专利名称：锅炉管壁及用于清洁锅炉管壁的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用来限定含有Ai或者烟灰的高温烟气所^it的烟道的锅 炉管壁，该锅炉管壁由多个1^上垂狄向的并^^工作介质的翅片管或管-接片-管的组合而成，JLlfe锅炉管壁的锅炉外侧安装一敲击装置或者冲击装置， M敲击能量或者冲击能量输出到锅炉管壁上，以便清ftHR^^锅炉管壁的锅 炉内侧上的M或者烟灰。背景脉;0^斤周知，上述类型的锅炉管壁在絲向外面的H5!'J亦即锅炉夕卜侧上具有 一个或者多个敲击装置或者冲击装置，其用来清除锅炉管壁内侧或者朝向烟道 的锅炉管壁"HCL所积聚的灰尘或烟灰。为了保#^^烟道的高温烟气的热量 有效传iHi^^锅炉管的工作介质，就必须^^I此类装置，因为布满烟灰和灰 尘的锅炉管壁会减小热量传递。文献US 3，835，817公布了 一种装置，借助该装置可以^Jf,树锅炉管或者 其管子并不相互连接的锅炉管壁进行凊洁。这利用一个被驱动的敲*##冲击 乐辦输出到一^炉管壁分配器块的 ,敲"^ii过一对碟形弹^i行减震。 通过冲击乐辦可达到大的加逸变，，炉管或者锅炉管壁上的污祐或A^抖落 掉。树于在其中^^有翅片管或者管省片-管的组合的锅炉管壁上，也tU:相 互i^-^^并由此形成气密的管壁的锅炉管而言，这种装置并没有多少实际使 用价值。问艰絲于此絲炉管壁比所M的第一种管壁妙刚硬，因* 用于锅炉管壁^S己器^端上的冲击l^t显示出不令人满意的清洁作用。文献DE20211156U1公布了-^t用于清,炉壁上的附着灰尘的装置， 其中在锅炉壁的夕卜侧至少一个冲击成型^A到锅炉壁的一个开口之中，冲击 成型部连接在至少一^^砧装置上，可由至少一，头尤其;1^#怍用于该铁 砧装置上。在该装IJi借助冲击成型部，可不朝向锅炉壁，而AJL接朝向位于 锅炉壁内侧上的附着^t进行敲击，因为冲击成型部穿过锅炉壁的开口，当触 发一冲击时与附着A^接触。在该装JJi不足^t^于通ii^锅炉的锅炉壁
上的用于贯穿冲击成型部的开口 ，本身由于这些开口与大^目通^f^是气密的， 并且必须通it^^"个单个装置上非常昂贵的密封装置朝向大^i行密封。还有一^Nt泉在于沖击成型部直接置于锅炉中的烟^:5t^物中，因此受到腐 蚀和侵烛。 发明内容本发明的任务在于，提^^种锅炉管壁和一种用于其进行清洁的装置，同 时a上i^斤有铁泉。尤其是提^(^"种装置，借助该装置/A^、^^锅炉管壁的锅炉内侧壁上的烟灰和M尽可育^;底清洁锅炉管壁，该锅炉管壁限定含有灰 尘或者烟灰的高温烟^1^組的烟道，并且由針^^上垂1A向的且导引工 作介质的翅片管或者管省片-管组合构成。上述任务可通过专利^'J要求1的特征部^特4iE^以解决。该解决方 案扭匕i议构成具有一个水平走向的且与锅炉管壁相隔间距为X的冲击杆， 以使将敲击能量或者冲击能量均匀^Hi'J锅炉管壁上，利用針垂直i^的肋 片将冲击杆与锅炉管壁相连，其中肋片在其延伸^Lh^锅炉管壁和冲击杆之间 沿躺方向弹tt^成，以便能够吸收锅炉管壁和冲击杆水平方向的不同 胀。本发明的有益设计^^^，漆求中得出。通it^发明所述的解决方案,提^ft带有用于其清洁的装置的锅炉管壁， 具有下列优点-唯一的冲击脉冲可以大面积M递到锅炉管壁上，-独立^JL不管冲击杆的不同的由热引起的^胀，锅炉管壁能够膨胀，-由于锅炉管壁和冲击杆自由的且不受P聘的由热引起的鄉胀，这些部件中以;s^^接这两^Np件的焊缝中的^，-由于可以^^feul^宽的冲击杆，^个锅炉管壁仅需少量冲击杆。在有利的构造中，垂直的肋片与位于锅炉管之间的翅片相i^者与位于锅 炉管之间的、锅炉管壁的接片相连。通itit一m将沖击脉沖传递到肋片或者 接片上，而不是传彭、情上。由于是固定连接，因此不形成沖击减弱。M目的的是，以每隔两^f间距(2xt)的距离沿冲击杆的^JLi5^ 片。由此实S^冲击^t均匀地导A^锅炉管壁中。以特别有利的方式将肋片辨接在锅炉管壁和冲击杆上。i^这种措逸，用
简单JLt效的手段将肋片与锅炉管壁和冲击桐目连。^^发明的一种有利的构造中，这些肋片沿其垂JL 4伸看分别由两转分 构成。iMl这种舰，实lO^肋片的明显狄的;kf^可接近性。以合乎目的的方式，将冲击^fi殳计成矩形或其它封闭的空心型材或实心型 材。还可将其设计^WT型或U型轮廓，或者其它的开放的轮廓。这样一方 面保证冲击杆具有^的刚性，另一方面作为制成的半成品可简单地购置冲击杆。4^发明的一个有利构造中，冲击^fi殳计絲中间具有一个或者两个水平 iM的肋片，用来与锅炉管壁连接。这样就可以吸收冲击杆中所出现的轴向力， M递到锅炉管壁中。4^发明的有利的构造中，冲击杆在0.5至5.0米的"^tJi^伸。这样 保iiLt盖不同t^的锅炉管壁。*目的地，在锅炉管壁与冲击杆之间的间距X在10到1000 mm之 间。^这种M，对于冲击装置，冲击杆也可##自由状态，例如当隔离锅 炉管壁的外侧时。为了实现最佳的锅炉管壁清洁，有利的是，在垂直方向看在使用多个冲击 杆时，这些冲击杆在垂直方向的相互间距为2到5米。在前端区域内也^i在冲击杆的前端或者指向外侧的一端可以将肋片与沖 击杆;tf^在一^,以便将冲击杆的冲击力或者冲击乐辦直絲iil^锅炉管壁上。为了以最为有效的方式将冲击杆的沖击能量传递到锅炉管壁上，合乎目的 的是垂直于锅炉管壁并且由此也垂直于冲击^fiU肋片。
以下将4l^附图^i兑明，对本发明的实施例进^i^细解释。 其中图1冲击脉沖作用下的锅炉管的示意纵剖面图(相魂旨技术)， 图2在以水面为例的平面内，沖击务辦所引起的务辦波传播示意图， 图3规^"才支术的锅炉管壁示意逸现图，^^有在其上"&j:的双T型支架作为 冲击杆，图4 4棘的锅炉管壁示意 图， "有在其上《 的空心支架作为冲击 杆，
图5具有本发明冲击杆的锅炉管壁横截面示意图，其中横截面示出"冷状态"，^k4t^锅炉的锅炉管壁^^^it行状态， 图6与图5 —样，但具有不同的 胀，因为在锅炉运^ftit程中，锅炉管壁和冲击杆的不同的受热， 图7本发明的锅炉管壁以及用于其清洁的一种可选构造示意逸阮图， 图8本发明的锅炉管壁以及用于其清洁的另一^可选构造示意逸阮图， 图9本发明的一种锅炉管壁示意图，其中^^I的AM片管， 图IO本发明的一种锅炉管壁示意图，其中^^的是管省片-管组M构。 M实施方式锅炉管壁1的锅炉内侧6的灰尘或烟灰的清洁可以通it^击或冲击装置实 施，锅炉管壁1 P艮定含有Ai或烟灰的高温烟^/斤^Ut的烟道7并且由針基 本上垂妓向的且导引工作介质的翅片管2(图9)或者管漆片-管3，4(图10) 组^f，j成；该敲击或冲击装置i5Xit锅炉管壁1的夕卜侧5，并且其中敲击能量 或者沖击能量胁到锅炉管壁1的一个点上。秘一碟形弹簧对13可以将冲 击或者乐辦传彭'J物体亦即锅炉管壁1上，可以这样itk^行匹配，使得所产生 的脉冲相当于频率大约为1000 Hz的正弦曲线的半波。如^Ji^t^^器是锅 炉管2、 3,则財神就分布在两个正弦波上，这两个正弦波^^冲作用点14的 两侧继续传播。如f^斤iMl的是38 x 4.5常JW^"的锅炉管(夕卜径38 mm, 壁厚4.5 mm),则正弦半波的M大约为300 mm。如果锅炉管2、 3自由 地悬挂，则乐辦实际上可以传播miO^殳有损失。图1所示是具有一务辦作用 点14的锅炉管2、 3的纵剖面示意图，在脉冲作用点14上将冲击脉冲15输 给锅炉管2、 3，并因此^EJ/辦作用点14的两侧产生脉沖波16。 ^j^0f作用 点14附近，锅炉管2、 3处于静錄态。在薄而平的壁中，如它是一锅炉管壁1，点状冲击脉冲15的分布tb^舉。 脉沖波16呈圆形传播，J脉沖波16的长度会变4f^W大，因jH^i^f丧 失辦用^^大小。例如在水中当落A^杨体引^J^动时，也可看到这种 现象，如图2所示。例如，对准乐辦作用点14的冲击脉冲15必须非常强烈，以便例如将足 够的乐辦强度传itJ'j薄壁的足够远的区域。^ait样:5C^冲击或者乐辦作用点 14上引狄大的负荷或压力。为了防止出现如此高的负荷，可以借助一縣的 杆例如成型支架来传播冲击乐辦15。树中，冲击乐辦15的半波狄大约为 400至500 mm。如果壁由8 mm的平4RI^J成，则沖击脉冲15的半波M 仅为137mm。此时脉沖波16为椭圓形状，即更倾向于线性的脉冲前端，因 jt!^;K冲功^^大于点;^^t作用点14的脉沖功率。与将冲击脉沖15施加到一块平^^Lh^目比，将沖击脉冲15施加到由翅 片管2或者管省片-管3、 4组^^成的锅炉管壁1上则 困难。原因# 于锅炉管2、 3之间的翅片11或者接片4虽然贿6~8mm的厚度，但 是锅炉管2、 3本身要比翅片11或者接片4的刚度大得多。例如翅片管2所 构成的锅炉管壁1绕其水平轴线的刚度比M垂直轴线的刚度要大大约25 倍。因jtbm^利用^b类锅炉管壁1上的冲击脉冲15形成扁平椭圓面形式的 断波16。图3所示是一种将140 mm工字支架用作冲击杆8的旨4^。当锅 炉管壁的翅片管2中灌满工作介质水时，4^a冲击乐辦15 <^出11*有 280 mm半波波长的脉沖波16。工字支架自身Ht^受一^^f壁重量，在沖 击脉冲15 ^具有半波波长为424 mm的脉沖波16。
脉冲波16的前端形 状Bl^t呈椭圆形。图4所示是一种将250x150x10 mm箱形型钢用作冲击杆 8的iW才^K。当冲击步辦15 ;^>到该冲击杆8上时出现半波波长为743 mm的脉沖波16。该脉冲波16的前端形状明显好于图3所示的乐辦波16 的前端形状，即通过箱形型材以更高的^^效举阵冲击脉冲15传递到锅炉 管壁1上。在使用冲击杆8时的主要问题就在于冲击脉冲15从冲击杆8到锅炉管壁 1中的传递。有人曾尝试将冲击杆8压到锅炉管壁l上。当压紧时，脉冲仅 以减弱的形式传it^壁上。因此^f^iMia紧冲击杆8 ，作为唯一的用于清 洁管壁的可用方法，Ibi通iiif^沖击杆8与锅炉管壁1连接在-"^。但将冲击杆8与锅炉管壁1焊接在^^也^f来新的问题，因为这两个 部件^i^fit程中具有极其不同的温度，因此也^受极其不同的膨氛锅炉 管壁1的温度^i^(tii程中可能^il变化，尤其;Ut片11或者锅炉管2、 3 之间接片4中的温度。大的温;11絲引起大的应力，最醋引絲冲击杆8和 锅炉管壁1之间的M^R。这些^^f很少引起锅炉管壁1中的泄漏，^ait些有^:的^Mi将无^递设置用于清洁的冲击脉冲15。
本发明通过下列^W决了上述问赴如图5所示构成具有一个呈水平走 向且与锅炉管壁1的间距为X的冲击杆8的锅炉管壁，以便将敲击能量或者 冲击能量均勻传彭'J锅炉管壁1上，该冲击杆利用針垂直iM的肋片9与锅 炉管壁1相连，細片9在其延伸Wi^锅炉管壁1和冲击杆8之间沿躺 方向弹f^构成，以便吸收锅炉管壁1和冲击杆8的不同的水平的 眠 并且其中对于肋片9##其沿躺方向弹性的结构，可吸收一才娥"躺偏移量 E等于锅炉管壁1与冲击杆8之间的间距X的0.001 ~0.1伶，的关系^ 偏移E。不同的水平的 胀不同， 一方面是指锅炉管壁1在其f^向上的 水平的 胀，另一方面是指冲击杆8在其长度L方向上的7jC平的^胀。 利用敲击装置或者冲击装置将冲击脉冲15输到坚埂的和重的冲击杆8的中 央。冲击杆8的^ _好在0.5至大约5米之间，并且能^f吏同样宽的锅炉 管壁区间^清洁。锅炉管壁1上的^-个水平冲击杆8 ^tb包围一^H^ 有效高度大约为2~5米的锅炉管壁1。冲击杆8将冲击脉冲15传送至冲击 杆8的两端。冲击杆8可以与锅炉管壁1的4^f可第二翅片11或者4沐第二 接片4联接或连接。通iih面所述的垂直iM的肋片9进行联接或连接，借 助焊缝12将肋片8的相应末端与冲击杆8以及锅炉管壁1焊接在-"^。如^"若干垂直iU的肋片9,则冲击杆8在其"J^T向Ji^M至少三 ^t常是三个以上的肋片9。理论上可以每隔一段管间距t ^， #-"个肋 片9 iM在锅炉管壁1和冲击杆8之间。图5~10示出一种有利的构造，每 隔两个管间距即2xH5j:—个肋片9。可想而知，也可每隔三个或者三个以 上的管间距i^一个肋片9。各肋片9的高度或者其垂JX寸均限制在冲击杆 8的范围内。可以^^片以一充分的^f:高于或低于冲击杆8，以便能够将相 应的肋片9辨接到锅炉管壁1以及冲击杆8上，以及能够将敲击能量或者冲 击能量从冲击杆8可靠传递到锅炉管壁1中。在此肋片9有利地垂直于锅炉 管壁1设置。可作为敲击装置或者冲击装置例如^^未示出的冲击锤或者能够 以积械、 、气动或者电动方^区动的勤^^置。图6示出本发明所述的用于^i^ffii程中也1t^在锅炉管壁1 #高温 状态下对锅炉管壁1进行清洁的装置。由于壁温度高(可达楊。C以上)， 锅炉管壁1的膨^i^大于冲击杆8的膨胀。通it5f性的肋片9对这两^ 件1和8之间在水平方向上以及平4汁锅炉管壁1看所产生的膨胀差进^# 偿。为了便于看清，在图6中将其^^^te示。萍f生的肋片9在冲击杆 8的延伸部或者长变L上吸收冲击杆8和锅炉管壁1之间不同的^偏移量 E。 一iU在冲击杆8中间的肋片9这#^地不吸收偏移量E,而诏i在冲击 杆8外端上的弹性肋片9则吸 大偏移量E。这样利用该装置可能的是，能利用敲击装置或者冲击装置使锅炉管壁1的 非常宽的区域##清洁。由于冲击杆8具有一定的尺寸和重量，因此可以使 用较大的用于敲击和冲击的锤，这样就可明显减少所需冲击锤或者敲击装置的 数量。图7所示是一种按本发明的锅炉管壁1,其具有用于其清洁的装置， 空心型材作为冲击杆8。垂直iM于锅炉管壁1和冲击杆8之间的^"个肋 片9均分为两部分9a、 9b，并且借助焊缝12连接在锅炉管壁1和冲击杆8 上。由于^l^薄的肋片9a、 9b的细长且因此非常具有弹性的结构，可以将 冲击杆8完全定位到锅炉管壁1的附近,也狄锅炉管壁1和冲击杆8之间 的间距X可以##最小禾级。冲击乐辦15被传彭'J位于冲击杆8正中央的 脉沖作用点或者铁砧14上。通过弹簧垫片或者碟形弹簧13传递锤击所产生 的频率大约为1000 Hz的冲击脉冲15。冲击脉冲15在某些情况下也^f吏得冲击杆8产生轴向振动。为了防止这种情;;Uji，可以^"-个或两个水^HU的肋片9插入冲击杆8中^该沖击桥锅炉管壁1之间，以jtMt^"^t常i^^该^M^的肋片9或者肋片 9a、 9b，如图8所示。如图7、 8所示，在冲击杆8的前端区域内将肋片9a、 9b与冲击杆職 在一^，以便将冲击杆8的冲击脉冲15以最佳^t^传递到锅炉管壁1中。也 ^!:说，肋片9a、 9b主妙于冲击杆8的前缘，而不是在靠近锅炉管壁1的 后缘上。
附图才射己清单1锅炉管壁2翅片管或者锅炉管3管或者锅炉管4接片5锅炉外侧6 锅炉内侧7 烟道8沖击杆9垂直的肋片9a垂直的两部分的肋片9b垂直的两部分的肋片10水平的肋片11翅片12焊缝13垫片或者蝶形形弹簧 14脉冲作用点 15沖击断 16財波
权利要求
1. 锅炉管壁，该锅炉管壁限定含有灰尘或者烟灰的高温烟气所^it的烟道 围(7)并且由若干J4UiX垂l^伸的，且引导工作介质的翅片管(2)或者 管省片-管组合(3， 4)制成，并^R^锅炉管壁(1)的锅炉外侧(5HU—个 敲击装置或冲击装置，该敲击装置或沖击装置用来将敲击能量或冲击能量;^> 到锅炉管壁(1)上，以便清RHsf^锅炉管壁(1)的锅炉内侧(6)上的Ai 或烟灰，*#棘于锅炉管壁构絲一个呈水平延伸且与锅炉管壁(1)相隔 间距为(X)的冲击杆(8)，以便将敲击能量或者冲击能量均匀传ill^锅炉管 壁(1)上，该冲击^ii^干垂直设置的肋片(9)与锅炉管壁(1)相连，其 中肋片(9)在其延伸部Ji^锅炉管壁(1)和冲击杆(8)之间沿横向方向萍性 地构成，以便能够吸收锅炉管壁(1)和冲击杆(8)水平的不同郷胀，对于 肋片(9)才娥其沿躺方向的举法结构，可吸收一按照"躺偏移量(E)等于 在锅炉管壁(1)与冲击杆(8)之间的间距(X)的0.001~0.1伶，的关系的横 向偏移量(E)。
2. 才緣^U'J要求1所述的锅炉管壁，其特征在于肋片(9)与锅炉管壁 (1)的翅片(11)絲片(4)连接。
3. 才娘似'漆求1所述的锅炉管壁，其特征在于在沖击杆(8)的M (L)方向上，肋片(9)以每隔锅炉管壁(1)的两个管间距Uxt)的方式设置。
4. 才娥^5U'J要求1或者2所述的锅炉管壁，^#站于肋片(9)与锅 炉管壁(1)和冲击杆(8)的连^^别借助焊缝(12)实现。
5. 才^^U'漆求1所述的锅炉管壁，^#征在于相应的肋片(9)沿其 垂JX寸看分别由两个部分(9a， 9b)构成。
6. 才Mt^U'漆求1所述的锅炉管壁，^#絲于冲击杆(8)构成为矩 形或者其它封闭的空心断面或实心断面。
7. 才NI^U，澳求1所述的锅炉管壁，*#絲于冲击杆(8)构成为工 字型或U型断面或其它开it的断面。
8. 根据;f5U'漆求1所述的锅炉管壁，其特征在于冲击杆(8)在中央构 造有一个或者两个水"f^殳置的用于与锅炉管壁(1)连接的肋片(10)。
9. 才娘权利要求l、 6或者7所述的锅炉管壁，^#棘于冲击杆(8) 在狄(L)为0.5~5.0米的狄(L)良伸。
10. 才娥才5U'J要求1所述的锅炉管壁，^#棘于在锅炉管壁(1)和 冲击杆(8)之间的间距(X)在10至1000 mm之间。
11. 才娥权利要求1所述的锅炉管壁，^#棘于当^U多个冲击杆 (8)时，冲击杆(8)在垂直方向上的相互间距为2~5米。
12. 才娥^f'J要求l所述的锅炉管壁，^#棘于肋片(9)在冲击杆 (8)的前端区域内与其,。
13. 才娥;M'漆求1所述的锅炉管壁，^Hr棘于肋片(9)垂直于锅 炉管壁(l)设置。
全文摘要
一种锅炉管壁，其限定含有灰尘或者烟灰的高温烟气所流过的烟道(7)并且由若干基本上垂直延伸的且引导工作介质的翅片管(2)或者管-接片-管组合(3，4)制成，并且在锅炉管壁(1)的锅炉外侧(5)设置一个敲击装置或者冲击装置，其用来将敲击能量或冲击能量施加到锅炉管壁(1)上，以便清除积聚在锅炉管壁(1)锅炉内侧(6)上的灰尘或烟灰；其中锅炉管壁构成有一个呈水平延伸且与锅炉管壁(1)相隔间距为(X)的冲击杆(8)，以便将敲击能量或者冲击能量均匀传递到锅炉管壁(1)上，该冲击杆通过若干垂直排列的肋片(9)与锅炉管壁(1)相连，其中肋片(9)在其延伸部上在锅炉管壁(1)和冲击杆(8)之间沿横向方向弹性地构成，以便能够吸收锅炉管壁(1)和冲击杆(8)水平的不同的线膨胀，对于肋片(9)根据其沿横向方向的弹性结构可吸收一按照“横向偏移量(E)等于锅炉管壁(1)与冲击杆(8)之间的间距(X)的0.001～0.1倍”这一关系的横向偏移量(E)。
文档编号F28G7/00GK101122451SQ20071015271
公开日2008年2月13日 申请日期2007年6月5日 优先权日2006年6月6日
发明者J·图奥马拉 申请人:阿尔斯通技术有限公司