Фланцевое соединение для паровых цилиндров или паропроводов Советский патент 1934 года по МПК F01D25/26 F17D1/06 

Предметом изобретения является фланцевое соединение для паровых цилиндров или паропроводов, в котором наружные фланцы, образующие соединение, связывающее две части парового цилиндра или паропровода или других приемников для среды с высокой температурой, скрепляются друг с другом при помощи болтов.

в этих фланцевых соединениях, когда, например, пар впускается в приемник при высокой температуре, внутренняя сторона приемника более или менее быстро нагревается. Нагревание же фланцев происходит медленнее, а повышение температуры скрепляющих болтов происходит еще медленнее, но спустя известное время эти части достигают некоторой постоянной температуры. Разность температур болтов и фланцев, а потому и усилие в болтах, обусловленное этой разностью температур, через некоторое время достигнет своего максимума.

В этот период операции было бы выгодно уменьшить разность между температурой болтов и температурой внутренней стороны фланцев, труб или приемника, путем ли уменьшения этой

(626)

разности или путем повышения температуры самого болта.

Сопротивление болта сдвигу тем больше, чем ниже температура.

Согласно настоящему изобретению в болтовом соединении горючих частей болты снабжены продольными сквозными отверстиями и предусмотрены средства для циркуляции газа или пара через них так, чтобы имелась возможность регулировать температуру по желанию. Например, при пуске усилие в болтах и фланцах может быть уменьшено, если уменьшить разность температур болтов и внутренней стороны фланцев, что может быть достигнуто нагреванием бслтов циркулирующим через них горячим воздухом или паром во время первоначального периода, когда температура болтов и фланцев подымается. Температура болтов подымется поэтому сильнее, чем при других условиях, причем максимальная разница температур болтов и фланцев уменьшится.

Если, с другой стороны, желательно уменьшить максимальную температуру, которой достигли болты, их можно охладить, пропуская через них воздух или пар при соответствующей температуре.

Однако охлаждение следует регулировать так, чтобы не доводить до слишком сильно.го снижения температуры, которое могло бы повести к нежелательному увеличению разности температур болтов и фланцев. Не следует пользоваться жидкостями в качестве охлаждающей среды, так как они дают большие разности температур.

3 упрощенном выполнении устройства болты могут быть охлаждаемы естественной тягой, получаемой насадкой трубки или трубок соответствующей длины на один или оба конца болтов или на гайки. При этом созданная тяга варьируется с температурой болта и получается изменение температуры же-лательного характера.

Для достижения обоих указанных результатов с выгодой можно применить пар. Например, пар, при соответствующей температуре, можно пропускать через болты в период пуска для их нагрева, чем увеличивается степень повышения температуры в них, В дальнейший период температура болтов подымется, вследствие теплопроводности фланцев, выше температуры циркулирующего пара, который начнет охлаждать болты и уменьшать их температуру,

Сущность изобретения усматривается из прилагаемого чертежа. Фиг. 1 изображает диаграмму температур; фиг. 2 и 3-разрез фланцевых соединений для цилиндра высокого давления турбины, показывающих два способа регулирования температуры болтов.

На диаграмме по фиг. 1 кривые показывают подъем температуры в разных местах устройства с указанием времени, начиная с момента первоначального впуска пара в приемник, например в цилиндр высокого давления турбины. Кривая ОАВ показывает температуру пара, точнее-температуру внутренней поверхности котла. Кривая OCD показывает температуру фланцев соединения. Кривая OEF показывает температуру болта в обычном фланцевом соединении, тогда как кривая OPQ показывает температуру болта, охлажденного, согласно изобретению, циркуляцией через него среды при температуре, равной или меньшей первоначальной температуры болта; кривая ORS показывает температуру болта, когда через него циркулирует среда умеренной температуры.

Предполагается, что постоянная температура устанавливается после времени Y. Во время X или скоро после него наблюдается максимальная разность температур, представленная приблизительно линией СЕ между фланцем и сплошным болтом, когда напряжение их возросло до максимума. В такое время температура болта представлена приблизительно отрезком ЕХ, которая меньше постоянной температуры FY а сопротивление болта сдвигу значительно больше, чем при окончательных нормальных эксплоатационных условиях. Во время У, когда температура установилась, все еще имеется разность между температурами сплошного болта и фланца, как показано отрезком DF, а тенденция болта к сдвигу зависит от температуры FY. Поэтому выгоднее увеличить температурную разность DE, например, до представленной отрезком Z)Q или DS, тогда как было бы нежелательно заметно увеличить температурную разность, представленную приблизительно отрезком СЕ или СР во время X или скоро после него в продолжение пуска, потому что в такое время разница температур уже максимальная, но может оказаться желательным уменьшить разность, например, до CR.

На фиг. 2 цифра 7 обозначает часть цилиндра высокого давления паровой турбины, окруженную обшивкой 2; 3- фланцевый болт, затянутый гайками 4. Болт 3 имеет продольное отверстие 5, проходящее сквозь весь болт; к гайкам 4 прикреплены вертикальные трубки 6 и 7, проходящие через обшивку 2. Это устройство позволяет сохранять желаемую температуру при помощи струи воздуха, автоматически, как уже описано и представлено на фиг. 1 кривой OPQ.

На фиг. 3 представлено устройство, подобное фиг. 2j с тем отличием, что вместо воздуха, для регулирования температуры, применяется жидкость или пар при умеренной температуре, причем получается контроль, представленный кривой ORS. Жидкость может подаваться по трубопроводу С, к которому присоединен трубопровод 7, ведущий от источника при температуре между температурами запорного клапана турбины и атмосферной.

8 некоторых случаях может оказаться желательным ввести регулирующую температуру жидкость в болт приблизительно в его середине; в таком случае конгц трубки 7 может несколько входить в отверстие 5 болта, образуя часть 7а, причем разность между средней и максимальной температурами болта уменьшится.

Предмет патента.

Фланцевое соединение для паровых цилиндров или паропроводов, отличающееся тем, что фланцевые скрепляющие болты снабжены продольным осевым отверстием для пропуска через них пара или газа для возможности достижения желаемой температуры в болтах в соответствии с температурой фланцев.