TW202335754A - 基於引入高振幅壓力波的清潔裝置的緊固裝置 - Google Patents

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馬克 彼得 漢格納
保羅 穆勒
馬可 丹尼爾 伊瑟里
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瑞士商艾克斯普洛工程公司
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Abstract

一種用於清潔裝置的緊固裝置,該清潔裝置基於用中空圓柱形噴嘴(19)將高振幅壓力波透過鍋爐壁(20)上的開口引入待清潔的鍋爐,該緊固裝置具有該清潔裝置的殼體主體(10),該殼體主體可藉由鍋爐側緊固法蘭(30、32)緊固在該鍋爐壁(20)上,其中該中空圓柱形噴嘴(19)的縱向與該鍋爐壁(20)上的開口同心,並與鍋爐軸線正交。一系列阻尼單元(50)在該中空圓柱形噴嘴(19)的縱軸上以規則的角距圍繞該噴嘴佈置,並且分別以一個自由端緊固在該鍋爐側緊固法蘭(30、32)上,以另一個自由端緊固在該殼體主體(10)上,從而當該清潔裝置中觸發該所述高振幅壓力波時,該清潔裝置的殼體主體(10)在遠離該鍋爐的縱向上被彈性地擋住,並能被帶回初始位置。

Description

基於引入高振幅壓力波的清潔裝置的緊固裝置
本發明係關於一種用於清潔裝置的緊固裝置,該清潔裝置基於用中空圓柱形噴嘴將高振幅壓力波透過鍋爐壁上的開口引入待清潔的鍋爐,其中清潔裝置的殼體主體可藉由鍋爐側緊固法蘭緊固在鍋爐壁上,其中中空圓柱形噴嘴的縱向有利地與鍋爐壁上的開口同心,並與鍋爐軸線正交。
WO 2019/185736揭示一種用於產生高振幅壓力波,特別是用於清潔鍋爐的清潔裝置和清潔方法。相應的裝置具有用於定向排放燃燒室中所產生的氣體壓力的排放口。此排放口通常為穿過待清潔的鍋爐壁的中空圓柱體。為了達到清潔目的,當鍋爐不運行時,在裝置中產生所述的高振幅壓力波並將其引入鍋爐容積中。
在鍋爐清潔裝置的工作過程中,爆炸推力會沿著裝置的縱軸產生一個力,由於裝置緊固在鍋爐壁上,該力可能會損壞此固定結構。
為了應對此問題,用於釋放爆炸性氣體的中空圓柱體可具有法蘭,所述裝置緊固在該法蘭上。相應的拉力和剪力將作用於此連接。除了本身亦緊固在鍋爐壁上的中空圓柱體的負荷之外,另一缺點是此裝置將不易調整到不同的排氣體積。通常藉由使用不同直徑的中空圓柱體來實現設備的縮放,在此情況下,設備須以相應的附加法蘭來匹配中空圓柱體相應的或大或小之直徑。
然而,鍋爐大多數時候處於運行狀態,鍋爐清潔裝置則處於待機狀態。其缺點在於,來自鍋爐的腐蝕性氣體會透過中空圓柱體流向排放口,進而流向活塞閥座。此等氣體會損害密封性,以至於對鍋爐清潔有利的快速升壓會因閥座品質下降而受到損害。
基於此先前技術,本發明之目的在於提供一種裝置,其中鍋爐清潔設備在鍋爐上的緊固所受到的力和力矩比較小。本發明的另一目的是對該緊固進行改良,以使鍋爐清潔設備易於適應不同的要求。
根據本發明,就用於清潔裝置的緊固裝置而言,達成此目的之解決方案為設置一系列阻尼單元,該等阻尼單元在中空圓柱形噴嘴的縱軸上以規則的角距圍繞該噴嘴佈置,並且分別以一個自由端緊固在鍋爐側緊固法蘭上,以另一個自由端緊固在殼體主體上,從而當清潔裝置中觸發所述高振幅壓力波時,清潔裝置的殼體主體在遠離鍋爐的縱向上被彈性地擋住,並能被帶回初始位置。
同時,有利的是,可以在不完全拆卸設備的情況下進行維護。最後,本申請的另一個目的是防止來自鍋爐的腐蝕性氣體透過中空圓柱體流向排放口,進而流向活塞閥座。
每個阻尼單元皆可有利地具有可以氣動或液壓方式加以控制的阻尼缸以及可從該阻尼缸伸出的活塞,從而形成回縮單元,特別是在清潔裝置可回縮地懸掛於上方滑車的情況下,可用該回縮單元拉回清潔裝置。
該等阻尼單元分別包括較佳旋轉對稱地圍繞清潔裝置的管子設置的液壓阻尼器。其中,阻尼單元的液壓阻尼器可進一步具有兩個沿縱向排列的拉伸彈簧/壓縮彈簧,該等拉伸彈簧/壓縮彈簧插設在鍋爐側緊固法蘭與阻尼板之間或中間板與阻尼板之間,其中殼體主體藉由第一縱桿剛性地緊固在中間板上,阻尼板藉由第二縱桿剛性地緊固在鍋爐側緊固法蘭上,其中在阻尼板與中間板之間沿縱向設有圍繞中空圓柱形噴嘴的附加液壓阻尼器。
在此情況下,每個阻尼單元的兩個沿縱向排列的拉伸彈簧/壓縮彈簧皆可有利地圍繞其中一根第二縱桿佈置,並且直接支撐在中間板上或支撐在此中間板上面向拉伸彈簧/壓縮彈簧的襯套上,而對應的第二縱桿則穿過中間板上的開口。具體來說,該等彈簧為在待機位置上被預拉緊的壓縮彈簧。
在阻尼單元的另一有利技術方案中,阻尼單元由排成一列的環體狀或輪胎狀彈性體組成,而非由拉伸彈簧/壓縮彈簧組成,該等彈性體分別圍繞其中一根第二縱桿佈置,並且直接支撐在中間板上或支撐在此中間板上面向直接相鄰之彈性體的襯套上,而對應的第二縱桿則穿過中間板上的開口。具體來說,該等彈性體可為共聚酯彈性體。每兩個彈性體之間可設置作為墊片的間隔件,特別是金屬片,第二縱桿可被中空的徑向導引管包圍,彈性體的內緣(=環體之向內指向對稱軸的內貫穿開口)抵頂該導引管,故彈性體在其縱軸周圍僅具有較小間隙。
鍋爐側緊固法蘭可以是一體式或複合式封閉殼體的一部分,該封閉殼體在與緊固法蘭相對的縱向末端上具有可固定在鍋爐上的鍋爐壁法蘭。
封閉殼體可具有導引管,中空圓柱形噴嘴在該導引管中自由地受導引,從而使該噴嘴可單獨回縮。
在緊固裝置中可藉由以下方式實現對導引管和噴嘴的冷卻保護:導引管採用具有內空腔的雙壁設計,該內空腔被設置成從導引管遠離鍋爐的饋送點呈螺旋狀延伸至導引管的前緣,該內空腔可由佈置在封閉殼體外部的流體源饋送冷卻流體,導引管之指向鍋爐壁的壁或前緣具有用於排出冷卻流體的開口。藉此,當發生脈衝事件時,即有清潔脈衝通過時,導引管將為鍋爐壁的貫穿開口提供保護。
其中,鍋爐側緊固法蘭可有利地在中空圓柱形噴嘴的縱向上相對於鍋爐壁法蘭來回運動,其中導引管處於向後的待機位置時可至少部分地從鍋爐壁上的開口中縮回。這使得鍋爐氣體只能部分地侵蝕導引管。
為了保護噴嘴,並且藉由將清潔裝置與緊固裝置分開以簡化維護,可在封閉殼體的內腔中設置封閉蓋,該封閉蓋由兩到四個封閉翼板組成,該等封閉翼板可分別圍繞一個沿切向橫向於縱軸佈置的軸承軸樞轉,以便在中空圓柱形噴嘴推進時以朝向封閉殼體的內壁樞轉之方式被前緣打開。其中,此等翼板在縱向上的佈置方式使得被主動冷卻的導引管位於翼板前面,並且在縱向上位於翼板與鍋爐壁之間。
其中,封閉翼板可採用具有內空腔的雙壁設計,其中該內空腔可由佈置在封閉殼體外部的流體源饋送冷卻流體,封閉翼板之指向鍋爐壁的壁具有用於排出冷卻流體的開口,從而使封閉翼板自身亦可免受鍋爐中的溫度和腐蝕性介質之影響。
若在殼體本體上方為緊固裝置設置樞軸,該樞軸橫向於清潔裝置的中空圓柱形噴嘴的縱軸定向,並且殼體本體藉由擺臂懸掛在該樞軸上,便可以簡單的方式吸收清潔裝置的反沖,其中擺動運動將較大的回返運動與較小的高度偏移相結合。
若樞軸緊固在滑車上,該滑車可在設於中空圓柱形噴嘴上方的滑車型材上沿此中空圓柱形噴嘴的縱向移動,則可進一步以簡單的方式實現清潔裝置的回縮可能性,這特別是在阻尼單元採用主動式氣動或液壓升降缸的情況下可以實現。
在附屬請求項中提供進一步的實施方式。
圖1示出根據本發明一個實施例之鍋爐清潔裝置的示意性側視圖,該鍋爐清潔裝置包括衝擊波發生器10,其以彈性方式緊固在鍋爐20上。「以彈性方式」在此係指衝擊波發生器10並非剛性地緊固在鍋爐壁20上,而是可在待產生的衝擊波的縱向上彈性地運動。衝擊波發生器10具有中空圓柱體19,此衝擊波發生器10所產生的壓力波由該中空圓柱體傳導到鍋爐中。此中空圓柱體19插設在鍋爐接頭31中。鍋爐接頭31與鍋爐壁法蘭30連接,該鍋爐壁法蘭係從外部放置在鍋爐壁20上,並與鍋爐壁20固定連接。鍋爐通道穿過鍋爐壁20。鍋爐接頭31在沿中空圓柱體19的縱向與鍋爐壁法蘭30相對的一側具有緊固法蘭32。因此,此鍋爐側緊固法蘭32係透過導引管38直接且剛性地與鍋爐壁法蘭30連接。清潔裝置側緊固法蘭40與鍋爐側緊固法蘭32固定連接,並且藉由一系列(在此為三根)第二縱桿154或拉桿保持住衝擊波發生器10,該等拉桿上套設有阻尼彈簧組150、156。其中,每個阻尼單元150、156皆具有兩個沿縱向排列的拉伸彈簧/壓縮彈簧150、156,該等拉伸彈簧/壓縮彈簧分別插設在鍋爐側緊固法蘭與中間板151之間以及中間板151與阻尼板152之間。彈簧150、156直接支撐在中間板151上,或支撐在此中間板151上面向彈簧末端的襯套157上,而對應的第二縱桿154則穿過中間板151上的開口。由於殼體主體10藉由第一縱桿155剛性地緊固在中間板151上,阻尼板152藉由第二縱桿154剛性地緊固在鍋爐側緊固法蘭上,因此,清潔脈衝會導致液壓缸發生壓縮,而後返回,並吸收大部分的反衝力,其餘部分則由彈簧組吸收。
三個阻尼彈簧組150、156在周向上以120度的角距圍繞中空圓柱體19佈置。也可以是四個或更多個(例如六個或八個)這樣的組件較佳採用等角距佈置方式。除阻尼彈簧組150、156外,在中間板151與阻尼板之間還設有液壓阻尼器250。液壓阻尼器250的數量可以是此處三個阻尼彈簧組150、156之間各一個或兩個,即總共為三個或六個。若阻尼彈簧組150的數量為四個、六個或八個,則同樣數量的液壓阻尼器250亦可儘可能地被佈置成彼此隔開相同的角距。液壓阻尼器250所吸收的反沖能通常介於50%與90%之間,多數時候在75%以上與90%之間,例如介於80%與90%之間。與彈簧組150、156的螺旋彈簧相比,液壓阻尼器250的優點還在於反衝力在衝程上分佈均勻。
當衝擊波發生器10的壓力波衝擊在縱向上穿過中空圓柱體19的管子經鍋爐壁20傳導到鍋爐中時,液壓阻尼器250由於阻尼器中的流動動力學特性而被衝擊波發生器10的反沖拉長或縮短,阻尼彈簧150、156與之平行地被拉伸或壓縮,衝擊波發生器10沿縱向進行遠離鍋爐壁20的運動。
衝擊波發生器10的重量有利地透過保持鏈11由保持槓桿12所承載,保持槓桿12藉由水平樞軸13緊固在承載框架14上,該承載框架同樣在中空圓柱體19的縱向上藉由滑車16可縱向移動地緊固在滑車型材15上。保持鏈11具有一定長度,使得衝擊波發生器10的對稱軸或縱軸與鍋爐接頭31和鍋爐壁法蘭30的對稱軸或縱軸相一致,即相重合。因此,衝擊波係圍繞著與鍋爐通道軸線相同的軸線被釋放,從而以理想方式吸收反沖。
滑車型材15的軸線有利地被設置在豎直定向的平面內,該平面亦包括衝擊波發生器10的上述縱軸。藉此可直接從鍋爐接頭31中向後拉出帶有中空圓柱體19的衝擊波發生器單元。
圖2示出根據本發明另一實施例之鍋爐清潔裝置的示意性側視圖。如同在根據圖1的實施方案中,清潔管19具有較大直徑。術語「較大直徑」在此應與根據圖5的實施方案相比較來看。
在所有的圖中,相同的特徵皆用相同的符號標示。根據圖1和圖2的兩個裝置之間的區別特別在於支承和阻尼的方式。根據圖1的實施方案具有一系列圍繞圓周佈置的阻尼彈簧組150、156,此處則是以120°的角距設置三個阻尼缸50。此等阻尼缸50的功能與液壓阻尼器相同。只是未設置彈簧組。在根據圖2的實施方案中,圖1的鍋爐側緊固法蘭32-鍋爐接頭31-鍋爐壁法蘭30之組合被具有相同功能的封閉殼體60所取代。另一區別在於,在圓周上以120°的間距設置了空氣端口70,該等空氣端口與封閉蓋80處於作用性連接,在進一步的描述中將對其進行詳細說明。封閉殼體60在其內側具有封閉蓋80的如下所述之120度封閉件81。
在此基本呈三角形凸出狀的清潔裝置側緊固法蘭40在其角隅處接收三個阻尼缸50的支座。在相對側上從阻尼缸50中伸出的活塞51緊固在衝擊波發生器10上,該衝擊波發生器在此僅示意性地呈現為一個簡單的圓柱體。換言之,衝擊波發生器10的重量將以此方式以相應的力矩作用於緊固法蘭40。阻尼缸50亦可藉由圖2中未示出的支撐板支撐在連接管43上,支撐板上設有用於此等阻尼缸50的穿孔以及用於該連接管的中心孔。
中空圓柱體19插設在連接管43中。儘管中空圓柱體亦能藉由間隙來傳遞衝擊波發生器10的重量,且在此過程中發生傾斜,但較佳為自由地插設在管子43中。當衝擊波發生器10觸發爆炸來清潔鍋爐時,衝擊波將沿著清潔裝置的縱向穿過中空圓柱體19,同時透過反沖使衝擊波發生器10沿與鍋爐壁20相反的方向運動。在此過程中,阻尼缸50對此運動有阻尼作用,並且在第一個大振幅後將衝擊波發生器再度拉回。具體來說,這可藉由作為液壓缸的主動式阻尼缸50來實現,其活塞51可在相應控制下回縮和伸出。
與阻尼彈簧150相比,使用阻尼缸50的另一個優點將在對圖8A至圖8C進行描述時顯現出來。
圖3示出根據圖1之鍋爐清潔裝置的透視圖。這也包括圖4,該圖示出根據圖1之鍋爐清潔裝置的側視圖。三個阻尼彈簧組分成兩個部分由單個的彈簧150、156拉緊在阻尼板152、中間板151與清潔裝置側緊固法蘭40之間。在緊固法蘭40上還能看到一系列的法蘭連接螺絲41,該等法蘭連接螺絲用於將此緊固法蘭40與鍋爐側緊固法蘭32或封閉殼體60的相應法蘭緊固在一起。換言之,具有內部封閉蓋和/或通風功能的封閉殼體60亦可與根據圖3的結構一起使用,但惟有結合根據圖2的可回縮發生器10才能獲得更多優點。其中,阻尼彈簧150、156穿過阻尼板152和緊固法蘭40上的開口,並且分別在外側被拉緊。中間板151上設有供第二拉桿154穿過的開口,該等第二拉桿分別抵頂設於中間板151兩側的襯套157,該襯套將兩個部分對阻尼板152和緊固法蘭40的彈簧作用分開。
液壓阻尼器250佈置在阻尼板152與中間板151之間,因為第一個反沖須由液壓阻尼器吸收,而較弱的彈簧僅需引回在此情況下被壓縮的液壓阻尼器。
以衝擊波發生器10上的緊固點153為起點的一系列(在此為六根)第一拉桿155彼此隔開60度角距地與中間板151固定連接,例如以縮小的橫截面穿過中間板151上的相應孔洞,並且在位於第一拉桿155的每個末端處的外螺紋上用螺絲固定。
衝擊波發生器10被觸發時進行遠離鍋爐壁20的運動,並且透過拉桿155對中間板151施加拉力,使得靠近緊固法蘭的右側阻尼彈簧150被拉伸。與此同時,左側的阻尼板側阻尼彈簧156以及液壓阻尼器250縮短,從而在衝擊波發生器10達到與鍋爐壁20的最大距離後,發生相反方向的阻尼運動。其中,阻尼彈簧150、156和液壓阻尼器250的設計方式是使振盪運動儘可能地小。
液壓阻尼器250的一側緊固在阻尼板152中,在中間板151一側則藉由活塞和包圍該活塞的彈簧(組件251)抵頂該中間板。
在阻尼板152與中間板151之間設有與彈簧156平行的液壓阻尼器250,該等液壓阻尼器在能量吸收量相同的情況下能減小峰值力。
從圖3中還可看出,中空圓柱體19的直徑使其以較小的間隙穿過緊固法蘭40、中間板151和阻尼板152的內徑。因此,該直徑為可與此清潔裝置一起使用的中空圓柱體19的最大直徑。
圖5示出根據圖2之鍋爐清潔裝置的示意性側視圖,但其清潔管190的直徑較小,圖6則為根據圖5之鍋爐清潔裝置的透視圖。根據圖5,將衝擊波發生器10緊固在緊固法蘭40上的所有特徵皆與根據圖3的特徵相同,唯一的區別是排氣管190採用了不同設計,該排氣管在此具有小得多的直徑。因此,從中空圓柱體190的外側到阻尼板152、中間板151和法蘭40的內徑的距離大得多。僅需注意的是,在緊固法蘭40或相應的封閉殼體60上設有內蓋板,該內蓋板具有適配的中央開口42,該開口以較小的間隙包圍管子190,且可用密封件方便地進行密封。在較佳實施方式中,緊固法蘭40和蓋板42是一體的,換言之,緊固法蘭40具有與所示蓋板42相一致的內徑,並且係根據管徑進行選擇與安裝。
圖14示出如圖4或圖6所示之阻尼單元的組裝組的局部剖面側視圖。液壓阻尼器250被顯示為緊固在板件152中。
圖7示出根據圖2之鍋爐清潔裝置的示意性局部剖面側視圖。圖8A示出根據圖2之鍋爐清潔裝置處於待機模式(即備用位置)時同樣的示意性局部剖面側視圖。圖8A相當於按比例縮小後的圖7。圖8B示出根據圖8A之鍋爐清潔裝置處於清潔模式(即當清潔裝置處於推進位置)時的示意性局部剖面側視圖。由於阻尼距離小,圖8B顯示的是衝擊波衝擊前、衝擊時還是衝擊後的清潔裝置,這基本上是不重要的。圖8C示出根據圖8A之鍋爐清潔裝置處於部分拆卸的維護位置(即當清潔裝置處於回縮位置)時的示意性局部剖面側視圖。為此,圖9示出根據圖7之鍋爐清潔裝置的封閉蓋80的示意性透視圖,該封閉蓋具有三個120度分段式封閉件81。
如圖7的詳細視圖所示,在形成封閉殼體60之內肩的緊固法蘭40的內側,閉合的封閉蓋80插設在朝鍋爐壁20方向逐漸變細的封閉殼體60的內腔中。閉合的封閉蓋80形成一個朝鍋爐壁20方向伸出的凸圓錐體。該封閉蓋由三個各覆蓋120度之角度範圍的120度封閉件81組成,該等120度封閉件可繞其樞軸從圖7和圖9所示的閉合位置樞轉到圖12C所示的完全打開位置。120度封閉件81可圍繞位於一個平面內的、與縱軸隔開預定距離的切向軸樞轉,其中所述平面垂直於封閉殼體60的縱軸。此等切向軸由中空的軸承軸84定義。每個中空軸承軸84上皆套設有兩個滑動柱82以及位於兩個滑動柱之間的復位彈簧83,該復位彈簧用於使120度封閉件81的打開的分段返回封閉位置。
在圖8A中,衝擊波發生器10處於待機位置,在該待機位置上,鍋爐中進行著其餘的工作程序。圖8B則示出藉由縮短阻尼缸50中的活塞51而實現的衝擊波發生器10之向前運動,其中中空圓柱體19在導引管38中朝鍋爐壁20方向推進,在此過程中,中空圓柱體19的前緣抵頂120度封閉件81的側表面,並克服復位彈簧83的彈力而同步打開此等120度封閉件。在圖8B中,中空圓柱體的前緣已略微越過鍋爐壁20而伸入鍋爐中。
封閉殼體60的內部形狀係從設有軸承軸84的肩部到殼體60的鍋爐壁法蘭30逐漸變細,如此一來,當衝擊波穿過在導引管38中受導引的中空圓柱體19時,封閉件81向外的側面和表面可定位在此加寬的後部空間中。
圖8C示意性地示出被拆卸的衝擊波發生器10,其中帶有整合式封閉蓋80的封閉殼體60藉由鍋爐壁法蘭30牢固地緊固在鍋爐壁20上。阻尼缸50則被拆開並單獨示出,在進一步的延長部分中,衝擊波發生器10連同安裝在其上的中空圓柱體19一起被示出。較佳地,帶有中空圓柱體19的衝擊波發生器10藉由圖1所示的保持鏈11、樞轉臂12、滑車16等元件懸掛在滑車型材15上。若帶有中空圓柱體19的衝擊波發生器10的重量不平衡,則可在單一鏈條11之外設置其他的緊固鏈或緊固桿。
圖9示出根據圖7或圖8A之鍋爐清潔裝置的120度分段式封閉件80的示意性透視圖。在平面圖中基本呈三角形的封閉元件81以連接邊緣相抵接,並且在朝鍋爐壁20方向凸出的尖端處收尾。朝向鍋爐壁20,從而朝向鍋爐的表面具有多個用於灌輸冷卻(Infusionskühlung)的開口85。換言之,每個封閉元件81皆具有延伸至滑動柱82的雙壁結構,如此便可透過空氣端口70和中空軸承軸84為每個單一的封閉元件81施加冷卻用環境空氣或相應的氣體。此等在壓力下流入中空軸承軸84的氣體將透過開口85進入鍋爐壁20的開口空間。
在此情況下,圖10示出根據圖9之120度分段式封閉件81的示意性局部剖面透視圖。符號71被用來標示氣體流動方向,進而標示體積流量,該體積流量在空氣端口70處進入中空軸承軸84,而後在同樣採用中空設計且具有通往中空軸承軸84之開口的滑動柱82處透過中空軸承軸84的壁上的相應穿孔進入雙壁封閉元件81中的空腔中,隨後經開口85排出。在封閉元件81的實施例中設有加強筋86。
圖11示出根據圖10之120度分段式封閉件80的分段81的示意性局部透明透視圖。該圖中特別繪示了規則分佈的開口85以及基本沿徑向延伸的加強條86。從滑動柱82與封閉元件81之間的銜接部厚度上可看出用於體積流量71的通路。
圖12A上部為側視圖,左側為120度分段式封閉件在封閉殼體區域內的俯視圖,右側為從鍋爐內部看向處於待機或維護位置時(即鍋爐正常運行時)閉合的120度分段式封閉件80的平面圖。圖12B上部為側視圖,左側為120度分段式封閉件81在封閉殼體60區域內的俯視圖,右側為從鍋爐內部看向在備用位置與清潔位置之間轉換時部分打開的120度分段式封閉件81的平面圖;圖12C上部為側視圖,左側為120度分段式封閉件81在封閉殼體60區域內的俯視圖,右側為從鍋爐內部看向到達清潔位置時、在清潔過程中或不久之後打開著的120度分段式封閉件的平面圖。由此一系列圖式中可以看出,封閉元件81完全打開,以便中空圓柱體19能穿過該等封閉元件。
在此過程中,各單一封閉元件81被中空圓柱體19的前緣推開,直至封閉元件的尖端貼靠中空圓柱體19的外側,中空圓柱體則視情況進一步推進到鍋爐壁區域。
圖13示出用於導引管38的通風裝置的透視性側視圖。緊固法蘭32在此緊固於經修改的封閉殼體60'上,該封閉殼體與鍋爐壁法蘭30連接,但相對於鍋爐壁法蘭可縱向移動。為此,密封孔板35與導引管的外套相對設置。為此,鍋爐壁法蘭30上裝有孔板法蘭34,該孔板法蘭在其朝向鍋爐20的一側具有可供孔板35插入的容置部。孔板35包圍導引管38,並且可以特別是在高度上移動,從而可跟隨鍋爐的膨脹,進而可跟隨鍋爐壁20上的貫穿開口22相對於導引管38的高度變化。這會使作用於緊固法蘭32的反衝力機械解耦,該反衝力通常作用於鍋爐壁20,此時則作用在單獨支撐的封閉殼體60'上,其中由於溫度或組裝所造成的相對於導引管38之對準誤差可被有間隙地進行安裝的可移動板件35吸收。
導引管38本身是雙壁的,並且具有螺旋形的內空腔36。也可以說,在導引管38的兩壁之間插設有螺旋形的中間壁,該中間壁允許在緊固法蘭32區域內透過此處未示出的空氣端口70吹入空氣,該空氣在導引管38的雙壁之間朝鍋爐方向運動並被加熱,最後在鍋爐壁20上的穿孔出口處進入鍋爐。
在鍋爐壁與導引管38之間存在圓柱形縫隙37,該縫隙37相對於衝擊波發生器10被孔板35封閉。處於推進位置的中空圓柱體19總是被導引管38包圍,並且被空氣體積流量所冷卻。
為此,導引管38自身配設法蘭33,該法蘭在由容置法蘭29定義的容置部中與殼體60'的緊固法蘭32固定連接。其中,在容置法蘭29中視情況設有一個或多個用於冷卻流體的通道,該冷卻流體可在此位置上進入法蘭33並透過該法蘭被送入導引管38。
在一個圖中未示出的實施方案中,設有用來實現導引管38的回縮的伸縮式附件,其中該回縮機構可以是氣動或液壓的。藉由短暫地推進到圖13所示的位置,而後在清潔脈衝後進行回縮,即使在鍋爐中菸氣溫度很高的情況下,導引管38亦保持足夠低的受熱程度,同時為通常採用多孔設計的鍋爐壁20提供保護,使其免受清潔脈衝的影響。另一方面,在各個清潔脈衝之間,導引管38至少部分地從鍋爐壁開口22縮回,因此基本上只有導引管38的前緣39曝露於鍋爐的內容氣體(Inhaltsgas),因為通常不會與導引管的內部發生氣體交換。
圖15示出根據另一實施例的用於鍋爐清潔裝置之緊固裝置的示意性透視圖,該緊固裝置在阻尼單元中具有彈性體350。圖16則為如圖15所示之鍋爐清潔裝置的側視圖。最後,圖17示出由彈性體350建構而成的阻尼單元與可選導引管353之組裝組的部分側視剖面圖。
在阻尼單元的另一有利技術方案中,該等阻尼單元由排成一列的環體狀或輪胎狀彈性體350組成,該等彈性體分別圍繞第二縱桿或拉桿354中的一根佈置,並且直接支撐在中間板151上或支撐在此中間板151上面向直接相鄰之彈性體350的襯套352(如襯套157)上,而對應的第二縱桿354則穿過中間板151上的開口。具體來說,以90度的角距設置四個這樣的阻尼單元,該等阻尼單元各具有二乘以七個位於相應的四根縱桿354上之彈性體350。在此等四根縱桿354之間各設有兩根與其他實施例相同的第一拉桿155,即在中間板151與帶有阻尼板152的清潔裝置殼體之間。具體而言,彈性體350為共聚酯彈性體。每兩個彈性體350之間可設置間隔件351,特別是金屬片,第二縱桿354可被中空的徑向導引管353包圍,彈性體350的內緣抵頂該導引管,因此以導引管353和彈性體350的中心軸355為參照,彈性體350基本上無間隙。
10:衝擊波發生器 11:保持鏈 12:保持槓桿 13:樞軸 14:承載框架 15:滑車型材 16:滑車 19:中空圓柱體/排氣管 20:鍋爐壁 22:鍋爐壁開口 29:孔板法蘭 30:鍋爐壁法蘭 31:鍋爐接頭 32:鍋爐側緊固法蘭 33:導引管法蘭 34:孔板法蘭 35:孔板 36:螺旋形的內腔狹縫 37:圓柱形縫隙 38:導引管 39:前緣 40:清潔裝置側緊固法蘭 41:法蘭連接螺絲 42:蓋板 43:連接管 44:密封件 50:阻尼缸/位移缸 51:活塞 60:封閉殼體 60':封閉殼體 70:空氣端口 71:氣體流動方向 80:封閉蓋 81:120度封閉件 82:滑動柱 83:復位彈簧 84:中空的軸承軸 85:隙透冷卻開口 86:加強筋 150:阻尼彈簧 151:中間板 152:阻尼板 153:緊固點 154:第二拉桿 155:第一拉桿 156:阻尼彈簧 157:襯套 190:中空圓柱體/排氣管 250:液壓阻尼器 251:液壓挺桿 252:液壓阻尼器彈簧 350:彈性體 351:間隔件 352:襯套 353:導引管 354:第二拉桿 355:中心軸
下面將參照圖式對本發明的較佳實施方式進行描述,該等圖式僅用於說明,而不應被解讀成限制性的。在圖式中: [圖1]為根據本發明一個實施例之鍋爐清潔裝置的緊固裝置的示意性側視圖,該鍋爐清潔裝置具有直徑較大的清潔管; [圖2]為根據本發明另一實施例之鍋爐清潔裝置的緊固裝置的示意性側視圖; [圖3]為根據圖1之鍋爐清潔裝置的透視圖; [圖4]為根據圖1之鍋爐清潔裝置的側視圖; [圖5]為根據圖2之鍋爐清潔裝置的示意性側視圖,但其清潔管的直徑小於圖1所示的實施方案; [圖6]為根據圖5之鍋爐清潔裝置的透視圖; [圖7]為根據圖2之鍋爐清潔裝置的示意性局部剖面側視圖; [圖8A]為根據圖2之鍋爐清潔裝置處於待機模式(即備用位置)時的示意性局部剖面側視圖; [圖8B]為根據圖8A之鍋爐清潔裝置處於清潔模式(即推進位置)時的示意性局部剖面側視圖; [圖8C]為根據圖8A之鍋爐清潔裝置處於部分拆卸的維護位置(即回縮位置)時的示意性局部剖面側視圖; [圖9]為根據圖7之鍋爐清潔裝置的120度分段式封閉件的示意性透視圖; [圖10]為根據圖9之120度分段式封閉件的示意性局部剖面透視圖; [圖11]為根據圖10之120度分段式封閉件的一段的示意性局部透明透視圖; [圖12A]上部為側視圖,左側為120度分段式封閉件在封閉殼體區域內的俯視圖,右側為從鍋爐內部看向處於待機或維護位置時閉合的120度分段式封閉件的平面圖; [圖12B]上部為側視圖,左側為120度分段式封閉件在封閉殼體區域內的俯視圖,右側為從鍋爐內部看向在備用位置與清潔位置之間轉換時部分打開的120度分段式封閉件的平面圖; [圖12C]上部為側視圖,左側為120度分段式封閉件在封閉殼體區域內的俯視圖,右側為從鍋爐內部看向處於清潔位置時打開的120度分段式封閉件的平面圖; [圖13]為用於導引管的通風裝置的透視性側視圖; [圖14]為如圖4或圖6所示之阻尼單元的組裝組(Montagegruppe)的局部剖面側視圖; [圖15]為根據另一實施例之鍋爐清潔裝置的緊固裝置的示意性透視圖,該緊固裝置在阻尼單元中具有彈性體; [圖16]為圖15所示之鍋爐清潔裝置的側視圖;以及 [圖17]為彈性體與設置在縱桿周圍的可選導引管之組裝組的部分側視剖面圖。
10:衝擊波發生器
11:保持鏈
12:保持槓桿
13:樞軸
14:承載框架
15:滑車型材
16:滑車
19:中空圓柱體/排氣管
20:鍋爐壁
30:鍋爐壁法蘭
31:鍋爐接頭
32:鍋爐側緊固法蘭
40:清潔裝置側緊固法蘭
150:阻尼彈簧
156:阻尼彈簧
250:液壓阻尼器

Claims (13)

  1. 一種用於清潔裝置的緊固裝置,該清潔裝置基於用中空圓柱形噴嘴(19)將高振幅壓力波透過鍋爐壁(20)上的開口引入待清潔的鍋爐,其中該清潔裝置的殼體主體(10)可藉由鍋爐側緊固法蘭(30、32)緊固在該鍋爐壁(20)上,其中該清潔裝置的中空圓柱形噴嘴(19)的縱向有利地與該鍋爐壁(20)上的開口同心,並與鍋爐軸線正交,其特徵在於,設有一系列阻尼單元(50;150、156;250;350),該等阻尼單元在該清潔裝置的中空圓柱形噴嘴(19)的縱軸上以規則的角距圍繞該噴嘴佈置,並且分別以一個自由端緊固在該鍋爐側緊固法蘭(30、32、40)上,以另一個自由端緊固在該殼體主體(10)上,從而當該清潔裝置中觸發該所述高振幅壓力波時,該清潔裝置的殼體主體(10)在遠離該鍋爐的縱向上被彈性地擋住,並能被帶回初始位置。
  2. 如請求項1所述之緊固裝置,其特徵在於,該等阻尼單元(50; 250)包括液壓阻尼器。
  3. 如請求項1或2所述之緊固裝置,其特徵在於,每個阻尼單元(50)皆具有可以氣動或液壓方式加以控制的阻尼缸以及可從該阻尼缸伸出的活塞(51)。
  4. 如請求項1所述之緊固裝置,其特徵在於,每個阻尼單元皆具有兩個沿縱向排列的拉伸彈簧/壓縮彈簧(150、156)或具有兩組多個沿縱向排列的環體狀彈性體(350),該等拉伸彈簧/壓縮彈簧或彈性體插設在該鍋爐側緊固法蘭(30、32、40)與中間板(151)之間或該中間板(151)與阻尼板(152)之間,該殼體主體(10)藉由第一縱桿(155)剛性地緊固在該中間板(151)上,該阻尼板(152)藉由第二縱桿(154)剛性地緊固在該鍋爐側緊固法蘭(30、32、40)上,在採用拉伸彈簧/壓縮彈簧(150、156)的情況下,在該阻尼板(152)與該中間板(151)之間沿縱向設有圍繞該中空圓柱形噴嘴(19)的附加液壓阻尼器(250)。
  5. 如請求項4所述之緊固裝置,其特徵在於,每個阻尼單元的該等兩個沿縱向排列的拉伸彈簧/壓縮彈簧(150、156)或該組環體狀彈性體(350)皆圍繞該等第二縱桿(154)中的一根佈置,並且直接支撐在該中間板(151)上或支撐在此中間板(151)上面向該等拉伸彈簧/壓縮彈簧(150、156)或該組環體狀彈性體(350)的襯套(157、352)上,而對應的第二縱桿(154)則穿過該中間板(151)上的開口。
  6. 如請求項1至5中任一項所述之緊固裝置,其特徵在於,該鍋爐側緊固法蘭(40)為封閉殼體(60、60')的一部分,該封閉殼體在與該緊固法蘭(32)相對的縱向末端上具有可固定在該鍋爐上的鍋爐壁法蘭(30)。
  7. 如請求項6所述之緊固裝置,其特徵在於,該封閉殼體(60、60')具有導引管(38),該中空圓柱形噴嘴(19)在該導引管中自由地受導引。
  8. 如請求項7所述之緊固裝置,其特徵在於,該導引管(38)採用具有內空腔的雙壁設計,該內空腔被設置成從該導引管(38)遠離該鍋爐的饋送點呈螺旋狀延伸至該導引管(38)的前緣(39),該內空腔可由佈置在該封閉殼體(60)外部的流體源饋送冷卻流體,該導引管(38)之指向該鍋爐壁的壁或該前緣(39)具有用於排出該冷卻流體的開口。
  9. 如請求項8所述之緊固裝置,其特徵在於,該導引管(38)可在該中空圓柱形噴嘴(19)的縱向上相對於該鍋爐壁法蘭(30)進行運動,其中該導引管(38)處於向後的待機位置時可至少部分地從該鍋爐壁(20)上的開口(22)中縮回。
  10. 如請求項6至9中任一項所述之緊固裝置,其特徵在於,在該封閉殼體(60、60')的內腔中設有封閉蓋(80),該封閉蓋由兩到四個封閉翼板(81)組成,該等封閉翼板可分別圍繞一個沿切向橫向於該縱軸佈置的軸承軸(84)樞轉,以便在該中空圓柱形噴嘴(19)推進時以朝向該封閉殼體(60、60')的內壁樞轉之方式被該前緣打開。
  11. 如請求項10所述之緊固裝置,其特徵在於,該等封閉翼板(81)採用具有內空腔的雙壁設計,該內空腔可由佈置在該封閉殼體(60、60')外部的流體源饋送冷卻流體,該等封閉翼板(81)之指向該鍋爐壁的壁具有用於排出該冷卻流體的開口。
  12. 如請求項1至11中任一項所述之緊固裝置,其特徵在於,該緊固裝置具有佈置於該殼體本體(10)上方的樞軸(13),該樞軸橫向於該中空圓柱形噴嘴(19)的縱軸定向,並且該殼體本體(10)藉由擺臂(11)懸掛在該樞軸上。
  13. 如請求項12所述之緊固裝置,其特徵在於,該樞軸(13)緊固在滑車(16)上,該滑車可在設於該中空圓柱形噴嘴(19)上方的滑車型材上沿此中空圓柱形噴嘴(19)的縱向移動。
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