SE405164B - Anordning for bibehallande av nivan for forband pa en anggenerator - Google Patents

Description

3 7504095-6 band rör sig vertikalt med ugnsväggrören i en utsträckning som beror av den vertikala expansionen för ånggeneratorn vid den speciella förbandsnivån. Förbandet är horisontellt fixerat vid ugnsväggen på en plats och tillåtet att glida med avseende på ugnsväggen vid andra stödpunkter. Förbindningen mellan motstå- ende förband är anordnad tätt intill ugnsväggen så att förbind- ningsstângkonstruktionen närmar sig ugnsväggstemperaturen. Som ett resultat härav kommer horisontell rörelse för motstàende förband att vara ungefär som ugnsexpansionen.

Dessa stora förband uppbäres av ugnsväggen på ett fribä- rande sätt med förbandets vikt orsakande ett böjningsmoment runt stödet. Ytterligare krafter kan påföras på förbanden, exempel- vis när de användes för uppbärande av rör eller andra organ.

Upptagande av böjningsmomentet vid stödet skulle leda till stora krafter på stödorganen. Sådana krafter i stödorganen skulle kunna störa eller lägga hinder för glidningsverkan som kräves på grund av den relativa expansionen mellan ugnsväggskonstruk- tionen och förbandet, och de skulle även alstra ett mycket högt lokalt böjmoment och därför höga påkänningar i ugnsväggsrören.

Konventionellt har man därför anordnat andra organ för upptagande av detta böjmoment. I allmänhet sträcker sig ett vertikalt organ nedåt från det övre förbandet till ett lägre beläget förband under lämnande av ett spelrum av några centi- meter från det lägre belägna förbandet. En klämma på det lägre belägna förbandet samverkar med det vertikala organet ovanifrån för attmotståböjningsmomentet från det övre förbandet och upp- lösa det till en kraft vinkelrät mot ugnsväggen. Detta uppre- pas över enhetens höjd med tre eller fyra vertikala organ place- rade mellan varje par av förband. Det längst ned belägna för- bandet har vertikala organ sträckande sig uppåt likaväl som nedåt från det ovanför liggande förbandet. På detta sätt kommer böjningsmomentet från det nedre förbandet att upplöses i en vinkelrät kraft vid förbandsnivån ovanför och vice versa.

Med ett sådant arrangemang måste förbandsnivâorgan pas- sera över enhetens hela höjd i segment och därför bildas en allmänt oordnad konstruktion samt begränsat tillträde över en- hetens hela höjd. Betydande materialåtgång kräves även eftersom 'zsøaoss-e s u dessa vertikala organ måste passera över enhetens hela höjd. f Ett annat arrangemang för upptagande av böjningsmoment på grund av förbandsvikt visas och beskrives i amerikanska pa- tentskriften nr. 3.461.847. I konstruktionen enligt denna patentskrift användes böjningsmoment från ett övre och nedre förband till att motverka varandra genom vertikalt förlöpande styva organ. Ett första organ sträcker sig nedåt från ett öv- re förband och ett andra organ sträcker sig uppåt från ett underliggande förband. De två organen överlappar varandra och ingriper med varandra på ett sådant sätt att horisontella kraf- ter kan överföras mellan organen på en plats där böjmomentet för varje förband ger den korrekta mothàllskraften för det andra förbandet. Detta arrangemang upprepas över ånggeneratorns höjd med förbanden arbetande i par, och därigenom begränsas antalet vertikala organ som behövs till hälften av de som krä- ves i de andra beskrivna arrangemangen.

Vid ett sådant arrangemang har organen för överförande av de horisontella krafterna mellan de överlappande, vertikalt förlöpande organen innefattat med varandra samverkande plana ytor och enfbultförbindning mellan de två vertikalt förlöpan- de organen. Under det att ideellt ett arrangemang som använ- der mot varandra anliggande plana ytor mellan de tvâ balkarna skulle resultera i en glidande ytkontakt mellan de två kommer i realiteten en horisontell linjekontakt med största sannolik- het att förekomma i antingen den övre änden hos den nedre bal- ken eller den nedre änden hos den övre balken. Ett sådant tillstånd, i betraktande av det faktum att de två förbanden som ingår kan röra sig med olika hastigheter eller med olika storlekar på grund av värmeexpansíonsskillnader, kommer att resultera i en ganska osäker kontakt mellan de två balkarna.

Som ett resultat kommer en mycket stor möjlighet att finnas att balkarna skulle kunna glida ur kontakten med varandra och _ bli ineffektiva. Möjligheten att två balkar glider ur kontakt ' syntes kunna elimineras genom användning av flera bultförbind- ningar mellan balkarna. Emellertid kommer ett sådant arrange- mang att införa åtskilliga andra problem, av vilka vdet mest framstående är problemet med att korrekt inrikta hålen i bal- 7504095-6 \n karna för framställning. En annan nackdel hos ett sådant arrangemang är den stora böjningspåkänning, för vilken bultarna utsättes. Vid överbelastning skulle bultarna vara det första elementet som går sönder, vilket resulterar i ett anliggnings- kontaktarrangemang som ovan beskrivits med dess inneboende nackdelar.

Föreliggande uppfinning övervinner nackdelarna hos ti- digare anordningar för överföring av de horisontella krafterna i ett förbandsnivàhàllningssystem av den typ, där böjningsmo- ment hos ett övre och nedre förband användes för att motverka varandra genom vertikalt förlöpande styva organ. De övre och nedre vertikalt förlöpande organen är konstruerade och anord- nade att ingripa med varandra pâ ett teleskopiskt sätt. Ett sådant arrangemang resulterar i ett stabilt, enkelt ingrepp mellan de motstående organen som uppvisar ingen av nackdelar- na hos det tidigare kända arrangemanget. I I enlighet med uppfinningen åstadkommes en anordning för bibehållande av nivån för förband på en ånggenerator med vertikalt expanderande ugnskonstruktion, vilken framgår av bifogade patentkrav.

För att uppfinningen lättare skall förstås kommer den nu att beskrivas närmare med hänvisning till de bifogade rit- ningarna, där fig. 1 är en planvy genom en ànggeneratorugn visande det allmänna arrangemanget för förband och förbandsnivåhål- lare, _ fig. 2 är en sidobild av en förbandsnivåhållare utförd i enlighet med föreliggande uppfinning, fig. 3 är en sektionsvy sedd i enlighet med linjen 3-3 i fig. 2, fig. 4 är en sidobild av en andra utföringsform av en förbandsnivåhållare utförd i enlighet med föreliggande uppfin- ning, och fig. 5 är en sektionsvy sedd i enlighet med linjen 5-5 i fig. 4.

Fig. 1, som är en sektionsplanvy av en ånggenerator, visar en ugn 2, som har sina väggar fodrade med ett flertal vertikala ånggenereringstuber eller -rör 3. Dessa tuber eller .-_-¿--. åïä' :7504095-6 rör sträcker sig över ånggeneratorns hela höjd och expanderar i längdriktningen när enheten närmar sig arbetstemperatur.

Eftersom de parallella ugnsväggrören eller tuberna är samman- kopplade i sidled genom att intill varandra liggande rör el- ler tuber är sammansvetsade kommer ugnen även att expandera horisontellt. För att bibehålla den fyrkantiga ugnsformen un- der inre ugnstryck är varandra motstående förband 4 och 5 pla- cerade på motstående väggar under det att varandra motstående förband 6 och 7 är placerade på det intilliggande_paret av varandra motstående väggar. Dessa förband är anordnade på ett antal olika nivåer och uppbäres på ett sätt, som visas på fig. 2 och 4. Ett ökat ugnstryck tenderar att pressa rören utåt mot förbandet 4, och detta förband som förblir styvt för- hidnrar rören från att röra sig utåt. Förbandet 5 utför samma funktion på den motsatta väggen. Förbandsfästen 8 är anslutna till varje ände hos varje förband så att den kraft som tende- rar att förflytta förbandet 5 åt vänster motverkas av den ,kraft som tenderar att förflytta förbandet 4 åt höger. Dessa förbandshâllare 8 är framställda i flera delar med en del 9 bibehållen i tät samverkan med ugnsväggen så att den närmar -sig ugnsrörstemperaturen över deras del med samma utsträck- f ning, och förbandshållardelen 9 expanderar i samma utsträck- ning som ugnen expanderar horisontellt. Detta medger för- banden att röra sig utåt från varandra när ugnen expanderar, varigenom förbanden bibehåller samma inbördes åtskilda för-' hållande med deras intilliggande ugnsväggs rör.

Fig. 2 visar att det nedre förbandet 4 uppbäres av ugns- väggsrören 3 genom en bygel 17 och bult 18._En fast förbind- ning åstadkommas mellan byglarna och förbanden nära ugnens centrumlinje, medan vid andra platser ett slitsat hål är an- ordnat så att ugnen kan expandera horisontellt med avseende på förbandet. Förbandets 4 vikt alstrar ett medurs böjnings- moment runt stödbulten 18. Om detta icke motverkades skulle detta böjningsmoment utsätta rören 3 för höga böjningspåkän- ningar, och eftersom dessa rör innehåller vatten och ånga under högt tryck och är_utsatta för strålning från ugnen är sådana höga påkänningar icke tolererbara. 7 7504095-6 Fig. 2 visar också att ett övre förband 22 på liknande sätt uppbäres från ugnsrören 3 genom en andra bygel 23 och bult 24. Dessa förband 22 har på likartat sätt ett medurs böj- ningsmoment runt sitt stöd orsakat av sin egenvikt. En styv cirkulär rörsektion 25 är fastsvetsad vid det nedre förbandet 4och sträcker sig vertikaltuppåt därifrån. En andra styv cir- kulär rörsektion 27 är fastsvetsad vid det övre förbandet 22.

Detta andra rör 27 har en större innerdiameter än ytterdiame- tern för röret 25 och sträcker sig vertikalt nedåt och mot- tager på teleskopiskt sätt den övre änden av röret 25.

Det medurs böjningsmomentet för förbandet 4 bringar följaktligen det vertikalt förlöpande organet 25 att tendera till att vrida sig i en medurs riktning, dvs. åt höger i fi- guren. På liknande sätt kommer medursböjningsmomentet för för- bandet 22 att orsaka att det vertikalt förlöpande organet 27 tenderar att vrida sig i en medurs riktning, dvs. i detta fall åt vänster. Som ett resultat av tendensen för balkarna 25, 27 att röra sig i motsatta riktningar bringas de att kontakta varandra i området för det teleskopiska ingreppet och de åt motsatt håll riktade horisontella krafterna för de två bal- karna kommer att tendera att upphäva varandra, och således upptages de böjningsmoment som orsakas av vikten för de två förbandsorganen 22, 4.

Genom att de två vertikalt förlöpande rörorganen 25 och 27 hålles vid omgivningstemperatur under det att ugnsvägg- rören 3 uppvärmes till ungefär 370°C så är det möjligt att de två förbandsorganen 22, 4 kan utvidga sig vertikalt i olika grad, varvid denna rörelseskillnad upptages genom glidnings- ingreppet för de i teleskopiskt ingrepp med varandra befint- .liga övre och nedre vertikalt förlöpande rörorganen 25, 27.

Teoretiskt väljes kontaktpunkten mellan de två organen, som markeras vid nivån 28, så att de horisontella krafterna som påföresär tillräckliga för att motverka böjningsmomenten för varje förband. När förbanden har samma vikt och har samma böj- ningsmoment blir avståndet mellan centrum för det övre för- bandets 22 livparti och den mellanliggande nivån 28, vilket avstånd betecknas L1, lika med det vertikala avståndet mellan vsouoss-6 8 den mellanliggande nivån 28 och centrum för det nedre förban- dets 4 livparti, vilket avstånd betecknas med L2. När olika böjningsmoment förekommer i de två förbanden kommer de vertika- la avstånden L1 och L2 att stå i omvänd proportion mot böj- ningsmomentet för varje förband runt dess respektive stöd. Om ytterligare belastningar påföres på förbanden, såsom exempel- vis från rörstöd, kommer dessa belastningar att beaktas vid bestämmande av L1 och L2 för beräkning av den korrekta mellan- liggande nivån 28, så att de horisontella krafterna kan utgöra reaktionskrafter mot varandra för att motverka böjningsmomen- ten hos vart och ett av förbanden. i På ett liknande sätt är förband s, 6 och 7 kopplade till motsvarande förband vid en övre nivå och använder en kon- strdktion som är likartad den som illustreras på fig. 2 och 3.

De återstående förbanden på ånggeneratorn vid olika nivåer be- handlas parvis på samma sätt som förbanden 4 och 22. Den hori- sontella kraften till vänster som påföres på det vertikalt förlöpande röret 25 resulterar i en kraft mot ugnsväggen på detfnedre fërbandet 4. Samma kraft, som verkar i den andra riktningen från det vertikalt förlöpande röret 27, pâför en kraft bort från ugnsväggen på det övre förbandet 22. För att undvika varje nödvändighet för ugnsväggskonstruktionen att~ uppta dessa horisontella belastningar är det identiska arrange- Imanget, som visas på fig. 2, använt på motsatta sidan om enhe- ten med förbandet 5 anordnat direkt motstâende förbandet 4 och med ett annat förband anordnat direkt motsatt förbandet 22.

Den horisontella kraft som påföres på de övre och nedre för- banden överföres således genom förbindningsstängerna 8, 9 un- der uteslutande av varje behov av införande av sådana horison- tella krafter i ugnsväggšrören 3. 7Fig. 4 och 5 illustrerar ett alternativt arrangemang där alla konstruktionssärdrag för förbandsnivåhållningssyste- met är desamma som för de som beskrives med hänvisning till fig. 2 och 3 med undantag för att det vertikalt förlöpande röret 29 som sträcker sig nedåt från det övre förbandet 22 är framställt av ett fyrkantigt, kanalformat organ. Detta fyr- kantiga kanalformade organ 29 kommer på liknande sätt att te- leskopiskt och glidbart ingripa med röret 25 som sträcker sig? 9 7504095-6 uppåt från det nedre förbandet 4. Förhållandet mellan momenten och motsvarande krafter är detsamma som vid det först beskriv- na utförandet.

Trots att vissa för närvarande föredragna utföranden ovan har beskrivits och illustrerats inses det att detta är gjort av illustrativa och icke begränsande skäl, och att va- riationer och modifikationer kan göras av uppfinningen utan att uppfinningens grundtanke frånqås. Uppfinningen är därför icke begränsad till exakt de detaljer som här anges, utan om- fattar sådana förändringar och modifikationer som faller inom ramen för de bifogade patentkraven.

Claims (5)

75lBk095 -6 10 ..~------ -_ W- V--«~~' PATBNTKRAV

1. Anordning för bibehållande av nivån för förband på en ång- generator med vertikalt ekpanderande ugnskonstruktion, vilken ång- generator har ett första förband vid en nedre nivå samt ett första uppbärande stöd för det första förbandet från ugnskonstruktíonen på ett fribärande sätt. Ånggeneratorn har även ett andra förband g vid en övre nivå och ett andra stöd uppbärande det andra förbandet från ugnskonstruktionen på ett fribärande sätt. Anordningen inne- fattar ett första långsträckt organ (25) styvt fäst vid det första förbandet (4) och sträckande sig uppåt samt ett andra långsträckt organ (27) styvt fäst vid det andra förbandet (22) och sträckande sig nedåt. Enligt uppfinningen k ä n n e t e c k n a s anordningen av att de första (25) och andra (27) långsträckta organen är anord- nade att glidbart och teleskopiskt ingripa i varandra, vilket tele- skopiska ingrepp mellan de långsträckta organen (25; 27) medger överföring av honis0ntell kraft mellan det första (25) och andra (27) långsträckta organet vid en mellanliggande nivå mellan nämnda första och andra förbandsnivåer på ett vertikalt avstånd från nämnda första och andra stöd, vilket avstånd står i omvänd proportion mot böjmbmentet för nämnda första och andra vertikalstag runt deras. respektive stöd.

2. Anordning enligt patentkrav l, k ä n n e t e c k n a d av att- det första långsträckta organet (25) innefattar ett första rör (25) med cirkulär tvärsektion fastsvetsat vid det första förbandet (4) och sträckande sig vertikalt uppåty och att det andra långsträckta organet (27) innefattar ett andra cirkulärt rör (27) med en inner- diameter som är större än ytterdiametern för det första röret (25) och sträckande sig vertikalt nedåt i teleskopiskt samverkande för- hållande med det första röret (25).

'3. Anordning enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d av att det första långsträckta organet (25) innefattar ett rör med cirku- lär tvärsektion fastsvetsat vid det första förbandet (4) och sträckande sig vertikalt uppåt, och att det andra làngsträckta orga- net (29) innefattar ett fyrkantigt rör (29) med en innerdimension som är större än ytterdiametern för röret (25) och som sträcker sig vertikalt nedåt i teleskopiskt förhållande till röret (25).

4. _ Anordning enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d av att böjmomenten för varje förband runt dess respektive stöd är lika och _ ..--....w. ...,...z,- ...Av-th ,......-,4.aaa_s-s..._a~.-.~.in...._-.-u. _~.=n._-.-..- ..-.= u. ... .....-;..».u-... ...- _ ... 11 É 7504095-6 att den horisontella kraften överföras vid en nivå som ligger pa samma avstånd från nämnda första och andra förbandsnivåer.

5. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e- t e c k n a d av att förbandsförbindningsorgan (8, 9) är anordnade att förbinda varje ände hos det övre förbandet på en sida om ugnent med motsvarande ände hos det övre förbandet på den andra sidan om ugnen, samt att förbandsförbindningsorgan (8, 9) är anordnade att förbinda varje ände hos det nedre förbandet på den ena sidan om ugnen med de motsvarande ändarna hos förbandet på den motsatta si- dan om ugnen. ' ANFURDA PUBLIKATIONER: US 3-461 847 (122-510)