УСТРОЙСТВО СОЕДИНЕНИЯ ДВУХ ЧАСТЕЙ КОТЛА Российский патент 2000 года по МПК F23J13/00 

Изобретение касается устройства соединения двух частей котла.

Говоря более конкретно, данное изобретение касается устройства соединения главной топки и дымохода, связанных в их верхних частях каналом, располагающимся между двумя этими частями, связывающего одну из стенок первой части, называемую первой стенкой, с одной из стенок второй части, называемой второй стенкой.

В котлах из двух частей, то есть в котлах, содержащих главную топку и расположенный сзади дымоход, связанные друг с другом верхним проходным каналом, одна из этих двух частей, обычно это топка, направляется на несущей конструкции здания, а другая его часть консольно закреплена на упомянутой первой части при помощи связывающего их проходного канала.

В тех случаях, когда данный котел может подвергаться воздействию внешних сил в горизонтальной плоскости, например воздействию сейсмических толчков, напора ветра и т. п. , необходимо усиливать и подкреплять упомянутую консольную связь топки с дымоходом для обеспечения устойчивости дымохода, учитывая при этом возможные относительные перемещения, возникающие вследствие теплового расширения различных частей данного котла.

При этом известным образом осуществляется усиление зоны соединения между топкой и дымоходом, то есть усиление связывающего их проходного канала. Однако это может оказаться затруднительным в случае котлов больших размеров. Известен также прием, состоящий в установке самоблокирующихся устройств (типа силовых цилиндров) между двумя упомянутыми частями котла. Однако такая система применима только в том случае, когда динамические воздействия не являются постоянными. Кроме того, такие системы достаточно дороги и способны к заклиниванию.

Данное изобретение предлагает достаточно простое и надежное механическое устройство соединения, позволяющее обеспечить передачу статических или динамических усилий от одной части данного котла к другой его части.

В соответствии с данным изобретением предлагаемое устройство соединения содержит, по меньшей мере, одну шарнирную с обеих концов тягу, причем один из упомянутых шарниров этой тяги, называемый первым шарниром, закреплен неподвижным образом на упомянутой первой стенке в некоторой первой ее точке, а другой шарнир на другом конце упомянутой тяги, называемом вторым концом, присоединен с возможностью скольжения в вертикальном направлении ко второй стенке. Кроме того, упомянутая тяга присоединена к первой стенке в некоторой ее второй точке так, чтобы она была неподвижной в вертикальном направлении.

Таким образом, внешние силовые воздействия передаются от первой стенки к второй стенке посредством шарнирной тяги, перемещения которой управляются первой стенкой, характеризующейся однородным и поддающимся контролю тепловым расширением. Таким образом, эта передача внешних усилий не препятствует функциональным относительным перемещениям, связанным с тепловым расширением.

Расстояние между упомянутой первой точкой и упомянутой второй точкой определяется таким образом, чтобы горизонтальное перемещение, являющееся результатом вертикального перемещения, обусловленного дифференциальным тепловым расширением и наклонным расположением упомянутой тяги, было сопоставимо с допустимой в данном случае величиной относительного горизонтального перемещения второй части котла по отношению к его первой части.

В предпочтительном варианте реализации данного изобретения второй шарнир тяги присоединен с возможностью скольжения в вертикальном направлении к второй стенке посредством стойки, смонтированной на этой стенке с возможностью скольжения.

В соответствии с первым способом реализации данного изобретения упомянутая тяга присоединена к первой стенке в некоторой второй ее точке так, чтобы быть неподвижной относительно этой стенки в вертикальном направлении, посредством перемычки, жестко связанной с упомянутой стойкой и прикрепленной к первой стенке в этой второй точке так, чтобы исключить возможность перемещения в вертикальном направлении.

В соответствии со вторым способом реализации данного изобретения упомянутая тяга присоединена к первой стенке в некоторой второй ее точке так, чтобы быть неподвижной относительно этой стенки в вертикальном направлении, посредством второй тяги, первый конец которой шарнирно соединен с первой тягой, а второй конец шарнирно присоединен к первой стенке в упомянутой второй неподвижной точке этой стенки.

В этом случае первый конец второй тяги может быть шарнирно присоединен к второму шарниру.

В предпочтительном варианте реализации первый шарнир закреплен на стойке, жестко связанной с первой стенкой в упомянутой первой точке.

Предлагаемое устройство соединения двух частей котла в целом обычно содержит несколько устройств описанного выше типа, распределенных между первой и второй стенками.

Ниже будет дано более подробное описание примеров практической реализации устройств в соответствии с предлагаемым изобретением, где даются ссылки на приведенные чертежи, среди которых:
- фиг. 1 представляет собой схематический вид котла, состоящего из двух частей;
- фиг. 2 представляет собой схематический вид спереди первого способа реализации устройства соединения в соответствии с предлагаемым изобретением;
- фиг. 3 представляет собой схематический вид в увеличенном масштабе части фиг. 2;
- фиг. 4 представляет собой схематический вид спереди второго способа реализации устройства соединения в соответствии с изобретением;
- фиг. 5 представляет собой схематический вид еще одного варианта реализации устройства соединения в соответствии с изобретением.

Котел из двух основных частей, схематически показанный на фиг. 1, содержит главную топку 1 и расположенный сзади дымоход 2, связанные между собой каналом 3, располагающимся в верхней части данного котла. Топка 1 направляется известным образом не представленными на фиг. 1 скользящими связями на несущей конструкции здания, а дымоход 2 закреплен консольным образом на упомянутой топке 1.

Для того чтобы учесть внешние горизонтальные силовые воздействия, можно известными способами усилить элементы конструкции котла на уровне соединительного канала 3, однако такой тип усиления становится недостаточным в случае реализации котлов большой мощности и соответственно больших размеров.

В соответствии с предлагаемым изобретением устройство соединения устанавливается в зоне 4 и связывает стенку 1A топки 1 и стенку 2A дымохода 2, располагающиеся друг против друга.

В соответствии с первым возможным способом реализации предлагаемого изобретения, схематически представленным на фиг. 2, это устройство соединения содержит, по меньшей мере, одну шарнирно закрепленную с обеих концов тягу 10, располагающуюся наклонно под некоторым углом α к горизонтальной плоскости.

Один из концевых шарниров 10A этой тяги, называемый первым шарниром, связан неподвижным образом с первой стенкой 1A в некоторой первой точке P этой стенки. Для этого упомянутый первый шарнир 10A закреплен на стойке 11, жестко связанной с первой стенкой 1A в этой первой точке P. Стойка 11, за исключением упомянутой точки P, установлена с возможностью скольжения в вертикальной плоскости вдоль направляющих 12A, 12B. В то же время эта стойка опирается на профилированные силовые элементы 13A, 13B подкрепления первой стенки 1A.

Другой шарнир 10B, называемый вторым концом упомянутой тяги, связан, с возможностью скольжения в вертикальном направлении, с второй стенкой 2A. Для этого упомянутый шарнир жестко связан со стойкой 14, установленной с возможностью скольжения на стенке 2A посредством профилированных элементов 15A, 15B и опирающейся на профилированные элементы 16 подкрепления второй стенки 2A.

Кроме того, упомянутая тяга 10 связана неподвижно в вертикальном направлении с первой стенкой 1A в некоторой второй точке Q этой стенки. Для этого перемычка 17, жестко связанная со стойкой 14, прикреплена к первой стенке 1A неподвижно в вертикальном направлении в точке Q.

В предпочтительном варианте реализации предлагаемого изобретения упомянутые стойки 11, 14 связаны между собой несколькими подобными друг другу тягами 10, 20 с тем, чтобы обеспечить наилучшую устойчивость реализованной таким образом конструкции и связать стенки 1A и 2A на наибольшей части их поверхности.

На фиг. 3 более подробно представлена тяга 10. В предположении, что стенка 1A является неподвижной и стойка 14 закреплена горизонтально на стенке 2A, в процессе перемещения этой стойки 14 на величину Δy в вертикальном направлении тяга 10 поворачивается в своем шарнире 10A и ее второй шарнир перемещается в вертикальном направлении на величину Δy и в горизонтальном направлении на величину Δx, меньшую, чем Δy. Стойка 14 скользит в вертикальном направлении на стенке 2A на расстояние Δy и в этих условиях достаточно выбрать величину угла α и расстояние между первой точкой P и второй точкой Q такими, чтобы стенка 1A между этими точками расширялась на величину Δy, позволяя обеспечить перемещение на величину Δx, сопоставимую с величиной горизонтального теплового расширения соединительного канала 3.

Таким образом, тяга 10 жестко связывает обе стенки 1A, 2A, обеспечивая возможность дифференциального теплового расширения этих стенок, причем результирующие горизонтальные перемещения кинематически сопоставимы с этими расширениями.

На фиг. 4 схематически представлен другой способ практической реализации устройства соединения в соответствии с предлагаемым изобретением.

Представленное устройство соединения содержит, по меньшей мере, одну тягу 10, снабженную шарнирами на обоих своих концах и наклоненную на некоторый угол α по отношению к горизонтали.

Один из шарниров 10A этой тяги, называемый первым шарниром, связан неподвижным образом с первой стенкой 1A в некоторой первой точке P этой стенки. Для реализации этой связи первый шарнир 10A закреплен, например, на профилированном элементе 13A подкрепления этой первой стенки 1A.

Другой шарнир 10B, называемый вторым концом этой тяги, связан, с возможностью скольжения в вертикальном направлении, со второй стенкой 2A. Для реализации упомянутой связи этот шарнир соединен, с возможностью скольжения, со стойкой 14, жестко связанной со второй стенкой 2A в некоторой точке 15C и имеющей возможность скользить по этой стенке на уровне подкрепляющих профилированных элементов 15A и 15B.

Кроме того, тяга 10 связана неподвижным в вертикальном направлении образом с первой стенкой 1A в некоторой второй точке Q этой стенки. Для реализации упомянутой связи предусмотрена вторая тяга 30, причем первый конец 30A этой тяги шарнирно связан со вторым шарниром 10B тяги 10, а второй конец этой тяги шарнирно соединен в упомянутой неподвижной точке Q с первой стенкой 1A посредством профилированного элемента 13B.

В предпочтительном варианте реализации предлагаемого изобретения для облегчения взаимодействия различных элементов устройства соединения шарниры 10B и 30A представляют собой цилиндрические связи, имеющие возможность перемещаться в вертикально расположенных вырезах элементов, жестко связанных со стойкой 14.

В соответствии с предпочтительным вариантом реализации данного изобретения стенки 1A и 2A связаны между собой при помощи нескольких описанных выше совокупностей подобных друг другу или симметричных тяг 10, 20, 30, 40.

Вариант реализации устройства соединения в соответствии с предлагаемым изобретением, схематически представленный на фиг. 5, отличается от описанного выше способа его реализации только тем, что первый конец 30A второй тяги 30 шарнирно присоединен к тяге 10 в некоторой ее точке, не совпадающей с шарниром 10B этой тяги. Таким образом, вследствие уменьшения передаточного отношения обеспечивается меньшая величина расстояния между точками P и Q, в результате чего уменьшаются габаритные размеры данного устройства.

Изобретение касается устройства соединения двух частей котла, в частности главной топки и дымохода, соединенных в его верхней части каналом, располагающимся между двумя этими частями и связывающим некоторую стенку первой части, называемую первой стенкой, и некоторую стенку второй части, называемую второй стенкой. Устройство соединения содержит, по меньшей мере, одну тягу, имеющую шарниры на обоих своих концах, причем один из шести шарниров, называемый первым шарниром, связан неподвижным образом с первой стенкой в некоторой первой точке этой стенки, а другой шарнир, называемый вторым концом тяги, связан, с возможностью скольжения в вертикальном направлении, со второй стенкой, и упомянутая тяга связана, кроме того, неподвижным в вертикальном направлении образом с первой стенкой в некоторой второй точке этой стенки. Изобретение обеспечивает устойчивость дымохода за счет усиления зоны соединения между топкой и дымоходом. 2 с. и 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Устройство соединения двух частей котла, в частности его главной топки и дымохода, связанных в верхней части котла соединяющим каналом, расположенным между двумя этими частями и связывающим стенку первой части, называемую первой стенкой, и стенку второй части, называемую второй стенкой, отличающееся тем, что это устройство содержит, по меньшей мере, одну тягу с шарнирами на обоих ее концах, причем один из этих шарниров, называемый первым шарниром, неподвижно связан с первой стенкой в некоторой первой точке (Р) этой стенки, а другой ее шарнир, называемый вторым концом, связан, с возможностью скольжения в вертикальном направлении, со второй стенкой, и упомянутая тяга связана, кроме того, вертикально неподвижным образом с первой стенкой в некоторой второй точке (Q) этой стенки. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что второй шарнир связан, с возможностью скольжения в вертикальном направлении, со второй стенкой посредством стойки, установленной с возможностью скольжения на этой второй стенке. 3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что упомянутая тяга связана вертикально неподвижным образом с первой стенкой в некоторой второй точке (Q) этой стенки посредством перемычки, жестко связанной с упомянутой стойкой и прикрепленной к первой стенке вертикально неподвижным образом в этой второй точке. 4. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что упомянутая тяга связана вертикально неподвижным образом с первой стенкой в некоторой второй точке (Q) этой стенки посредством второй тяги, первый конец который шарнирно присоединен к тяге, а второй конец которой шарнирно присоединен в упомянутой второй неподвижной точке (Q) к первой стенке. 5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что первый конец упомянутой второй тяги шарнирно присоединен к второму шарниру. 6. Устройство по любому из пп.1 - 5, отличающееся тем, что первый шарнир закреплен на стойке, жестко связанной с первой стенкой в упомянутой точке (Р). 7. Устройство для соединения двух частей котла, отличающееся тем, что оно содержит несколько устройств по любому из пп.1 - 6, распределенных между первой и второй стенками котла.