устройство для крепления на стенке топки трубопровода для выхода в кессон

Формула изобретения

1. Устройство крепления на стенке топки трубопровода для выхода в кессон, подвергающийся воздействию температуры и давления, отличающихся от температуры и давления, воздействию которых подвергается данная топка, причем упомянутая стенка топки содержит экран, располагающийся снаружи и выполненный из металла, внутренний слой, выполненный из огнеупорного материала, а также отверстие для трубопровода, отличающееся тем, что это устройство содержит наружное средство для жесткого закрепления трубопровода на экране, внутреннюю металлическую направляющую трубку, надетую на трубопровод, один конец которой вставлен между кромкой отверстия и трубопроводом, а другой ее конец имеет наружную резьбу, причем на этой направляющей трубке размещена жестко связанная с ней жесткая шайба, взаимодействующая одним торцом с внутренней поверхностью внутреннего огнеупорного слоя стенки топки и вторым торцом со стенкой кессона, в которой выполнено отверстие, размеры которого превышают размеры поперечного сечения направляющей трубки, и герметизирующее устройство, прижатое к стенке кессона при помощи гайки, навинченной на резьбовой конец направляющей трубки.

2. Устройство крепления по п.1, отличающееся тем, что герметизирующее устройство представляет собой упругую шайбу конической формы, наружный диаметр которой превышает наибольший поперечный размер отверстия, проделанного в стенке кессона.

3. Устройство крепления по п.1 или 2, отличающееся тем, что навинченная и затянутая соответствующим образом гайка приварена к направляющей трубке.

4. Устройство крепления по любому из пп.1 - 3, отличающееся тем, что средство жесткого соединения представляет собой наружный металлический патрубок, приваренный к металлическому экрану, в котором расположен и связан с ним сварным соединением трубопровод.

5. Устройство крепления по любому из пп.1 - 4, отличающееся тем, что жесткая шайба приварена к направляющей трубке.

Описание изобретения к патенту

Изобретение касается устройства крепления на стенке топки сквозного трубопровода, предназначенного для выхода в кессон.

Более конкретно, данное изобретение касается крепления при помощи специальных средств на стенке топки трубопровода, проходящего сквозь эту стенку через отверстие в ней и предназначенного для выхода в кессон, находящийся под давлением и при температуре, отличающихся от давления и температуры, имеющих место в топке, причем упомянутая выше стенка топки содержит наружный металлический экран и внутренний слой, изготовленный из огнеупорного материала.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство крепления на стенке трубопровода для выхода в кессон, подвергающийся воздействию температуры и давления, отличающихся от температуры и давления, воздействию которых подвергается данная топка, причем упомянутая выше стенка топки содержит экран, располагающийся снаружи и выполненный из металла, и внутренний слой, выполненный из огнеупорного материала, а также выполненное в стенке отверстие для трубопровода (см. патент US 4418650, F 22 B 1/00, 06.12.83).

Однако данное устройство не обеспечивает требуемую герметичность по отношению к топке и по отношению к кессону, а также дифференциальное расширение стенки топки и стенки кессона, связанных между собой трубопроводом и подверженных воздействию разных по величине давлений и температур.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является создание такого устройства крепления трубопровода на стенке топки, которое обеспечивает проход данного трубопровода сквозь эту стенку, герметичность по отношению к топке и по отношению к кессону, а также дифференциальное расширение стенки топки и стенки кессона, связанных между собой трубопроводом и подверженных воздействию разных по величине давлений и температур, при этом такое устройство должно быть надежным и простым в реализации.

Решение указанной задачи достигается за счет того, что устройство крепления на стенке топки трубопровода для выхода в кессон, подвергающийся воздействию температуры и давления, отличающийся от температуры и давления, воздействию которых подвергается данная топка, причем упомянутая выше стенка топки содержит экран, располагающийся снаружи и выполненный из металла, внутренний слой, выполненный из огнеупорного материала, а также отверстие для трубопровода, при этом устройство содержит наружное средство для жесткого закрепления трубопровода на экране, внутреннюю металлическую направляющую трубу, надетую на трубопровод, один конец которой вставлен между кромкой отверстия и трубопроводом, а другой ее конец имеет наружную резьбу, причем на этой направляющей трубке размещена жестко связанная с этой трубкой жесткая шайба, взаимодействующая одним торцом с внутренней поверхностью внутреннего огнеупорного слоя стенки топки и вторым торцом - со стенкой кессона, в которой выполнено отверстие, размеры которого превышают размеры поперечного сечения направляющей трубки, и герметизирующее устройство, прижатое к стенке кессона при помощи гайки, навинченной на резьбовой конец направляющей трубки.

В соответствии с предпочтительным вариантом практической реализации предлагаемого изобретения устройство крепления трубопровода на стенке топки отличается тем, что элемент герметизации представляет собой упругую шайбу конической формы, наружный диаметр которой превышает наибольший поперечный размер отверстия, проделанного в стенке кессона.

В предпочтительном варианте реализации навинченная и затянутая соответствующим образом гайка приварена к направляющей трубке, средство жесткого соединения представляет собой наружный металлический патрубок, приваренный к металлическому экрану, в котором расположен и связан с ним сварным соединением трубопровод.

Упомянутая выше жесткая шайба приварена к направляющей трубке.

Стенка топки обычно образована наружным экраном, состоящим из трубок теплообменника, соединенных друг с другом плоскими сварными ребрами, и внутренним слоем, изготовленным из огнеупорного материала, в частности, из огнеупорного бетона.

Такое устройство крепления трубопровода на стенке топки должно обеспечивать проход данного трубопровода сквозь эту стенку, герметичность по отношению к топке и по отношению к кессону и дифференциальное расширение стенки топки и стенки кессона, связанных между собой данным трубопроводом и подвергающихся воздействию разных по величине давлений и температур. Данное изобретение отличается надежностью и простотой реализации.

На чертеже представлен разрез описываемого устройства крепления на стенке топки трубопровода для выхода в кессон. Данный чертеж иллюстрирует всего лишь один из возможных вариантов практической реализации этого изобретения, являющийся, однако предпочтительным.

Стенка топки содержит наружный экран из трубок 1 теплообменника, связанных между собой плоскими сварными ребрами 2, и внутренний слой 3, изготовленный из огнеупорного материала, например из огнеупорного бетона.

В стенке топки выполнено отверстие 4, предназначенное для прохода трубопровода 5, открывающегося или выходящего в кессон 6, подвергающийся воздействию давления и температуры, отличающихся от давления и температуры, воздействию которых подвергается собственно упомянутая выше топка.

Устройство крепления в соответствии с изобретением предназначено для закрепления на стенке топки трубопровода 5 и стенки 7 кессона 6.

Это устройство крепления характеризуется наличием наружного средства жесткого крепления трубопровода 5 к экрану, образованного в предпочтительном варианте наружным металлическим патрубком 8, приваренным к ребру 2 экрана сварным швом 10. В этом металлическом патрубке размещается трубопровод 5, к которому приваривается этот патрубок 8 при помощи периферийного сварочного шва 9. Этот металлический патрубок 8 обеспечивает продольную фиксацию трубопровода 5.

Устройство крепления в соответствии с изобретением характеризуется также наличием металлической направляющей трубки 11, надетой на трубопровод 5. Один из концов 12 этой направляющей трубки 11 вставлен между кромкой отверстия 4 в стенке топки и трубопроводом 5. Эта направляющая трубка 11 обеспечивает фиксацию трубопровода 5 в боковом направлении.

Другой конец 13 направляющей трубки 11 имеет наружную резьбу и предназначен для навинчивания на нее прижимной гайки 14, как это будет показано ниже.

На направляющей трубке 11 установлена упорная шайба 15, в предпочтительном варианте практической реализации изобретения приваренная к направляющей трубке. Эта шайба упирается во внутреннюю поверхность огнеупорного слоя 3 и к этой шайбе прилегает стенка 7 кессона 6, снабженная отверстием 16, размеры которого превышают размеры поперечного сечения направляющей трубки 11, но меньше размеров поперечного сечения жесткой упорной шайбы 15.

Затем на направляющую трубку 11 надевается упругая металлическая шайба 17, имеющая коническую форму наподобие контровочной шайбы для предотвращения отвинчивания гаек.

Жесткая упругая шайба 17 прижимается к стенке 7 кессона 6 при помощи гайки 14, навинчиваемой на резьбовой конец 13 направляющей трубки 11. Однажды навинченная и затянутая соответствующим образом, эта гайка 14 приваривается к направляющей трубке 11 при помощи сварного шва 18.

Упругая шайба 17 имеет наружный диаметр, превышающий наибольший поперечный размер отверстия 16 в стенке 7 кессона 6. Это отверстие 16 в предпочтительном варианте практической реализации предлагаемого изобретения является круглым и наружный диаметр шайбы 17 превышает, таким образом, диаметр этого отверстия.

Стенка 7 кессона 6 оказывается зажатой между жесткой шайбой 15 и упругой шайбой 17. Таким образом, обеспечивается герметичность между данной топкой и кессоном 6.

Таким же образом обеспечивается и возможность дифференциального расширения между стенкой 7 кессона 6 и стенкой топки.

Предлагаемое устройство крепления предназначено, в частности, для крепления кессона создания кипящего слоя, запитываемого воздухом под давлением при помощи питающего трубопровода, проходящего сквозь стенку топки с кипящим слоем того или иного типа. Однако данное устройство крепления может быть использовано также для крепления трубопровода удаления золя, пепла или сажи на выходе из топки или теплообменников. В соответствии со специальным применением упомянутый выше кессон может быть кессоном псевдоожижения внутреннего кипящего слоя в данной топке.