Конструкции обмуровки
Соответственно назначению и условиям работы к конструкции обмуровки предъявляются следующие основные требования: малая теплопроводность, герметичность, механическая прочность и термическая устойчивость. Кроме того, конструкция обмуровки должна быть простой и не требовать больших затрат труда и времени на ее изготовление и монтаж. Ранее обмуровка котлов выполнялась только из красного и огнеупорного кирпича, из которого выкладывались ее стены и своды, скрепляемые стальными балками и стяжными болтами. Обмуровка современных котлов представляет собой комбинированную систему, выполненную из кирпича, огнеупорных плит, изоляционных материалов, металлических скрепляющих частей, уплотняющих обмазок, металлической обшивки и других элементов. Конструкция обмуровки изменяется и совершенствуется по мере развития котлостроения и производства огнеупорных изделий и изоляционных материалов обмуровки в зависимости от конструкции обмуровки и способа крепления могут быть разделены на следующие типы:
1) стеновая кирпичная обмуровка, опирающаяся непосредственно на фундамент;
2) облегченная обмуровка, выполняемая из огнеупорного и диатомитового кирпича, изоляционных плит и стальной обшивки, закрепленная на каркасе котла с помощью металлических конструкций;
3) легкая обмуровка, выполняемая из шамотобетонных или жаростойких бетонных плит, теплоизоляционных плит и металлической обшивки или уплотнительной обмазки.
Указанные типы обмуровок имеют следующие характеристики:
Стеновая обмуровка применяется для котлов малой мощности при высоте стен не более 12 м. При большей высоте обмуровка становится механически ненадежной. В этом случае ее выполняют в виде наружной облицовки из красного кирпича толщиной 1-1,5 кирпича и внутренней футеровки из огнеупорного кирпича, которая в области неэкранированной топки должна иметь толщину 1-1,5 кирпича,а в газоходах с температурой 600-700 °С - не менее 0,5 кирпича (рис. 23.4, а). При относительно больших разме рах топочной камеры и высокой температуре ее стенок длч предотвращения нарушения связи между слоями кладку разделяют на участки и разгружают футеровку по высоте (рис. 23.4,6). Для предупреждения возникновения разрушающих кладку внутренних температурных напряжений, возникающих в условиях ее неравномерного нагрева, в стенах кладки предусматривают температурные швы, заполненные асбестовым шнуром, которые обеспечивают возможность ее свободного расширения.
Облегченные конструкции обмуровки ранее применялись в котлах средней мощности. Облегченные конструкции обмуровки показана на рис. 23.4, в. Обмуровку выполняют из двух или трех слоев различных материалов общей толщиной до 500 мм. Внутренний огнеупорный шамотный слой (футеровка) имеет толщину ИЗ, а при малой степени экранирования 230 мм, средний изоляционный слой из диатомитового кирпича - 113 и облицовочный слой из совелитовых плит 65-150 мм. Средний изоляционный слой часто выполняют из совелитовых плит толщиной 100 мм, заменяющих диатомитовый кирпич.
Уменьшение толщины и массы обмуровки позволило опирать ее непосредственно на каркас, в результате чего стало возможным выполнять ее любой высоты, устанавливая через 1-1,5 м разгрузочные пояса. При этом вся стенка делится на ряд ярусов, каждый из которых опирается на чугунные или стальные кронштейны, укрепленные на каркасе котла. Для обеспечения возможности свободного расширения между кронштейном и кладкой предусматривают горизонтальные температурные швы, заполненные асбестовым шнуром.
В некоторых конструкциях для предотвращения обрушений футеровки применяют специальные крепления вертикальных ярусов к каркасу с помощью чугунных крюков. Снаружи обмуровку обшивают стальными листами или защищают газонепроницаемой штукатуркой (рис. 23.4, в).
Легкие конструкции обмуровки накаркасного типа выполняют из щитов, состоящих из двух слоев теплоизолирующих материалов, защищенных со стороны омывающих их газов слоем жароупорного бетона (рис. 23.4, г). Металлическую рамку щитов такой обмуровки крепят к каркасу котла. Применяют также плиты размером 1000х500 и 1000х100 мм из известково-кремнеземистых материалов, покрытых со стороны газов жароупорным шамотобетоном. Плиты, предназначенные для установки в не защищенных трубами местах с более высокой температурой, имеют большую толщину и массу. Для передачи их массы на каркас предусматривают дополнительно закладные чугунные кронштейны. Накаркасную обмуровку применяют преимущественно в области пароперегревателей, газоповоротных камер и конвективной шахты котлов большой мощности. В топках накаркасную обмуровку применяют на прямых стенках. Достоинствами накаркасной конструкции обмуровки являются ее небольшая масса и существенное облегчение монтажных работ. Однако при такой обмуровке затрудняются ее ремонт и обеспечение плотности.
Натрубную обмуровку (рис. 23.5) выполняют в виде отдельных слоев, последовательно наносимых в пластичном состоянии на трубы экранов и других поверхностей нагрева, или в виде плитпанелей с огнеупорным и теплоизоляционным слоями, устанавливаемых на поясах жесткости, закрепленных на трубах. В этом случае панели изготавливают на заводе, а жароупорный слой может быть нанесен в пластичном состоянии на трубы экрана вручную. Для натрубной обмуровки топочной камеры несущими элементами являются трубы экранов, и в результате тепловых удлинений обмуровки перемещается вместе с ними. Разновидностью натрубной обмуровки являются применяемые в топке зажигательные пояса.
