專利名稱：振打裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種振打裝置，用于清潔用于輸送熱的含塵氣體的壓力容器中的 換熱表面。
背景技術(shù)：
高溫過程氣體包含污垢成分，例如粉塵和熔融或蒸發(fā)的成分，當(dāng)這些成分冷卻和 凝結(jié)時會變粘，從而相互粘結(jié)在一起并且粘結(jié)到與氣體接觸的表面上。所述污垢成分會形 成有害的沉淀，特別是在換熱表面上。所述高溫過程氣體例如可以是通過部分燃燒過程所合成的合成氣體，通常稱為合 成氣。所述氣體在壓力容器中沿?fù)Q熱表面被引導(dǎo)?？梢酝ㄟ^使用振打裝置(例如，英國專利申請GB2104614A中所公開的振打裝置) 來除去來自熱的含塵過程氣體中的污垢沉淀。這種現(xiàn)有技術(shù)的振打裝置包括能量傳遞元 件，該能量傳遞元件具有位于壓力容器內(nèi)與被清潔的換熱表面接觸的一端和位于壓力容器 外被撞擊裝置反復(fù)地敲擊的一端。敲擊裝置的撞擊能量通過能量傳遞元件被傳遞到換熱表 面上。由于不同的質(zhì)量慣性矩，換熱表面和粘附在其上的沉淀被所傳遞的撞擊能量不同地 加速。結(jié)果，沉淀從加熱表面上掉落。壓力容器內(nèi)部的壓力比壓力容器外的外界大氣壓力高很多。例如，在煤加壓氣化 廠中，換熱容器中的壓力可高達(dá)大約40巴。由于所述壓差，能量傳遞元件被向壓力容器外 推。在GB2104614A中，使用氣壓平衡裝置來克服該推力。因為能量傳遞元件的一端上的壓 力應(yīng)該等于施加在與換熱表面抵接的那端上的壓力，所以能量傳遞元件在壓力腔內(nèi)的表面 面積應(yīng)該足夠大。因為在GB2104614A中壓力容器的壁在能量傳遞元件所經(jīng)過的地方是間 斷的，所以必須使用許多密封件來防止合成氣的泄漏，該合成氣是有毒的和易燃的。所述 密封件一般具有短的使用壽命。US5597417描述了一種用于敲擊清潔處于過程壓力下的腔室中的物品的方法和裝 置，其中，為了更簡單的壓力平衡，至少在撞錘加速期間，撞錘的兩端應(yīng)維持在相同壓力，該 壓力基本上相當(dāng)于過程腔室中的壓力。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種振打方法和振打裝置，其中，有效地減少了合成氣 從壓力容器中的滲漏，同時平衡了施加在壓力容器中的能量傳遞元件上的壓力。本實用新 型的另一目的是提供一種可靠的、堅固的振打裝置。本實用新型的目的利用以下方法來實現(xiàn)，該方法用于通過傳遞來自振打裝置的撞 擊能量來清潔壓力容器中的換熱表面，該振打裝置包括撞錘桿，該撞錘桿具有與壓力容器 中的換熱表面接觸的一端和經(jīng)由通道口伸出壓力容器外的一端，其中，所述振打裝置包括 用于撞擊撞錘桿的伸出端的撞擊裝置，并且其中，所述撞錘桿的一部分靠近通道口可滑動 地支承在壓力腔中，并且其中，壓力腔連接到密封氣體氣源，以將壓力腔中的壓力維持在比壓力容器中的壓力更高的水平。壓力腔中的壓力例如可以維持在比壓力容器中的壓力高大約至少10%。當(dāng)壓力容 器中的壓力一般為大約40巴時，壓力腔中的壓力例如可保持在大約高6-7巴。利用這種過 壓，就不再需要額外彈簧來將撞錘桿偏壓到換熱表面上了。合適的氣體例如為惰性氣體，例如氮氣或者二氧化碳。本實用新型的目的還利用用于通過傳遞撞擊能量來清潔壓力容器中的換熱表面 的振打裝置來實現(xiàn)。所述振打裝置包括撞錘桿和用于撞擊撞錘桿的撞擊裝置，該撞錘桿具 有與壓力容器中的換熱表面接觸的一端和經(jīng)由通向壓力腔的通道伸出壓力容器外的一端， 該壓力腔連接到氣壓源上。波紋管限定了圍繞壓力腔內(nèi)撞錘桿至少一部分的氣密腔，該壓 力腔與圍繞通道口的壁部分氣密連接。這樣，可以在過壓下供給密封氣體，而所使用的密封 氣體不污染過程氣體。不浪費密封氣體。代替密封氣體的連續(xù)流動，僅有加壓的密封氣體 腔。這具有以下好處，沒有露點腐蝕的風(fēng)險，并且不再需要預(yù)熱密封氣體來避免露點腐蝕。 此外，供應(yīng)管線可以小型化。根據(jù)本實用新型，提供了 一種振打裝置，用于通過傳遞撞擊能量來清潔壓力容器 中的換熱表面，所述振打裝置包括撞錘桿和用于撞擊所述撞錘桿的撞擊裝置，該撞錘桿具 有與所述壓力容器中的換熱表面接觸的頭部和經(jīng)由通道口伸出所述壓力容器的一端，其特 征在于，波紋管限定了圍繞所述撞錘桿至少一部分的壓力腔，所述壓力腔氣密地連接到圍 繞所述通道口的壁部分上。波紋管例如可以是由可折疊的鋼箔、鋁箔或者任何其他適合的耐熱耐壓柔性材料 制成的。波紋管可以包括具有可調(diào)節(jié)軸向長度的管狀的皺紋狀的手風(fēng)琴式結(jié)構(gòu)，所述手風(fēng) 琴式結(jié)構(gòu)具有褶，在軸向相鄰的褶之間的折疊起鉸鏈的作用。撞錘桿可以配有位于壓力容器內(nèi)部的法蘭，而波紋管按密封方式連接到所述法蘭 上。選擇性地，撞錘桿位于波紋管內(nèi)部的那部分由支承部件可滑動地支承在由波紋管 所限定的氣密腔內(nèi)，該支承部件的一端連接到圍繞通道口的壁部分上。為了確保支承部件和撞錘桿上的法蘭之間的距離最短，可以使用間隔件。該間隔 件例如可以是環(huán)狀的，同軸地圍繞撞錘桿。在密封氣體壓力低的情況中，撞錘桿將在朝壓力 容器外的方向上移動。間隔件限制此移動并從而防止膨脹波紋管的損壞。選擇性地，通道口是處于連接到壓力容器壁上的法蘭中的中心開口。該法蘭例如 可以連接到從壓力容器上分支出來的法蘭匯接頭上。該法蘭匯接頭例如可以連接到直徑更 大的連接到壓力容器壁上的法蘭匯接頭上。

將參照附圖來說明本實用新型，其中圖1顯示了本實用新型的振打裝置的橫截面。
具體實施方式
圖1的橫截面圖顯示了振打裝置1，用于清潔壓力容器3中的換熱表面2，壓力容 器3具有壓力容器壁4。在壓力容器3中，合成氣沿著例如換熱管的換熱表面2被引導(dǎo)，該合成氣例如由油或者煤的部分燃燒所合成，該換熱管通過流動的冷卻介質(zhì)(例如水)來冷 卻。振打裝置1包括撞擊裝置10，該撞擊裝置10附連到壓力容器3的壁上的外殼11上。 外殼11包括從壓力容器壁4上分支出來的具有較大直徑的第一法蘭匯接頭12。第一法蘭 匯接頭12包括連接到法蘭14上的法蘭13，法蘭14焊接在直徑較小的第二法蘭匯接頭15 上，該第二法蘭匯接頭15具有端法蘭16，該端法蘭16連接到上法蘭17上，上法蘭17限定 出用于撞錘桿19的通道口 18。具有開口 21的間隔件20與通道口 18成一直線。間隔件 20例如可以是圓柱形的。間隔件20攜帶著具有敲擊頭22的撞擊裝置10，該敲擊頭與撞錘 桿19成一直線，并且與撞錘桿19的自由端23相對。在一替代實施例中，根據(jù)本實用新型的振打裝置可以構(gòu)造成具有單個法蘭匯接頭 12，而沒有法蘭14和帶有法蘭16的匯接頭15。如果需要，在本實用新型的范圍內(nèi)還可以使 用其他配置。撞錘桿19的自由端23是段24的一部分，段24通過通道口 18。撞錘桿19的第二 段25的直徑比通道口 18的直徑大，并且朝著換熱表面2的方向延伸?？拷鼡Q熱表面2，撞 錘桿19具有擴大直徑的頭部26。頭部26例如可以借助于螺紋連接而連接到撞錘桿19的 第二段25上。頭部26與焊接在換熱表面2上的砧板27接合。由于頭部26的擴大直徑，所 以頭部26和砧板27之間的接觸面擴大了。制造頭部26的材料的機械強度比用于第二段 25和砧板27的材料的機械強度低。結(jié)果，可更換的頭部26在振打裝置1的操作期間比其 他部分變形更大。在使用一段時間之后，可以用一新的頭部26來更換已變形的頭部26。共軸的環(huán)形法蘭28氣密地連接到撞錘桿19的第二段25上。管狀的波紋管30具 有連接到環(huán)形法蘭28的周邊上的第一端31，該波紋管例如可以由鋼箔制成。環(huán)形法蘭28 和波紋管30的第一端31之間的連接是氣密的，例如焊接連接。管狀的波紋管31的相反的 第二端32在圍繞通道口 18的區(qū)域氣密地連接到上法蘭17上。在波紋管30內(nèi)部是與撞錘桿19同軸布置的圓柱形支承部件33。圓柱形支承部件 33具有被端壁35封閉的第一端34，該端壁具有用于撞錘桿19的中心開口 36，該撞錘桿19 可滑動地支承在中心開口 36內(nèi)。圓柱形支承部件33的相反的第二端37在波紋管30的外 端32和通道口 18之間的環(huán)狀區(qū)域中氣密地連接到上法蘭17上。波紋管30限定出了與密封氣體供應(yīng)通道39連通的壓力腔38，該密封氣體供應(yīng)通 道可操作地連接到密封氣體氣源40上。壓力腔38容納著撞錘桿19的中央段41。匯接頭12和法蘭13優(yōu)選具有比容納波紋管30所需直徑更大的直徑。外殼11優(yōu) 選按如下方式組裝。首先，測量法蘭13相對于砧板27的軸線。根據(jù)測得結(jié)果來加工法蘭 14中的孔，以確保在裝配之后撞錘桿19的軸線處于砧板27的中心處。此外，砧板27到法 蘭13的距離可以根據(jù)壓力容器4和換熱表面2的制造偏差而從一個振打裝置1到另一個 振打裝置變化。因此，一個振打裝置到另一個振打裝置，圓柱形匯接頭15的長度可以不是 恒定的。然而，撞錘桿19具有恒定長度是有利的，因為制造用于多個振打裝置的具有不同 長度的撞錘桿是困難的和昂貴的。為了解決該問題，可以根據(jù)從法蘭13到砧板27的測量 距離來加工圓柱形匯接頭15的長度。然后，將圓柱形匯接頭15焊接在法蘭14上，并且振 打裝置1的豎直、水平和徑向定向?qū)⑹峭昝赖?。在使用中，熱的含塵氣體(例如，來自氣化反應(yīng)器的合成氣)通過換熱表面2和壓 力容器壁4之間的空間。污垢沉淀形成在換熱壁2的表面上。為了清潔該壁2，致動撞擊裝置10，以用其敲擊頭22以一定的撞擊力敲擊在撞錘桿19的第一段上。撞錘桿19利用其擴 大的頭部26和砧板27將撞擊傳遞到換熱壁2上。沖擊載荷使污垢松動，從而污垢從壁2 上掉落。由于撞擊力，在長期操作之后撞錘桿19將變短?？梢越?jīng)由開口 21來監(jiān)控撞錘桿 19的長度。如果經(jīng)所述開口 21不再能看見撞錘桿19，則需要更換撞錘桿19。可選地，開口 21可配有刻度尺，以詳細(xì)監(jiān)控撞錘桿19尺寸縮短的進(jìn)度。 為了避免熱的、易燃的和有毒的合成氣通過通道口 18泄漏，向由波紋管30限定的 壓力腔38中吹入惰性的密封氣體。壓力容器3內(nèi)部的壓力比大氣壓高得多。因此，在撞錘 桿19上施加力，以經(jīng)由通道口 18將其推到壓力容器3外。因為壓力容器內(nèi)部的壓力例如 可高達(dá)40巴，所以作用在撞錘桿上的彈射力會非常大。為了克服該力，以過壓將密封氣體 供應(yīng)到壓力腔中，以在撞錘桿19和法蘭28上產(chǎn)生反作用力。該過壓可以使得撞錘桿19的 頭部26被牢固地壓靠在換熱壁2的砧板27上。壓力腔38中的壓力例如可以比壓力容器 3中大約40巴的壓力高約6-7巴。通過所用的密封氣體，氣密地連接到法蘭28和法蘭17 上的波紋管30防止合成氣的污染。因為氣密腔的壁由波紋管30限定，所以撞錘桿19仍然 具有在其軸向上所需的運動自由度。當(dāng)壓力腔38中的壓力下降時，間隔件42維持法蘭28 和支承部件30的端壁35之間的距離，以限制撞錘桿19在朝壓力容器外的方向上的移動并 且避免波紋管30的損壞。
權(quán)利要求一種振打裝置(1)，用于通過傳遞撞擊能量來清潔壓力容器(3)中的換熱表面(2)，所述振打裝置(1)包括撞錘桿(19)和用于撞擊所述撞錘桿的撞擊裝置(10)，該撞錘桿具有與所述壓力容器(3)中的換熱表面接觸的頭部(26)和經(jīng)由通道口(18)伸出所述壓力容器的一端(23)，其特征在于，波紋管(30)限定了圍繞所述撞錘桿(19)至少一部分的壓力腔(38)，所述壓力腔氣密地連接到圍繞所述通道口(18)的壁部分上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振打裝置，其特征在于，所述波紋管(30)是由可折疊的鋼箔 制成的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的振打裝置，其特征在于，撞錘桿具有位于所述壓力容器內(nèi) 部的法蘭(28)，并且所述波紋管(30)以氣密方式連接到所述法蘭(28)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的振打裝置，其特征在于，所述撞錘桿在波紋管內(nèi)的那部分由 支承部件(33)可滑動地支承在由所述波紋管所限定出的壓力腔(38)內(nèi)，該支承部件的一 端連接到圍繞通道口(18)的壁部分上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的振打裝置，其特征在于，間隔件(42)定位在所述支承部件 (33)和所述撞錘桿上的法蘭(28)之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振打裝置，其特征在于，所述通道口(18)是處于連接到所述 壓力容器的壁上的法蘭(17)中的中心開口。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的振打裝置，其特征在于，所述法蘭(17)連接到從所述壓力容 器上分支出來的法蘭匯接頭(12)上。
專利摘要本實用新型涉及一種振打裝置(1)，用于清潔壓力容器(3)中的換熱表面(2)。所述振打裝置(1)包括撞錘桿(19)，該撞錘桿具有與所述壓力容器中的換熱表面接觸的一端(26)和經(jīng)由通道口(18)伸出所述壓力容器的一端(23)。所述振打裝置還包括撞擊裝置(10)，用于撞擊所述撞錘桿的伸出端(23)。所述撞錘桿的一部分(41)在鄰近所述通道口(18)處被可滑動地支承在壓力腔(38)中。所述壓力腔連接到密封氣體氣源(40)，該密封氣體氣源將所述壓力腔中的壓力維持在比所述壓力容器(3)中的壓力更高的水平。波紋管(30)限定了圍繞所述撞錘桿(19)至少一部分的壓力腔(38)。該振打裝置更堅固、更可靠。
文檔編號B08B9/20GK201692969SQ200920273678
公開日2011年1月5日 申請日期2009年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月2日
發(fā)明者A·海特曼, T·P·馮科薩克-格洛切斯基 申請人:國際殼牌研究有限公司