NO155647B - Fremgangsmaate ved kontinuerlig stoeping av en staalstang. - Google Patents

Description

Dampkjele og overheter.

Oppfinnelsen angår konstruksjon og drift

av til skipsbruk bestemte dampkjeler og overhetere. Mer spesielt angår oppfinnel-

sen en ny konstruksjon for en dampkjele for skipsbruk med naturlig trekk av typen med to tromler og hvor selve ovnskamme-

ret er fullstendig vannkjølt. Oppfinnelsen angår videre dampkjele og overheter for skipsbruk hvor ovnsgulvet, overhetergit-

teret og overhetertaket er utformet av en enkelt krets med dampfrembringende rør.

Ved skipskjeler er det vanlig å anven-

de dampfrembringende rør for å tilveiebringe vannkjøling av veggene og taket i ovnskammeret, mens ovnsgulvet ved slike enheter normalt er formet med fallrør som forbinder vanntrommelen med stigerør-kretsen, f. eks. det nedre vannkammeret i front- eller sideveggene. Denne praksis nødvendiggjør anbringelsen av et lag var-meisolerende materiale oppå gulvrørene for å hindre varmeabsorbsjon i gulvet som vil være tilstrekkelig til å bevirke frem-bringelse av damp i rørene og derved for-

sinke sirkulasjonen av strømningsmediet i systemet. Det isolasjonsmateriale som oftest anvendes består av et lag av varme - isolerende materiale, f. eks. magnesitt som dekker rørene, samt et lag ildfast sten som anbringes på toppen av dette lag. Bru-

ken av isolasjon og ildfast materiale i ovnskammeret medfører vesentlige større om-kostninger ved at det derved, i tillegg til en høyere pris, kreves stadig vedlikehold med utskiftninger gjennom hele enhetens brukstid. Dette gjentatte krav til vedlike-(155647). 2 blad tegninger.

hold nødvendiggjør uønskelige avbrekk i bruken og medfører også arbeid- og mate-rialomkostninger i forbindelse med utskiftninger.

Den foreliggende oppfinnelse elimine-

rer behovet for å anvende et hvilket som helst isolasjonsmateriale eller1 ildfast sten-materiale på gulvet av ovnskammeret hvor-

ved dette gjøres fullstendig væskekjølt. Dette gjøres ved å fore ovnskammeret tilnærmet fullstendig med dampfrembringende rør. Ved den viste utførelsesform for oppfinnelsen er forveggen og sideveggen samt taket i .ovnskammeret utformet av rørformete paneler som strekker seg mel-

lom de nedre og de øvre vannkamrene og som avgrenser kammerets periferi, mens gulvet er utformet av en krets av nær inn-

til hverandre anordnete rør som strekker seg mellom et nedre vannkammer og damp-

og vanntrommelen. Denne kretsen tjener også til å danne en rad av gitterrør som beskytter overheteren fra scrålevirkninger fra ovnskammeret samt som et takdeksel over overheteren for å kjøle enheten i dette område.

Det er således et formål for oppfinnelsen å tilveiebringe en dampkjele og overheterenheter for skipsbruk hvor ovnskammeret er fullstendig kjølt av strøm-mingsmedia.

Et videre formål for oppfinnelsen er

å tilveiebringe en dampkjele og overheterenheter for skipsbruk hvor behovet for an-bringelse av varmeisolasjon og ildfast sten på gulvet av ovnskammeret er eliminert.

Dampkjelen og overheteren ifølge oppfinnelsen omfattes av rør utformet frontvegg, bakvegg og motstående sidevegger og som mellom seg danner kjelerommet, et overheterkammer ved siden av kjelerommet i en viss avstand fra frontveggen, samt et kjelerøraggregat som omfatter en øvre og en nedre trommel, som er forbundet med dampfrembringende rør, hvilket kjelerøraggregat er plassert ved siden av overheterkammeret, hvilket kammer sammen med kjelerøraggregatet strekker seg tvers over kjelens bredde, og hvilken frontvegg omfatter med innbyrdes avstand over hverandre anordnede øvre og nedre vannkamre som er forbundet med nær inntil hverandre anordnede dampfrembringende rør, og dampkjelen og overheteren ifølge oppfinnelsen karakteriseres ved en i og for seg kjent fluidumkrets, som er tildannet av parallelt anordnede dampfrembringende rør som strekker seg langs bunnen av kjelerommet for derved å ut-gjøre dettes gulv, hvilke rør er anordnet i en forskjøvet stilling ved den bakre delen av kjelerommet og tilnærmet vertikalt eller loddrett anordnet i forhold til gulvet, hvilke utgjør overheterskjermrør og som strekker seg opp hele høyden av kjelerommet ved siden av overheterkammeret og som er forbundet med trommelen, og at taket i kjelerommet utgjøres av avbøyede deler av rørene som danner de motstående sideveggene i kjelerommet, hvilke sidevegger innbefatter motstående nedre vannkamre som forbinder den nedre trommelen med det nedre vannkammeret ved frontveggen, og at rørene som utgjør fluidumkretsen er anordnet tett ved siden av hverandre langs den gulvdannende delen og med en viss innbyrdes avstand langs det skjermdannende rørpartiet.

Oppfinnelsen vil forstås bedre fra føl-gende beskrivelse under henvisning til ved-lagte tegninger, hvor: Fig. 1 er et sideriss av en dampkjele og en overheterenhet for skipsbruk ifølge oppfinnelsen, Fig. 2 viser et snitt langs linjen 2-2. Fig. 3 viser et delriss sett fra siden av en dampkjele- og en overheterenhet ifølge en modifisert utførelsesform for oppfinnelsen. Fig. 4 viser et delriss sett fra siden av en dampkjele og en overheterenhet ifølge en annen utførelsesform for oppfinnelsen, og Fig. 5 viser et snitt langs linjen 5-5 på fig. 1.

På tegningene vises en dampkjele-enhet for skipsbruk betegnet med tallet 10

og som1 omfatter en ovnsdel 12, en kjele-rørverkdel (14), samt en overheterdel 16. Ovnsdelen 12 omfatter et par med innbyrdes avstand anordnede sidevegger 18, en forvegg 20 samt et tak 22 utformet av inntil hverandre anordnede rør som er anordnet slik at de danner et kammer inn i hvilket et antall bremnstoffbrennere 24, montert i taket 22, er bestemt til å opp-varme ved hjelp av flammer. Kjelerørver-ket 14 er på baksiden anordnet i flukt med kjeledelen 12 og omfatter en øvre damp-trommel 26, en nedre vanntrommel 28 samt et antall tilnærmet opprettstående dampfrembringende rør 30 som forbinder de to

foran nevnte tromler. Overheterdelen 16 opptar plassen mellom kjeledelen 12 og rørverkdelen 14. Her er plassert en såkalt vertikal overheter 32 som består av et antall vertikalt orienterte, med U-form ut-førte rør 34 hvis respektive ender er forbundet med langstrakte dampkamre 36 som er anordnet slik at overheterrørene er forbundet i parallell.

Dampkjelen ifølge oppfinnelsen er gitt en tilnærmet bokslignende oppbygning slik at det tillates en uhindret kubisk ekspan-sjon under kjelens drift. Enhetens under-del omfatter en horisontalt anbragt vanntrommel 28 som strekker seg på tvers av kjelekonstruksjonen. Parallelt og i avstand fra denne er det anordnet et nedre for-veggvannkammer 40. Nedre sideveggvann-kammeret 38 strekker seg mellom og er strømmessig forbundet med vannkammeret 40 og med vanntrommelen 28. Vannkammeret 40 er plassert i et lavere nivå enn vanntrommelen 28 slik at de nedre sideveggvannkamrene 38 står på skrå i en liten vinkel i forhold til horisontalplanet.

Den øvre delen av enheten begrenses av damptrommeien 26 som er anordnet parallelt i forhold til vanntrommelen 28, det øvre sideveggvaiHikammeret 42 og det øvre frontveggvannkammeret 44. Damptrom-meleni 26 bæres i en opphevet stilling over vanntrommelen; 28 ved hjelp av utvendige fallrør 46 og rørene 30 som utgjør selve kjelerørverket. De fremre endene av de øvre sideveggvannkamrene 42 bæres vertikalt ved hjelp av opprettstående rør 48 som strekker seg mellom kamrene 42 og det nedre forveggvannkammeret 40. Kamrene 42 står som vist på skrå og parallelt med de nedre sideveggvannkamrene 38. Det øvre forveggvannkammeret 44 strekker seg på tvers av enheten parallelt med det nedre forveggvannkammeret 40 og bæres ved endene ved hjelp av kamrene 42. Damput-balanseringsrør 50 forbinder damptrommeien 26 og kamrene 42 og 44 slik at me-diene kan sirkulere. Det foran beskrevne arrangement tilveiebringer en rammekon-struksjon for dampkjelen som er kon-struksjonsmessig stiv og stø og som vil muliggjøre at enhetens forskjellige trykk-deler kan ekspandere på en uhindret måte. De diagonale utvendige fallrørene 52 vil bidra til ramimekonstruksjonens stivhet, hvilke nemlig forbinder vannrommet i damptrommeien 26 med det nedre forveggvannkammeret 40 og som også tjener som diagonale oppstivningselementer som forbinder det nedre forveggvannkammeret 40 med trommelen 26.

De av strålevarme oppvarmete veggene 18 og 20, samt taket 22 i kjeleseksjonen 12 er tilnærmet utformet av vertikalt orienterte, parallelle damputviklende rør. Disse rørene springer frem fra det nedre forveggvannkammeret 40 og er direkte forbundet oppover til det øvre forveggvannkammeret 44, men de rørene som springer ut av de nedre sideveggvannkamrene 38 er slik formet at de danner taket 22 i kjeleseksjonen 12 såvel som sideveggene 18. Som det best fremgår av fig. 5 springer bare vekselvise rør 19 frem fra de nedre sideveggvannkamrene 38, hvilke er forbundet med de øvre kamrene 42 plassert direkte ovenfor. De tilgrensende rørene 19' strekker seg langs toppen av kjelerommet og er normalt forskjøvet foruten at de strekker seg på tvers over kjelerommets fulle bredde idet de er forbundet med de øvre vannkamrene 42 ved motstående vegger. Taket 22 er således utformet av de horisontale strekkene av de sideforskj øvete rørene 19' som springer ut fra de nedre kamrene 38 anbragt ved motstående sidevegger 18.

Ifølge oppfinnelsen er det tilveiebragt en tilnærmet Z-formet strømningsmedium-krets 54 i form av parallelt anordnete dampfrembringende rør 56 hvis nedre ender er forbundet med det nedre forveggvannkammeret 40 og som ved sine øvre ender er forbundet med damptrommeien 26. Strømningsmediekretsen 54 foreligger således i form av et panel som strekker seg tvers over bredden av kjeleseksjonen 12 med et nedre parti 58 som utgjør selve kjelegulvet, et øvre parti 60 som utgjør taket over overheteren 32 samt den tilnærmet vertikalt anordnete delen 62 som er plassert nær inntil de fremre partiene av overheterrørene 34 hvorved det dannes et overheternettverk. I det øyemed å væs-keavkjøle gulvet i kjeleseksjonen 12 er rørene 56 som danner det nedre partiet 58 i kretsen 54 anordnet meget nær hverandre slik at de nesten berører hverandre langs sidene. Foran de fremre rørene i overheteren 32 nær inntil dennes nedre del er anordnet rørene 56 som normalt er noe side-stillet og som strekker seg tilnærmet i hele kjelens høyde. I denne delen, som kalles den vertikale forbindelsesdel 62, er vekselvise rør 56 sideforskjøvet, slik som det best vises på fig. 2, både i retning bakover og i retning til siden i forhold til de tilgrensende rørene slik at det dannes mellom-rom 63 hvorgjennom gassene fra ovnsrommet kan passere til overheterseksjonen 16 samt kjelerørverkseksjonen 14. Rørene 56 tjener således som overheter 32 med et fluidumkjølt gitter eller nettverk som beskytter overheterrørene 34 like overfor strålevirkningene fra ovnsrommet eller ildrommet.

Ved et nivå noe under taket 22, men ikke vesentlig lavere enn toppen av over-heterrørene 34 er rørene 56 bøyet nesten inn til hverandre og er deretter bøyet i en vinkel med forbindelsesdelen 62 slik at de danner et øvre parti 60 i fluidumskretsen 54 som tjener som et deksel eller et tak for overheteren 32 og som beskytter kjelen fra de skadevirkninger som ellers kunne oppstå som følge av den meget høye tem-peraturen som vil foreligge i dette området. Det således tettliggende rørarrangement som foreligger ved den øvre delen av forbindelsespartiet 62 tjener også som en gass-skjerm 64 som hindrer at gasser strømmer inn i tomrommet over toppen av overheteren 32 slik at gassene isteden dirigeres langs den øvre delen av kjelen inn i nær berøring med overheterrørene 34.

Arbeidsmåten til den ovenfor beskrevne dampkjele samt overheterenheten vil være som følger: Når brennerne 24 sender flammer inn i ildrommet 12 tilføres fødevann til damptrommeien 25 hvor det blandes med flui-dumet eller vannet fra fallrørene og som er utskilt fra dampen i trommelen. Denne blandingen strømmer nedover til vanntrommelen 28 gjennom de utvendige fall-rørene 46 og gjennom fallrørene plassert på innsiden av kjelerørverkseksjonen 14. En del av blandingen strømmer fra damptrommeien 26 til det nedre forveggvannkammeret 40 gjennom diagonale fallrør 52. Fra vanntrommelen 28 strømmer blandingen inn i de nedre fødevannsvannkam-rene 38 som arbeider sammen med rørene som danner sideveggene 18 og taket 22. Det nedre forveggvannkammeret 40 for-syner rørene som utgjør forveggen 20 og de rørene som danner kretsen 54 med

fluidum. Varmeoverføring vil finne sted

inne i de damputviklende rørene og der-med etableres sirkulasjonen fra vann-

trommelen 28 og forveggvannkammeret 40

til damptrommeien 26. På grunn av den varmetekniske hevert- eller sugevirkning som vil foreligge i rørene vil fluidum strømme oppover gjennom sideveggene 18,

forveggen 20 og kretsen,' 54, idet strømmen vil fremhj elpes som følge av enhetens opp-overskrånende stilling. Strømmen gjennom disse rørene vil tjene til å avkjøle kjele-

kammeret 12. Strømmen gjennom rørene 56 vil videre danne kretsen 54 som utgjør overheteren 32 samtidig som disse rørene danner en skjerm som beskytter rørene i overheteren fra eventuelle skadelige strå-

le-effekter fra ovnsrommet og taket eller dekselet slik at også takforingen beskyt-

tes mot overopphetning.

Fig. 4 viser en noe modifisert utførel-

sesform for oppfinnelsen. Her er forveggvannkammeret 40' plassert bakover i for-

hold til stillingen vist på fig. 1 og rørene som danner forveggen 20 er bøyet i rett vinkel ved den nedre enden av veggen slik at de danner den fremre delen av kjele- eller ovnskammerets gulv før de forbindes med kammeret 40'. Rørene 56

som danner kretsen 54 er også forbundet med kammeret 40' og de strekker seg i mot-

satt retning fra kammeret slik at de dan-

ner den øvrige delen av kjelerommets gulv,

angitt med tallet 58', før de normalt an-

ordnes i en sideforskjøvet stilling slik at de danner det opprettstående forbindelses-

partiet 62 ved siden av den fremre enden av overheteren 32.

Ved denne utførelsesformen vil flui-dumsirkulasjonen gjennom rørene være den samme som ved den foretrukne utfør-

elsesformen som vist på fig. 1. Sidevegg-

rørene 18 mates med fallrørvæske fra de nedre sideveggvannkamrene 38. Forvegg-

rørene 20 og rørene 56 i kretsen 54 er for-

bundet med kammeret 40' som mottar fall-

rørvæske fra de diagonale utvendige rø-

rene 52.

Fig. 3 viser en noe modifisert utførel-

sesform av gasskjermen som er plassert på den øvre delen av det opprettstående forbindelsespartiet 62 av kretsen 54. Her er sirkulasjonsrørene 56 anordnet slik at de forblir i en stilling slik at de har en viss avstand fra hverandre gjennom par-

tiet eller delen 62 av kretsen og gjennom det øvre partiet 60. Gass-skjermien 64 er tildannet ved å plassere ildfast materiale på rørene 56 som utgjør den øverste delen av partiet 62 fra taket 22 til et nivå som ikke ligger vesentlig under toppen av over-

heterrørene 32. Ved dette arrangementet vil gassene strømme langs overflaten av taket 22 og vil på lignende måte dirigeres

inn til berøring med overheterrørene på en måte som ikke er ulik den som oppnås ved arrangementet vist på fig. 1.

Ved hjelp av foreliggende oppfinnelse

er det skaffet en dampkjele og en overhe-

terenhet for skipsbruk med fullstendig fluidumkjølt ovnsrom hvorved elimineres behovet for isolasjon og ildfast materiale i denne delen av enheten. Skipskj eller kon-

struert Ifølge oppfinnelsen vil få en enkel oppbygging og vil likevel være effektive i drift, og, som følge av det faktum at kjele- eller ovnseksjonen er fullstendig fluidumkjølt, vil enhetene være vesentlig mindre kostbare å bygge og vedlikeholde.

Det vil være innlysende for fagfolk på

området at mange modifikasjoner kan ut-

føres innenfor oppfinnelsens ramme uten at man forlater dens prinsipielle idé. Så-

ledes kan veggene og taket i enheten så-

vel som de gulvdannende og de takdan-

nende delene av den Z-formete fluidums-

kretsen bli tildannet av sammensveisbare rørverkpaneler eller lignende.

Claims (4)

1. Dampkjele og overheter omfattende av rør utformet frontvegg, bakvegg og motstående sidevegger og som mellom seg danner kjelerommet, et overheter kammer ved siden av kjelerommet i en viss avstand fra frontveggen, samt et kjelerøraggregat som omfatter en øvre og en nedre trom-

mel, som er forbundet med dampfrembringende rør, hvilket kjelerøraggregat er pla-sert ved siden av overheterkammeret, hvilket kammer sammen med kjølerøraggrega-tet strekker seg tvers over kjelens bredde, og hvilken frontvegg omfatter med innbyrdes avstand over hverandre anordnede øvre og nedre vannkamre som er forbundet med nær inntil hverandre anordnede diamipfrembringenide rør, karakterisert ved en i og for seg kjent fluidumkrets (54), som er tildannet av parallelt anordnede dampfrembringende rør (56) som strekker seg langs bunnen av kjelerommet (12) for derved å utgjøre dettes gulv, hvilke rør er anordnet i en forskjø-vet stilling ved den bakre delen av kjelerommet og tilnærmet vertikalt eller loddrett anordnet i forhold til gulvet, hvilke utgjør overheterskjermrør (62) og som strekker seg opp hele høyden av kjelerommet ved; siden av overheterkammeret (16) og som er forbundet med trommelen (26) og at taket (22) i kjeleromimet (12) utgjø-res av avbøyede deler av rørene som danner de motstående sideveggene (18) i kjelerommet (16), hvilke sidevegger innbefatter motstående nedre vannkamre (38) som forbinder den nedre trommelen (28) med det nedre vannkammeret ved frontveggen (40), og at rørene (56) som utgjør fluidumskretsen (54) er anordnet tett ved siden av hverandre langs den gulvdannende delen (58) og med en viss innbyrdes avstand langs det skjermdannende rørpartiet (62).

2. Kjele som angitt i påstand 1, karakterisert ved at den skjermdannende delen av fluidumkretsen (54) utgjø-res av vekselvis sidestilte rør (62) slik at de er forskjøvet i lengderetningen og side-veis i forhold til tilgrensende rør og for-skjøvet slik at de står i flukt med de tilgrensende rørene.

3. Kjele som angitt i påstand 1 eller 2, karakterisert ved at vannkammeret (40) er anbragt i en posisjon som ligger mellom bunnpartiet av frontveggen (20) og den bakre delen av kjelerommet (12).

4. Kjele som angitt i hvilken som helst av foregående påstander, karakterisert ved fallrør (52) som1 på ut-siden forbinder den øvre trommel (26) med den nedre trommelen (40) med frontveggen i kjelerommet (12) for tilføring av driftsvæske til dette.