RU1672788C - Опорна лапа аппарата - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к химической и теплоэнергетической промышленности, в частности к опорным конструкци м аппаратов , работающих в нестационарном температурном режиме с циклическими . нагревами и охлаждени ми. Цель изобретени  - повышение надежности и долговечности в услови х термоциклических нагрузок путем обеспечени  упругой деформации подкладного элемента как в осевом, так и в радиальном направлени х. Опорна  лапа аппарата содержит подкладные элементы, выполненные в виде двух колец (К) 1 и 2, трубчатую стойку 3 с опорной пластиной 4. К 1 и 2 жестко соединены между собой меньшими диаметрами. К 1 большим диаметром жестко соединено с-днищем 5 рубашки аппарата . К 2 большим диаметром жестко соединено со стойкой 3. К 1 и 2 на поверхност х взаимодейству  между собой имеют кольцевые проточки 7, 8, а К 1 кроме этого имеет кольцевую проточку 9 на поверхности взаимодействи  с днищем 5. При эксплуатации аппарата в нестационарном температурном режиме возникающие температурные напр жени  будут перераспредел тьс  между кольцами подкладного элемента и стойкой и уменьшатьс  за счет податливости и деформации элементов по проточкам.5 ил. Ё

Description

Изобретение относитс  к химической и теплоэнергетической промышленности и может быть использовано в аппаратах, работающих в нестационарном температурном режиме.

Цель изобретени  - повышение надежности и долговечности в услови х термоциклических нагрузок путем обеспечени  упругой деформации подкладного элемента как в осевом , так и в радиальном направлени х.

На фиг. 1 изображена опорна  лапа, разрез; на фиг. 2 - принцип работы опорной лапы при повышении температуры в аппарате по сравнению с исходной при местных удлинени х: на фиг. 3 - принцип работы опорной лапы при понижении температуры в аппарате по сравнению с исходной при местных сокращени х; на фиг 4 при повышении температуры при взаимном вли нии опор; на фиг. 5 - при понижении температуры , при взаимном вли нии опор.

Опорна  лапа аппарата содержит подкладные элементы, выполненные в виде двух колец 1 и 2, трубчатую стойку 3 с опорной пластиной 4. Кольца 1 и 2 жестко соединены собой меньшими диаметрами, кольцо 1 большим диаметром жестко соединено с днищем рубашки 5 аппарата 6. кольцо 2 большим диаметром жестко соединено со стойкой 3.

Кольца 1 и 2 на поверхност х взаимодействи  между собой имеют кольцевые проточки (выемки) 7 и 8, кольцо 1 кроме этого имеет кольцевую проточку 9 на поверхности взаимодействи  (контакта) с днищем 5. В кольце 2 выполнен дренажный канал 10

О xj N3 vj 00 00

Кольцевые проточки 7, 8 и 9 выполнены таким образом, что топщина с. живого металла колец I и 2 в месте проточек в продольном и поперечном сечени х одинакова и равна половине толщины листа кольца Это ослабл ет жегткосгь колец 1 и в продольном и поперечном направлени х и позвол ет значительно уменьшить температурные нагрузки на сварные швы особенно топ приварки кольца 1 к днищу рубашки 5 и, в то же врем , не снижает нагрузочной способности опорной лапы пцелом

Опорна  лапа аппарата работает следующим образом.

При подаче о руЬашку 5 аппарата R теплоносителе с высокой температурой, например перегретого паца днище рубашки быстро прогреваетс  и расшир етс , а при подаче в рубашку хпадоносител  днище рубашки быстро охпаждаетс  и сокращаетс ,

При этом п местах закреплени  опорных лап к днищу рубашки создаютс  значительные напр жени , с одной стороны, мастнге, локальные п пределах одной (каждой ) опорной лэпы, возникающие на принципе запаздывани  прогревани  (олпаждени) и соответственно расширени  (сокращений р ле.ц 1, и стойки 3 по отношению к дн.ицу рубашки, а, с другой сторонч. общие дл  всех опорных лап возникающие от расширени  (сокр31цени )диии1а рубашки в цепом и отсутстви  возможности радиальною перемещени  опорных лап - они жестко закреплены опорными пластинами 4 к фундаменту. Местные локальные nar.pj .ueiH b возникающие при нагревании днища рубай;; г ч ею расширении , привод т к деформации юлец 2, как показано на фиг Днищ рубашки, расшир  сь в стороны, через сварной шов т нет за обой не успешнее прогретьс  кольцо 1 которое довольно лоо отгибает с  (деформируетс ) по попточ о ° (по сечени м А), значительно снижа  иапр угчпп1 в сварном ШПР припарки кольца 1 к днищу рубашки. В дальнейшем при прогревании кольца I и его расширении лнапог IVJHI IM образом вступают в работу проточки 7 и 8

По мере удалени  от днища рубашки через кольца 1, 2, к стойке 3 и опорной пластине 4 температурные перелады взаимодействующих между собой элементов опорной лапы уменьшаютс  уменьшаютс  и напр жени  в сварных швах, их соедин ющих

При охлаждении днища рубашки (в пе риод подачи в рубашку аппарата хладоноси тел ) и его сокращении деформаци  колец по проточкам 9 Я и 7 происходит в обоатном направлении как гк.азапо на фиг 5

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Напр жени  же общие дл  всех опор, возникающие ot расширени  - сокращени  днища рубашки в целом относительно жестко закрепленных к фундаменту опорных лап, деформируют кольца 1 и 2 при расширении (нагревании) днища, как показано на фиг. 4, и при сокращении (охлаждении) днища , как показано на фиг. 5.

При охлаждении от исходной температуры днища 5 при отставании охлаждени  кольца 1. а тем более кольца 2 не закрепленный внутренний край кольца 1 и не закрепленный наружный край кольца 2 не успевают за деформацией соответствующего вышенаход щегос  элемента, поэтому между внутренним краем кольца 1 и днищем 5, а также между наружным краем кольца 2 и кольцом 1 по вл ютс  щели (принцип гармошки). Это положение показано на рис. 5.

При С1эбилизации процесса, выравнивании температур днища и колец, выравниваютс  и внутренние напр жени  в них, что ведет к исчезновению щелей. Изгиб контуров колец происходит на прот женном участке, включа  кольцевую проточку соответствующего кольца до сварного шва. Поэтому напр жени  не локализуютс  на сварном шве, а распредел ютс  на указанном прот женном участке, что в значительной степени разгружает сварной шов.

В действительности же температурные напр жени , локальные в пределах одной опорной лапы и общие дл  всех опорных лап п целом от днища, действуют на опорные лапы одновременно и картина деформации юлец при, нагревании днища, представленна  на фиг 2 и 4. и при охлаждении днища, представленна  на фиг. 3 и 5, будет несколько иной, так как деформации от возникающих в этих случа х напр жений будут в ь . оюрыл местах гасить друг друга, а в не- ютирых усиливать друг друга.

При огмыпке аппарата раствор, попадающий в полость проточки 8, выводитс  через дренажный ктнал 10.

В совокупности наличие кольцевых проточек на кольцах, установка колец одно на другом и скрепление их сварным швом по их меньшим диаметрам делает опорную лапу менее жесткой при термоциклических нагрузках R результате чего концентраци  напр жений происходит не в зоне сварных швов а на участке охватывающем зону кольцевой проточки до соответствующего ближайшего сварного шва. От локального воздействи  на соответствующий сварной шов происходит переход к распределению напр жений на прот женную зону, что в значительной степени уменьшает напр жени  непосредственно на сварных швах и облегчает их работу

Claims (1)

1. Формула изобретени  Опорна  лапа аппарата, содержаща  трубчатую стоику с опорной пластиной и подкладной элемент в виде установленных одна над другим и жестко закрепленных верхнего на корпусе аппарата, а нижнего - на стойке колец с опорными поверхност ми , отличающа с  тем, что, с целью повышени  надежности и долговечности в услови х термоциклических нагрузок, пу0

   тем обеспечени  упругой деформации подкладного элемента как в осевом, так и в радиальном направлени х, верхнее и нижнее кольца внутренними диаметрами жестко соединены между собой, а наружными соответственно с корпусом и со стойкой, при этом на опорных поверхност х колец, установленных в контакте между собой и с корпусом, выполнены концентричные кольцевые проточки, причем кольцевые проточки , выполненные на противоположных опорных поверхност х верхнего кольца, имеют различный диаметр

   92 «

   Фи$. 5

   ггз.

   9иг.5

   5