专利名称:锅炉炉膛管道由螺旋到竖直的过渡的制作方法
本发明适用于确定炉膛周边的炉子的管壁围成体，其下部由倾斜的螺旋盘管组成，其上部则由能支撑下部的承载的竖直管道组成，而且，更特殊者，它涉及到从螺旋到竖直管的过渡管路。以下的文中，“倾斜管”是指炉子下部的螺旋盘管，而“竖直管”是指炉子上部承载的垂直管。本发明的设计思想适用于具有全焊接薄板炉壁的亚临界或超临界直流式蒸汽发生器。
在这类装置的设计中的主要问题是支撑系统和从倾斜至垂直管系的过渡区中的管子的排列。倾斜管簇与水平成30°倾角并盘若干圈形成炉膛。倾斜管终止在炉子拱形门下面作为向上部垂直管簇过渡的联箱。由于接近水平放置的管子一般只能承受有限的在垂直方向上的静载荷;炉子的倾斜管区段要求有一个外部支撑系统以将载荷传递到竖管上去。
在本发明之前已公布的专利有Kolling发明的联接炉膛中的倾斜管到竖直管的垂直支撑杆，美国专利号3，027，882，Bagley等所发明的垂直受拉杆，其下端与炉壁联接，上端受弹簧支撑，以及Gorzegno等所发明的居中的倾斜管，由分叉连接到炉子的上部和下部的垂直管段，美国专利号4，116，168。
本发明涉及到由管子围成的直流式蒸汽发生器的炉膛。该炉膛的下部由倾斜管组成，这些管子并联在炉膛底部的一个环形联箱中，这些倾斜管以与水平成30°的角度螺旋向上盘升至少围绕炉膛一整周，终止于沿炉膛等距的设置的垂直多管联箱中。炉膛的上部由能承载的竖直管簇组成，通过过渡段以流体形式与炉膛下部相接通，竖直的和倾斜的管子间都有间距，它们与薄钢板焊接在一起形成一气密的密闭空间。垂直的外部支撑条平面嵌镶，与炉膛下部的管子焊牢，以将静载荷传递至炉膛上部的管簇。上部的管子与下部的管子交错以消除偏心载荷以及简化在过渡区的管子排列。
本发明所表示的新颖性的各种特征被详细地在权利要求
书中指出，该权利要求
书作为本说明书中的一个附件和其中的一个组成部分。为了更好地理解本发明，它的优点以及专门的用途，给出了附图和描述的文字部分，通过它们，阐明和解释了本发明的实施。
图1是一个具有倾斜和竖直管段的直流式蒸汽发生器的侧视图。
图2是炉膛下部倾斜管簇比例放大的局部视图，它显示了带有突出块的外部支撑条。
图3A是已公布专利中的过渡区支撑的局部视图。
图3B是按本发明所示的支撑的局部剖视。
图4是已公布的专利中的炉膛的侧面视图，表示出管子的排列方式及终止在过渡区的情景。
图5是按本发明所示的炉膛侧视图，示出了在过渡区的管子的排列。
图6是图5的顶视图。
图7是图5沿7-7线的局部剖视。
图8详细地表示了从外部看的支撑系统。
图9是沿图8的9-9线的局部正视图。
参看图1，它示出了一个直流式蒸汽发生器10的侧视图，它具有由倾斜管簇13组成的下部炉膛12，这些倾斜管由薄钢板围护并盘旋向上终止于在炉子拱形门18下面的过渡段16。倾斜管13通过过渡区16与由带有薄护板的呈平板状的竖直管簇15组成的上部炉膛14相通，流体向上流至出口联箱20。倾斜管簇13和竖直管簇15在以下的图中详细示出。
图2示出了在下部炉膛12中的倾斜管簇13的支撑方式以及若干支撑条22的其中的一个，它具有在支撑条22整个宽度方向上的突出块24，24与倾斜管间的薄隔板26和支撑条22焊接相连。支撑条22与倾斜管13的外表面平镶，并沿着下部炉膛12的园周等距镶贴，以承担倾斜管簇13的静载荷并将该载荷传递至上部炉膛14的竖直管簇15上去。支撑条22的上端(见图5和8)逐渐加宽以使载荷传递至更多的竖直管15上去，正如后面所描述的。
图3A展示了原有的过渡段的设计，用指状板30将载荷从支撑条22传递到竖管15。如图所示，竖管15的轴向中心线与倾斜管13的中心线重合。因为下部炉膛12的静载荷由支撑条22承受，由于偏心形成了一个转矩。为了消除这个转矩，在支撑条22和垂直的拱边支柱32之间用了一种复杂而昂贵的带销的连杆系统28，还相应示出了倾斜管和竖直管隔板26和27，以及联系薄隔板26和支撑条22的连块24。
改进后的设计示于图3B。竖管簇15与倾斜管簇13交错布置。竖管15的轴向中心线几乎与支撑条22的中心线重合，因而取消了在以前设计中采用的拱边支柱32和连杆系统28，如图3A所示。在最上面的倾斜管13和竖管隔板27间设置密封34以确保炉膛整体的气密性。该改进后的设计的其它优点如以下各图中所描绘的那样，将是很明显的。图中还示出了指形板30其中的一块以及倾斜管隔板26。
图4是原有设计中的从炉膛侧面看的过渡段。倾斜管簇13在同一水平面上离开炉膛进入一在炉膛外面的水平的出口联箱(在图中未示出)。因为竖管15的轴向中心线与倾斜管中心线相交，竖管15要按倾斜管13的坡度以不同高度离开炉膛。相应地，竖管隔板27也要终止在不同的高度上。为了得到一气密性的炉膛，要求装以不同形状的护板36来密封竖管隔板终端和最高的倾斜管13之间的区域。从图4中清楚看到，这是一个在安装时要求很多手工装配和现场焊接的昂贵的设计。此外，竖管15要求每根都要手工弯，因为它们以不同的高度离开炉膛和进入一个在外部的联箱(在图中未示出)。
图5，6和7详细地描绘了新的设计及其优越性。在示出的实施例中，倾斜管簇13，以5根一组垂直地离开炉膛，虽然管簇13可以被组合得多些或少些。这些管簇组通过竖管15的间隙穿出至炉膛的外面并终止在出口垂直联箱38，该出口联箱38围绕着炉膛以一定的间距分布。出口联箱38与水平的进口联箱40相连，以让流体连续通过。流体然后就在竖直管簇15中向上流至出口联箱20(见图1)。竖直管簇15与倾斜管簇13交错并向外弯曲至一低于倾斜管出口分组的水平面上，终止于水平联箱40。这样，取消了昂贵的护板和减少了现场手工焊接。竖管簇15可成片地用机械弯曲，消除了前述的设计中要求单独地手工弯曲。图中还示出了指形板30和支撑条22。
图8和9类似于图5和7，不过是从炉膛外面看的。图中示出的是一个具有10垂直指形板30的一端加宽的支撑条22，指形板30的一端与支撑条22焊接，其上端与邻近的竖管簇15焊接以传递载荷。指形板30可多可少，取决于下部炉膛12的静载荷的大小和加宽的支撑条22上端的宽度。图中还分别示出了做倾斜管簇13和倾斜管和竖管隔板26、27。
为了解释和阐明的目的，以上的描述是针对本发明的一个特殊的经优选了的实施例。然而，应该认识到，通过熟练的技巧，可以在不偏离本发明的范围和精神实质的前提下，对本发明作某些修正和改动。因此，拟将下述的权利要求
包括由权利要求
书中所定义的本发明的范围之内的所有的修正和变动。
权利要求
1.一个由炉子的管壁的围成体所限定的直流式蒸汽发生器的炉膛，包括螺旋上盘至过渡区段的倾斜管簇组成的下部炉膛，一个承载的竖直管簇组成的与下部炉膛相通的上部炉膛，等距横穿下部炉膛，并与下部炉膛的倾斜管焊接由此起支撑作用的竖向外部支撑条，从支撑条到上部炉膛的竖管簇的下部炉膛静载荷的传递系统以及在过渡区段下面与所述的下部炉膛的一部分相交错的上部炉膛。
2.按照权利要求
1中所规定的炉子管壁的围成体，其中的支撑条平贴在倾斜管外壁，它具有突块将倾斜管簇与支撑条焊接连接。
3.按照权利要求
2中所规定的炉子管壁围成体，其中的支承条的上端宽度逐渐扩大。
4.按照权利要求
1中所规定的炉子管壁围成体，其中载荷传递系统包括若干指状垂直板，它们的下端部与逐渐加宽的支撑条上端部焊接，它们的上端部与邻近的竖直管对焊接。
5.按照权利要求
1中所规定的炉子管壁围成体，其中竖管簇的轴向中心线几乎与支撑条的中心线重合。
6.按照权利要求
1中所规定的炉子管壁围成体，其中螺旋上升的倾斜管至少沿炉膛园周绕一整圈。
7.按照权利要求
1中所规定的炉子管壁围成体，其中的倾斜管以垂直分组形式穿过竖管之间的间隙离开炉膛伸向过渡区段终止在沿炉膛等距分布的垂直的联箱上。
8.按照权利要求
1中所规定的炉子管壁围成体，其中的竖直管簇向外弯向在一低于倾斜管出口分组的水平面上的过渡区段并终止于一水平的联箱，该联箱与垂直的联箱是相通的。
9.按照权利要求
1中所规定的炉子管壁围成体，其中上部和下部炉膛的管簇的相邻管子间由薄隔板焊接连接以形成一个气密性结构。
10.按照权利要求
1中所规定的炉子管壁围成体，其中下部炉膛的管子以与水平面成30°角螺旋上盘。
专利摘要
一直流式蒸汽发生器的炉膛包括由倾斜管组成的下部炉膛和由竖直管组成的上部炉膛，和一个支撑系统和在上述两段中间的过渡区段的管子排列方式。
文档编号F22B37/20GK86100007SQ86100007
公开日1986年10月1日 申请日期1986年1月3日
发明者卡尔·利布, 泽里·L·马利纳克斯 申请人:巴布考克和威尔科斯公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan