Способ и устройство для извлечения и установки узла теплообменника - RU2264975C2

Чертежи

Описание

Предпосылки создания изобретения

Настоящее изобретение касается подъемного и перемещающего устройства. Более конкретно, настоящее изобретение касается устройства и способа удаления и установки горизонтально расположенных узлов теплообменника.

Теплообменники используются на нефтехимических заводах типа нефтеочистительных заводов и перегонного оборудования для поглощения тепла, выделяющегося при высокотемпературных реакциях. В этих теплообменниках используются длинные металлические трубы, расположенные в цилиндрическом узле. Узел в общем является тяжелым и может изменяться по диаметру и длине. Например, часто эти узлы могут составлять в среднем от одного до шести футов в диаметре, от двенадцати до двадцати четырех футов в длину и могут иметь вес от двух до сорока тонн. Помимо этого, упомянутые диаметр, длина и вес могут превышаться.

Отдельный узел обычно вставляют в горизонтально расположенную оболочку и присоединяют к впускному и выпускному отверстиям в системе теплообменника, которая обычно имеет множество узлов. Чтобы облегчать теплообмен, текучая среда протекает в узел из его впускного отверстия в теплообменнике, благодаря чему она протекает через отдельные трубы узла и выходит через выпускное отверстие. Текучая среда теплообменника выходит через оболочку, мимо внешней стороны труб, и текучая среда трубы и оболочки может проходить через ряд горизонтально уложенных узлов прежде, чем ее соберут для повторного использования или рециркуляции. Во время использования отдельные трубы узла подвергаются загрязнению и коррозии и также имеют ограниченный срок службы. Таким образом, каждый узел в теплообменнике нуждается в регулярном техническом обслуживании отдельных труб узла и возможной его замене.

Физический размер и вес узлов создают существенные препятствия для их обслуживания и замены. Для обслуживания узел следует удалять из его оболочки посредством экстрактора узла и часто транспортировать к другому местоположению на месте эксплуатации или оборудованию вне участка, более подходящему для требуемой работы. Большой теплообменник может иметь множество узлов, размещенных в штабелях, один над другим. Таким образом, самый нижний узел может содержаться в оболочке в нескольких футах от земли, в то время как самый высокий может находиться более чем в тридцати футах над землей.

Другим препятствием является необходимость поддерживать и уравновешивать узел, когда его извлекают из оболочки. Данная проблема вызвана тем фактом, что эти узлы отличаются по длине. Таким образом, необходимы способ и устройство для удаления этих узлов теплообменника при большом разнообразии высот от уровня земли, в то же время удерживая узлы с надежной опорой, когда их извлекают из их оболочек.

Узел теплообменника обычно удаляют из его оболочки вытягивающей машиной или санями экстрактора, прилагающими усилие извлечения к листу трубы, который прикреплен к концам узлов труб. Часто требуется значительная сила для отрыва узла от своей оболочки из-за обычной коррозии, образующейся между узлом и листом трубы и оболочкой. Для освобождения узла вместе с санями извлекающего экстрактора обычно используют механизм извлечения типа лебедки, гидравлического домкрата или винтового привода и двигателей. После освобождения узла его помещают на скользящую каретку, установленную на раме экстрактора так, что каретка узла перемещается вдоль рамы, когда узел извлекают из его оболочки. Из-за веса и длины узла каретка и рама могут быть наклонными для уравновешивания узла, когда узел удаляют.

Для удержания каретки и рамы экстракторов в их рабочем положении для вытягивания узлов труб теплообменника использовали различные типы оборудования. В патентах США №383015 и 4053062 Трэвиса (Travis) и патентах США №4869638 и 5032054 Краджисека (Krajicek) и др. раскрыты подвесные каретка и рама для подъема подъемным краном, и эти каретку и раму можно перемещать с места эксплуатации, используя подъемный кран или вертолет. При другом подходе раму крепят к выдвижной стойке на платформе грузовика, как раскрыто в патенте США №4575305 Краджисека (Krajicek) и др. и патенте США №5403145 Крадеура (Cradeur) и др. В другом экстракторе, раскрытом в патенте США №5373271 Эманай (Amuny), используются четыре выдвижных цилиндра для поддержания и подъема рамы. Патент США №5562400 Трэвиса (Travis) и патент США № 5564179 Эманай (Amuny) раскрывают экстракторы, в которых используются колеса и средство привода для обеспечения самодвижущегося экстрактора узлов, и они имеют подъемные стойки с выносными стрелами, которые поднимают раму на высоту оболочки узлов.

Экстракторы, в которых требуется использование подъемных кранов для помещения рамы на оболочку узла теплообменника, не удобны для использования в областях с ограниченным промежутком между установкой теплообменника и другими конструкциями. Точно также экстракторы, установленные на платформах грузовиков, представляют те же пространственные проблемы. В этих ограниченных областях промежутков не может быть достаточного места для размещения между конструкциями подъемного крана или грузовика. Таким образом, обычно предпочтительным является подвижный экстрактор, который является самодвижущимся и имеет отдельный механизм для подъема и опускания своей рамы экстрактора из-за ограниченных промежутков между конструкциями.

В патентах США №5562400 и 5564179 раскрыты самодвижущиеся экстракторы, опорная рама и каретка которых смонтированы на колесах с гидравлическими цилиндрами или выдвижными подъемными стойками. Экстрактор в последнем патенте использует подъемные стойки для подъема и опорной рамы, и каретки до вертикального положения оболочки теплообменника; тогда как в патенте США № 5562400 используются подъемные стойки для подъема только несущей рамы, имеющей вытягивающие сани и направляющие рельсы. Из-за чрезмерного веса узла теплообменника, который может превысить сорок тонн, использование резиновых колес непрактично, поскольку они не могут выдержать такой вес. Поэтому используют стальные колеса с оболочками из полиуретана.

Одна проблема, связанная с самодвижущимися экстракторами этого типа, состоит в том, что установки теплообменников обычно расположены снаружи на асфальтовых или гравийных покрытиях, которые могут стать мягкими из-за воздействия дождя или солнца, так что стальные колеса часто врезаются в поверхность, когда экстрактор перемещается по поверхности или поворачивается. После того, как узел извлекут на экстрактор, добавленный вес часто погружает колеса в поверхность, лишая экстрактор возможности передвигаться самостоятельно. В качестве альтернативы самодвижущийся экстрактор можно обеспечить для подъема экстрактора подъемным краном типа раскрытого в патенте США № 5564179. Из-за веса экстрактора и узла, который может быть более шестидесяти пяти тонн, требуется большой подъемный кран. По некоторым постановлениям профсоюза для работы на большом подъемном кране требуется двое рабочих, крановщик и смазчик. Однако, для работы на меньших подъемных кранах требуется только один рабочий, крановщик. Для поддержания работы экстрактора в две смены добавляемый смазчик увеличивает затраты на рабочую силу приблизительно от 6000 до 8000 долларов на смену в неделю.

Другая проблема, связанная с известными экстракторами, состоит в том, что выдвижные стойки, которые поднимают опорную раму и каретку экстрактора на высоту оболочки, становятся очень неустойчивыми, когда опорная рама оказывается в верхней точке ее вертикальной траектории или рядом с ней из-за пропорционально увеличивающегося перемещения вверх центра тяжести экстрактора. Четыре выдвижные стойки обычно должны удерживать полный вес каретки опорной рамы и, со временем, узел, например, см. патент США №5564179. Кроме того, поскольку узел вытягивают на каретку, добавленный вес узла к передней части экстрактора рядом с оболочкой смещает центр масс экстрактора, делая его неустойчивым. Аналогично этому, когда узел вытягивают из оболочки и на каретку, изменяющееся положение его центра тяжести может наклонить раму экстрактора так, что одна из передних или задних стоек может удерживать больший вес, чем другие, и это может заставить экстрактор наклониться или качнуться. Таким образом, должны быть предприняты дополнительные меры предосторожности для предотвращения или компенсации внезапного смещения веса для предотвращения опрокидывания экстрактора.

В соответствии с этим необходимы способ и устройство, которые обеспечат устройство экстрактора узла теплообменника, который остается устойчивым при удалении или установке узлов теплообменника на больших уровнях над поверхностью земли. Кроме того, необходимы способ и устройство, которое может уместиться в тесных пространствах для организации доступа к узлам, все еще сохраняя при этом устойчивость во время операции извлечения, с возможностью транспортирования после этого извлеченного узла в другое местоположение.

Краткое изложение сущности изобретения

В соответствии с настоящим изобретением можно использовать гусеничный ход, имеющий заранее определенную площадь поверхности, и основную раму, имеющую несущую раму с четырьмя вертикальными гидравлическими цилиндрами, и можно достичь устойчивости, необходимой для удерживания и выравнивания узла теплообменника во время его удаления из оболочки на различных вертикальных высотах, и для перемещения экстрактора, с узлом или без узла, по гравийным, асфальтовым покрытиям и неровным поверхностям. Для удерживания и обеспечения перемещения экстрактора можно предпочтительно использовать два гусеничных хода, имеющих плоские пластины, например, такие, как пластины из полистирола, проходящие вокруг множества колес, прикрепленных к основной раме. Для вращения гусеничных полотен можно использовать двигатель, предпочтительно дизельный двигатель с воздушным охлаждением, и он может обеспечить возможность перегонять экстрактор к местоположению эксплуатации узлов теплообменника и от него. Гусеничные полотна могут обеспечить большую заранее определенную и по существу постоянную площадь поверхности для распределения нагрузки экстрактора и узла по земле. Соответственно, большая постоянная площадь поверхности может препятствовать зарыванию в землю гусеничного полотна, когда гусеничные полотна катятся, и гусеничное полотно может преодолеть недостатки стальных колес. Помимо этого, гусеничное полотно может дать возможность экстрактору пересекать неровную, мягкую или ухабистую поверхность земли, которая может быть трудна для пересечения экстракторами со стальными колесами.

Нижние участки четырех гидравлических цилиндров предпочтительно можно вертикально устанавливать по углам прямоугольной основной рамы экстрактора. Основание каждого цилиндра может иметь прокладку размером, по меньшей мере, семьдесят пять дюймов для сцепления с землей и может иметь шаровой шарнир. Когда экстрактор закреплен для удаления узла, каждая прокладка может быть расположена с использованием шарнирного отклонителя для согласования с уклоном земли с целью уравновешивания и поддерживания экстрактора, что может увеличить устойчивость в его неподвижном положении.

Верхняя часть гидравлических цилиндров может быть прикреплена к несущей раме, а поршень может быть прикреплен через «сиамский» цилиндр, установленный на основной раме. (Термин «сиамский» определяется как соединение двух или более труб так, чтобы обеспечить слив в одном потоке). Приведение в действие поршня может поднять и опустить несущую раму относительно основной рамы. Соответственно, каждым цилиндром можно управлять независимо, чтобы наклонять и выравнивать несущую раму для компенсации наклона поверхности и изменения центра тяжести экстрактора во время удаления узла из его оболочки и во время подъема и опускания несущей рамы.

В качестве альтернативы экстрактор можно поднимать или перемещать, используя подъемный кран или вертолет, сняв несущую раму с основной рамы в разъемных соединениях, расположенных на гидравлических цилиндрах и основной раме. В каждом углу несущей рамы для крепления строп для подъема несущей рамы и узла могут быть обеспечены цилиндрические горизонтальные валы. Разъединение несущей рамы от основной рамы обеспечивает легкий воздушный (подвесной) экстрактор посредством удаления основной рамы, гусеничного полотна, приводного электродвигателя и/или гидравлических цилиндров.

Предпочтительная конфигурация позволяет основной раме, гидравлическим цилиндрам, прокладкам и/или гусеничным полотнам, которые обеспечивают большую площадь поверхности на земле, оставаться на земле, когда гидравлические цилиндры поднимают несущую раму на высоту оболочки узла. Таким образом, настоящее изобретение увеличивает площадь поверхности для удерживания груза экстрактора по сравнению с доступными прежде экстракторами. Кроме того, неподвижная прямоугольная основная рама, которая остается около земли, когда несущая рама поднята, и большая площадь поверхности гусеничных полотен увеличивают устойчивость. Помимо этого, гусеничные полотна могут преодолевать препятствия, не преодолеваемые стальными колесами, таким образом позволяя самодвижущемуся экстрактору перемещаться по гравийным, асфальтовым покрытиям и/или мягким и неровным поверхностям, не зарываясь в поверхность.

С этой целью в варианте осуществления настоящего изобретения обеспечено устройство для удаления узла теплообменника. Устройство имеет раму, приводной механизм на раме, вертикально перемещаемый участок рамы и гусеничные полотна, связанные с приводным механизмом. Плоский участок находится в сцеплении с заранее определенным участком земли.

В варианте осуществления обеспечены подъемные элементы, имеющие основания, причем раму поднимает множество подъемных элементов.

В варианте осуществления обеспечены силовые цилиндры, имеющие основания, причем силовые цилиндры поднимают раму.

В варианте осуществления вытягивающий элемент связан с рамой, причем вытягивающий элемент прикреплен к узлу теплообменника.

В варианте осуществления гусеничное полотно является шарнирно сочлененным гусеничным полотном, имеющим сегментные участки.

В варианте осуществления плоский участок гусеничного полотна проходит в продольном направлении.

В варианте осуществления обеспечены рама основания и верхняя рама, причем рама основания больше, чем верхняя рама, и рама основания остается неподвижной, когда верхняя рама вертикально перемещается.

В варианте осуществления обеспечены участок основания рамы и меньший участок рамы, причем меньший участок рамы можно отделять от рамы так, что узел теплообменника и меньший участок рамы можно поднимать от участка основания рамы.

В варианте осуществления обеспечено соединение между участком основания рамы и меньшим участком рамы.

В варианте осуществления рама имеет длину, по существу выровненную с длиной узла теплообменника.

В варианте осуществления обеспечено гусеничное полотно с обеих сторон рамы.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения обеспечен способ удержания груза, подлежащего удалению с места эксплуатации. Способ содержит этапы: обеспечения устройства для удаления тяжелого груза; обеспечения приводного механизма на устройстве; обеспечения гусеничного полотна, связанного с приводным механизмом, где гусеничное полотно имеет плоский участок в сцеплении с заранее определенным участком земли; выравнивания вертикально перемещаемого участка рамы устройства с грузом; удаления груза от места эксплуатации; смещения груза на участок рамы; распределения груза по заранее определенной области на опорной поверхности рядом с местом эксплуатации и стабилизации устройства, когда груз смещен.

В варианте осуществления обеспечено распределение груза с помощью, по меньшей мере, одного по существу плоского участка поверхности распределения груза в сцеплении с опорной поверхностью по заранее определенной области на опорной поверхности.

В варианте осуществления обеспечено объединение приводного механизма с устройством таким образом, что устройство становится самодвижущимся.

В варианте осуществления обеспечено маневрирование устройства по опорной поверхности.

В варианте осуществления обеспечено вращение непрерывной движущейся поверхности приводного механизма устройства.

В варианте осуществления дополнительно обеспечен способ включения плоского участка поверхности распределения груза по опорной поверхности.

В варианте осуществления обеспечено поддержание по существу одной и той же заранее определенной области сцепления между участком поверхности распределения груза движущейся поверхности и опорной поверхностью для продвижения устройства к отдаленному местоположению от места эксплуатации.

В варианте осуществления обеспечено установление размера плоского участка поверхности распределения груза так, чтобы заранее определенная область сцепления с опорной поверхностью стремилась избежать деформации опорной поверхности с грузом, переносимым на устройство.

В варианте осуществления обеспечено продвижение устройства, переносящего груз к отдаленному местоположению от места эксплуатации, при уменьшении до минимума деформации опорной поверхности во время транспортирования.

В варианте осуществления обеспечены первый участок рамы и второй участок рамы устройства, причем первый участок рамы выровнен с грузом, подлежащим перемещению, и в котором первый участок рамы имеет соединительные детали, связанные со вторым участком рамы.

В варианте осуществления обеспечено подсоединение грузоподъемного механизма к соединительным деталям на первом участке рамы.

В варианте осуществления обеспечено отсоединение первого участка рамы от второго участка рамы.

В варианте осуществления обеспечен подъем первого участка рамы и груза.

В варианте осуществления грузом является один из множества узлов теплообменника, которые находятся на различных уровнях высоты относительно опорной поверхности.

В варианте осуществления обеспечены вытягивание груза и постепенное сдвигание груза на участок рамы.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения обеспечен способ удерживания и перемещения узла теплообменника по всей поверхности транспортирования. Способ содержит этапы: обеспечения передвижного устройства экстрактора, имеющего несущую раму и основную раму; обеспечения приводного механизма для перемещения устройства по поверхности транспортирования; подъема несущей рамы относительно основной рамы на высоту узла теплообменника, в котором основная рама остается около поверхности транспортирования; втягивания узла теплообменника на несущую раму; опускания несущей рамы и узла теплообменника по направлению к поверхности транспортирования; вращения поверхности сцепления приводного механизма в соприкосновении с поверхностью транспортирования; транспортировки узла теплообменника и удерживания узла теплообменника устройством, несущей рамой и основной рамой при сохранении площади поверхности сцепления между поверхностью сцепления и поверхностью транспортирования.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения способ приводит в действие гидравлические цилиндры передвижного устройства экстрактора для подъема несущей рамы.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения обеспечен способ удерживания и перемещения узла теплообменника. Способ содержит этапы: обеспечения передвижного устройства экстрактора, имеющего несущую раму, основную раму и приводной механизм; перемещения передвижного устройства экстрактора по поверхности транспортирования с помощью приводного механизма; повышения несущей рамы относительно основной рамы; подъема несущей рамы от основной рамы до высоты узла теплообменника, в то время как основная рама остается около поверхности транспортирования; втягивания узла теплообменника на несущую раму; опускания несущей рамы и узла теплообменника по направлению к поверхности транспортирования; присоединения грузоподъемного устройства к несущей раме; отсоединения несущей рамы от основной рамы и подъема несущей рамы и тяжелого узла теплообменника, поддерживаемого несущей рамой, тогда как основная рама и приводной механизм находятся в соприкосновении с поверхностью сцепления.

В варианте осуществления способ приводит в действие гидравлические цилиндры передвижного устройства экстрактора для подъема несущей рамы.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения обеспечено устройство для удаления узла теплообменника. Устройство имеет раму, приводной механизм на раме, вертикально перемещаемый участок рамы и силовые цилиндры, причем силовые цилиндры повышают вертикально перемещаемый участок рамы.

В варианте осуществления обеспечено множество подъемных элементов, причем множество подъемных элементов повышают раму.

В варианте осуществления основания связаны с силовыми цилиндрами.

В варианте осуществления вытягивающий элемент связан с рамой, причем вытягивающий элемент прикреплен к узлу теплообменника.

В варианте осуществления обеспечены участок основания рамы и меньший участок рамы, причем меньший участок рамы можно снимать с рамы так, что узел теплообменника и меньший участок рамы могут быть подняты от участка основания рамы.

В варианте осуществления обеспечена соединительная деталь между участком основания рамы и меньшим участком рамы.

В варианте осуществления рама имеет длину, по существу выровненную с длиной узла теплообменника.

В варианте осуществления обеспечено гусеничное полотно с каждой стороны рамы.

Следовательно, преимуществом настоящего изобретения является обеспечение устройства и способа удаления и установки горизонтально расположенных узлов теплообменника.

Другим преимуществом настоящего изобретения является обеспечение устройства и способа, имеющих гусеничное полотно с пластинами, связанное с устройством так, что гусеничное полотно может обеспечить площадь поверхности для распределения груза устройства и узлов теплообменника и способно препятствовать зарыванию гусеничного полотна в землю.

Другим преимуществом настоящего изобретения является обеспечение устройства и способа, имеющих гусеничное полотно, связанное с устройством так, что устройство может проходить по неровной, мягкой или ухабистой земле.

Кроме того, преимуществом настоящего изобретения является обеспечение устройства и способа, имеющих четыре гидравлических цилиндра с прокладками, вертикально установленными по углам устройства так, что прокладки могут быть размещены для согласования с уклоном земли.

Еще одно преимущество настоящего изобретения состоит в обеспечении устройства и способа, имеющих поршни, прикрепленные к несущей раме так, чтобы поршень можно было приводить в действие для подъема и опускания несущей рамы.

Другое преимущество настоящего изобретения состоит в обеспечении устройства и способа, имеющих цилиндры, которыми можно независимо управлять для наклона и выравнивания несущей рамы с целью компенсирования уклона поверхности и компенсирования изменения центра тяжести устройства.

Кроме того, преимуществом настоящего изобретения является обеспечение устройства и способа, позволяющих поднимать или перемещать экстрактор с помощью подъемного крана или вертолета.

Другим преимуществом настоящего изобретения является обеспечение устройства и способа, имеющих устройство экстрактора узла теплообменника, которое остается устойчивым при удалении или установлении узлов теплообменника на больших уровнях над поверхностью земли.

Другим преимуществом настоящего изобретения является обеспечение устройства и способа, имеющих устройство экстрактора узла теплообменника, которое может входить в тесные пространства для доступа к узлам.

Еще одним преимуществом настоящего изобретения является обеспечение устройства и способа, имеющих устройство (экстрактора) узла теплообменника, которое будет иметь устойчивость во время операции вытягивания.

Еще одним дополнительным преимуществом настоящего изобретения является обеспечение устройства и способа, имеющих устройство (экстрактора) узла теплообменника, которое имеет возможность транспортировать вытягиваемый узел в другое местоположение.

Дополнительные особенности и преимущества настоящего изобретения описаны и будут очевидны из подробного описания предпочтительных вариантов осуществления и чертежей.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 изображает перспективный вид варианта осуществления устройства для извлечения и установки узлов теплообменника.

Фиг.2 изображает перспективный вид другого варианта осуществления устройства для извлечения и установки узлов теплообменника.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления

Как показано на чертежах для целей иллюстрации, изобретение представлено в устройстве 10 экстрактора узла труб теплообменника. Как показано на фиг.1, устройство 10 экстрактора включает прямоугольную основную раму 12, имеющую пару длинных параллельных элементов 14 и более коротких параллельных поперечных элементов 16. В каждом пересечении длинного элемента 14 и поперечных элементов 16 находится основной цилиндр 18, который может быть прикреплен к нему. Каждый основной цилиндр 18 может иметь опорную прокладку 20, имеющую для сцепления с землей площадь поверхности, составляющую приблизительно семьдесят пять квадратных дюймов. Опорная прокладка 20 может быть прикреплена к восьми внутренним цилиндрам 22, которые могут входить в основной цилиндр 18 так, что опорная прокладка может опускаться к земле.

В одной форме устройства 10 экстрактора можно использовать шаровой шарнир (непоказанный) так, чтобы угол, при котором опорная прокладка 20 может сцепляться с землей, можно было регулировать для приспосабливания к уклону земли в местоположении каждой опорной прокладки 20. Таким образом, каждая опорная прокладка 20 и внутренний цилиндр 22 могут иметь шаровой шарнир так, чтобы каждую опорную прокладку 20 можно было независимо регулировать для повышения устойчивости устройства 10 экстрактора, когда он находится в неподвижном положении.

Основной цилиндр 18 также может вмещать поршень 24 от гидравлического цилиндра 26. Верхний участок гидравлического цилиндра 26 можно прикрепить к несущей раме 28. Несущая рама 28 также может быть прямоугольной; однако, она меньше, чем основная рама 12. Несущая рама 28 может иметь два более коротких поперечных элемента 30 на каждом конце, которые можно монтировать съемным образом на гидравлических цилиндрах 26 посредством разъемных соединений (непоказанных). Когда поршень 24 гидравлического цилиндра 26 приводят в действие, несущую раму 28 можно поднимать над основной рамой 12. Каждый из гидравлических цилиндров 26 можно независимо приводить в действие, чтобы поднимать и наклонять несущую раму 28 с целью компенсирования какого-либо уклона в опорной поверхности и изменения центра тяжести из-за веса узла теплообменника (не показано), когда узел теплообменника втягивают на несущую раму 28, как здесь описано. Независимое приведение в действие гидравлических цилиндров 26 может устранить потребность в выравнивании устройства на несущей раме 28, таким образом уменьшая вес и снижая до минимума количество двигающихся частей, требующих обслуживания.

Когда гидравлические цилиндры 26 приводят в действие, поршни 24 можно опустить вниз, и это в свою очередь может поднимать несущую раму 28 над основной рамой 12, которая может остаться неподвижной. При положении основной рамы 12 близко к земле устройство 10 экстрактора может поддерживаться устойчивым, когда несущая рама 28 поднята. В своем самом низком положении над основной рамой 12 несущая рама 28 может быть использована для перемещения узла теплообменника на высоте, не превышающей сорок три дюйма от земли. Когда гидравлические цилиндры 26 приведены в действие до их полной длины поршней 24, несущая рама 28 может находиться приблизительно в пятнадцати футах над землей.

Гусеничные полотна 32 и 34 могут быть смонтированы каждое параллельно длинному элементу 14 основной рамы 12. Гусеничные полотна 32 и 34 имеют пластины 36, которые могут быть сделаны из полистирола и могут иметь большую гладкую поверхность для сцепления с землей. Гладкая поверхность пластин 36 по сравнению с теми, которые имеют выступы или протектор, может увеличивать до максимума площадь поверхности пластины для удерживания веса устройства 10 экстрактора и узла теплообменника (не показано).

В качестве альтернативы гладкую поверхность пластин 36 можно заменить поверхностью, имеющей протектор, для использования на скользком ландшафте типа грязи или рыхлого гравия. Пластины 36 могут составлять приблизительно четырнадцать дюймов в ширину и могут быть расположены одна за другой с промежутком между каждыми из пластин 36. Пластины 36 можно соединять с помощью закрепляющих приспособлений так, чтобы составить непрерывные гусеничные полотна 32 и 34 длиной восемь футов.

Гусеничные полотна 32 и 34 могут поддерживаться рамой (не показано) с элементом привода (непоказанным) для вращения гусеничных полотен 32 и 34 относительно рамы, которая, в свою очередь, обеспечивает поступательное движение устройства 10 экстрактора. Гусеничные полотна 32 и 34 и конфигурация рамы могут обеспечивать заранее определенную большую площадь, составляющую приблизительно шестнадцать квадратных футов, в соприкосновении с землей в течение всего времени. Двигатель (не показан) может обеспечить энергию для вращения гусеничных полотен 32 и 34 относительно рамы. Как известно в технике оборудования приведения в действие гусеничных полотен, гусеничные полотна 32 и 34 независимо приводятся так, что устройство 10 экстрактора можно поворачивать, удерживая одно гусеничное полотно неподвижным при вращении противоположного гусеничного полотна, что заставляет устройство 10 экстрактора поворачиваться в направлении удерживаемого гусеничного полотна.

На несущей раме 28 может быть ряд скользящих поперечных элементов 38, которые могут дать возможность регулировать ширину несущей рамы 28 для вмещения узлов экстрактора различной ширины. Ширину несущей рамы 28 можно регулировать для конкретного диаметра узла экстрактора до или после транспортировки узла теплообменника и устройства 10 экстрактора к оболочке.

Устройство 10 экстрактора можно транспортировать к местоположению работы с помощью двигателя, который может обеспечить энергию для гусеничных полотен 32 и 34. Опорные прокладки 20 можно опускать к земле с помощью удлинения внутреннего цилиндра 22 вниз от основного цилиндра 18 так, чтобы опорная прокладка 20 твердо зафиксировалась на земле. Опорные прокладки 20 могут иметь диаметр, соответствующий приблизительно семидесяти пяти квадратным дюймам, и могут быть вдвое больше, чем внутренний цилиндр 22.

Каждый из основных цилиндров 18 может иметь независимое движение для приспособления к неровным поверхностям. После того, как опорные прокладки 20 твердо установлены, гидравлические цилиндры 26 можно использовать для подъема несущей рамы 28 на высоту оболочки, где расположен узел теплообменника. Несущую раму 28 можно поднимать, когда поршень 24 каждого из гидравлических цилиндров 26 приведен в действие. Система гидравлических цилиндров 26 и поршней 24 может позволить основной раме 12 оставаться внизу около земли, чтобы обеспечить устойчивость и низкий центр тяжести. Кроме того, каждый из гидравлических цилиндров 26 можно независимо приводить в действие для компенсации неровных поверхностей с помощью выравнивания несущей рамы 28.

После того, как несущую раму 28 установили в надлежащем местоположении на высоте оболочки, ширину несущей рамы 28 можно отрегулировать посредством использования скользящих поперечных элементов 38, чтобы приспособить к диаметру узла теплообменника. Сани (салазки) (не показаны), которые смонтированы на несущей раме 28, можно использовать для крепления узла теплообменника к устройству 10 экстрактора. Для крепления теплообменника к саням можно использовать цепь или стальной трос (не показаны). Сани могут также использовать маленький двигатель (непоказанный) на основной раме 12 для передвижения саней, которые, в свою очередь, могут втягивать прикрепленный узел теплообменника на несущую раму 28. Поскольку вес узла теплообменника смещается на несущей раме 28, гидравлические цилиндры 26 можно регулировать для поддержания узла теплообменника ровным или параллельно с землей и поддержания устройства устойчивым и предотвратить опрокидывание устройства.

Когда узел теплообменника полностью извечен из оболочки, устройство 10 экстрактора можно использовать для транспортировки узла теплообменника к отдаленному местоположению для дальнейшего осмотра и профилактического ремонта. Гусеничные полотна 32 и 34 можно использовать для перемещения устройства 10 экстрактора с узлом труб теплообменника, переносимым на несущей раме 28. Этот способ перемещения можно применять для транспортировки узла труб теплообменника к отдаленному местоположению или, в качестве альтернативы, несущую раму 28 можно удалять от основной рамы 12 на основных цилиндрах 18 или, в качестве альтернативы, на гидравлических цилиндрах 26. Тросы или цепи (непоказанные) можно прикреплять к крюкам 40, чтобы обеспечить средство для подъема несущей рамы 28 и узла теплообменника от основной рамы 12 и, таким образом, оставить гусеничные полотна 32 и 34 на земле вместе с двигателем. Это обеспечивает систему с более легким весом, которую можно удалять по воздуху, используя подъемный кран или вертолет. Кроме того, несущую раму 28 и узел теплообменника можно удалять по воздуху и загружать на грузовой автомобиль с безбортовой платформой или автомотрису для транспортировки с местоположения.

Обращаясь теперь к фиг.2, отметим, что в другом варианте осуществления настоящего изобретения иллюстрируется другое устройство 50 экстрактора. Как показано на фиг.2, устройство 50 экстрактора воплощено в прямоугольной основной раме 52, имеющей пару длинных параллельных элементов 54 и более коротких параллельных поперечных элементов 56. В каждом пересечении длинного элемента 54 и поперечных элементов 56 находится сиамский цилиндр 58, который может быть прикреплен к ним. Каждый сиамский цилиндр 58 может иметь опорную прокладку 60, имеющую площадь поверхности приблизительно семьдесят пять квадратных дюймов для сцепления с землей. Опорные прокладки 60 можно прикрепить к восьми внутренним цилиндрам (непоказанным), которые могут вмещаться сиамским цилиндром 58 так, что опорную прокладку 60 можно опускать к земле.

В одной форме устройства 50 экстрактора можно использовать шаровой шарнир (непоказанный) чтобы угол, под которым опорная прокладка 60 может сцепляться с землей, можно было регулировать с целью приспособления к уклону земли в местоположении каждой опорной прокладки 60. Таким образом, каждая опорная прокладка 60 и внутренние цилиндры (непоказанные) могут иметь шаровой шарнир таким образом, что каждая опорная прокладка 60 может быть независимо отрегулирована для повышения устойчивости устройства 50 экстрактора, когда он находится в неподвижном положении.

Сиамский цилиндр 58 также может вмещать поршень 64 от гидравлического цилиндра 66. Верхний участок гидравлического цилиндра 66 можно присоединять к несущей раме 68. Несущая рама 68 также может быть прямоугольной. Несущая рама 68 может иметь два более коротких поперечных элемента 70 на каждом конце, которые можно монтировать съемным образом на гидравлических цилиндрах 66 посредством разъемных соединений (непоказанных). Когда поршень 64 гидравлического цилиндра 66 приводят в действие, несущая рама 68 может подниматься над основной рамой 52. Каждый гидравлический цилиндр 66 можно приводить в действие независимо, чтобы повышать и/или наклонять несущую раму 68 для компенсации какого-либо уклона в опорной поверхности и изменения центра тяжести. Центр тяжести может изменяться из-за веса узла теплообменника (не показано), когда узел теплообменника втягивают на несущую раму 68, как здесь описано. Независимое приведение в действие гидравлических цилиндров 66 может устранить необходимость в выравнивающих механизмах на несущей раме 68, таким образом сокращая вес и/или минимизируя количество подвижных частей, требующих обслуживания.

Когда гидравлические цилиндры 66 приводят в действие, поршни 64 можно приводить вниз, и эти поршни, в свою очередь, могут поднять несущую раму 68 над основной рамой 52, которая может оставаться неподвижной. При позиции основной рамы 52, близкой к земле, устройство 50 экстрактора можно поддерживать неподвижным, когда несущая рама 68 поднимается. В диапазоне от самого низкого положения и до самого высокого положения несущей рамы 68 над основной рамой 52 несущую раму 68 можно использовать для удаления узлов теплообменника. Несущая рама 68 может быть расположена на расстоянии всего лишь сорок три дюйма от земли. Когда гидравлические цилиндры 66 приведены в действие до их полной длины поршней 64, несущая рама 68 может находиться приблизительно в пятнадцати футах над землей.

Параллельно каждому длинному элементу 54 основной рамы 52 можно монтировать гусеничные полотна 72 и 74. Гусеничные полотна 72 и 74 имеют пластины 76, которые могут быть сделаны из полистирола и могут иметь большую гладкую поверхность для сцепления с землей. Гладкая поверхность пластин 76 по сравнению с теми, которые имеют выступы или протектор, может увеличивать до предела площадь поверхности пластины для поддерживания веса устройства 50 экстрактора и узла теплообменника (не показано).

В качестве альтернативы гладкую поверхность пластин 76 можно заменять поверхностью, имеющей протектор, для использования на скользком ландшафте типа грязи или рыхлого гравия. Пластины 76 могут быть любой длины, однако, предпочтительно, чтобы пластины были приблизительно четырнадцать дюймов в ширину и могли быть расположены одна за другой с промежутками между каждыми из пластин 76. Пластины 76 можно соединять с помощью закрепляющих приспособлений (непоказанных) так, чтобы составить непрерывные гусеничные полотна 72 и 74 длиной восемь футов.

Гусеничные полотна 72 и 74 могут поддерживаться рамой 62 с элементом привода (не показан) для вращения гусеничных полотен 72 и 74 относительно рамы, которая, в свою очередь, обеспечивает передвижение устройства 50 экстрактора. Гусеничные полотна 72 и 74 и конфигурация рамы 62 могут обеспечить заранее определенную большую область в соприкосновении с землей в любой момент времени. Заранее определенная большая область гусеничного полотна предпочтительно может составлять приблизительно шестнадцать квадратных футов. Двигатель 78 может обеспечивать энергию для вращения гусеничных полотен 72 и 74 относительно рамы 62. Как известно в технике оборудования приведения в действие гусеничных полотен, гусеничные полотна 72 и 74 можно приводить в действие независимо так, что устройство 50 экстрактора можно поворачивать, удерживая одно гусеничное полотно неподвижным при вращении противоположного гусеничного полотна, что заставляет устройство 50 экстрактора поворачиваться в направлении удерживаемого гусеничного полотна.

На несущей раме 68 может быть ряд скользящих поперечных элементов (непоказанных), которые могут дать возможность регулировать ширину несущей рамы 68 для вмещения узлов экстрактора различной ширины. Ширину несущей рамы 68 можно регулировать для конкретного диаметра узла экстрактора до или после транспортировки узла теплообменника и устройства 50 экстрактора к оболочке.

Устройство 50 экстрактора транспортируют к местоположению работы с помощью двигателя 78, который может обеспечивать энергией гусеничные полотна 72 и 74. После того, как устройство 50 экстрактора установят в надлежащее местоположение, опорные прокладки 60 можно опускать к земле, продлевая внутренние цилиндры вниз от сиамского цилиндра 58 так, чтобы опорные прокладки 60 твердо установились на земле. Опорные прокладки 60 могут иметь диаметр, соответствующий приблизительно семидесяти пяти квадратным дюймам, и они могут быть вдвое больше, чем внутренний цилиндр.

Каждый сиамский цилиндр 58 может производить независимое перемещение для приспособления к неровным поверхностям. После того, как опорные прокладки 60 твердо установлены, гидравлические цилиндры 66 можно использовать для подъема несущей рамы 68 на высоту оболочки, где расположен узел теплообменника. Несущая рама 68 может подниматься, когда поршень 64 каждого из гидравлических цилиндров 66 приводят в действие. Система гидравлических цилиндров 66 и поршней 64 может позволить основной раме 52 оставаться опущенной к земле для обеспечения устойчивости и низкого центра тяжести. Кроме того, каждый из гидравлических цилиндров 66 можно независимо приводить в действие, чтобы компенсировать неровности поверхностей, выравнивая несущую раму 68.

После того, как несущая рама 68 окажется в надлежащем верхнем местоположении у оболочки, ширину несущей рамы 68 можно отрегулировать, и захватное устройство 80, которое может быть установлено на несущей раме 68, можно использовать для крепления узла теплообменника (непоказанного) к устройству 50 экстрактора. Для крепления теплообменника к захватному устройству 80 и к цилиндрам 86 можно использовать цепь или стальной трос (непоказанный). Цилиндр 88 захватного устройства на каждой из перекладин 90 несущей рамы 68 может перемещать захватное устройство 80 на некоторое расстояние относительно несущей рамы 68.

Несущая рама 68 может иметь пластину 84. Двигатель 82 на несущей раме 68 может вращать насос (непоказанный), который может приводить в действие гидравлический двигатель (непоказанный), который может приводить в действие тормоз с гидравлическим приводом (непоказанный), который может приводить в действие силовой привод (непоказанный), который, в свою очередь, может вращать винт 92. Винт 92 может быть прикреплен к пластине 84 на одном конце и к желобу 94 на другом конце. Желоб 94 поддерживает сани (салазки) 96. Сани 96 могут перемещаться вперед или назад с помощью винта 92. Сани 96 перемещаются внутри желоба 94. Желоб 94 может быть размещен внутри перекладин 90. Цилиндры 98 перекладин могут перемещать перекладины 90 вперед и назад относительно несущей рамы 68. Таким образом, несущая рама 68 предпочтительно имеет три секции, которые могут перемещаться относительно несущей рамы: захватное устройство 80, перекладины 90 и сани (салазки) 96. Захватное устройство 80 и перекладины 90 могут проходить по всей длине несущей рамы 68.

После того, как несущая рама 68 окажется на месте, можно использовать цепь или стальной трос, чтобы прикрепить теплообменник к захватному устройству 80 и цилиндрам 86. Затем захватное устройство 80 можно втягивать цилиндром 88 захватного устройства на каждой перекладине 90. Захватное устройство 80 и цилиндры 86 могут вырывать узлы теплообменника из их оболочки и втягивать узлы теплообменника на сани 96 несущей рамы 68. Сани 96 и перекладины 90 можно отводить, чтобы втянуть узел теплообменника полностью на несущую раму 68.

Когда вес узла теплообменника смещается по несущей раме 68, гидравлические цилиндры 66 можно регулировать так, чтобы удерживать узел теплообменника ровно или параллельно земле, удерживать устройство 50 экстрактора устойчивым и предотвращать опрокидывание устройства 50 экстрактора.

Когда узел теплообменника полностью удален из оболочки, устройство 50 экстрактора можно использовать для транспортировки узла теплообменника к отдаленному местоположению для дальнейшего осмотра и профилактического ремонта. Гусеничные полотна 72 и 74 можно использовать для передвижения устройства 50 экстрактора с узлом трубы теплообменника, переносимого на несущей раме 68. Этот способ передвижения можно использовать для транспортировки узла теплообменника к отдаленному местоположению или, в качестве альтернативы, несущую раму 68 можно удалить с основной рамы 52 на сиамских цилиндрах 58 или, в качестве альтернативы, на гидравлических цилиндрах 66.

Тросы или цепи (непоказанные) можно крепить к несущей раме 68, чтобы обеспечить средство для подъема несущей рамы 68 и узла теплообменника от основной рамы 52 и, таким образом, оставить гусеничные полотна 72 и 74 на земле вместе с двигателем 78. Удаление несущей рамы 68 с основной рамы 52 обеспечивает систему с более легким весом, которую можно удалять по воздуху при использовании подъемного крана или вертолета. Кроме того, несущую раму 68 и узел теплообменника можно удалять по воздуху и загружать на грузовой автомобиль с безбортовой платформой или автомотрису для транспортировки в требуемое местоположение.

В качестве альтернативы несущую раму 68 можно удалять с основной рамы 52 и транспортировать по воздуху без основной рамы 52 и двигателя 78 к местоположению работы до извлечения узлов теплообменника. После того, как несущую раму 68 оттранспортируют к рабочему местоположению и в надлежащее местоположение по высоте у оболочки, можно использовать сани 80, которые установлены на несущей раме 68, чтобы прикрепить узел теплообменника к несущей раме 68. Маленький двигатель 82 может перемещать сани 80, которые, в свою очередь, могут втягивать прикрепленный узел теплообменника на несущую раму 68.

Следует понимать, что специалистам в данной области техники будут очевидны различные видоизменения и модификации к настоящим предпочтительным описанным здесь вариантам осуществления. Такие видоизменения и модификации могут быть сделаны, не выходя при этом за рамки сути и объема настоящего изобретения и не уменьшая присущих ему преимуществ. Поэтому имеется в виду, что такие видоизменения и модификации охвачены прилагаемой формулой изобретения.

Реферат

Изобретение относится к подъемному и перемещающему устройствам для узлов теплообменников и способу удаления и установки последних. Согласно изобретению в устройстве несущая рама имеет разъемные соединения для монтажа на гидравлических цилиндрах съемным образом для отсоединения ее и перемещения грузоподъемным механизмом. Каждый из этих гидравлических цилиндров управляется независимо для наклона и выравнивания несущей рамы при компенсации уклона на опорной поверхности и смещения центра тяжести узла теплообменника. Устройство содержит два гусеничных полотна, прикрепленных к основной раме для ее передвижения. В способе используют указанное выше устройство, имеющее основную и несущую рамы, а также используют для передвижения этого устройства пару гусеничных полотен, прикрепленных к основной раме для ее передвижения. Несущую раму поднимают на высоту узла теплообменника, осуществляют втягивание узла теплообменника с места эксплуатации на несущую раму, удлинение несущей рамы для вытягивания узла теплообменника. При осуществлении втягивания узла теплообменника используют салазки, прикрепленные с возможностью перемещения к несущей раме. Изобретение обеспечивает повышение устойчивости устройства при вытягивании узла теплообменника и возможность изменения местоположения узла теплообменника. 2 ил.

Формула