Анкерное устройство для крепления кожуха воздухонагревателя к фундаменту

 

Сущность изобретения: анкерное устройство для крепления кожуха 1 воздухонагревателя к фундаменту содержит анкерные болты 4, закрепленные в фундаменте, и неподвижно прикрепленный к кожуху столик 5, соединенный с болтами 4. Устройство снабжено свободно установленным на фундаменте опорным элементом 6, соединенным с концом столика 5, а ось элемента 6 расположена на расстоянии от оси болтов 4, не меньшем расстояния от оси этих болтов 4 до кожуха. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к применению воздухонагревателя доменной печи к фундаменту.

Известно анкерное устройство для крепления кожуха, содержащее анкерную полосу, одним концом закрепленную в фундаменте, а другим соединенную с кожухом.

Недостатком устройства являются его высокие металлоемкость и неудобство в эксплуатации.

Известно также анкерное устройство для крепления кожуха воздухонагревателя к фундаменту, принятое за прототип, содержащее анкерные болты, закрепленные в фундаменте, и неподвижно прикрепленный к кожуху столик, соединенный с анкерными болтами.

Недостатком анкерного устройства является его высокая металлоемкость за счет выполнения распределительного кольцевого ребра, расположенного на уровне верха столиков внутри воздухонагревателя.

Целью изобретения является снижение металлоемкости устройства.

Указанная цель достигается тем, что анкерное устройство для крепления кожуха воздухонагревателя к фундаменту, содержащее анкерные болты, закрепленные в фундаменте, и неподвижно прикрепленный к кожуху столик, соединенный с анкерными болтами, снабжено свободно установленным на фундаменте опорным элементом, соединенным с концом столика, а ось опорного элемента расположена на расстоянии от оси анкерных болтов не менее расстояния от оси этих болтов до стенки сосуда.

Соединение конца столика с опорным элементом выполнено неподвижным.

Соединение выполнено с возможностью перемещения в вертикальной плоскости опорного элемента.

На фиг. 1 изображен общий вид (сбоку) воздухонагревателя; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел I на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 - узел I на фиг. 2, с регулируемым соединением опорного элемента к концу столика; на фиг. 6 - разрез В-В на фиг. 5; на фиг. 7 - разрез Г-Г на фиг. 5.

Кожух 1 воздухонагревателя снизу ограничен днищем 2, установленным на фундаменте 3 с закрепленными в нем анкерными болтами 4. К кожуху 1 неподвижно прикреплен столик 5. Анкерные болты 4 пропущены через отверстия в горизонтальных элементах столика 5. Выступающая из фундамента часть каждого анкерного болта 4 удлинена на величину, не меньшую наибольшего возможного подъема краев днища кожуха воздухонагревателя при его разогреве. На фундаменте 3 свободно установлен опорный элемент 6, который соединен с концом столика 5. Опорный элемент 6 обеспечивает передачу на фундамент 3 концами столика сжимающих воздействий. Соединение опорного элемента 6 может быть выполнено неподвижным (фиг. 3 и 4), а также может быть выполнено с возможностью перемещения в вертикальной плоскости опорного элемента 6 (в случае подъема кожуха воздухонагревателя вверх при его разогреве) до его опирания на фундамент 3 посредством высокопрочных болтов 7 (фиг. 6 и 7).

Анкерное устройство воздухонагревателя предназначено для работы на усилия, возникающие в нем при повышении внутреннего давления (наряду с усилиями, возникающими от ветровой нагрузки), и не предназначено для восприятия неопределенно больших усилий, возникающих в анкерном устройстве воздухонагревателя с плоским днищем, не рассчитаны и на восприятие внутреннего давления в период разогрева воздухонагревателя.

Работа анкерного устройства при повышении внутреннего давления следующим образом.

Под воздействием внутреннего давления на купол и днище кожуха воздухонагревателя в стенке кожуха 1 возникает растягивающее усилие, которое стремится поднять вверх кроме днища и вызвать в месте соединения днища 2 и стенки кожуха 1 значительные напряжения от изгиба. Однако подъему стенки кожуха 1 вверх и отрыву краев днища 2 от фундамента 3 препятствует (наряду с весом кожуха воздухонагревателя и опертых на него конструкций - пригруз футеровкой может учитываться только при условии обеспечения жесткой передачи веса футеровки на стенку кожуха 1) анкерное устройство, в котором стенкой кожуха 1 в местах прикрепления к стенке столиков 5 передается на эти столики направленная вверх вертикальная сила. Каждый столик 5, работая как балки на двух опорах с консолью (одной опорой этой балки являются анкерные болты 4, второй опорой - опорный элемент 6, балка имеет консоль с вылетом а и пролет в ≥ a), загруженная на конце консоли, направленной вверх сосредоточенной силой, передает растягивающее усилие на анкерные болты 4 и сжимающее усилие (через закрепленный к концу столика 5 опорный элемент 6) на фундамент 3 воздухонагревателя. При этом, учитывая конструктивную особенность соединения, заключающуюся в соизмеримости величин вылета консоли и пролета указанной балки с высотой ее сечения (сечение столика 5 может быть самым различным - в виде одного или нескольких элементов прямоугольного, тавpового, двутаврового или какого-либо другого очертания), работающий на изгиб столик ведет себя как практически абсолютно жесткий элемент (т.е. его деформации от изгиба настолько малы, что ими можно пренебречь), не передающий на стенку кожуха 1 воздухонагревателя каких-либо изгибающих воздействий, поэтому в месте прикрепления столиков 5 к стенке кожуха 1 на стенку передается только усилие, направленное вдоль ее образующей.

Опорные элементы 6 в случае их подъема совместно со столиками 5 при разогреве сосуда имеют возможность восстановления опирания на фундамент по окончании разогрева сосуда различными способами; при сварном соединении опорного элемента 6 со столиком 5, показанном на фиг. 3 и 4, восстановление опирания обеспечивается заполнением образовавшегося зазора под опорным элементом 6 цементным раствором или бетоном, при варианте соединения, показанном на фиг. 5-7 - отпуском высокопрочных болтов 7, смещением вниз элемента 6 до полного прилегания к фундаменту 3 и запиточной в таком положении высокопрочных болтов.

Предложенная конструкция анкерного устройства является новой и позволяет снизить металлоемкость и трудоемкость за счет исключения необходимости устройства вспомогательных элементов крепления и одновременно улучшить напряженное состояние в месте соединения стенки кожуха с днищем от циклически действующего внутреннего избыточного давления.

Формула изобретения

1. АНКЕРНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ КОЖУХА ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЯ К ФУНДАМЕНТУ, содержащее анкерные болты, закрепленные в фундаменте, и неподвижно прикрепленные к кожуху столик, соединенный с анкерными болтами, отличающееся тем, что устройство снабжено свободно установленным на фундаменте опорным элементом, соединенным с концом столика, а ось опорного элемента расположена на расстоянии от оси анкерных болтов не меньшем расстояния от оси этих болтов до кожуха.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что соединение конца столика с опорным элементом выполнено неподвижным.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что соединение конца столика с опорным элементом выполнено с возможностью перемещения в вертикальной плоскости опорного элемента.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7