeven afvoersysteem omvat een afvoerleiding 1 en een zich haaks daarop uitstrekkende afvoerleiding 2, waarvan in fig. 1 slechts het aansluitstuk op de afvoerleiding 1 is weergegeven.

Gezien in fig. 1 zal het bovenstroomse, links in fig. 1 gelegen uiteinde van de afvoerleiding 1 in verbinding staan met een gasturbine of dergelijke, terwijl het benedenstroomse, gezien in fig. 1 rechts gelegen uiteinde van de slechts gedeeltelijk weergegeven afvoer- leiding 1 zal zijn aangesloten op een warmtewisselaar of dergelijke.

Het in fig. 1 weergegeven afvoersysteem is verder voorzien van een klep 3, welke is opgebouwd uit een frame 4, dat aan weerszijden is bekleed met vuurvaste bekledingen 5. De klep 3 is verzwenkbaar om een de lengte-as van de afvoerleiding 1 loodrecht kruisende scharnieras 6, die ter hoogte van de aansluiting van de aftakleiding 2 op de afvoerleiding 1 benedenstrooms van de aftakleiding 2 is opgesteld.

In de in fig. 1 weergegeven stand, sluit de klep 3 de afvoerleiding 1 benedenstrooms van de aansluiting van de aftakleiding 2 op de afvoerleiding 1 af, zodat in de richting volgens pijl A in de afvoerleiding 1 stromende, vanaf de gasturbine afkomstige verbrandingsgassen zullen zijn gedwongen om in de richting volgens pijl B door de aftakleiding 2 weg te stromen.

Zoals uit fig. 1 duidelijk zal zijn, strekt in het bijzonder het bovenstrooms gelegen begrenzingsvlak 7 van de klep 3 zich vanaf de van de aftakleiding afgekeerde zijde 8 van het afvoerkanaal schuin omhoog uit in het afvoerkanaal, zodanig, dat de nabij de zijde 8 gelegen delen van het begrenzingsvlak 7 meer stroomopwaarts zijn gelegen dan verder van de zijde 8 afgelegen delen van het begrenzingsvlak 7. In het weergegeven uitvoeringsvoorbeeld sluit het begrenzingsvlak 7 een hoek van ongeveer 70° in met de lengte-as van de afvoerleiding 1.

Het zal duidelijk zijn, dat door deze schuine opstelling van begrenzingsvlak 7 de in de richting volgens pijl A stromende gassen geleidelijk zullen worden omgebogen in de stroomrichting B.

Zoals nader in fig. 2 is weergegeven zijn aan het van de scharnieras 6 afgekeerde uiteinde van de klep 3 afdichtlippen 9 bevestigd, die in de fig. 1 en 2 weergegeven stand aanliggen tegen een aan de zijde 8 van het afvoerkanaal 1 bevestigde U-vormig afdichtprofiel 10. Zoals verder blijkt uit fig. 2 zijn nabij de afdichtlippen 9 verdere afdichtlippen 11 aan de klep 3 bevestigd.

Indien het gewenst is, dat de verbrandingsgassen worden toegevoerd aan de op het stroomafwaartse einde van de afvoerleiding 1 aangesloten warmtewisselaar of dergelijke kan de klep 1 vanuit de in fig. 3 weergegeven stap in de richting volgens pijl C worden verzwenkt in een althans nagenoeg horizontaal gelegen stand, waarin de klep 3 de doortocht door de afvoerleiding 1 vrijgeeft en het op de afvoerleiding 1 aansluiten de uiteinde van de aftakleiding 2 afsluit, waarbij de bovengenoemde af-dichtlippen Π in werking treden door samenwerking met ter hoogte van de aansluiting aangebrachte afdichtinglijsten.

Het zal duidelijk zijn, dat de afmeting van het op de af-voerleiding 1 aangesloten uiteinde van de aftakleiding 2 althans in hoofdzaak gelijk kan zijn aan de afmeting van het begrenzingsvlak 7 van de klep 3, welke afmeting groter is dan de afmeting van de doorsnede van de afvoerleiding 1. Ook het feit, dat de grootte van de doortocht van het op de afvoerleiding 1 aangesloten einde van de aftakleiding 2 groter is dan de doorsnede van de afvoerleiding 1 zelf draagt bij aan een vlotte afvoer van de verbrandingsgassen vanuit de afvoerleiding in de aftakleiding.

Uiteraard zijn binnen de geest en de beschermingsomvang van de uitvinding variaties en/of aanvullingen op boven beschreven constructie mogelijk.

Zo omvat in de in fig. 3 weergegeven uitvoeringsvorm het klepmechanisme een tweetal kleppen 12 en 13, die in de in fig. 3 weergegeven stand in eikaars verlengde zijn gelegen en daarbij de doortocht door de afvoerleiding 1 afsluiten. De klep 12 is daarbij verzwenkbaar om een nabij een zijde van de afvoerleiding 1 gelegen scharnieras 14 tussen de in fig. 3 weergegeven stand van de desbetreffende klep 12 en een stand, waarin de klep 12 tegen de, gezien in fig. 3 onderste zijde van de afvoerleiding 1 aanligt. De klep 13 is verzwenkbaar om een scharnieras 15, die ter hoogte van de aansluiting van de aftakleiding 2 op de afvoerleiding 1 is opgesteld en wel aan de benedenstroomse zijde van deze aansluiting. Daarbij kan de klep 13 worden verzwenkt tussen de in fig. 3 weergegeven stand en een gezien in fig. 3 horizontale stand waarin de klep 13 een deel van de doortocht van de genoemde aansluiting afsluit. Het verdere deel van deze aansluiting kan worden afgesloten met behulp van een verdere klep 16, die verzwenkbaar is op een scharnieras 17, welke bij de bovenstroomse zijde van de genoemde aansluiting is gelegen. Daarbij kan de klep 16 worden verzwenkt tussen in fig. 3 weergegeven stand, waarin de klep 16 althans nagenoeg tegen een zijde van de aftakleiding aanligt en een stand, waarin de klep 16, zich gezien in fig. 3 horizontaal uitstrekt om samen met de klep 13 de doorgang vanuit de afvoerleiding 1 naar de aftakleiding 2 af te sluiten.

De uitvoeringsvorm volgens fig. 4 komt althans in hoofdzaak overeen met de uitvoeringsvorm volgens fig. 3 en met elkaar overeenkomende onderdelen zijn dan ook van dezelfde verwijzingscijfers voorzien. Zoals uit fig. 4 duidelijk zal zijn strekt, in de stand, waarin de doortocht door de afvoerleiding 1 benedenstrooms van de aftakleiding 2 is afgesloten, slechts de onderste klep 12 zich schuin omhoog in de afvoerleiding 1 uit, terwijl de klep 13 zich loodrecht op de lengte-as van de afvoerleiding 1, althans nagenoeg in het verlengde van een zijde van de aftakleiding 2 uitstrekt.

Claims

1. Afvoersysteem voor verbrandingsgassen van een gasturbine of dergelijke, waarbij op de gasturbine of dergelijke een uiteinde van de af-voerleiding is aangesloten, terwijl het andere uiteinde van de afvoerlei-ding is aangesloten op een warmtewisselaar, en op de afvoerleiding een zich dwars op de afvoerleiding uitstrekkende aftakleiding is aangesloten, waarbij nabij de aansluiting van de aftakleiding op de afvoerleiding een klepmechanisme is opgesteld, dat verstelbaar is tussen een eerste stand waarin het op de afvoerleiding aansluitende einde van de aftakleiding is afgesloten en een tweede stand, waarin de afvoerleiding benedenstrooms van de aansluiting van de aftakleiding op de afvoerleiding is afgesloten, met het kenmerk, dat het klepmechanisme zodanig is uitgevoerd, dat in de tweede stand van het klepmechanisme ten minste een deel van een stroomopwaarts gelegen begrenzingsvlak van het klepmechanisme, dat zich vanaf van de de aftakleiding afgekeerde zijde van de afvoerleiding in de afvoerleiding uitstrekt, een van 90° afwijkende hoek met de lengte-as van de afvoerleiding insluit, zodanig, dat nabij de van de aftakleiding afgekeerde zijde van de afvoerleiding gelegen delen van het begrenzingvlak meer stroomopwaarts zijn gelegen dan verder van genoemde zijde van de afvoerleiding gelegen delen van het begrenzingsvlak.

2. Afvoersysteem volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het klepmechanisme een enkele klep omvat, welke in een eerste stand de doortocht door de afvoerleiding afsluit en in een tweede stand, waarin de klep zich althans nagenoeg evenwijdig aan de lengte-as van de afvoerleiding uitstrekt, de aansluiting van de aftakleiding op de afvoerleiding afsluit.

3. Afvoersysteem volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het klepmechanisme een tweetal kleppen omvat, die in een eerste stand de doortocht door de afvoerleiding afsluiten en waarvan in een tweede stand een klep een deel van de aansluiting van de aftakleiding op de afvoerleiding afsluit, terwijl de andere klep zich althans nagenoeg evenwijdig aan een zijde van de afvoerleiding uitstrekt, terwijl voor de verdere afsluiting van de aansluiting van de aftakleiding op de afvoerleiding een derde klep is aangebracht, welke in een eerste stand althans nagenoeg tegen een begrenzingswand van de aftakleiding aanligt en in een tweede stand een deel van de aansluiting van de aftakleiding op de afvoerleiding afsluit.