WASSERLANZENBLÄSER ZUR REINIGUNG VON WÄRMEÜBERTRAGERN

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Wasserlanzenbläser zur Reinigung von Wärmeübertragern, insbesondere einer Brennkammerwand in Dampfkesseln, der mit seiner Mündung schwenkbar in der Brennkammerwand des Dampfkessels gelagert und an seinem hinteren Teil schwenkbar aufgehängt ist.

[0002] Die Reinigung der Feuerräume von Dampfkesseln großer Leistung während des Betriebes erfolgt u. a. auch mit Hilfe von Wasserlanzenbläsern, die einen gebündelten Wasserstrahl durch den Feuerraum auf die gegenüberliegende Wand abgeben. Infolge des auftretenden Thermoschocks und der kinetischen Wasserstrahlenergie wird ein Abplatzen der Verschmutzungen aus Ruß, Schlacke und Asche bewirkt.
Dabei ist das Blasrohr, das zentrisch eine Blasdüse aufweist, gelenkig über eine Rollenführung mit einem, überlagerte Bewegungen ausführenden Antrieb verbunden. Zum Reinigen wird der Wasserlanzenbläser an eine geöffnete Luke herangefahren oder das Blasrohr wird durch ein in der Luke gelagertes Rohrstück in die Brennkammer eingefahren. Zum thermischen und mechanischen Schutz der Blasdüse wird nach dem zyklischen Reinigungsvorgang der Wasserlanzenbläser ausgeschwenkt bzw. linear nach hinten zurückgefahren. Dies erfordert eine aufwendige, störanfällige Mechanik, die außerdem eine Automatisierung des Reinigungsvorganges sehr erschwert. Zudem sind bei diesen Lösungen mehrfache Umlenkungen des Wasserzuführungssystems erforderlich, die mit hohen Druckverlusten verbunden sind.
Um einen Falschlufteintritt in den Dampfkessel und eine Verschmutzung aus dem Dampfkessel heraus zu vermeiden, muß die Rohrdurchführung durch die Brennkammerwand möglichst dicht ausgebildet sein.

[0003] Zur Abdichtung für längsverschiebbare und drehbare Düsenrohre ist es bereits bekannt, daß das Düsenrohr durch eine Stopfbuchse geführt ist, die an der Frontplatte des Rußbläsers angeschraubt ist (DE 17 51 511).
Eine derartige Lösung ist jedoch nur für starre Wasserlanzenbläser anwendbar.

[0004] Für schwenkbare Wasserlanzenbläser ist es bekannt, bereits den Bläserkopf in einer Luke der Brennkammerwand mittels eines Kugelgelenkes zu lagern (DD 145 476).
Nachteilig bei dieser Lösung ist, daß die Luke in der Brennkammerwand horizontal zu teilen und in die eingearbeitete kugelförmige Bohrung des Kugelgelenkes einzusetzen ist. Durch Eintreten von Verschmutzungen in die Gleitflächen des Kugelgelenkes verschleißen diese sehr schnell und die Standzeit ist damit sehr gering bzw. die Abdicht- und Schwenkfunktion wird nicht mehr gewährleistet, da das Kugelgelenk verklemmt.
Zum Auswechseln des Kugelgelenkes ist die gesamte Luke auszubauen, wozu der Dampfkessel außer Betrieb zu nehmen ist.

[0005] Es ist auch bereits ein Wasserlanzenbläser bekannt, bei dem das Blasrohr nicht mehr axial verfahren werden muß, der Durchmesser der Rohrdurchführung durch die Luke verringert und zwischen den gleitenden Teilen der Rohrdurchführung ein Selbstreinigungseffekt erreicht wird (DD 235 102).
Konstruktiv wird dies dadurch erreicht, daß vorn an die Blasdüse ein Durchblaszylinder starr angeflanscht und die Mündung der Blasdüse in den Durchblaszylinder eingeführt ist, der Durchblaszylinder in dem aus einem Kugelsegment gebildeten Kugelgelenk starr befestigt und in seinem freien Teil geschlitzt oder mit Bohrungen versehen ist.
Nachteilig an diesem Wasserlanzenbläser ist, daß der Effekt des Kugelgelenkes hinsichtlich der Selbstreinigung nicht ausreichend eingetreten ist. Die Teilung des Gelenkes erweist sich nachteilig bei der Wärmebeaufschlagung durch die unterschiedliche Ausdehnung der beiden Hälften. Trotz einer schwenkbaren Rollenführung ist auch bei dieser Lösung an Brennkammern mit dem Blasstrahl auf der gegenüberliegenden Brennkammerwand keine exakt rechteckige Blasfigur erreichbar.

[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wasserlanzenbläser, der mit seiner Mündung schwenkbar in der Brennkammerwand des Dampfkessels gelagert und an seinem hinteren Ende schwenkbar aufgehängt ist, so auszubilden, daß an der Mündung eine in der Ebene allseitige Bewegbarkeit ohne Verschmutzungen gegeben ist und der auftretende Strahl an der gegenüberliegenden Kesselwand eine exakt definierte Bahn beschreibt.

[0007] Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß an der Miindung des Blasrohres in der Brennkammerwand ein Flansch vorgesehen ist, der über eine kardanische Aufhängung in der Brennkammerwand befestigt ist, das hintere Teil des Blasrohres in einer Führung angeordnet ist, die auf einer senkrechten Spindel höhenverschiebbar ist, wobei die senkrechte Spindel oben und unten jeweils auf einer waagerechten Spindel horizontal verschiebbar ist und die Führung aus einem Gehäuse gebildet ist, das nicht drehbar auf der senkrechten Spindel sitzt und an der Seite eine gabelförmige Aufnahme trägt, in deren Querachse ein Käfig drehbar angeordnet ist, der in seinem Innenteil eine in der Längsachse der gabelförmigen Aufnahme drehbar angeordnete Hülse aufnimmt, in der das Blasrohr axial verschiebbar gelagert ist.

[0008] In weiterer Ausbildung ist die senkrechte Spindel von einem feststehenden Schutzrohr mit einer Längsnut umgeben, auf der senkrechten Spindel eine Gewindemutter mit einer Paßfeder angeordnet, wobei die Paßfeder in der Längsnut geführt ist und aus dieser herausragend eine Buchse aufnimmt, auf der das Gehäuse sitzt. Die senkrechte Spindel ist von einem Getriebemotor angetrieben.
In vorteilhafter Weise sind das Gehäuse und die Aufnahme aus einem Teil gebildet und die Paßfeder ist T-förmig ausgebildet, mit ihrem Flansch von außen an dem Gehäuse befestigt und mit dem Schaft durch das Gehäuse hindurch bis in die Gewindemutter geführt. Die senkrechte und die waagerechte Spindel sind von einem Faltenbalg oder einer Spiralschutzfeder umgeben.
Beide waagerechte Spindeln sind an ihren Enden in einem vorderen und hinteren Kasten gelagert, die obere Spindel ist von einem Getriebemotor angetrieben und die untere Spindel über eine Kette in dem hinteren Kasten mit der oberen Spindel verbunden.

[0009] Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1: eine Vorderansicht des Wasserlanzenbläsers

Fig. 2: eine Seitenansicht gemäß Fig. 1

Fig. 3: die Führung für das Blasrohr

Fig. 4: einen Schnitt durch die Führung gemäß Fig. 3

Fig. 5: eine andere Variante der Führung für das Blasrohr in einem Teilschnitt

Fig. 6: einen Schnitt durch das Gehäuse mit der Paßfeder nach Fig. 5

[0010] Der Wasserlanzenbläser besteht im wesentlichen aus einem Blasrohr 1, einer kardanischen Aufhängung 3, einer Führung 5, einer senkrechten Spindel 6 und zwei waagerechten Spindeln 7; 8. Das Blasrohr 1 sitzt mit seiner Mündung bündig in einem Flansch, der über eine kardanische Aufhängung 3 in an sich bekannter Weise über mehrere Bolzen in einer Luke der Brennkammerwand 4 befestigt ist. Dabei liegen je zwei Bolzen in zwei unterschiedlichen Achsen, so daß sich die Teile der kardanischen Aufhängung 3 in den zwei gewünschten Ebenen bewegen können. Das hintere Teil des Blasrohres 1 sitzt in der Führung 5, die auf der senkrechten Spindel 6 höhenverschiebbar angeordnet ist. Die senkrechte Spindel 6 ist oben auf der waagerechten Spindel 7 und unten auf der waagerechten Spindel 8 gelagert und auf diesen horizontal verschiebbar. Die senkrechte Spindel 6 wird von einem Getriebemotor 20 angetrieben. Die Führung 5 besteht aus einem Gehäuse 9, das nicht drehbar auf der senkrechten Spindel 6 sitzt und an der Seite eine gabelförmige Aufnahme 10 trägt, in der ein kardanförmiger Käfig 11 angeordnet ist. Der Käfig 11 ist in seinem Innenteil als Hülse 12 ausgebildet und nimmt darin das Blasrohr 1 axial verschiebbar auf. Dazu sind an beiden Enden der Hülse 12 Gleitbuchsen 21 vorgesehen. Die senkrechte Spindel 6 ist von einem feststehenden Schutzrohr 22 umgeben, das mit einer Längsnut versehen ist. Auf der Spindel 6 ist eine Gewindemutter 23 mit einer Paßfeder 2 angeordnet. Die Paßfeder 2 ist in der Längsnut geführt, ragt aus dieser heraus und nimmt eine Buchse 13 auf, auf der das Gehäuse 9 sitzt. Um die Längsnut im Schutzrohr 22 abzudecken und um das Schutzrohr 22 zu schützen, ist die senkrechte Spindel 6 von einem Faltenbalg oder einer Spiralschutzfeder 14 umgeben. Die waagerechten Spindeln 7; 8 sind ebenfalls von einem Faltenbalg oder einer Spiralschutzfeder 14 umgeben. Beide waagerechten Spindeln 7; 8 sind an ihren Enden in einem Kasten 18; 19 gelagert. Die obere waagerechte Spindel 7 ist von einem Getriebemotor 17 angetrieben. Die untere Spindel 8 ist über eine Kette in dem hinteren Kasten 19 mit der oberen Spindel 7 verbunden.

[0011] In vorteilhafter Weise sind bei einer anderen Variante zur Führung des Blasrohres gemäß Fig. 5 und 6 das Gehäuse 9 und die Aufnahme 10 aus einem Teil, insbesondere aus einem Gußteil, gebildet. Die Paßfeder 2 ist T-förmig ausgebildet und mit ihrem Flansch 24 von außen an das Gehäuse 9 fest angeschraubt. Mit dem Schaft 25 ist die Paßfeder 2 durch das Gehäuse 9 hindurch bis in die Gewindemutter 23 geführt (Fig. 6).

[0012] Das bisherige Schutzrohr 22 dient in diesem Fall als Führung 5 für die von der Gewindemutter 23 betätigte Paßfeder 2. Die bisher durchgehende Buchse 13 ist zweigeteilt und nur noch an beiden Enden in das Gehäuse 9 eingesetzt. Bei dieser Variante läßt sich die Paßfeder 2, die beim Bewegungsablauf verschleißt und in größeren Abständen ausgetauscht werden muß, leichter auswechseln. Die Verschraubung des Flansches 24 mit dem Gehäuse 9 muß nur gelöst, die Paßfeder 2 entfernt und gegen eine neue ausgetauscht werden.

[0013] Die Wirkungsweise des Wasserlanzenbläsers ist folgende:

[0014] Das Schwenken des Blasrohres 1 erfolgt durch Betätigung der senkrechten Spindel 6 mit Hilfe des Getriebemotors 20 und der waagerechten Spindeln 7; 8 mittels des Getriebemotors 17. Dabei führt die Führung 5 mit dem Blasrohr 1 eine mäanderförmige Bewegung aus, die in gleicher Weise spiegelbildlich durch den Wasserstrahl auf der gegenüberliegenden Brennkammerwand nachvollzogen wird. Durch das nicht drehbare Gehäuse 9 liegt der Drehpunkt des Blasrohres 1 immer in der Verfahrebene der senkrechten Spindel 6, wobei das Blasrohr 1 aber durch die Lagerung im kardanförmigen Käfig 11 alle erforderlichen Bewegungen ausführen kann.

[0015] Damit wird erreicht, daß gegenüber der bisher kurvenförmigen Bewegungsbahn, die als Folge eine unzureichende geradlinige Kontur auf der gegenüberliegenden Brennkammerwand hat, eine ständig geradlinige Bewegungsbahn erzielt wird, die auch eine geradlinige Kontur gewährleistet.

[0016] Damit kann kontrolliert ein bestimmter Bereich auf der gegenüberliegenden Brennkammerwand, z. B. eine Brenneröffnung oder Rauchgas-Rücksaugung, bei der Reinigung ausgespart werden.

[0017] Durch die erfindungsgemäße Lösung, die erstmals eine exakte geradlinige Führung des Blasstrahles gewährleistet, kann die für die unterschiedlichsten Brennkammerflächen zu deren Reinigung mathematisch ermittelte Blasfigur in einen gerichteten Bewegungsablauf umgesetzt und auch exakt ausgeführt werden.
Dadurch erübrigt sich eine Korrektur der praktisch ausgeführten Blasfigur.
Der Einsatzbereich des erfindungsgemäßen Wasserlanzenbläsers wird wesentlich erhöht.

[0018] Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen

1

Blasrohr

2

Paßfeder

3

Kardangelenk

4

Brennkammerwand

5

Führung

6

Spindel

7

Spindel

8

Spindel

9

Gehäuse

10

Aufnahme

11

Käfig

12

Hülse

13

Buchse

14

Spiralschutzfeder

15

Rahmen

16

Kette

17

Getriebemotor

18

Kasten

19

Kasten

20

Getriebemotor

21

Gleitbuchsen

22

Schutzrohr

23

Gewindemutter

24

Flansch

25

Schaft

Ansprüche

1. Wasserlanzenbläser zur Reinigung einer Brennkammerwand (4) in Dampfkesseln, mit einem Blasrohr, dessen Mündung schwenkbar in der Brennkammerwand (4) des Dampfkessels gelagert und an seinem hinteren Teil allseitig bewegbar aufgehängt ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß an der Mündung des Blasrohres (1) in der Brennkammerwand (4) ein Flansch vorgesehen ist, der über eine kardanische Aufhängung (3) in an sich bekannter Weise in der Brennkammerwand (4) befestigt ist, das hintere Teil des Blasrohres (1) in einer Führung (5) angeordnet ist, die auf einer senkrechten Spindel (6) höhenverschiebbar ist, wobei die senkrechte Spindel (6) oben und unten jeweils auf einer waagerechten Spindel (7; 8) horizontal verschiebbar ist und die Führung (5) aus einem Gehäuse (9) gebildet ist, das nicht drehbar auf der senkrechten Spindel (6) sitzt und an der Seite eine gabelförmige Aufnahme (10) trägt, in deren Querachse ein Käfig (11) drehbar angeordnet ist, der in seinem Innenteil eine in der Längsachse der gabelförmigen Aufnahme (10) drehbar angeordnete Hülse (12) aufnimmt, in der das Blasrohr (1) axial verschiebbar gelagert ist.

2. Wasserlanzenbläser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die senkrechte Spindel (6) von einem feststehenden Schutzrohr (22) mit einer Längsnut umgeben ist, auf der senkrechten Spindel (6) eine Gewindemutter (23) mit einer Paßfeder (2) angeordnet ist, wobei die Paßfeder (2) in der Längsnut geführt und aus dieser herausragend eine Buchse (13) aufnimmt, auf der das Gehäuse (9) sitzt.

3. Wasserlanzenbläser nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (9) und die Aufnahme (10) aus einem Teil gebildet sind, die Paßfeder (2) T-förmig ausgebildet ist, mit ihrem Flansch (24) von außen an dem Gehäuse (9) befestigt und mit dem Schaft (25) durch das Gehäuse (9) hindurch bis in die Gewindemutter (23) geführt ist.

4. Wasserlanzenbläser nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die senkrechte Spindel (6) von einem Getriebemotor (20) angetrieben ist.

5. Wasserlanzenbläser nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die senkrechte Spindel (6) und die waagerechten Spindeln (7; 8) von einem Faltenbalg oder einer Spiralschutzfeder (14) umgeben sind.

6. Wasserlanzenbläser nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die waagerechten Spindeln (7; 8) an ihren Enden in einem vorderen Kasten (18) und einem hinteren Kasten (19) gelagert sind, die obere Spindel (7) von einem Getriebemotor (17) angetrieben und die untere Spindel (8) über eine Kette in dem hinteren Kasten (19) mit der oberen Spindel (7) verbunden ist.

Claims

1. A water lance for cleaning a furnace wall (4) in steam boilers by means of a blast pipe (1) with a swivelling mouth mounted in the combustion chamber wall of the steam boiler and with its rear end suspended in such a manner that it can be moved in all directions,
characterized in that
the mouth of the blast pipe (1) in the combustion chamber wall (4) is provided with a flange, which is mounted to the combustion chamber wall (4) on a gimbal (3) in the known art, that the rear end of the blast pipe (1) is mounted to a guiding device (5), itself attached to a vertical spindle (6) to allow height adjustment, with both the top and bottom of the vertical spindle (6) attached to horizontal spindles (7; 8) to allow horizontal adjustment, that the guiding device (5) consists of a non-rotatable housing (9) which is seated on the vertical spindle (6) and supports a fork-shaped receiver (10), along the lateral axis of which a rotatable retainer (11) is mounted, in the interior of which a rotatable sleeve (12) is provided, into which the blast pipe (1) is mounted to allow axial adjustment.

2. A water lance as claimed in claim 1, characterized in that the vertical spindle (6) is surrounded by a stationary sheath tube (22) with a longitudinal keyway, that a threaded nut (23) is attached to the vertical spindle (6) by means of a feather key, wherein the feather key (2) is guided along the longitudinal keyway, the feather key projecting out of the keyway and supporting a bearing bush (13) onto which the casing (9) is mounted.

3. A water lance as claimed in claims 1 and 2, characterized in that the casing (9) and the receiver (10) are made from one piece, that the feather key (2) is T-shaped with its flange (24) fastened to the casing (9) from the outside and with its shaft (25) passed through the casing (9) and into the threaded nut (23).

4. A water lance as claimed in claims 1 to 3, characterized in that the vertical spindle (6) is driven by a gear motor.

5. A water lance as claimed in claims 1 to 4, characterized in that the vertical spindle (6) and the horizontal spindles (7; 8) are surrounded by an expansion bellows or by a protective flat spiral spring (14).

6. A water lance as claimed in claims 1 to 5 characterized in that the horizontal spindles (7; 8) are attached at their ends to a front housing (18) and a rear housing (19), that the upper spindle (7) is driven by a gear motor (17) and the lower spindle (8) is connected to the upper spindle (7) via a chain in the rear housing (19).

Revendications

1. Souffleur à lance d'eau pour le nettoyage d'une paroi de chambre de combustion (4) de chaudières à vapeur, par l'intermédiaire d'un tube de soufflage (1) dont l'orifice est monté pivotable dans la paroi de la chambre de combustion (4) de la chaudière à vapeur et dont la partie arrière est suspendue mobile dans toutes les directions,
caractérisé en ce que l'orifice du tube de soufflage (1) disposé dans la paroi de chambre de combustion (4) comporte une bride fixée dans la paroi de chambre de combustion (4) de manière connue par l'intermédiaire d'une suspension à la Cardan (3), que la partie arrière du tube de soufflage (1) est disposée dans un guidage (5) qui peut être déplacé en hauteur sur une tige verticale (6), la tige verticale (6) pouvant être déplacée horizontalement, en haut et en bas, sur une tige horizontale (7; 8) et le guidage (5) étant constitué d'un corps (9) disposé de manière non rotative sur la tige verticale (6) et comprenant sur l'une de ses faces un élément de réception fourchu (10) avec, dans son axe transversal, une cage (11) rotative comprenant à l'intérieur une douille (12) rotative suivant l'axe longitudinal de l'élément de réception fourchu (10) et destinée à recevoir le tube de soufflage (1) axialement déplaçable.

2. Souffleur à lance d'eau selon la revendication 1,
caractérisé en ce que la tige verticale (6) est entourée d'un tube de protection fixe (22) à rainure longitudinale, que la tige verticale (6) porte un écrou fileté (23) à clavette parallèle (2), la clavette parallèle (2) étant guidée par la rainure longitudinale et sa partie en saillie recevant une douille (13) destinée à porter le corps (9).

3. Souffleur à lance d'eau selon les revendications 1 et 2,
caractérisé en ce que le corps (9) et l'élément de réception (10) consistent en pièce unique, que la clavette parallèle (2) est réalisée en T, qu'elle est fixée par sa bride (24) sur la face extérieure du corps (9) et que sa tige (25) passe par le corps (9) pour entrer dans l'écrou fileté (23).

4. Souffleur à lance d'eau selon les revendications 1 à 3,
caractérisé en ce que la tige verticale (6) est entraînée par un moto-réducteur (20).

5. Souffleur à lance d'eau selon les revendications 1 à 4,
caractérisé en ce que la tige verticale (6) et les tiges horizontales (7; 8) sont entourées d'un soufflet ou d'un ressort spiral de protection (14).

6. Souffleur à lance d'eau selon les revendications 1 à 5,
caractérisé en ce que les tiges horizontales (7; 8) sont logées par leurs extrémités dans une caisse avant (18) et dans une caisse arrière (19), que la tige supérieure (7) est entraînée par un moto-réducteur (17) et que la tige inférieure (8) est reliée à la tige supérieure (7) par une chaîne disposée dans la caisse arrière (19).

Zeichnung