PL237915B1 - Klapa szczelna - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest klapa szczelna zwłaszcza stosowana w instalacjach kotłów energetycznych przeznaczona do szczelnego odcięcia spalin i powietrza przepływającego w kanałach instalacji paleniskowych kotłów energetycznych.

Znane są klapy szczelne z podwójnymi skrzydłami i wygiętymi listwami uszczelniającymi zamocowanymi na obwodzie skrzydeł klapy. Skrzydła zamocowane są obrotowo w ramie za pomocą wałków, które sprzęgnięte są za pomocą zespołu napędowego, umożliwiającego jednoczesny obrót skrzydeł w celu zamknięcia lub otwarcia klapy. Dotychczas aby uzyskać szczelną klapę stosuje się podwójne skrzydła klapy wprowadzając pomiędzy skrzydła powietrze zaporowe z dodatkowej instalacji wentylatorów, co nie zapewnia 100% szczelności.

W chwili obecnej stosuje się dwie niezależne klapy realizujące funkcje - jedna szczelności - całkowitego odcięcia przepływu czynnika a druga regulacji przepływu czynnika.

Celem wynalazku jest skonstruowanie klapy szczelnej mającej zwartą i prostą konstrukcję, łatwą i prostą w montażu i w serwisowaniu, umożliwiającą efektywne szczelne odcinanie spalin i powietrza w kanałach instalacji kotłów energetycznych oraz jednocześnie regulację przepływu spalin i powietrza w kanałach instalacji kotłów energetycznych.

Cel wynalazku osiągnięto przez skonstruowanie klapy szczelnej do odcinania przepływu spalin i powietrza w kanałach instalacji kotłów energetycznych, zawierająca ramę, wewnątrz której zamocowane są obrotowo skrzydła, których wały połączone są za pomocą zespołu napędowego, która zgodnie z wynalazkiem, zawiera listwy, zamocowane na całym obwodzie wewnętrznym ramy, prostopadle do powierzchni ścian ramy, współpłaszczyznowe z powierzchnią skrzydeł, w położeniu zamkniętym „Z” skrzydeł, profile modelujące zamocowane na całym obwodzie na krawędziach skrzydeł, prostopadle do ich powierzchni, wewnętrzną blachę sprężystą i zewnętrzną blachę sprężystą, stykające się ze sobą, zamocowane na całym obwodzie do powierzchni górnej i powierzchni dolnej skrzydeł, stanowiąc zamkniętą pętlę, przy czym profile modelujące umieszczone są wewnątrz zamkniętej pętli”.

Korzystnie profile modelujące zamocowane są na całym obwodzie listew podporowych, prostopadle do ich powierzchni, a wewnętrzna blacha sprężysta i zewnętrzna blacha sprężysta, stykające się ze sobą, zamocowane są na całym obwodzie do powierzchni listew podporowych.

Korzystnie profile modelujące zamocowane są bezpośrednio na krawędziach skrzydeł i listew podporowych i wystają na jednakową odległość poza krawędź skrzydeł i listew podporowych.

Korzystnie profile modelujące zamocowane są bezpośrednio na krawędziach listew modelujących, prostopadle do powierzchni listew i skrzydeł, wystając na różną odległość poza krawędź listew podporowych i skrzydeł, przy czym listwy modelujące zamocowane są na powierzchni listew podporowych i powierzchni skrzydeł za pomocą elementów mocujących.

Korzystnie wewnętrzna blacha sprężysta i zewnętrzna blacha sprężysta, zamocowane są na całym obwodzie do powierzchni górnej i powierzchni dolnej skrzydeł i listew podporowych, za pomocą elementów mocujących i docisków.

Korzystnie wewnętrzna blacha sprężysta i zewnętrzna blacha sprężysta, zamocowane są za pomocą elementów mocujących, i docisków, na całym obwodzie do powierzchni górnej listwy modelującej a z drugiej strony za pomocą elementów mocujących, dystansów i docisków do powierzchni dolnej skrzydeł.

Korzystnie krawędzie wewnętrznej blachy sprężystej i zewnętrznej blachy sprężystej mają wzdłuż jednej krawędzi wykonane otwory, a wzdłuż przeciwległej krawędzi wycięcia, w których umieszczone są elementy mocujące blachy.

Korzystnie wewnętrzna blacha sprężysta i zewnętrzna blacha sprężysta podzielone są na segmenty stykające się szczelnie bokami, przy czym miejsca styku segmentów wewnętrznej blachy sprężystej przesłonięte są przez segmenty zewnętrznej blachy sprężystej.

Korzystnie wnętrza zamkniętej pętli, utworzonej przez wygięte wewnętrzną blachę sprężystą i zewnętrzną blachę sprężystą, we wszystkich narożach ramy i skrzydeł wypełnione są wełną mineralną uszczelniającą styk naroży ramy i skrzydeł oraz styk naroży sąsiadujących ze sobą skrzydeł.

Korzystnie listwy dociskowe zamocowane są do ścian ramy za pomocą podpór zamocowanych bezpośrednio na powierzchni bocznych ścian ramy, a listwy dociskowe zamocowane są bezpośrednio na powierzchni bocznych ścian ramy.

Korzystnie monolityczne listwy zamocowane są bezpośrednio na powierzchni bocznych ścian ramy i mają różną wysokość.

PL 237 915 B1

Korzystnie powierzchnie czołowe listew są płaskie.

Korzystnie powierzchnie czołowe listew są ukośne.

Korzystnie regulowane listwy zamocowane są na całym obwodzie wewnętrznym ramy, za pomocą śrub, podkładek, i nakrętek kontrujących.

Korzystnie regulowane listwy mają przekrój kołowy.

Przedmiot wynalazku przedstawiono w korzystnym przykładzie wykonania na rysunku na którym fig. 1 przedstawia klapę szczelną według wynalazku, w korzystnym przykładzie wykonania, w widoku od dołu, fig. 2 klapę jak na fig. 1 w przekroju C-C na fig. 4, fig. 3 klapę jak na fig. 1 w widoku z boku, fig. 4 klapę jak na fig. 1 w przekroju A-A, fig. 5 klapę jak na fig. 1 w przekroju B-B, fig. 6 szczegół „A” konstrukcji klapy jak na fig. 5 w powiększeniu, w przekroju, fig. 7 szczegół „A” konstrukcji klapy jak na fig. 5 w innym przykładzie wykonania, w przekroju, w powiększeniu, fig. 8 blachy sprężyste klapy i listwy bocznej, w przykładzie wykonania, w widoku z góry, fig. 9 zespół blach sprężystych klapy i listwy bocznej, w innym przykładzie wykonania, w widoku z góry, fig. 10 przedstawia klapę szczelną według wynalazku, w korzystnym przykładzie wykonania, w widoku od dołu, fig. 11 klapę jak na fig. 10 w widoku z boku, fig. 12 klapę jak na fig. 10 w przekroju A-A, fig. 13 klapę jak na fig. 10 w przekroju B-B, fig. 14 szczegół „B konstrukcji klapy jak na fig. 10 w powiększeniu, w przekroju, fig. 15 szczegół „B” konstrukcji klapy jak na fig. 10 w innym przykładzie wykonania, w powiększeniu, w przekroju, fig. 16 przedstawia klapę szczelną jak na fig. 10, w innym korzystnym przykładzie wykonania, w przekroju A-A, fig. 17 przedstawia klapę szczelną jak na fig. 10, w innym korzystnym przykładzie wykonania, w przekroju B-B, fig. 18 szczegół „B” konstrukcji klapy jak na fig. 16 w powiększeniu, w przekroju.

Na fig. 1 przedstawiono klapę szczelną według wynalazku, w korzystnym przykładzie wykonania, w widoku od dołu, przy czym klapa ma dwa skrzydła zamocowane obrotowo w ramie. Wały na których zamocowane są skrzydła klapy połączone są za pomocą zespołu napędowego umożliwiającego ich jednoczesny obrót z położenia otwartego „O” w położenie zamknięte „Z i z położenia zamkniętego „Z” w położenie otwarte „O”, jak to uwidoczniono na fig. 1, fig. 2 i fig. 3.

Klapa ma na całym obwodzie każdego skrzydła 1 zamocowane elementy uszczelniające jak również elementy uszczelniające zamocowane są do listew podporowych 7, zamocowanych na stałe do wewnętrznych ścian ramy, prostopadle do powierzchni ścian i współpłaszczyznowo z powierzchnią skrzydeł 6 klapy, w położeniu zamkniętym skrzydeł 6, jak to uwidoczniono na fig. 1, fig. 2, fig. 4 i fig. 5.

Jak to uwidoczniono szczegółowo na fig. 6 na krawędziach listew podporowych 7 i skrzydeł 1 zamocowane są na całym ich obwodzie, prostopadle do powierzchni listew podporowych 7 i skrzydeł 1 profile modelujące 6, w postaci płaskownika o zaokrąglonych krawędziach, wystające na jednakową odległość względem listew podporowych 7 i skrzydeł 1. Do obu powierzchni skrzydeł 1, listew podporowych 7, zamocowane są za pomocą elementów mocujących 3 i docisków 2 wewnętrzne blachy sprężyste 4 i zewnętrzne blachy sprężyste 5, stykające się ze sobą. Profile modelujące 6 nadają kształt zamkniętej pętli blachom sprężystym 4, 5. Po zamknięciu skrzydeł 1 powierzchnie blach sprężystych 4, 5, dociskają do siebie i odkształcają się tworząc szczelne zamknięcie.

Na fig. 7 przedstawiono inny korzystny przykład wykonania elementów uszczelniających - na krawędziach listew podporowych 7 i skrzydeł 1 zamocowane są na całym ich obwodzie, na listwach modelujących 8, prostopadle do powierzchni listew 8, 7, i skrzydeł 1, profile modelujące 6, w postaci płaskownika o zaokrąglonych krawędziach, wystające na odległość różną względem listew podporowych 7 i skrzydeł 1. Do obu powierzchni skrzydeł 1, listew podporowych 7, zamocowane są za pomocą elementów mocujących 9, 11, i docisków 2, listwy modelujące 8 a drugiej strony za pomocą elementów mocujących 10, dystansów 12 i docisków 2 wewnętrzna blacha sprężysta 4 i zewnętrzna blacha sprężysta 5, stykające się ze sobą. Profile modelujące 6 nadają kształt zamkniętej pętli blachom sprężystym 4, 5. Po zamknięciu skrzydeł 1 powierzchnie blach sprężystych 4, 5, dociskają do siebie i odkształcają się tworząc szczelne zamknięcie.

Jak to uwidoczniono na fig. 8 wewnętrzna blacha sprężysta 4 ma wzdłuż jednej krawędzi wykonane otwory a wzdłuż przeciwległej wycięcia umożliwiające przesuw blach prostopadle do osi obrotu skrzydeł i do ścian wewnętrznych ramy w celu regulacji docisku blach do siebie i uzyskania szczelnego zacisku sprężystego blach po zamknięciu skrzydeł 1 klapy. Ułatwia to uzyskanie szczelnego zacisku podczas montażu klapy w kanale oraz w trakcie przeglądów konserwacyjnych. Również zewnętrzna blacha sprężysta 5 może mieć analogiczną konstrukcję.

W innym przykładzie wykonania jak to uwidoczniono na fig. 9 zarówno wewnętrzna blacha sprężysta 4 jak i zewnętrzna blacha sprężysta 5 mają wzdłuż obu krawędzi wykonane wycięcia umożliwiające przesuw blach prostopadle do osi obrotu skrzydeł i do ścian wewnętrznych ramy w celu regulacji

PL 237 915 B1 docisku blach do siebie i uzyskania szczelnego zacisku sprężystego blach po zamknięciu skrzydeł 1 klapy.

Zasada uszczelnienia polega na sprężystym dociskaniu się czołowych powierzchni blach sprężystych 4, 5, zamocowanych na krawędziach skrzydeł 1 klap między sobą i między czołowymi powierzchniami blach sprężystych 4, 5, zamocowanych na krawędziach listew podporowych 7 na bocznych powierzchniach ramy klapy. Ten system uszczelnienia powierzchni zapewnia całkowitą szczelność klapy.

Jak to uwidoczniono na fig. 9 wewnętrzna blacha sprężysta 4 i zewnętrzna blacha sprężysta 5 podzielone są na segmenty, przy czym boki blach sąsiednich segmentów stykają się szczelnie ze sobą a ponadto segmenty wewnętrznej blachy sprężystej 4 przesunięte są względem segmentów zewnętrznej blachy sprężystej 5 tak, że segmenty zewnętrznej blachy sprężystej 5 zakrywają miejsce styku segmentów wewnętrznej blachy sprężystej 4. Taka konstrukcja ułatwia wymianę uszkodzonych segmentów blach sprężystych 4, 5, bez konieczności demontażu blach wzdłuż całej krawędzi skrzydła 1 lub listwy podporowe 7.

W celu zapewnienia większej szczelności klap we wszystkich opisanych powyżej przykładach wykonania wnętrze zamkniętej pętli, utworzonej przez wygięcie wewnętrznej blachy sprężystej 4 i zewnętrznej blachy sprężystej 5, należy na wszystkich narożach wypełnić materiałem uszczelniającym 30 30a, 30b, 30c, w postaci wełny mineralnej, sznura uszczelniającego itp., jak to uwidoczniono na fig. 2.

Rozwiązanie klapy szczelnej według tego korzystnego przykładu wykonania wynalazku może być zastosowane również jako klapa z podwójnymi skrzydłami 1 jak to uwidoczniono na fig. 10 do fig. 18.

Na fig. 10 przedstawiono klapę szczelną według wynalazku, w kolejnym korzystnym przykładzie wykonania, w widoku od dołu, przy czym klapa ma cztery skrzydła zamocowane obrotowo w ramie i jest klapą podwójną. Jak to uwidoczniono na fig. 11, fig. 12 i fig. 13 wały na których zamocowane są skrzydła 1 klapy połączone są za pomocą zespołu napędowego umożliwiającego ich jednoczesny obrót z położenia otwartego „O” w położenie zamknięte „Z” i z położenia zamkniętego „Z” w położenie otwarte „O”.

Jak to uwidoczniono na fig. 10, fig. 11, fig. 12, fig. 13 oraz fig. 14 klapa ma na całym obwodzie każdego skrzydła 1 zamocowane elementy uszczelniające, jak to opisano w odniesieniu do fig. 6, przy czym mogą to być również elementy uszczelniające jak to opisano w odniesieniu do fig. 5, oraz ma listwy dociskowe 13, 15, zamocowane na całym obwodzie wewnętrznym ramy, prostopadle do wewnętrznych powierzchni ścian, współpłaszczyznowo z powierzchnią skrzydeł 1 klapy w położeniu zamkniętym skrzydeł 1. Listwy dociskowe 13 zamocowane są do ścian ramy za pomocą podpór 14, zamocowanych na stałe bezpośrednio na powierzchni bocznych ścian ramy a listwy dociskowe 15 zamocowane są na stałe bezpośrednio na powierzchni bocznych ścian ramy. Powierzchnie czołowe listew dociskowych 13, 15, w przykładzie wykonania jak na fig.13, fig. 14 są płaskie.

W innym przykładzie wykonania listwy dociskowe 13, 15, i podpory 14 mogą mieć konstrukcję jak to uwidoczniono na fig. 15 czyli monolityczne listwy 17, 16, o różnej wysokości i mające górną powierzchnię ukośną. Przekrój poprzeczny monolitycznych listew 17, 16, może być jednakowy lub różny w zależności od potrzeb.

Rozwiązania jak to opisano w przykładach wykonania według fig. 10 do fig. 15 stosuje się w przypadku małej ilości miejsca między skrzydłami 1 i ramą, przykładowo w przypadku zastosowania uszczelnienia według wynalazku do klap zamontowanych w już istniejących instalacjach paleniskowych kotłów energetycznych.

Rozwiązania klapy szczelnej według tych korzystnych przykładów wykonania wynalazku mogą być zastosowane jako klapa z pojedynczymi skrzydłami.

Na fig. 16, fig. 17 i fig. 18 przedstawiono klapę w innym korzystnym przykładzie wykonania, przy czym klapa ma cztery skrzydła zamocowane obrotowo w ramie i jest klapą podwójną. Jak to uwidoczniono na fig. 16 i fig. 17, wały na których zamocowane są skrzydła klapy połączone są za pomocą zespołu napędowego umożliwiającego ich jednoczesny obrót z położenia otwartego „O” w położenie zamknięte „Z” i z położenia zamkniętego „Z” w położenie otwarte „O”. W rozwiązaniu tym zastosowano regulację docisku regulowanych listew 18 do blach sprężystych 4, 5, za pomocą śrub 19, podkładek 20, i nakrętek kontrujących 21 którymi zamocowane są do ścian ramy, przy czym regulowane listwy 18, mające przykładowo przekrój okrągły. Oczywiste jest że podkładki 20 mogą być podkładkami normalnymi lub dowolnego typu sprężystymi. Elementy uszczelniające w tym rozwiązaniu mogą mieć konstrukcję jak to opisano w odniesieniu do fig. 6 i fig. 7.

W celu zapewnienia większej szczelności klap w opisanych powyżej przykładach wykonania wnętrze zamkniętej pętli, utworzonej przez wygięte wewnętrzną blachę sprężystą 4 i zewnętrzną blachę

PL 237 915 B1 sprężystą 5, należy na wszystkich narożach wypełnić materiałem uszczelniającym 30 w postaci wełny mineralnej, sznura uszczelniającego itp., jak to uwidoczniono na fig. 10, fig. 14 i fig. 15 tzn. umieścić ją pomiędzy wewnętrznymi blachami sprężystymi 4 a profilami modelującymi 6 i skrzydłami 1, listwami 7, 8, dociskami 12.

Rozwiązania przedstawione w niniejszym opisie mogą być stosowane w różnych konfiguracjach zarówno dla pojedynczych klap szczelnych jak i podwójnych klap szczelnych w zależności od warunków.

Rozwiązania te umożliwiają również prostą modernizację istniejących klap poprzez wybranie jednego z wyżej przedstawionych wariantów i zamontowanie elementów uszczelniających w istniejących ramach i do istniejących skrzydeł.

Klapa szczelna według wynalazku ma prostą konstrukcję i umożliwia efektywne szczelne odcięcie przepływu spalin i powietrza w kanałach instalacji kotłów energetycznych.

Konstrukcja klapy szczelnej według wynalazku umożliwia prostą i szybką regulację uszczelnienia podczas montażu klapy, tak aby zapewnić 100% odcięcie przepływu spalin i powietrza oraz w przypadku gdy powstaną luzy w czasie eksploatacji. Ponadto wymiana zużytych elementów klapy-przykładowo sprężystych blach może być wykonana bez konieczności demontażu klapy. Konstrukcja klapy nie wymaga dodatkowej instalacji powietrza zaporowego i podwójnych skrzydeł klap i umożliwia połączenie dwóch funkcji szczelności i regulacji.

Claims (15)

1. Klapa szczelna do odcinania przepływu spalin i powietrza w kanałach instalacji kotłów energetycznych, zawierająca ramę, wewnątrz której zamocowane są obrotowo skrzydła, których wały połączone są za pomocą zespołu napędowego, znamienna tym, że zawiera listwy (7, 13, 15, 16, 17, 18), zamocowane na całym obwodzie wewnętrznym ramy, prostopadle do powierzchni ścian ramy, współpłaszczyznowe z powierzchnią skrzydeł (1), w położeniu zamkniętym „Z” skrzydeł (1), profile modelujące (6), zamocowane na całym obwodzie na krawędziach skrzydeł (1), prostopadle do ich powierzchni, oraz wewnętrzną blachę sprężystą (4) i zewnętrzną blachę sprężystą (5), stykające się ze sobą, zamocowane na całym obwodzie do powierzchni górnej i powierzchni dolnej skrzydeł (1), stanowiąc zamkniętą pętlę, przy czym profile modelujące (6) umieszczone są wewnątrz zamkniętej pętli.

2. Klapa według zastrz. 1, znamienna tym, że profile modelujące (6) zamocowane są na całym obwodzie listew podporowych (7), prostopadle do ich powierzchni, a wewnętrzna blacha sprężystą (4) i zewnętrzna blacha sprężysta (5), stykające się ze sobą, zamocowane są na całym obwodzie do powierzchni listew podporowych (7).

3. Klapa według zastrz. 1 lub 2, znamienna tym, że profile modelujące (6) zamocowane są bezpośrednio na krawędziach skrzydeł (1) i listew podporowych (7) i wystają na jednakową odległość poza krawędź skrzydeł (1) i listew podporowych (7).

4. Klapa według zastrz. 1, znamienna tym, że profile modelujące (6) zamocowane są bezpośrednio na krawędziach listew modelujących (8), prostopadle do powierzchni listew (8, 7) i skrzydeł (1), wystając na różną odległość poza krawędź listew podporowych (7) i skrzydeł (1), przy czym listwy modelujące (8) zamocowane są na powierzchni listew podporowych (7) i powierzchni skrzydeł (1) za pomocą elementów mocujących (9).

5. Klapa według zastrz. 1 lub 2, znamienna tym, że wewnętrzna blacha sprężysta (4) i zewnętrzna blacha sprężysta (5), zamocowane są na całym obwodzie do powierzchni górnej i powierzchni dolnej skrzydeł (1) i listew podporowych (7), za pomocą elementów mocujących (3) i docisków (2).

6. Klapa według zastrz. 1 lub 4, znamienna tym, że wewnętrzna blacha sprężysta (4) i zewnętrzna blacha sprężysta (5), zamocowane są za pomocą elementów mocujących (11), i docisków (2), na całym obwodzie do powierzchni górnej listwy modelującej (8) a z drugiej strony za pomocą elementów mocujących (10), dystansów (12) i docisków (2) do powierzchni dolnej skrzydeł (1).

7. Klapa według zastrz. 1, znamienna tym, że krawędzie wewnętrznej blachy sprężystej (4) i zewnętrznej blachy sprężystej (5) mają wzdłuż jednej krawędzi wykonane otwory a wzdłuż przeciwległej krawędzi wycięcia w których umieszczone są elementy mocujące (3) blachy.

PL 237 915 B1

8. Klapa według zastrz. 1, znamienna tym, że wewnętrzna blacha sprężysta (4) i zewnętrzna blacha sprężysta (5) podzielone są na segmenty stykające się szczelnie bokami, przy czym miejsca styku segmentów wewnętrznej blachy sprężystej (4) przesłonięte są przez segmenty zewnętrznej blachy sprężystej (5).

9. Klapa według zastrz. 1, znamienna tym, że wnętrza zamkniętej pętli, utworzonej przez wygięte wewnętrzną blachę sprężystą (4) i zewnętrzną blachę sprężystą (5), we wszystkich narożach ramy i skrzydeł (1) wypełnione są wełną mineralną (30, 30a, 30b, 30c) uszczelniającą styk naroży ramy i skrzydeł oraz styk naroży sąsiadujących ze sobą skrzydeł (1).

10. Klapa według zastrz. 1, znamienna tym, że listwy dociskowe (13) zamocowane są do ścian ramy za pomocą podpór (14) zamocowanych bezpośrednio na powierzchni bocznych ścian ramy a listwy dociskowe (15) zamocowane są bezpośrednio na powierzchni bocznych ścian ramy.

11. Klapa według zastrz. 1, znamienna tym, że monolityczne listwy (16, 17), zamocowane są bezpośrednio na powierzchni bocznych ścian ramy i mają różną wysokość.

12. Klapa według zastrz. 10 lub 11, znamienna tym, że powierzchnie czołowe listew (14, 15, 16, 17), są płaskie.

13. Klapa według zastrz. 10 lub 11, znamienna tym, że powierzchnie czołowe listew (14, 15, 16, 17), są ukośne.

14. Klapa według zastrz. 1, znamienna tym, że regulowane listwy (18), zamocowane są na całym obwodzie wewnętrznym ramy, za pomocą śrub (19), podkładek (20), i nakrętek kontrujących (21).

15. Klapa według zastrz. 14, znamienna tym, że regulowane listwy (18) mają przekrój kołowy.