[发明专利]连接铅直补强构件到水平补强构件上的装置

说明书

本发明涉及锅炉，例如安装在用于平衡炉内气压的框架内的大型通用锅炉。当炉内温度接近运行温度时，炉壁在铅直方向上和水平方向上都要发生膨胀。此外，当炉内压力发生变化，也即或是炉内的压力增加，或是炉内的压力减小，都将使筒壁在水平方向上产生向内的或者向外的附加弯曲。

习惯上采用且必要的做法是，设置带翼缘桁梁结构(通常称之为补强构件)，这些桁梁围绕炉体伸展，为炉壁提供附加支撑，并防止炉壁因压力变化而在水平方向产生的凹曲。具体地说，这种设置一般使用铅直的和水平的结构部件，它们分别称之为铅直补强构件和水平补强构件。

一般来说，水平补强构件是沿炉体筒壁的周边设置在箍套内，并沿炉壁整个高度的铅直方向相互间隔开(隔开的距离通常为15和40英尺之间)。在水平方向上，设在炉体的两相对置的炉壁上的补强构件是通过补强构件拉杆相互连接，以便一个补强构件的反作用力，由作用在相对面炉壁上的那个补强构件的反作用力来抗衡，从而可抗拒作用在炉壁上的压力。习惯的做法是提供有铅直补强构件，借助于一连接装置连接相邻的补强构件，该连接装置允许出现滑动，这一配合能使与补强构件相配合的炉体筒壁和补强构件本身之间存在有相对移动。当炉体沿铅直方向膨胀时，作用到补强构件的各不同水平面上的影响是不同的。这是很明显的，因为炉体筒壁的伸长在炉内的不同位置是不同的。在炉体筒壁结构和补强构件之间的这种相对的铅直膨胀将在补强构件上产生一个很大的局部弯曲力矩。

通常的做法是用在相邻补强构件之间延伸的这些铅直补强构件来消除弯曲力矩。在美国专利3,461,847和3,861,360中公开了这种类型的消除或防止弯曲力矩的装置。

本发明涉及到这样一些补强构件的一种连接方式，即使铅直补强构件还能够起平衡构件的作用。平衡构件是一种能对水平补强构件提供一侧向稳定性并能维持其水平位置的装置。

在这些利用沿铅直方向伸展的补强构件连接相邻的补强构件并吸收弯曲力矩的补强构件装置中，这种结构系统必然是庞大的，也是颇为刚硬的。因此，这种结构支撑系统具有一定的惯性，必须克服这种惯性，而后该结构系统才能响应炉内的压力变化而产生适当的弯曲，从而吸收作用在炉壁上的压力。一旦炉内压力发生突然变化，就可能在极短的一段时间内在炉体筒壁上施加上一个突发的或破坏性的负荷。在上述的这样一种系统中，其中补强构件的箍套是沿铅直方向相互连接的，已经发现，补强构件系统在某些情况下是不可能响应炉内压力的这种突然变化的，只能使得补强构件系统和/或炉壁遭到长期的损坏。

现有技术中的固定铅直补强构件至水平补强构件的设备过于复杂。具体地说，一种现行的设计是采用了插在连接装置中的一槽孔中的一销轴。因为销轴和槽孔之间是线接触，所以能传递到水平补强构件上的铅直补强构件中的负荷是很小的。

本发明的一个目的是为水平补强构件提供侧向稳定性。

本发明的另一个目的是提供一个连接装置，该连接装置能将炉内气体压力所产生的剪切负荷自铅直补强构件传递到水平补强构件上。

本发明的再一个目的是维持水平补强构件处在水平位置。

现已发现，本发明的这些目的和其它的目的都可在一个产生蒸汽设备中体现出来，该设备包括一个筒壁和一个细长的、位于一第一高度的第一水平补强构件。该设备还包括将第一水平补强构件连接到筒壁上的连接装置，以及位于比第一高度还高的一个高度的、细长的第二水平补强构件。该设备也包括将第二水平补强构件连接到筒壁上的连接装置。一第一细长的铅直补强构件具有第一和第二端部，且该设备包括有将第一细长铅直补强构件的一端固定到一个水平补强构件上的装置。该设备还包括将第一细长铅直补强构件的另一端连接到另一个水平补强构件上的装置；该连接装置包括一个套筒，该套筒的尺寸和形状制成适于容纳自第一铅直补强构件的另一端伸出的装置，在它们中间实现平面对平面的滑动配合。该连接装置允许第一铅直补强构件和另一个水平补强构件之间有相对移动。

从第一铅直补强构件伸出的装置可以是一第一连接槽钢。第一连接槽钢可以有一主平面和对置的两侧翼缘，并且可将主平面分别焊接到铅直补强构件和第二水平补强构件上。

在本发明的某些实施例中，第二连接槽钢有主平面和相对置的两侧翼缘，并且主平面可焊接到铅直补强构件上。该设备可以包括将细长铅直补强构件的一端固定到一个水平补强构件上的装置，并且这个装置可以包括分别焊接到铅直补强构件和第二水平补强构件上的第一连接槽钢。该设备还可包括一第二和一第三铅直补强件，以便分别和第一与第二水平补强构件相结合。