SE458713B - Taetningsanordning vid expansionsfoerbindning foer en aangpanna - Google Patents

Description

458 10 15 20 25 30 35 40 713 2 I syfte att inkoppla en nedtill uppburen bädd med en nivå (“ranch style“) med en upptill uppburen konvektionsgenom- gång, är det nödvändigt att använda en expansionsförbindning för medgivande av fri rörelse hos de expanderande ändarna un- der angpannans upphettningeprocess. Expansionsförbindningen maste tillhandahålla medel för expansionen, upprätta en god tätning omkring enheten, ha en enkel konstruktion, särskilt runt hörnan, motstå de höga eldstadstemperaturerna och uppta ett litet utrymme runt pannan i horisontalplanet och vertikal- planet.

Med avseende pà uppfinningen relevant känd teknik visas i US-A~1 912 043, vilken visar en eldstad för pulveriserat bränsle samt dennas bärkonatruktion; US-A-3 893 426, vilken visar en värmeväxlare som utnyttjar en angränsande fluidiserad bädd; US-A-3 857 334, vilken visar en eldstadstätning som in- nefattar ett tràg innehållande vätska; och US-A-3 685 165, vilken visar fluidiseríng av sand för dess regenerering, var- vid sanden användes för framställning av gjutkärnor.

Föreliggande uppfinning är inriktad på ett stödjande och tätande arrangemang för eldstaden hos àngpannor med fluídise- red bädd, särskilt àngpannor av konventionell storlek. En ex- pansionsförbindning är anordnad och innefattar ett trag inne- hållande fluidiserbart, företrädesvis inert, fast kornigt ma- terial, sasom sand, kalksten eller förbrukat bäddmaterial.

Tràget är åtminstone delvis utbildat av böjda vattenkylda rör- väggar, företrädesvis den nedtill understödda delen av angpan- nan, och delvis av en stàlplatta klädd med eldfaet material.

En knivegg i form av en rörväggskonstruktion sträcker sig in i det fluidiserbara korniga materialet. Den undre delen av den kniveggformade rörväggen är perforerad, så att fluidiserande medium kan bubblae in i det korniga materialet. Detta medger rörelse av kniveggen i varje riktning hoa den korniga bädden, vilken rörelse kompenserar expansion hos ängrörsns väggar.

En upptill uppburen rörvägg ovanför traget har ett utat- böjt parti med avseende på eldstadens inre, vilket parti un- derstödjer kniveggen och uppbär en skärm av en med eldfast ma- terial klädd stàlplatta som samverkar med ett ekört på en inre vägg hos traget för att motverka inträde i traget av förbrän- ningsgas och elutriationsmaterial från eldstadens insida.

Ett ändamål med föreliggande uppfinning är således att 10 15 20 25 30 35 40 458 713 3 tillhandahålla en expansioneförbindning för en angpanna upp- visande en första del som rör sig i förhållande till en,andra del till följd av expansion, innefattande ett trag avgränsande ett uppåt öppet utrymme, vilket trag är anordnat att förbindae med àngpannans första del, ett tätningeutspràng som sträcker sig nedåt genom den uppatriktade öppningen hos utrymmet och in i traget, varvid tätningsutaprånget är förenat med ångpannane andra del, fluidiserbart fast, kornigt material i tråget, vil- ket material åtminstone delvis täcker tätningsutsprånget, och tillföreelorgan för fluidiseringemedium i förening med tät- ningeutsprånget för tillförsel av fluidiseringsmedium in i det korniga materialet för att fluidieera detta och för att medge relativrörelse mellan tràget och tätningeutapranget.

Ytterligare ett ändamål med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en expansionsförbindning som utnyttjar fluidiserbart fast, kornigt material för att såväl uppta rörelse och expansion hos de första och andra angpannedelarna som upprätta en tätning mellan angpannans insida och utsida. Ännu ett ändamål med uppfinningen år att tillhandahålla en expansionsförbindning som även uppfyller en tätande funk- tion för en brännare eller àngpanna med fluidiaerad bädd, var- vid förbindningen innefattar ett skört förenat med en inre vägg hos traget och en skärm förenad med ångpannans andra del, varvid skärmen samverkar med tràget för att avskärma trågut- rymmete uppàtriktade öppning och följaktligen skydda det kor- niga materialet. Ännu ett ändamål med uppfinningen är att utnyttja sand, kalksten, förbrukat bäddmaterial eller annat inert material såsom fast, kornigt material för tràget.

Enligt uppfinningen är angpannane företa del företrädes- vis pannans nedtill uppburna rörväggar, de nedtill uppburna rörväggarna bildar antingen en inre eller yttre vägg hos tra- get aamt tràgets golv, varvid tragets motsatta vägg är utbil- dad av en med eldfast material beklädd stalplatta. Ångpannans andra del är företrädesvis de upptill uppbur- na rörväggarna, vilka uppbär tätningsuteprånget och ytterliga- re uppbär skärmen för avekärmning av trågutrymmete uppatvända öppning. Tätningeutepranget har företrädesvis formen af en knivegg utbildad av en rörvägg som kan tillföraß fluidiee- ringemedium fran ett eamlingerör verkande som tillföraelorga- Ass 713 10 15 20 25 30 35 40 net för fluidiseringsmedíum. Rörens undre ändar, vilka bildar den kníveggformade rörväggen, år perforerade för fördelning av fluidiseringsmedium till det korniga materialet i tråget.

Ett annat ändamål med uppfinningen är att tillhandahålla en expansionsförbindning för en ångpanna som har en enkel ut- formning, robust konstruktion och är ekonomisk i tillverkning.

Föredragna utföringsformer av uppfinningen beskrivas närmare nedan med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka fig, 1 är en echematisk sidovy av en angpanna med fluidisersd bädd, utnyttjande expansionsförbindningen enligt föreliggande uppfinning; L1gL_2 är en vy liknande fig. 1 av en alternativ pannkonstruktion som även kan användas tillsammans med före- liggande uppfinning; 11g¿_§ är en horisontell snittvy längs linjen 3-3 i fig. 2, visande nagra detaljer av expansionsför- bindningen enligt uppfinningen; {ig¿_¿ är en delsidovy visande detaljer av expansioneförbindningen när pannans eldstad är kall; fig, 5 är en vy liknande fig. 4 visande expansionsför- bindningen när pannan är het och dess delar har expanderat; fig, 6 är en Övre planvy av ett hörnomràde, visande rörens fördelning från rörväggarna i hörnomràdet; fig, 7 är en verti- kal delsnittvy längs linjen 7-7 i fig. 5; fig, 8 är en övre planvy längs linjen 8-8 i fig. 7 med en del av det undre sam- lingsröret avlägsnat för tydlighets skull; och fig, 9 är en vy liknande fig. 5 , men visande en annan utföringsform av uppfin- ningen.

Med hänvisning till ritningarna innefattar föreliggande uppfinning en expansionsförbindning och -tätning, betecknad med 10 i fig. 1, för brännaren hos en med 20 allmänt betecknad angpanna med fluidiserad bädd.

Pig. 2 visar användning av tâtningen 10 i en ångpanna 30 av en avvikande utformning.

Pig. 3 som år ett snitt längs linjen 3-3 i fig. 2 visar expansionsförbindningen som innefattar ett med 12 allmänt be- tecknat trag, vilket sträcker sig runt insidan 32 hos eldsta- den för den fluidiserade bädden. Tràget 12 är uppåt öppet och vid dess utsida begränsat av en yttre tràgvägg 14 framställd av en stàlplatta beklädd med eldfast material. Tragst 12 är vid dess insida och golv begränsat av ett böjt parti hos en nedtill understödd rörvägg 15. En med eldfast materialcöeklädd stàlpletteskärm 18, vilken uppbäres av en upptill uppburen 10 15 20 25 30 35 40 5 458 713 rörvågg hos ångpannan 80, är placerad invändigt i traget 12 och tjänar till att avskärma tragets uppatriktads öppning. De upptill uppburna rörväggarna är förbundna med samlingsrör 17 vilka år anordnade vid panneldstadens ändar och sidor.

Fran den övre rörplattan nedhänger även en knivegg 19, vilken sträcker sig nedåt genom trågets 12 uppátriktade öpp- ning och in i det av traget avgränsade utrymmet. I enlighet med uppfinningen är traget 12 fyllt med företrädesvis inert, fast kornigt material, såsom sand, vilket åtminstone delvis övertäcker kniveggens 19 undre ände.

Hos fig. 4 och 5, vilka framställer vertikala snittvyer genom tragomradet, visas den upptill uppburna rörplattan 26 med ett utatböjt undre parti 27, vilket sträcker sig utanför eldstadsutrymmet 32 och förenar den upptill uppburna rörväggen med samlingsröret 17. Skärmen 18 är exempelvis genom svetsning förbunden med en undre ände hos rörväggen 26 precis framför det böjda omradet 27 och sträcker sig nedåt därifrån.

Tragets 12 inre och undre områden visas avgränsade av den nedtill uppburna rörväggen 16, vilken har ett övre höjt parti 22 som bildar trågeta insida 12, och ett undre, utåt böjt parti 23 som bildar tràgets 12 botten. Den nedtill upp- burns rörväggens 16 utåt böjda parti 23 är förenat med ett aamlingsrör 13, vilket befinner sig under samlingsröret 17 för den upptill uppburna rörväggen. Ett skört 15, vilket är fram- ställt av stål beklätt med eldfast material är förenat med den nedtill uppburna rörväggens 16 övre böjda parti 22 och sam- verkar med skärmen 18 för att hindra inträde av förbränninge- gaser och fluidiserat material fràn eldetadsutrymmet 32 in i traget 12.

Den nedtill uppburna rörväggens 16 utåt böjda parti 23 är inatlutande för bildande av en lutande botten för tràget 12. En kombinerad ventil och utloppsdränering 24 är anordnad vid tragets 12 undre del för tömning av sand eller annat kor- nígt material från trågutrymmet.

Kniveggen 19 bildar ett tätande utsprang som nedhänger från det utåt böjda partiet 27 hos den upptill uppburna rör- väggen 26. Som bäst visas i fig. 7 och B, är kniveggen eller tätningsutspranget 19 framställd av en rörvägg med rören före- nade vid deras övre ände till ett litet gasuppaamlingsrör 33.

Vart och ett av kniveggens 19 rör innefattar vid dess undre 458 713 10 15 20 25 30 35 40 6 ände ett flertal perforeringar 34, vilka bildar gasfördel- ningemunstycken hos kniveggen 19.

Fluidiseringsgas tillföres till ett huvudsamlíngsrör 11, vilket är förenat med det lilla gassamlingsröret 33 genom ett flertal gssrör 42. Som visas i fig. 8 sträcker sig gaerören 42 mellan rören hos rörväggpartiet 27.

Pig. 4 visar ett kallt tillstànd hos àngpannan innan början av dess drift. De nedtill och upptill uppburna rörväg- garna 16 och 28, vilka bildar första och andra delar hos ang- pannan, befinner sig i ett icke expanderat och neutralt sepa- rerat läge. Därefter startas àngpannan och när temperaturen stiger expanderar de första och andra delarna och rör sig i tre inbördes vinkelräta riktningar. Expansionsförbindningen enligt uppfinningen kan kompensera för samtliga tre rörelse- riktningsr, medan samtidigt upprätthàlles en tillfredsställan- de gastätning mellan eldstedens 32 in- och utsida.

Under pannans expansion tillföras fluidiseringsgss till samlingeröret 11 och fördelas genom gasrören 42 till det lilla gassamlingsröret 33. Detta fördelar i sin tur fluidiserings- medium till kniveggens 19 rör och genom perforeringarna 34.

Härvid fluidiserar åtminstone en del av sanden intill kniv- eggen, så att denna kan fritt det sandfyllda tråget. Fig. 5 röra sig i varje riktning genom visar det fullt expanderade tillståndet hos de nedtill och upptill uppburna rörväggarna.

Som likaså framgår av fig. 5 har skärmen 18 natt fram till skörtet 15 för att bättre minimera läckningen av gaser och annat material från eldstadsutrymmet 32 in i tràget 12. Detta uppnås till följd av att gaserna och partiklarna kan strömma under mindre motstånd i eldstadsutrymmet 32 och sedan genom utrymmet mellan skärmen och skörtet. Efter uppnàende av maxi- mal expansion, kan fluidiseringagasen reduceras till ett mini- mum eller helt stoppas. Sandens höjd i traget 12 väljas i syf- te att avklara varje förväntad fluktuation i pannans drift- tryck.

Fig. 6 visar rörens konfiguration vid det utatböjda par- tiet hos saväl de upptill och nedtill uppburna rörväggarna vid eldstadens hörnomràden. Rören från intilliggande väggar är böjda för att överkorsa varandra och avslutas i ett bgstämt samlingsrör hos den närbelägna väggen. De böjda partierna 23 och 27 hos de nedtill och upptill uppburna rörväggarna är böj- 10 15 20 25 30 35 458 713 7 da i en vinkel mellan 60-70° med avseende på vertikalen.

Till fördelarna hos föreliggande uppfinning räknas det faktum att expansionsförbindningen kan lätt framställas, ej upptar nàgot stort utrymme och har en enkel konstruktion även runt pannans hörn. Det observeras att tràgets 12 sand kan er- sättas av granulerad kalksten, förbrukat bäddmaterial eller varje annat inert, fast kornigt material.

Genom att som enligt föreliggande uppfinning enheten uppbäree undertill tillåtas användning av ett arrangemang med en nivå (“ranch style“), vilket leder till kortare enheter och ett mindre antal av uppetartningskomponenter, tillhörande ut- rustning och tillbehör. Vid inbubbling av fluidiseringsgasen genom kníveggen 19 kommer det fasta korniga materialet att omedelbart fluidisera, medan resten av bädden är nedsjunken och bildar en fast tätning. Även den mängd gas som erfordras för fluidiseringen hållas pa ett minimum. Rörväggskonstruk- tionen hos kniveggen tilldelar denna styvhet och stöd.

Fig. 9 visar en alternativ konstruktion av expansions- förbindningen enligt uppfinningen, varvid motsvarande element har tilldelats lika hänvisningsbeteckningar men med tillägg av ett primtecken. I denna utföringsform sträcker sig den inre tràgväggen runt eldstaden 32' och är utbildad av en med eld- fast material beklâdd stalplatta 14' samt uppbär ett skört 15'. De upptill och nedtill uppburna rörväggarna 26', 16' in- nefattar böjda omràden 27', 23', vilka är böjda 90° med avse- ende pà vertikalen och vilka är förenade med ssmlingsrör 13' 17'.

Kniveggen 19' med dess perforeringar 34', dess lilla resp. samlingsrör 33', dess förenande gasrör 42' och dess huvudsam- lingsrör 11' är oförändrad med avseende pà den i fig. 4 och 5 visade utföringsformen.

Det böjda partiet 23' hos den nedtill uppburna rörväggen 16' bildar en plan botten samt en vertikal yttervägg för tra- get 12”. 12' är eldfast material 25 anordnat vid tragets botten för att För tillhandahållande av en lutande botten för traget underlätta avgivning av sand eller annat kornigt material ge- nom dränerings- och ventilaggregatet 24'.

Claims (12)

"458 713 10 15 (n) UI 40 ïš Patentkgav

1. Expansionsförbindning för en àngpanna uppvisande en första del som rör sig i förhållande till en andra del till följd av expansion, k ä n n e t e c k n a d av r ett tràg (12) avgränsande ett uppåt öppet utrymme, vil- ket trag är anordnat att förenas med àngpannans (30) första del; ett tätningsutspràng (19) som sträcker sig in i tragut- rymmet och är anordnat att förenas med àngpannans andra del; fluidíserbart fast, kornigt material, vilket är anordnat i tràgutrymmet och delvis övertäcker tätningsutsprànget (19); och tillförselorgan (11, 33) för fluidiseringsmedium i för- ening med tåtningsàtsprànget för tillförsel av fluidiserings- medium in i det korniga materialet för fluidisering av åtmins- tone en del av det korniga materialet intill tätningsut- spranget (19) för medgivande av relativrörelse hos tätningsut- spranget (19) med avseende pà tràget (12), varigendm ett stöd och en tätning kan upprätthàllas mellan utspranget och tràget under relativrörelsen mellan àngpannans första och andra ä t.. V1 de

2. Expansionsförbindning enligt krav 1, k ä n n e - av att tätningsutspranget (197 innefattar en iazande rörvägg framställd av ett flertal förenade ror (42), förselorganen för íluidiseringsmedium innefatta: e |_1 sanlingsrör ílí) 1 m, örbindelse med en övre ande hos rören : _ innefatta: perforeringa: (3é} vid deras nedre anda: luidiseringsmedium in i det ko m DI X w m U m [J 0 IJ m IW) O. V1 U pl- 5 D. 5 'J- D 10 (D 3 Q-I |.:. (Q H w *1 f” < h.) k (0 m 0 z D f!! W D

3. M | av att tràget (12) har en sidcvagg inne arti (22) hos en nedtill uppburen rorvagg [ll (I f den nedtill uppburna rörväggen bildar pannans förste d f w N . o (D (f U 0 Ö w m I partiet (22) hos den nedtill uppburna rör f. |- -53 avgränsa: en botten hos traget och att tràget' satt sidovägg innefattande en med eldfast material ' stalplatta (14) vilken är förenad med den nedtil rörvaggens böjda parti (22).

4. Expansionsförbindning enligt krav 3, 10 15 20 25 (A1 U l 40 458 713 t e c k n a d av att en innervägg hos tràget är avgränsad av det böjda partiet (22) hos den nedtill uppburna rörväggen (16) och att en yttervägg hos tràget är avgränsad av den med eld- fast material beklädda stàlplattan (14).

5. Expansionsförbindning enligt krav 3, k ä n n e - t e c k n a d av att en yttervägg hos tràget är avgränsad av det böjda partiet (23') hos den nedtill uppburna rörväggen (i6') och att en innervägg hos tráget är avgränsad av den med eldfast material beklädda stàlplattan (14').

6. Expansionsförbindning enligt krav 3, k ä n n e - t e c k n a d innervägg hos traget och anordnat att sträcka sig inuti pannan av ett skört (15), vilket är förenat med en och av en skärm (18) anordnad att vara förenad med och sträcka sig nedåt från pannans första del för samverkan med skörtet för att motverka inträde av material fràn pannan in i tràget.

7. Expansionsförbindning enligt krav 6, k ä n n e - t e c k n a d punkt och innefattar vid den laga punkten förenade dränerings- Ä av att tràgets (12) botten lutar mot en lag organ (24) för avgivning av kornígt material från tràgutrym- met.

8. Expansionsförbindning enligt krav 7, k ä n n e - t e c k n a d av en upptill uppburen rörvägg (26) som bildar pannans andra del, varvid den upptill uppburna rörväggen har ett utàtböjt parti (27) i förening med och uppburet av tät- ningsutsprànget (19) och varvid skärmen (18) eldfast material beklädd stàlplatta förenad med ett parti av |_. |..4 den uppti uppbuzna rörväggen.

9. Expansionsförbindning enligt krav 8, k a n n e - t e c k n a d av att det böjda partiet (23, 27) hos de upp- till och nedtill uppburna :örväggarna (lö, 25) stracke: sig åtminstone delvis med en vinkel om 60-700 med avseende pà ver- tikalen och i en riktning utåt fràn pannans insida.

10. Expansionsförbindning enligt krav 9, k a n n e - t e c k n a d av att det böjda partiet hos den nedtill upp- - burna rörväggen (16) bilda: en innervagg (22) hos tràget, vilken ar fbrenad med skorzet (15), varvid skortet innefattar med eldfast material beklätt stal.

11. Expansionsförbindning enligt krav 7, k ä n die - t e c k n a d av att det böjda partiet (23') hos den nedtill uppburna rörväggen (16') innefattar bottnen och ytterväggen av innefattar en med ['“ '458 715 fc tràget, varvid tràget innehåller lutande eldfast material (25) som avgränsar tràgets låga punkt och är uppburet på det böjda partiet av den nedtill uppburna rörvåggen (16'). -

12. Expansionsförbindning enligt krav 1, k ä n n e - 5 t e c k n a d av att det fluidiserbara fasta, korníga mate- rialet är valt fràn en grupp bestående av sand, kornlg kalk- sten och kornigt, förbrukat eldfast material.