Котельное устройство и способ его эксплуатации
Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть применено в котельных устройствах. В жаротрубно-дымогарном котле, имеющем по меньшей мере одну основную часть (20) с по меньшей мере двумя трубами (22, 24), соответственно жаровой и дымогарной соединенных между собой камерой (40), и закрывающее приспособление (50), которое закрывает по меньшей мере камеру (40), для перемещения закрывающего приспособления (50) в по меньшей мере одном режиме относительно основной части (20) в соответствующем направлении (62) перемещения, котел снабжают перемещающим механизмом (60). Технический результат - простое и/или быстрое разъединение основной части и закрывающего приспособления, эффективность использования монтажного пространства. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 8 ил.
Уровень техники
В уровне техники уже было предложено устройство жаротрубно-дымогарного котла, имеющее основную часть с по меньшей мере одной жаровой трубой и одной дымогарной трубой, поворотную камеру, которая соединяет между собой жаровую трубу и дымогарную трубу, закрывающее приспособление, которое герметично закрывает указанную камеру, и поворотный механизм, на котором установлено опирающееся на него закрывающее приспособление с возможностью поворота относительно основной части.
Раскрытие изобретения
Прототипом настоящего изобретения является котельное устройство, прежде всего устройство парового котла (парокотельное устройство), предпочтительно устройство котла с большим водяным объемом, особенно предпочтительно устройство жаротрубно-дымогарного котла, имеющее по меньшей мере одну основную часть с по меньшей мере двумя трубами, прежде всего с по меньшей мере одной жаровой трубой и по меньшей мере одной дымогарной трубой, по меньшей мере одну камеру, которая соединяет между собой указанные по меньшей мере две трубы, и по меньшей мере одно закрывающее приспособление, которое закрывает по меньшей мере камеру, прежде всего герметично закрывает ее.
Согласно изобретению такое котельное устройство имеет перемещающий механизм, который предназначен для перемещения или смещения закрывающего приспособления в по меньшей мере одном режиме, прежде всего в режиме перемещения, преимущественно в по меньшей мере одном режиме технического обслуживания, относительно основной части в соответствующем направлении перемещения. Под термином "предназначен" подразумевается прежде всего "специально рассчитан" на выполнение и/или "специально сконструирован" для реализации соответствующей функции. Под предназначением объекта для реализации определенной функции прежде всего подразумевается, что объект выполняет и/или осуществляет эту определенную функцию в по меньшей мере одном эксплуатационном состоянии и/или рабочем состоянии, соответственно режиме.
Под "котельным устройством" в данном контексте подразумевается прежде всего по меньшей мере одна часть, прежде всего конструктивная подгруппа, котла, прежде всего парового котла, предпочтительно котла с большим водяным объемом, особенно предпочтительно жаротрубно-дымогарного котла. Котельное устройство прежде всего может иметь при этом по меньшей мере одно нагревательное приспособление, предпочтительно горелку, такую, например, как газовая горелка и/или мазутная горелка, которое/которая предназначено/предназначена прежде всего для создания пламени и/или образования греющей текучей среды, предпочтительно дымовых газов, прежде всего горячих дымовых газов. Под "основной частью" подразумевается прежде всего конструктивная единица, преимущественно по меньшей мере частично термически изолированная конструктивная единица, которая находится преимущественно в непосредственной тепловой связи с нагревательным приспособлением и предназначена прежде всего для теплообмена, преимущественно между пламенем, главным образом вышеуказанным пламенем, и нагреваемой текучей средой, такой, например, как вода и/или водяной пар, и/или между греющей текучей средой, преимущественно вышеуказанной греющей текучей средой, и нагреваемой текучей средой, такой, например, как вода и/или водяной пар. Теплообмен при этом происходит прежде всего посредством труб, прежде всего по меньшей мере одной трубы, выполненной в виде жаровой трубы, и/или по меньшей мере одной трубы, выполненной в виде дымогарной трубы. В предпочтительном варианте основная часть имеет множество труб, прежде всего по меньшей мере три, предпочтительно по меньшей мере шесть и особенно предпочтительно по меньшей мере двенадцать труб. В предпочтительном варианте основная часть имеет при этом ровно одну трубу, выполненную в виде жаровой трубы, и в особенно предпочтительном варианте имеет несколько труб, выполненных в виде дымогарных труб. Под "жаровой трубой" подразумевается прежде всего труба, преимущественно со стенкой из огнеупорного материала, каковая труба в предпочтительном варианте непосредственно примыкает к нагревательному приспособлению и предназначена прежде всего для распространения внутри нее по меньшей мере одного факела пламени, преимущественно вышеуказанного пламени от нагревательного приспособления, преимущественно по меньшей мере для нагрева указанной стенки. Под "дымогарной трубой" подразумевается прежде всего труба, преимущественно со стенкой из жаростойкого и предпочтительно огнеупорного материала, каковая труба в предпочтительном варианте опосредованно и/или непосредственно, прежде всего гидравлически, сообщается с жаровой трубой и предназначена прежде всего для отвода греющей текучей среды, преимущественно вышеуказанной греющей текучей среды. Далее, под "камерой" подразумевается прежде всего полое пространство, главным образом отличное от трубы и предпочтительно по меньшей мере частично ограниченное основной частью и закрывающим приспособлением полое пространство, которое гидравлически соединяет между собой по меньшей мере две трубы. Камера преимущественно предназначена для гидравлического соединения или сообщения трубы, выполненной в виде жаровой трубы, с каждой из труб, выполненных в виде дымогарных труб. В предпочтительном варианте камера заполнена при этом греющей текучей средой. В особенно предпочтительном варианте камера по меньшей мере частично, преимущественно по меньшей мере большей частью, а наиболее предпочтительно полностью ограничена поверхностью твердого материала, прежде всего жаростойкого и предпочтительно огнеупорного материала. Под выражением "большей частью" при этом подразумевается прежде всего часть, составляющая по меньшей мере 55%, преимущественно по меньшей мере 65%, предпочтительно по меньшей мере 75%, особенно предпочтительно по меньшей мере 85%, наиболее предпочтительно по меньшей мере 95%. В предпочтительном варианте указанный твердый материал представляет собой металл, сплав и/или бетон, прежде всего бетон, специально предназначенный для работы в условиях воздействия высоких температур.
Под "закрывающим приспособлением" подразумевается прежде всего приспособление, которое герметично закрывает прежде всего камеру, преимущественно по меньшей мере одно ее отверстие, прежде всего ее расположенное напротив нагревательного приспособления отверстие, и которое прежде всего по меньшей мере в закрытом состоянии по меньшей мере частично ограничивает камеру. Отверстие камеры при этом прежде всего отлично от отверстия труб и преимущественно на по меньшей мере 15%, предпочтительно на по меньшей мере 50%, особенно предпочтительно на по меньшей мере 85%, больше отверстий труб. В предпочтительном варианте отверстие камеры расположено с ее противоположной по отношению к отверстиям труб стороны.
В особенно предпочтительном варианте отверстие камеры выполнено в виде отверстия для технического обслуживания. Помимо этого закрывающее приспособление в предпочтительном варианте по меньшей мере частично выполнено из жаростойкого и предпочтительно огнеупорного материала, такого, например, как огнеупорный бетон. Кроме того, закрывающее приспособление в предпочтительном варианте по меньшей мере частично выполнено из теплоизоляционного материала, прежде всего изоляционного бетона и/или каменной ваты. Под "отверстием для технического обслуживания" в данном контексте подразумевается прежде всего отверстие камеры, которое прежде всего в режиме технического обслуживания котельного устройства и/или в открытом состоянии закрывающего приспособления в целях простого технического обслуживания камеры доступно прежде всего для квалифицированного персонала. Под "отверстием трубы" подразумевается прежде всего отверстие камеры, которое прежде всего образует ее соединение с соответствующим внутренним пространством труб. Под термином "герметично" подразумевается прежде всего свойство, которое характеризуется по меньшей мере значительным воспрепятствованием и/или ограничением нежелательного или непреднамеренного перехода текучей среды из одного пространства в другое. В предпочтительном варианте под термином "герметично" подразумевается герметичность, соответственно непроницаемость для текучей среды в пределах технических возможностей и/или с учетом допусков, достаточных для достижения поставленной цели. Далее, под "перемещающим механизмом" подразумевается прежде всего устройство, которое преимущественно по меньшей мере частично выполнено гидравлическим, пневматическим, электрическим и/или предпочтительно механическим и которое прежде всего имеет кинематическую связь с закрывающим приспособлением и предпочтительно с основной частью и в первую очередь предназначено по меньшей мере для опирания на него, прежде всего непосредственного и/или предпочтительно непосредственного опирания на него, закрывающего приспособления с возможностью его перемещения, прежде всего линейного и/или поступательного перемещения в соответствующем направлении перемещения, и/или для обеспечения возможности перемещения закрывающего приспособления, прежде всего его линейного и/или поступательного перемещения. Такое предлагаемое в изобретении конструктивное исполнение позволяет получить котельное устройство с улучшенными свойствами с точки зрения гибкости и удобства работы с ним. При этом прежде всего удается обеспечить особо простое и/или быстрое разъединение основной части и закрывающего приспособления, связанное с чем преимущество состоит в возможности улучшить эффективность использования пространства, прежде всего для простого технического обслуживания камеры и/или ее открывания. Достигаемое благодаря этому преимущество состоит в возможности эксплуатации и/или технического обслуживания котельного устройства даже в местах со стесненными условиями. Кроме того, еще одно преимущество состоит в возможности улучшить эффективность, прежде всего эффективность использования монтажного пространства, эффективность технического обслуживания и/или эффективность затрат. Помимо этого удается получить особо стабильное и/или надежное котельное устройство, связанное с чем преимущество состоит в возможности увеличить срок его службы и/или его долговечность.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения камера выполнена в виде поворотной камеры. Под "поворотной камерой" в данном контексте подразумевается прежде всего камера, в которой происходит по меньшей мере частичное изменение направления, т.е. поворот, потока текучей среды, прежде всего греющей текучей среды, преимущественно на по меньшей мере 45°, предпочтительно на по меньшей мере 90°, особенно предпочтительно на по меньшей мере 135°, наиболее предпочтительно на по меньшей мере 180°. При этом в предпочтительном варианте по меньшей мере одна первая труба из числа всех труб, прежде всего жаровая труба, предназначена для подвода греющей текучей среды в камеру, а одна вторая труба из числа всех труб, прежде всего дымогарная труба, предназначена для отвода греющей текучей среды из камеры. Данный вариант позволяет обеспечить прежде всего простое, долговечное, малозатратное и/или компактное соединение, уплотнение и/или изолирование, прежде всего теплоизолирование, труб и предпочтительно множества труб. Помимо этого поворотная камера обеспечивает возможность особо простого доступа к трубам и/или оптимального их технического обслуживания.
В еще одном предпочтительном варианте направление перемещения по меньшей мере в основном параллельно направлению продольной протяженности основной части. Под выражением "по меньшей мере в основном параллельно" в данном случае подразумевается ориентация конкретного направления относительно эталонного направления, прежде всего в одной плоскости, при этом отклонение данного конкретного направления от эталонного направления составляет прежде всего менее 8°, предпочтительно менее 5°, особенно предпочтительно менее 2°. Под "направлением продольной протяженности" объекта подразумевается прежде всего направление, которое параллельно наиболее длинной грани и/или наиболее длинной стороне, прежде всего воображаемого, параллелепипеда и/или цилиндра, в который все еще можно вписать этот объект. Благодаря этому прежде всего обеспечивается возможность простой технической реализации перемещающего механизма и/или возможность особо компактного перемещения закрывающего приспособления.
В еще одном варианте перемещающий механизм содержит опорное приспособление для опирания на него закрывающего приспособления. Под "опорным приспособлением" в данном контексте подразумевается прежде всего приспособление или устройство, которое непосредственно соединено с закрывающим приспособлением и имеет по меньшей мере один подшипник, прежде всего для направленного перемещения одной из по меньшей мере двух подвижных друг относительно друга деталей относительно другой. Подшипник при этом может быть выполнен прежде всего в виде подшипника скольжения (опоры скольжения) и/или, что предпочтительно, в виде подшипника качения (опоры качения). Благодаря этому удается получить прежде всего простой механизм перемещения закрывающего приспособления.
Опорное приспособление могло бы быть расположено, например, в направлении силы тяжести над закрывающим приспособлением и/или сбоку от него. Однако прежде всего с целью получить опорное приспособление особо простой, легкой и/или малозатратной конструкции и/или обеспечить оптимальное восприятие сил опорное приспособление предлагается располагать в направлении силы тяжести по меньшей мере частично, предпочтительно по меньшей мере большей частью, а наиболее предпочтительно полностью под закрывающим приспособлением. В этом случае опорное приспособление прежде всего не подвергается действию растягивающих сил, связанное с чем преимущество состоит в возможности повысить стабильность всей конструкции.
Помимо этого удается обеспечить оптимальное восприятие веса закрывающего приспособления.
Кроме того, в еще одном варианте опорное приспособление имеет по меньшей мере один опорный элемент, выполненный в виде подшипника качения, прежде всего в виде игольчатого подшипника и/или предпочтительно в виде шарикоподшипника, особенно предпочтительно в виде радиального шарикоподшипника. Подобное конструктивное исполнение позволяет прежде всего получить опорный узел, который характеризуется особо малыми потерями на трение, требует незначительного обслуживания и/или обладает высокой нагрузочной способностью.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения перемещающий механизм содержит по меньшей мере один приводной механизм, который предназначен для приведения в движение закрывающего приспособления в указанном режиме относительно основной части. Под "приводным механизмом" подразумевается прежде всего механизм, который предназначен для приведения в движение опорного приспособления и/или закрывающего приспособления. Для этого приводной механизм прежде всего имеет по меньшей мере один силопередающий (или приводной) элемент, который предназначен прежде всего для передачи силы и/или вращающего момента между по меньшей мере одной деталью перемещающего механизма и по меньшей мере одной деталью основной части и/или между по меньшей мере одной деталью перемещающего механизма и по меньшей мере одной деталью закрывающего приспособления. Приводной механизм при этом мог бы представлять собой приводной механизм с автоматическим приведением в действие и, например, мог бы запускаться электроникой и соединенной с ней кнопкой управления. Однако в предпочтительном варианте приводной механизм выполнен с ручным приведением в действие и содержит прежде всего ручной привод и/или привод мышечной силой. Под "ручным приведением в действие" в данном контексте подразумевается прежде всего приведение в действие приводного механизма оператором и преимущественно его мышечной силой. Приведение в действие приводного механизма при этом прежде всего может также осуществляться с помощью механического и/или электрического вспомогательного средства, предпочтительно переносного механического и/или электрического вспомогательного средства, такого, например, как (кривошипная или приводная) рукоятка, дрель и/или аккумуляторный гайковерт. Подобное конструктивное исполнение позволяет прежде всего получить предпочтительный механизм перемещения закрывающего приспособления. Еще одно преимущество состоит в возможности повысить силовую эффективность, прежде всего эффективность передачи сил, и/или эксплуатационную надежность. Кроме того, выполнение приводного механизма прежде всего в виде приводного механизм с ручным приведением в действие позволяет получить перемещающий механизм, который преимущественно является автономным, мало подвержен отказам в работе и/или требует незначительного обслуживания и который можно приводить в действие без участия электрической энергии.
Приводной механизм мог бы иметь для приведения в движение закрывающего приспособления, например, выполненный в виде зубчатого колеса силопередающий элемент. Однако в особенно предпочтительном варианте осуществления изобретения приводной механизм имеет для приведения в движение закрывающего приспособления по меньшей мере один выполненный в виде резьбового элемента силопередающий элемент, прежде всего резьбовой стержень. В предпочтительном варианте такой силопередающий элемент подвижен в направлении продольной протяженности основной части. В особенно предпочтительном варианте силопередающий элемент при этом соединен с опорным приспособлением таким образом, что перемещение этого силопередающего элемента в направлении продольной протяженности основной части сопровождается перемещением опорного приспособления и прежде всего закрывающего приспособления в этом же направлении продольной протяженности. Благодаря этому удается прежде всего обеспечить оптимальную передачу сил. Помимо этого удается получить особо надежный и/или стабильный приводной механизм.
В еще одном варианте закрывающее приспособление по меньшей мере частично ограничивает камеру в направлении, перпендикулярном направлению продольной протяженности основной части, благодаря чему удается прежде всего получить цельную и тем самым требующую использования малого количества деталей стенку камеры. Для этого закрывающее приспособление прежде всего имеет по меньшей мере одно углубление, которое по меньшей мере частично образует камеру.
В еще одном варианте закрывающее приспособление имеет по меньшей мере один уплотнительный элемент, ниже называемый первым уплотнительным элементом, а основная часть имеет по меньшей мере один другой уплотнительный элемент, ниже называемый вторым уплотнительным элементом, при этом первый и второй уплотнительные элементы прежде всего предназначены для уплотнения камеры, прежде всего для ее герметичного уплотнения, при своем совместном действии. В предпочтительном варианте первый уплотнительный элемент и/или второй уплотнительный элемент выполнены/выполнен по меньшей мере частично деформирующимися/деформирующимся. В данном контексте под "деформирующимся объектом" подразумевается прежде всего объект, который имеет по меньшей мере один участок и/или по меньшей мере одну часть, который/которая в нормальном рабочем состоянии способен/способна по меньшей мере в одном своем положении изменять свой размер на по меньшей мере 0,1 см, предпочтительно на по меньшей мере 0,5 см, особенно предпочтительно на по меньшей мере 1 см. Деформирующийся объект прежде всего представляет собой обратимо или упруго деформирующийся объект, в первую очередь обратимо деформирующийся без своего повреждения объект. В предпочтительном варианте первый уплотнительный элемент и/или второй уплотнительный элемент выполнены/выполнен в виде кольца. В особенно предпочтительном варианте первый уплотнительный элемент выполнен в виде (радиально) внешнего уплотнительного кольца, а второй уплотнительный элемент - в виде (радиально) внутреннего уплотнительного кольца. В предпочтительном варианте второй уплотнительный элемент, прежде всего выполненный в виде внутреннего уплотнительного элемента, предназначен для защиты, в первую очередь тепловой защиты, первого уплотнительного элемента, прежде всего выполненного в виде внешнего уплотнительного элемента. Помимо этого в еще одном предпочтительном варианте первый уплотнительный элемент, прежде всего выполненный в виде внешнего уплотнительного элемента, обладает более высокой непроницаемостью и/или уплотняющей (герметизирующей) способностью, прежде всего непроницаемостью для текучей среды и/или уплотняющей способностью в отношении текучей среды, чем второй уплотнительный элемент, прежде всего выполненный в виде внутреннего уплотнительного элемента. Благодаря этому прежде всего удается улучшить герметизацию, а тем самым прежде всего и изоляцию, в первую очередь теплоизоляцию, и/или эксплуатационную надежность котельного устройства.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения закрывающее приспособление и основная часть в по меньшей мере одном другом режиме, прежде всего в закрытом состоянии, соединены между собой фланцевым соединением. Для этого в предпочтительном варианте основная часть имеет по меньшей мере одно фланцевое кольцо, предпочтительно герметично приваренное к ней, и/или закрывающее приспособление имеет по меньшей мере одно другое фланцевое кольцо, предпочтительно герметично приваренное к нему. В предпочтительном варианте в этом другом режиме по меньшей мере один из уплотнительных элементов, прежде всего по меньшей мере первый уплотнительный элемент, прежде всего выполненный в виде внешнего уплотнительного элемента, расположен между этими фланцевыми кольцами и предпочтительно с геометрическим замыканием соединен с ними, благодаря чему прежде всего удается улучшить уплотняющую способность уплотнительного элемента. Фланцевые кольца соединены между собой прежде всего по меньшей мере одним соединительным элементом, таким, например, как по меньшей мере один винт и/или по меньшей мере одна шпилька. При этом такой по меньшей мере один соединительный элемент предназначен преимущественно для сжатия и/или зажатия уплотнительного элемента между фланцевыми кольцами. Благодаря этому удается прежде всего получить надежное силовое соединение основной части и закрывающего приспособления в его закрытом состоянии.
Объектом изобретения является далее способ эксплуатации котельного устройства, прежде всего устройства парового котла, предпочтительно устройства котла с большим водяным объемом, особенно предпочтительно устройства жаротрубно-дымогарного котла, которое имеет по меньшей мере одну основную часть с по меньшей мере двумя трубами, прежде всего с по меньшей мере одной жаровой трубой и по меньшей мере одной дымогарной трубой, по меньшей мере одну камеру, которая соединяет между собой указанные по меньшей мере две трубы, и по меньшей мере одно закрывающее приспособление, которое закрывает по меньшей мере камеру, прежде всего герметично закрывает ее.
Согласно изобретению закрывающее приспособление перемещают в по меньшей мере одном режиме, предпочтительно по меньшей мере одном режиме технического обслуживания, относительно основной части в соответствующем направлении перемещения. Благодаря этому удается прежде всего улучшить гибкость и удобство работы с котельным устройством. При этом прежде всего удается обеспечить особо простое и/или быстрое разъединение основной части и закрывающего приспособления, связанное с чем преимущество состоит в возможности улучшить эффективность использования пространства, прежде всего для простого технического обслуживания камеры и/или ее открывания. Достигаемое благодаря этому преимущество состоит в возможности эксплуатации и/или технического обслуживания котельного устройства даже в местах со стесненными условиями. Кроме того, еще одно преимущество состоит в возможности улучшить эффективность, прежде всего эффективность использования монтажного пространства, эффективность технического обслуживания и/или эффективность затрат. Помимо этого удается получить особо стабильное и/или надежное котельное устройство, связанное с чем преимущество состоит в возможности увеличить срок его службы и/или его долговечность.
Предлагаемые в изобретении котельное устройство и способ его эксплуатации при этом не ограничиваются их описанными выше применением и вариантом реализации. Для выполнения представленной в настоящем описании основной функции предлагаемые в изобретении котельное устройство и способ его эксплуатации прежде всего могут предусматривать использование иного количества отдельных элементов, деталей и приспособлений, отличное от их указанного в настоящем описании количества.
Чертежи
Другие преимущества изобретения вытекают из последующего описания со ссылкой на прилагаемые к нему чертежи. На этих чертежах представлен один из вариантов осуществления изобретения. На чертежах, в описании и в формуле изобретения различные отличительные особенности изобретения представлены в том или ином конкретном сочетании между собой. Очевидно, однако, что все такие отличительные особенности изобретения можно рассматривать и по отдельности, а также их можно комбинировать между собой в иных, технически реализуемых сочетаниях. На прилагаемых к описанию чертежах, в частности, показано:
на фиг. 1 - вид в аксонометрии представленного в качестве примера котла с котельным устройством,
на фиг. 2 - увеличенный вид фрагмента основной части, закрывающего приспособления и перемещающего механизма котельного устройства,
на фиг. 3 - первый вид в горизонтальном разрезе закрывающего приспособления и фрагмента основной части,
на фиг. 4 - перемещающий механизм с опорным приспособлением и приводным механизмом,
на фиг. 5 - первый вид закрывающего приспособления в открытом состоянии,
на фиг. 6 - второй вид закрывающего приспособления в открытом состоянии,
на фиг. 7 - второй вид в горизонтальном разрезе фрагмента закрывающего приспособления и фрагмента основной части и
на фиг. 8 - увеличенный вид фрагмента фланцевого соединения основной части и закрывающего приспособления.
Описание варианта осуществления изобретения
На фиг. 1 в аксонометрии и в разрезе показан по меньшей мере один фрагмент представленного в качестве примера котла 10 с котельным устройством. Такой котел 10 выполнен в виде котла с большим водяным объемом. Котел 10 в данном случае выполнен в виде жаротрубно-дымогарного котла, прежде всего двухходового жаротрубно-дымогарного котла. Котел 10 предназначен для нагрева воды и ее испарения с ее превращением в водяной пар. Однако альтернативно этому котел мог бы быть также выполнен в виде любого многоходового, прежде всего трехходового, жаротрубно-дымогарного котла. Помимо этого котел мог бы быть выполнен в виде жаротрубного котла, в виде дымогарного котла и/или в виде цилиндрического котла. Кроме того, котел в принципе мог бы быть также выполнен в виде парового котла любой другой конструкции, преимущественно в виде водотрубного котла или иного аналогичного котла.
Котельное устройство имеет по меньшей мере одно нагревательное приспособление 12. В данном случае котельное устройство имеет ровно одно нагревательное приспособление 12. Нагревательное приспособление 12 выполнено в виде горелки, а в данном случае оно в качестве примера выполнено в виде газовой горелки. Однако в принципе нагревательное приспособление могло бы быть выполнено также в виде мазутной горелки и/или в виде электрического нагревательного приспособления для преобразования электрической энергии в тепловую. Нагревательное приспособление 12 предназначено для сжигания топлива, в данном случае прежде всего горючего газа. Нагревательное приспособление 12 предназначено для создания пламени путем сжигания топлива и для образования тем самым прежде всего греющей текучей среды, в данном случае прежде всего горячего дымового газа. В данном случае, таким образом, сгорание топлива сопровождается образованием греющей текучей среды в виде дымового газа.
Котельное устройство имеет далее основную часть (корпус) 20. Эта основная часть 20 по меньшей мере в основном выполнена в форме цилиндра, прежде всего кругового цилиндра. Основная часть 20 выполнена удлиненной, или продолговатой, и определяет в данном случае направление продольной протяженности 38. Основная часть 20 находится далее в тепловой связи с нагревательным приспособлением 12. Кроме того, основная часть 20 смонтирована на по меньшей мере двух продольных балках 14 котельного устройства и/или по меньшей мере двух поперечных балках 16 котельного устройства. Продольные балки 14 расположены параллельно друг другу и разнесены друг от друга. В данном случае продольные балки 14 проходят параллельно направлению продольной протяженности 38. Продольные балки 14 выполнены в виде опорных балок с С-, соответственно П-образным профилем. Поперечные балки 16 расположены параллельно друг другу и разнесены друг от друга. В данном случае поперечные балки 16 проходят перпендикулярно направлению продольной протяженности 38. Однако альтернативно этому возможен также вариант вовсе без использования продольных балок и/или поперечных балок и/или с использованием нескольких, например по меньшей мере трех, продольных балок и/или поперечных балок. Возможно также использование продольных балок с любым иным профилем, отличным от С-образного профиля, например с Т-образным профилем, Г-образным профилем и/или замкнутым по периметру профилем.
Основная часть 20 содержит по меньшей мере две трубы 22, 24. В данном случае основная часть 20 содержит множество труб 22, 24, при этом на фиг. 1 прежде всего для сохранения наглядности чертежа ссылочными обозначениями снабжены только две из всего числа труб 22, 24, которые прежде всего имеют различающееся между собой исполнение. В данном же случае основная часть 20 содержит ровно одну трубу 22, которая выполнена в виде жаровой трубы. Труба 22 предназначена для распространения внутри нее пламени от нагревательного приспособления 12, в первую очередь таким образом, чтобы греющая текучая среда, прежде всего образующаяся в результате горения указанного пламени, проходила по трубе 22 в по меньшей мере одном режиме нагрева в первом направлении 26 своего потока в этой трубе. Основная часть 20 содержит далее множество следующих труб 24, которые выполнены в виде дымогарных труб. Эти следующие трубы 24 при этом по меньшей мере в основном идентичны между собой. Следующие трубы 24 имеют диаметр, который на по меньшей мере 10%, прежде всего на по меньшей мере 50%, преимущественно на по меньшей мере 80%, меньше диаметра трубы 22. Следующие трубы 24 предназначены для прохождения по ним греющей текучей среды. При этом греющая текучая среда проходит по следующим трубам 24 в по меньшей мере одном режиме нагрева во втором направлении 28 своего потока в этих трубах, которое прежде всего противоположно первому направлению 26 потока греющей текучей среды. Движение потока греющей текучей среды обозначено при этом на фиг. 1 стрелками. Трубы 22, 24 расположены параллельно друг другу. Трубы 22, 24 по своей продольной протяженности ориентированы параллельно направлению продольной протяженности 38. Однако альтернативно этому основная часть могла бы также содержать несколько труб, выполненных в виде жаровых труб, и/или ровно одну трубу, выполненную в виде дымогарной трубы. Кроме того, основная часть в принципе могла бы также содержать трубы других типов, например по меньшей мере одну водяную трубу и/или по меньшей мере одну паровую трубу.
Основная часть 20 содержит далее находящийся под давлением элемент 30, заполненный нагреваемой текучей средой, в данном случае прежде всего водой и/или водяным паром. Внутри этого находящегося под давлением элемента 30 водяной пар находится под давлением, которое выше атмосферного давления. Находящийся под давлением элемент 30 охватывает трубы 22, 24 по меньшей мере большей частью. В данном случае трубы 22, 24 проходят сквозь находящийся под давлением элемент 30 в направлении продольной протяженности 38. Теплообмен между пламенем и/или греющей текучей средой и нагреваемой текучей средой происходит при этом посредством труб 22, 24.
Основная часть 20 имеет, кроме того, изоляционный слой 32. Этот изоляционный слой 32 примыкает к по меньшей мере большей части наружной поверхности находящегося под давлением элемента 30. Изоляционный слой 32 выполнен из теплоизоляционного материала, в данном случае прежде всего из каменной ваты. Альтернативно этому изоляционный слой мог бы быть выполнен из отличного от каменной ваты теплоизоляционного материала, прежде всего из минерального волокна, преимущественно из минеральной ваты (шерсти), и/или из вспененного минерала и/или пластмассы.
Котельное устройство имеет далее по меньшей мере одну камеру 40, которая гидравлически соединяет между собой по меньшей мере две трубы 22, 24. В данном случае камера 40 выполнена в виде поворотной камеры. Камера 40 соединяет трубу 22 со следующими трубами 24. В данном случае камера 40 предназначена для изменения направления потока греющей текучей среды. Отверстия труб 22, 24 расположены при этом с одной и той же стороны камеры 40. В по меньшей мере одном режиме нагрева греющая текучая среда вытекает на той стороне 21 основной части 20, где расположены отверстия труб, из отверстия трубы 22 в камеру 40. Затем греющая текучая среда выходит из камеры 40 на той стороне 21 основной части 20, где расположены отверстия труб, в отверстия следующих труб 24. Альтернативно этому камера могла бы быть отлична от поворотной камеры. При этом прежде всего возможен вариант, в котором отверстия труб для входа и/или выхода потока греющей текучей среды могли бы располагаться с противоположных сторон камеры.
Котельное устройство имеет далее по меньшей мере одно закрывающее приспособление 50 (см. прежде всего также фиг. 2 и 3). Закрывающее приспособление 50 предназначено для герметичного закрывания камеры 40. Закрывающее приспособление 50 примыкает к обращенной от нагревательного приспособления 12 стороне основной части 20, прежде всего к той ее стороне 21, где расположены отверстия труб. Закрывающее приспособление 50 имеет углубление 55, которое по меньшей мере частично образует камеру 40. Закрывающее приспособление 50 при этом по меньшей мере частично ограничивает камеру 40 в направлении, перпендикулярном направлению продольной протяженности 38 основной части 20. Помимо этого закрывающее приспособление 50 по меньшей мере частично выполнено из огнеупорного материала, в данном случае прежде всего из огнеупорного бетона, и благодаря этому образует прежде всего с обращенной к камере 40 стороны теплоизолирующий экран 51. Такой теплоизолирующий экран 51 выполнен цельным. Закрывающее приспособление 50 имеет далее внутреннюю изоляцию 52, прежде всего примыкающую к огнеупорному материалу и/или теплоизолирующему экрану 51. Эта внутренняя изоляция 52 выполнена из изоляционного бетона. Кроме того, закрывающее приспособление 50 имеет внешнюю изоляцию 54, прежде всего примыкающую к внутренней изоляции 52. Эта внешняя изоляция 54 выполнена из каменной ваты. Закрывающее приспособление 50 имеет при этом массу по меньшей мере 100 кг, преимущественно по меньшей мере 400 кг, особенно предпочтительно по меньшей мере 1200 кг. Однако альтернативно этому закрывающее приспособление могло бы быть также по меньшей мере частично выполнено из жаростойкого, преимущественно огнеупорного, материала, отличного от огнеупорного бетона, например из керамики, металла и/или сплава. Кроме того, внутренняя изоляция и/или внешняя изоляция могли/могла бы быть по меньшей мере частично выполнены/выполнена из иного теплоизоляционного материала, прежде всего из минерального волокна, преимущественно из минеральной ваты, и/или из вспененного минерала и/или пластмассы.
Котельное устройство имеет далее перемещающий механизм 60 (см. прежде всего также фиг. 4). Такой перемещающий механизм 60 предназначен для перемещения закрывающего приспособления 50 в по меньшей мере одном режиме перемещения, в данном случае прежде всего для технического обслуживания, относительно основной части 20 в соответствующем направлении 62 перемещения (см. прежде всего также фиг. 5 и 6). Направление 62 перемещения при этом параллельно, в данном случае прежде всего строго параллельно, направлению продольной протяженности 38 основной части 20. Закрывающее приспособление 50 можно при этом перемещать в направлении 62 перемещения на по меньшей мере 0,5 м, преимущественно на по меньшей мере 0,7 м, особенно предпочтительно на по меньшей мере 1,0 м. Однако в принципе направление перемещения могло бы быть также ориентировано по меньшей мере в основном перпендикулярно, а предпочтительно строго перпендикулярно направлению продольной протяженности основной части и/или по меньшей мере частично параллельно и по меньшей мере частично перпендикулярно направлению продольной протяженности основной части.
Перемещающий механизм 60 содержит опорное приспособление 70. Такое опорное приспособление 70 выполнено в виде ходового механизма или ходовой опоры. Опорное приспособление 70 предназначено для опирания на него закрывающего приспособления 50. Опорное приспособление 70 выполнено с прочной, жесткой конструкцией для возможности опирания на него большой массы и восприятия нагрузки от нее, прежде всего закрывающего приспособления 50. Опорное приспособление 70 расположено при этом в направлении силы тяжести под закрывающим приспособлением 50. В данном случае опорное приспособление 70 расположено ниже центра тяжести, соответственно центра масс закрывающего приспособления 50. Однако альтернативно этому опорное приспособление могло бы быть также расположено в направлении силы тяжести над закрывающим приспособлением и/или сбоку от него.
Опорное приспособление 70 имеет опорный корпус 74. С этим опорным корпусом 74 контактирует закрывающее приспособление 50. Опорное приспособление 70 имеет далее по меньшей мере один опорный элемент 72. В данном случае опорное приспособление 70 имеет четыре опорных элемента 72, при этом прежде всего на фиг. 4 соответствующим ссылочным обозначением снабжен только один из опорных элементов 72. Опорные элементы 72 по меньшей мере в основном имеют одинаковую конструкцию. Опорные элементы 72 выполнены в виде опор качения, в частности подшипников качения. Опорные элементы 72 выполнены в виде шарикоподшипников, в данном случае прежде всего в виде радиальных шарикоподшипников. Опорные элементы 72, прежде всего в целях сделать их невидимыми снаружи и/или в целях их защиты, по меньшей мере частично охватываются опорным корпусом 74. Помимо этого опорные элементы 72 по меньшей мере частично охватываются продольными балками 14. Опорные элементы 72 перемещаются в продольных балках 14. Продольные балки 14 служат при этом направляющими для опорных элементов 72. Альтернативно этому опорное приспособление могло бы также иметь отличное от четырех количество опорных элементов, предпочтительно выполненных в виде подшипников качения. Помимо этого опорные элементы могли бы быть также выполнены в виде игольчатых подшипников. Однако в принципе опорные элементы могли бы быть также выполнены в виде опор скольжения, в частности подшипников скольжения. Кроме того, возможен также вариант с использованием специальных направляющих элементов для направленного перемещения опорных элементов, например направляющих элементов в виде желобов и/или рельсов.
Перемещающий механизм 60 содержит далее по меньшей мере один приводной механизм 80. В данном случае перемещающий механизм 60 содержит ровно один приводной механизм 80. Приводной механизм 80 расположен в направлении силы тяжести под основной частью 20 и закрывающим приспособлением 50. Помимо этого приводной механизм 80 расположен, если смотреть в направлении силы тяжести, посередине между продольными балками 14. Приводной механизм 80 выполнен ручным. Приведение в действие приводного механизма 80 может при этом осуществляться посредством переносного вспомогательного средства, такого, например, как (кривошипная или приводная) рукоятка и/или аккумуляторный гайковерт. Приводной механизм 80 имеет кинематическую связь с опорным приспособлением 70. Приводной механизм 80 образует опосредованное, изменяющееся по длине соединение между основной частью 20 и опорным приспособлением 70. Приводной механизм 80 предназначен для приведения в движение закрывающего приспособления 50 относительно основной части 20 в режиме перемещения.
Для этого приводной механизм 80 имеет по меньшей мере один силопередающий (или приводной) элемент 82. В данном случае приводной механизм 80 имеет несколько силопередающих элементов 82, 84, 86.
Первый силопередающий элемент 82 из числа силопередающих элементов 82, 84, 86 выполнен в виде резьбового элемента, в данном случае прежде всего в виде резьбового стержня. Первый силопередающий элемент 82 установлен с возможностью вращения вокруг оси, совпадающей с направлением его продольной протяженности. Направление продольной протяженности первого силопередающего элемента 82 параллельно направлению 62 перемещения. Первый силопередающий элемент 82, кроме того, подвижен в направлении продольной протяженности 38 основной части 20. Первый силопередающий элемент 82 соединен с опорным приспособлением 70. В данном случае первый силопередающий элемент 82 проходит сквозь опорный корпус 74. Первый силопередающий элемент 82 при этом соединен с опорным приспособлением 70 таким образом, что перемещение этого первого силопередающего элемента 82 в направлении продольной протяженности 38 основной части 20 сопровождается перемещением опорного приспособления 70 и прежде всего закрывающего приспособления 50 в этом же направлении продольной протяженности 38.
Второй силопередающий элемент 84 из числа силопередающих элементов 82, 84, 86 выполнен в виде гайки, в данном случае прежде всего в виде неподвижной опорной гайки. Второй силопередающий элемент 84 прежде всего без возможности вращения соединен с одной из поперечных балок 16, на которые прежде всего опирается основная часть 20. Второй силопередающий элемент 84 имеет кинематическую связь с первым силопередающим элементом 82. В данном случае первый силопередающий элемент 82 проходит сквозь второй силопередающий элемент 84 и прежде всего сквозь поперечную балку 16.
Третий силопередающий элемент 86 из числа силопередающих элементов 82, 84, 86 выполнен в виде еще одной гайки, в данном случае прежде всего в виде приводной гайки. Третий силопередающий элемент 86 расположен на обращенном от основной части 20 конце первого силопередающего элемента 82 и прежде всего закреплен на нем без возможности своего вращения относительно него. Третий силопередающий элемент 86 предназначен для простого вращения первого силопередающего элемента 82. Третий силопередающий элемент 86 можно вращать прежде всего с помощью переносного вспомогательного средства. При вращении третьего силопередающего элемента 86 вместе с ним при этом вращается и первый силопередающий элемент 82 вокруг оси, совпадающей с направлением его продольной протяженности. Вращение первого силопередающего элемента 82 сопровождается его (линейным) перемещением в направлении 62 перемещения. При этом внутренняя резьба второго силопередающего элемента 84 преобразует вращательное движение первого силопередающего элемента 82 в его (линейное) перемещение в направлении 62 перемещения относительно этого второго силопередающего элемента 84. Альтернативно этому первый силопередающий элемент мог бы быть также выполнен в виде отличного от резьбового стержня элемента с по меньшей мере одной резьбой. Помимо этого приводной механизм мог бы также иметь выполненные в виде зубчатых колес силопередающие элементы. Приводной механизм мог бы также иметь по меньшей мере два силопередающих элемента, прежде всего отстоящих друг от друга и выполненных в виде резьбовых элементов. Кроме того, возможен вариант без использования второго силопередающего элемента или с его выполнением за одно целое с поперечной балкой. Помимо этого возможен вариант без использования третьего силопередающего элемента или с его выполнением за одно целое с первым силопередающим элементом. Далее, первый силопередающий элемент мог бы проходить сквозь отличный от поперечной балки фиксирующий элемент, прежде всего неподвижно соединенный с основанием или фундаментом фиксирующий элемент.
Приводной механизм 80 имеет далее стопорящий элемент 88. Такой стопорящий элемент 88 выполнен в виде еще одной гайки. Стопорящий элемент 88 расположен на противоположном по отношению к третьему силопередающему элементу 86 конце первого силопередающего элемента 82. Стопорящий элемент 88 неподвижно соединен с первым силопередающим элементом 82. Стопорящий элемент 88 предназначен для осевого стопорения первого силопередающего элемента 82. В данном случае стопорящий элемент 88 предназначен для ограничения движения или хода первого силопередающего элемента 82 в направлении 62 перемещения.
С целью обеспечить прежде всего герметичное уплотнение камеры 40 закрывающее приспособление 50 имеет по меньшей мере один уплотнительный элемент 56, а основная часть 20 - по меньшей мере один другой уплотнительный элемент 34. Уплотнительный элемент 56 и другой уплотнительный элемент 34 предназначены для уплотнения камеры 40 при их совместном действии. Уплотнение камеры 40 происходит в закрытом состоянии. Как показано прежде всего на фиг. 7, уплотнительный элемент 56 выполнен в виде (радиально) внешнего уплотнительного кольца. Уплотнительный элемент 56 герметично уплотняет основную часть 20 и закрывающее приспособление 50 относительно окружающего пространства. Другой уплотнительный элемент 34 выполнен в виде (радиально) внутреннего уплотнительного кольца. Другой уплотнительный элемент 34 выполнен из жаростойкого и предпочтительно огнеупорного материала. Другой уплотнительный элемент 34 рассчитан на работу в условиях длительного воздействия высоких температур, составляющих по меньшей мере 800°C, преимущественно по меньшей мере 1000°C, предпочтительно по меньшеймере 1200°С, особенно предпочтительно по меньшей мере 1400°С. Другой уплотнительный элемент 34 предназначен по меньшей мере для предотвращения контакта греющей текучей среды, прежде всего горячей греющей текучей среды, с уплотнительным элементом 56. Другой уплотнительный элемент 34 обладает далее более высокой жаростойкостью и/или более высокой огнеупорностью, чем уплотнительный элемент 56.
На фиг. 8 показано соединение закрывающего приспособления 50 с основной частью 20 посредством фланцевого соединения 90 в закрытом состоянии. На фиг. 8 для более наглядного представления фланцевого соединения 90 не показаны изоляционный слой 32 основной части 20 и внешняя изоляция 54 закрывающего приспособления 50. Основная часть 20 имеет фланцевое кольцо 36, прежде всего герметично приваренное к ней. Помимо этого закрывающее приспособление 50 имеет другое фланцевое кольцо 58, прежде всего герметично приваренное к нему. Фланцевое кольцо 36 и другое фланцевое кольцо 58 соединены между собой соединительными элементами 92. Такие соединительные элементы 92 выполнены в виде винтов и/или шпилек. Соединительные элементы 92 предназначены для герметичного зажатия уплотнительного элемента 56 между фланцевым кольцом 36 и другим фланцевым кольцом 58.
1. Котельное устройство, прежде всего устройство жаротрубно-дымогарного котла, имеющее по меньшей мере одну основную часть (20) с по меньшей мере двумя трубами (22; 24), прежде всего с по меньшей мере одной жаровой трубой и по меньшей мере одной дымогарной трубой, по меньшей мере одну камеру (40), которая соединяет между собой указанные по меньшей мере две трубы (22; 24), и по меньшей мере одно закрывающее приспособление (50), которое закрывает по меньшей мере камеру (40), отличающееся наличием перемещающего механизма (60), который предназначен для перемещения закрывающего приспособления (50) в по меньшей мере одном режиме относительно основной части (20) в соответствующем направлении (62) перемещения.
2. Котельное устройство по п. 1, отличающееся тем, что камера (40) выполнена в виде поворотной камеры.
3. Котельное устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что направление (62) перемещения по меньшей мере в основном параллельно направлению (38) продольной протяженности основной части (20).
4. Котельное устройство по одному из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что перемещающий механизм (60) содержит опорное приспособление (70) для опирания на него закрывающего приспособления (50).
5. Котельное устройство по п. 4, отличающееся тем, что опорное приспособление (70) расположено в направлении силы тяжести по меньшей мере частично под закрывающим приспособлением (50).
6. Котельное устройство по п. 4 или 5, отличающееся тем, что опорное приспособление (70) имеет по меньшей мере один выполненный в виде подшипника качения опорный элемент (72).
7. Котельное устройство по одному из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что перемещающий механизм (60) содержит по меньшей мере один приводной механизм (80), который предназначен для приведения в движение закрывающего приспособления (50) в указанном режиме относительно основной части (20).
8. Котельное устройство по п. 7, отличающееся тем, что приводной механизм (80) имеет для приведения в движение закрывающего приспособления (50) по меньшей мере один выполненный в виде резьбового элемента силопередающий элемент (82).
9. Котельное устройство по одному из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что закрывающее приспособление (50) по меньшей мере частично ограничивает камеру (40) в направлении, перпендикулярном направлению (38) продольной протяженности основной части (20).
10. Котельное устройство по одному из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что закрывающее приспособление (50) имеет по меньшей мере один уплотнительный элемент (56), а основная часть (20) имеет по меньшей мере один другой уплотнительный элемент (34).
11. Котельное устройство по одному из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что закрывающее приспособление (50) и основная часть (20) в по меньшей мере одном другом режиме соединены между собой фланцевым соединением (90).
12. Котел (10), прежде всего жаротрубно-дымогарный котел, с его по меньшей мере одним устройством по одному из предыдущих пунктов.
13. Способ эксплуатации котельного устройства, прежде всего устройства жаротрубно-дымогарного котла, прежде всего по одному из пп. 1-11, которое имеет по меньшей мере одну основную часть (20) с по меньшей мере двумя трубами (22; 24), прежде всего с по меньшей мере одной жаровой трубой и по меньшей мере одной дымогарной трубой, по меньшей мере одну камеру (40), которая соединяет между собой указанные по меньшей мере две трубы (22; 24), и по меньшей мере одно закрывающее приспособление (50), которое закрывает по меньшей мере камеру (40), отличающийся тем, что закрывающее приспособление (50) перемещают в по меньшей мере одном режиме относительно основной части (20) в соответствующем направлении (62) перемещения.
