DE3200630A1 - Dichtungsanordnung fuer zwei zueinander bewegbare durchgaenge o.dgl. - Google Patents

Description

-5-Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung zur dichten Verbindung zweier relativ zueinander bewegbarer, übereinander liegender Durchgänge o.dgl., insbesondere zur Verbindung eines Ofens mit einem Aschekasten.

Die Abdichtung von Leitungen, Durchgängen und dgl. mittels einer zurückziehbaren Dichtung, wobei nach dem Zurückziehen der Dichtung eine seitliche Bewegung der Leitungen zueinander möglich ist, hat sich als schwierige Aufgabe bei Anlagen erwiesen, bei denen die Leitungen im Betrieb in begrenztem Maß zueinander verschiebbar sind. Beispielsweise ist es bei der Abdichtung eines Aschekastens oder -trichters am unteren Ende des Ofens eines Dampfgenerators erforderlich, eine Anordnung vorzusehen, bei der eine Abdichtung unabhängig von den dreidimensionalen Bewegungen des Ofens relativ zum Aschekasten erhalten bleibt. Während der Erwärmung beim Anfahren dehnt sich der Ofen sowohl abwärts als auch seitlich auswärts in alle Richtungen aus. Bei Anlagen mit einem ständig arbeitenden Tauch-Kratzer im Aschekasten muß der Aschekastenmechanismus periodisch gewartet werden. Zur Ermöglichung eines Zugangs für solche Warungsarbeiten muß der Aschekasten unter dem Dampfgenerator seitlich herausfahrbar sein. Die Dichtung muß daher sowohl zurückziehbar sein als auch die Relativbewegung bzw. Verschiebung aufgrund der thermischen Ausdehnung des Ofens aufnehmen können.

Eine bisherige Dichtungsanordnung für einen solchen Aschekasten enthält schwenkbare, am unteren Ende des Dampfgenerators befestigte Platten, die in der einen Stellung vom Dampfgenerator abwärts in das im Aschekasten befindliehe Wasser hineinreichen und auf diese Weise eine Abdichtung zwischen dem Dampfgenerator und dem Aschekasten

herstellen. Wenn der Aschekasten unter dem Dampfgenerator seitlich herausgezogen werden soll, werden die Platten mittels eines geeigneten, motorgetriebenen Betätigungsmechanismus in eine waagerechte Stellung verschwenkt und dabei aus dem Aschekasten zurückgezogen. Letzterer kann dann seitlich herausgefahren werden. Bei dieser Anordnung handelt es sich um eine vergleichsweise aufwendige und komplizierte Dichtungseinrichtung, die bezüglich der Wartung nicht problemlos ist.

Aufgabe der Erfindung ist damit insbesondere die Schaffung einer Dichtungsanordnung zur vergleichsweise wirtschaftlichen und einfachen Lösung des Problems der dichten Verbindung von zueinander bewegbaren Leitungen bzw. Durchgängen mittels einer Dichtung, die ohne weiteres zurückziehbar ist, um eine seitliche Bewegung des einen Durchgangs relativ zum anderen zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird durch die in den beigefügten Patentan-Sprüchen gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Speziell im Fall einer Ofen- und Aschekastenkoinbination sieht die Erfindung eine flüssigkeitsgefüllte Mulde oder Wanne vor, die unter Herstellung einer Abdichtung gegenüber dem Aschekasten mit diesem verbunden ist. Die Wanne besitzt eine rechteckige Konfiguration, und sie erstreckt sich bei unter dem Ofen angeordnetem Aschekasten vollständig um einen Abschnitt herum, der als abwärts gerichteter Fortsatz oder Stutzen der Ofen(ascheauswurf)öffnung bezeichnet werden kann. In dieser Mulde oder Wanne befindet sich ein umlaufender Vorhang, dessen unteres Ende mit einem Schwimmer versehen ist. Der Vorhang bewegt sich daher mit Änderungen des Flüssigkeitsspiegels in der Wanne aufwärts und abwärts. Das obere Ende dieses Vorhangs greift an einem geeigneten Dichtungselement an, das seinerseits flüssigkeitsdicht mit dem unteren Ende des Ofens verbunden

ist. Aufgrund dieser Berührung zwischen dem oberen Vorhangende und dem Dichtungselement wird effektiv eine Abdichtung hergestellt. Der Vorhang kann durch Absenken des Flüssigkeitsspiegels in der Wanne aus seiner am Dichtungselement anliegenden Stellung abgesenkt und dabei in eine untere Stellung verlagert werden, in welcher der Aschekasten relativ 2um Ofen seitlich verschiebbar ist.

Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise im Schnitt gehaltene Seitenansicht des unteren Endes eines Ofens mit einem unter die

sem angeordneten, seitwärts verfahrbaren Aschekasten,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 1, 20

Fig. 3 eine Fig. 2 ähnelnde Darstellung, die jedoch den Schwimm-Vorhang in seiner unteren Stellung veranschaulicht,

Fig. 4 eine in stark vergrößertem Maßstab gehaltene Teil-Schnittansicht eines quer über den Aschekastens verlaufenden Wannenabschnitts zur Darstellung cter Wanne, des Vorhangs und der am unteren Ende des

Ofens montierten Dichtungsanordnung und 30

Fig. 5 eine Teilschnittansicht eines Eckabschnitts

der Wanne längs der Linie 5-5 in Fig. 4 zur Darstellung des in der Wanne angeordneten Vorhangs.

"35 in d_en Figuren, in denen gleiche Teile mit jeweils gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind, ist das untere Ende eines Ofens 10 eines Dampfgenerators bzw. -erzeugers dargestellt.

unter dem ein seitlich ausfahrbarer Aschekasten 12 mit Tauch-Kratzer angeordnet ist. Der Ofen 10 weist Stirnwände 14 und Seitenwände 16 auf, die an seinem unteren Ende eine rechteckige Ascheauswurföffnung 18 festlegen, durch welche die Asche in den Aschekasten 12 hineinfällt.

Im Aschekasten 12 befindet sich ein kontinuierlich laufender Ketten-Kratzer 13 herkömmlicher Bauart, der über geeigneten Rollen angeordnet ist und durch einen Motor so angetrieben wird, daß seine Oberseite in Richtung des Pfeils 22 läuft. Der aus Wandteilen und einem Boden bestehende Aschekasten ist im Betrieb bis zu einer vorbestimmten Höhe mit Wasser gefüllt, wobei die Asche auf das obere Trum der Kette bzw. des Kratzers fällt und längs einer Entwässerungsrampe 23 hochgefördert wird, um von deren oberem Ende in an sich bekannter Weise ausgetragen zu werden. Der Aschekasten 12 ruht auf geeigneten Rädern 26, so daß er für Instandsetzungszwecke seitlich unter dem Ofen 10 herausgefahren werden kann.

Im Betrieb des Ofens muß dieser notwendigerweise in im wesentlichen fluidumdichter Weise wirksam mit dem Aschekasten verbunden sein. Ein Eintritt großer Luftmengen über die bodenseitige öffnung des Ofens würde eine unwirtschaftliche Arbeitsweise zur Folge haben und die im Ofen stattfindende Verbrennung des Brennstoffs ungünstig beeinflussen.

pur die Abdichtung des Aschekastens gegenüber dem Ofen ist eine umlaufende, in Aufsicht rechteckige Mulde oder Wanne 28 vorgesehen, die sich außerhalb der Langseiten 30 des Aschekastens und, wie bei 32 und 34 angedeutet, quer über den Aschekasten erstreckt, so daß sie vollständig um einen

abwärts ragenden Fortsatz der Ascheauswurföffnung 18 des Ofens umläuft, wobei sich dieser Fortsatz vollständig innerhalb der Begrenzungen dieser Wanne befindet. Aus

j Fig. 4, die einen lotrechten Schnitt durch den quer über den Aschekasten verlaufenden Wannenabschnitt 34 zeigt, geht hervor, daß die Wanne aus einem Boden 35 und lotrechten Wandteilen besteht. Die außerhalb der Langseiten des Aschekastens angeordneten Wannenabschnitte

weisen eine äußere Seitenwand 39 auf, während ihre innere Seitenwand durch den oberen Abschnitt der jeweiligen Seitenwand 30 des Aschekastens gebildet wird. Die Wannenabschnitte 32 und 34 umfassen eine innere Seitenwand 37 und eine äußere Seitenwand 39. Im Normalbetrieb ist der Aschekasten, wie erwähnt, bis zu einer bestimmten Höhe mit Wasser gefüllt, wobei dieser Wasserspiegel über der Unterseite der Quer-Wannenabschnitte 32 und 34 liegt, so daß letztere gegenüber dem Aschekasten wirksam abge-

jg dichtet sind. In Fig. 4 ist dieser Wasserspiegel im Aschekasten bei 41 angedeutet. Um den Wänden der Wanne Steifheit zu verleihen, sind an diesen Wänden T-fprmige Versteifungselemente 4 3 befestigt, die auf noch zu beschreibende Weise auch als Führungs- oder Leitelemente wirken.

2Q Ebenso sind zur Versteifung des Aschekastens an dessen Wänden Versteifungselemente 45 befestigt.

Innerhalb der Wanne ist ein Vorhang 40 angeordnet, der sich effektiv ununterbrochen um den Abwärts-Fortsatz der Ascheauswurföffnung 18 erstreckt und vorzugsweise aus Metallblech hergestellt ist. Dieser Vorhang besitzt gemäß Fig. 5 einen gewellten Querschnitt und ist an seiner Unterseite oder -kante mit einem Schwimmer 42 versehen, der sich vorzugsweise um die gesamte Wanne herum erstreckt.

Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß der Vorhang auf der in der Wanne enthaltenen Flüssigkeit (normalerweise Wasser) schwimmt, wobei der Füllstand dieser Flüssigkeit durch Betätigung einer Flüssigkeits-Zufuhranlage mit Pumpe 44 und Speiserohr oder -schlauch 4 7 sowie einer Ablaßan-

"35 lage mit Ventil 46 und Ablaßrohr oder -schlauch 49 geregelt werden kann. Die Innenden der Versteifungselemente 43 führen den Schwimmer 42 bei seiner Bewegung.

-ιοί über der Oberkante des Vorhangs 40 befindet sich die Dichtungsanordnung 48, die mit dem Vorhang 40 zusammenwirkt, wenn der Aschekasten 12 unter dem Ofen angeordnet ist. Die Dichtungsanordnung 48 umfaßt ein vollständig um die Auswurföffnung 18 umlaufendes U-Profil 50, das am unteren Ende des Ofens so montiert ist, daß es innerhalb bestimmter Grenzen eine Relativbewegung zwischen sich und dem Ofen zuläßt. Dies wird durch eine sog. Bügelhalterung ermöglicht, die auf Abstände verteilte, an Rohren an der Unterseite des Ofens befestigte Laschen umfaßt. Am unteren Ende jeder Lasche 51 ist eine Büchse (furrel) 52 befestigt, die von einem Bolzen 53 durchsetzt wird, welcher guerverlaufende Länglöcher (nicht dargestellt) in den lotrechten Enden 56 einer Halterung 58 durchsetzt. Letztere ist an der Oberseite des Profils 5 0 z.B. angeschweißt. Aufgrund dieser Verbindung kann sich somit das Profil 50 gegenüber dem Ofenboden sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung bewegen. Diese Bewegungsmöglichkeit ist deshalb nötig, weil sich der Ofen bei der Erwärmung beim Anfahren gegenüber dem Profil 50 in den genannten Richtungen ausdehnt.

Das Profil 50 muß fluidumdicht mit dem Ofenbodenyerbunden sein; zu diesem Zweck ist ein(e) Dichtplatte bzw. -element 60 vorgesehen, die bzw. das einen im wesentlichen U-förraigen Querschnitt besitzt und mit der einen Kante bei 6 2 am Profil 50 angeschweißt und an der anderen Kante mittels einer verschraubten und abgedichteten Verbindung an einer ausgezackten (scalloped) Leiste 64 befestigt ist.

Letztere ist ihrerseits fluidumdicht an den Röhren des Dampfgenerators angeschweißt.

Da das Profil 50 auf einer möglichst niedrigen Temperatur gehalten werden soll, ist der Raum über diesem Profil "" sowie der Raum innerhalb des Dichtelements 60 mit einem geeigneten wärmeisolierenden Material 65 gefüllt.

Zur Führung der Oberkante des Dichtungs-Vorhangs 40 sind auf Abstand stehende, nach außen aufgespreizte Leitelemente 66 vorgesehen, die am Profil 50 mittels (Schraub-)Bolzen 67 befestigt sind und mittels dieser Befestigung eine Lage aus Schaum- oder Schwammgummi 68 o.dgl. sowie eine Lage eines Dichtmaterials 70 verspannen. Letzteres kann ein Kunststoff sein, der mit der Oberkante des Vorhangs 48 eine Abdichtung herzustellen vermag. Durch den Schwammgummi und den Kunststoff wird effektiv ein elastisches Dichtungspolster gebildet, das sich vollständig um die abwärts weisende Fläche des Profils 50 herum erstreckt und etwaige Unregelmäßigkeiten in der Oberkante des Vorhangs 40 unter Herstellung einer sicheren Abdichtung mit diesem aufnimmt bzw. ausgleicht.

In Fig. 4 ist der Wasserspiegel zu beiden Seiten des Vorhangs 40 etwas verschieden hoch dargestellt, um einen leichten Unterdruck im Aschebehälter anzudeuten, wie er dann vorliegt, wenn der Ofen mit sog. "ausgeglichenem Zug" (balanced draft) arbeitet. Ein ähnlicher Unterschied im Wasserspiegel besteht selbstverständlich auch auf gegenüberliegenden Seiten der sich quer über den Aschekasten erstreckenden Wannenabschnitte.

Im Betrieb wird eine Abdichtung zwischen dem Aschekasten 12 und dem Ofen hergestellt, wenn sich ersterer unter letzterem befindet. Zu diesem Zweck wird Wasser in die Wanne 28 eingelassen, so daß sich der auf der Oberfläche dieses Wassers schwimmende Vorhang 40 in seine oberste stellung verlagert, in welcher seine Oberkante unter Herstellung einer im wesentlichen fluidumdichten Abdichtung an der Dichtungsanordnung 48 anliegt. Vorzugsweise wird Wasser in solcher Menge in die Wanne 28 eingelassen, daß es die Wanne ausfüllt und in den Aschekasten 12 überfließt. Zu diesem Zweck ist die Innenwand der Wanne 28 niedriger als ihre Außenwand. Wenn die Wanne auf diese Weise vollständig gefüllt und daher der Schwimmer 42 unter

die Wasseroberfläche versenkt wird, wird eine ausreichend große Auftriebskraft erzeugt, welche den Vorhang 40 an die Dichtungsanordnung 48 anpreßt; die Abdichtung erfolgt dabei mit einer Kraft entsprechend dem verdrängten Wassergewicht, abzüglich des Gewichts des Vorhangs. Das Überlaufwasser aus der Wanne kann einen Teil des Nachfüllwassers ausmachen, das im Aschekasten aufgrund von Verdampfung und Wassereinschluß in der aus dem Aschekasten ausgetragenen Asche benötigt wird. Außerdem dient es zur Kühlung der Wanne, wobei diese Kühlwirkung Änderungen des Wasserspiegels im Aschekasten zuläßt. Dieses Merkmal ist deshalb vorteilhaft, weil bei einigen Aschearten zur Vermeidung der Möglichkeit für Wasserexplosionen ein verhältnismäßig niedriger Wasserspiegel im Aschekasten gewünscht wird. Der Flüssigkeitsspiegel im Aschekasten wird in an sich bekannter Weise geregelt.

Wenn die Abdichtung zwischen dem Aschekasten und dem unteren Ofenende aufgehoben werden soll, wird genügend viel Wasser aus der Wanne 28 abgelassen, um den Vorhang 4 0 sich in eine Stellung absenken zu lassen, in welcher der Aschekasten auf seinen Rädern 26 seitlich unter dem Ofen herausgefahren und in eine Stellung gebracht werden kann, in der eine Wartung des Aschekasten-Mechanismus möglich ist. Diese Stellung des Vorhangs 40 ist in Fig. 3 veranschaulicht, welche auch in strichpunktierten Linien den Aschekasten in seiner seitlich ausgefahrenen Position zeigt.

Der Vorhang 40 ist somit in einfacher Weise durch Einfüllen von Wasser in die Wanne 28 und Ablassen des Wassers aus ihr betätigbar. Mit der Erfindung wird somit eine einfache und wirtschaftliche Anordnung zur dichten Verbindung des Aschekastens mit dem Ofenboden und ggfs. zur Aufhebung dieser Verbindung, um erforderlichenfalls den Aschekasten seitlich gegenüber dem Ofen verfahren zu können, geschaffen.

Claims (10)

1. Henkel, Kern, feuer CtHänzel Patentanwälte

   Registered Representatives

   before the

   European Patent Office

   Combustion Engineering, Inc. MöWstraße37

   ... , _ , „α. . D-βΟΟΟ München 80

   Windsor, Conn., V.St.A.

   Tel.: 089/982085-87

   Telex: 0529802 hnkl d Telegramme: ellipsoid

   C800590

   12. Jan. 1982

   Dichtungsanordnung für zwei zueinander bewegbare Durchgänge o.dgl.

   Patentansprüche

   (1.;Dichtungsanordnung zur dichten Verbindung zweier relativ zueinander bewegbarer, übereinander liegender Durchgänge (10, 12) o.dgl., gekennzeichnet durch eine endlos umlaufende Wanne (28) , die um den einen Durchgang herum angeordnet und diesem gegenüber abgedichtet ist und die eine Flüssigkeit aufzunehmen vermag, durch eine Dichtungs-Vorhangeinrichtung (40, 42, 48), die sich von der Wanne

   (28) aus zum anderen Durchgang erstreckt und einen in der Wanne (28) angeordneten Schwimmer (42) aufweist, welcher entsprechend dem in der Wanne herrschenden Flüssigkeitsspiegel die Anordnung in und außer Abdichtbeziehung zum anderen Durchgang zu bewegen vermag, und durch Einrichtungen (44, 46) zur Regulierung des Flüssigkeitsspiegels in der Wanne (28).
2. 2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanne (28) mit dem unteren Durchgang (12) verbunden ist.
3. 3. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungs-Vorhangeinrichtung (40, 42, 48) ein vom Schwimmer (42) abgehendes Wellblechelement (40) aufweist, dessen Ende bzw. Endkante zurückziehbar am anderen Durchgang angreift, der mit einer Einrichtung (48) zur Herstellung einer im wesentlichen fluidumdichten Verbindung mit dem Ende des Wellblechelements (40) versehen ist.
4. 4. Ascheerzeugende Anlage mit einer nach unten weisenden Asche (auswurf)öffnung (18) im unteren Bereich, in Kombination mit einer unter der öffnung angeordneten und seitlich bzw. quer dazu verfahrbaren Ascheaufnahmeeinheit (12) sowie einer Einrichtung zur Herstellung einer aufhebbaren Abdichtung zwischen der Anlage und der Ascheaufnahmeeinheit, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungseinrichtung eine von der Ascheaufnähmeeinheit (12) getragene, mit Flüssigkeit füllbare und um einen nach unten ragenden Fortsatz der öffnung (18) herum angeordnete Wanne (28) und einen in dieser angeordneten, schwimmfähigen Dichtungs-Vorgang (40, 42, 48) aufweist, der in Abhängigkeit von dem in der Wanne (28) bestehenden Flüssigkeitsspiegel in eine Stellung, in welcher er unter Abdichtung an der Anlage angreift, und eine von der Anlage entfernte Stellung bewegbar ist, und daß Einrichtungen (44, 46) zur Regelung des Flüssigkeitsspiegels in der Wanne (28) vorgesehen sind.
5. 5. Kombination nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

   daß der Dichtungs-Vorhang ein etwa lotrechtes, gewelltes Metallelement (40) aufweist.
6. 6. Kombination nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtung zwischen dem Metallelement (40) und der Anlage mittels einer Dichtungseinrichtung (48) herstellbar ist, die an einem dieser Teile montiert ist und ein elastisches Element (68) zum Ausgleichen von etwaigen Unregelmäßigkeiten zwischen diesen Elementen aufweist.
7. 7. Kombination nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der Anlage ein elastisches Dichtelement (68) montiert ist, mit dem das obere Ende des gewellten Metallelements in Berührung bringbar ist.
8. 8. Kombination nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,

   daß die Ascheaufnähmeeinheit (12) einen länglichen, bis zu einem vorbestimmten Füllstand mit Flüssigkeit füllbaren Aschekasten aufweist und daß die Wanne (28) einen sich längs der Seiten des Aschekastens erstrekkenden Abschnitt sowie zwei Abschnitte (32, 34) um-

   faßt, die sich einwärts der Enden des Aschekastens quer über diesen erstrecken und die unter den vorbestimmten Füllstand reichen.
9. 9. Kombination nach einem der Ansprüche 4,5 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wand der Wanne (28) höher ist als die andere Wand, so daß die Flüssigkeit in die Ascheaufnahmeeinheit überzufließen vermag.
10. 10. Mit einem ascheerzeugenden Brennstoff gespeister Ofen (10) mit einer bodenseitigen Asche(auswurf)-Öffnung (18) , einem mit Tauch-Kratzer ausgerüsteten, seitlich oder quer verfahrbaren und bis zu einem vorbestimmten Füllstand mit Wasser füllbaren Aschekasten

    (12) unterhalb der Ascheöffnung und einer Einrichtung 35

    zur Herstellung einer aufhebbaren, praktisch gasdichten Abdichtung zwischen dem Ofen und dem Aschekasten,

    -4-

    dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungseinrichtung eine endlos umlaufende, am Aschekasten (12) montierte und diesem gegenüber abgedichtete Wanne (28) , die sich um einen nach unten ragenden Fortsatz der Ascheöffnung (18) herum erstreckt, einen in der Wanne (28) angeordneten, endlos umlaufenden Schwimmer (42) , ein über die Gesamtlänge des Schwimmers (42) von diesem nach oben ragendes Wellblechelement (40), das in einer oberen Stellung am Ofenboden angreift und in einer unteren Stellung davon entfernt ist, eine elastische Einrichtung (48) zur Herstellung einer im wesentlichen fluidumdichten Abdichtung zwischen dem Wellblechelement (4 0) und dem Ofenboden, wenn sich ersteres in seiner oberen Stellung befindet, und Einrichtungen (44, 46) zur Steuerung der Zufuhr und des Ablassens von Wasser zur und von der Wanne (28) zwecks Steuerung der Stellung des Wellblechelements (40) mittels des Schwimmers (42) aufweist.

    ii. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanne (28) so ausgebildet und angeordnet ist, daß der Wasserüberlauf aus ihr in den Aschekasten (12) erfolgt, wobei die Wanne (28) im Betrieb des Ofens

    (10) ständig bis zum überlauf füllbar ist. 25