ФУТЕРОВКА ТУННЕЛЯ ДЫМОВЫХ ГАЗОВ ТРУБЧАТОЙ ПЕЧИ ПАРОВОГО РИФОРМИНГА

Полезная модель относится к конструктивным элементам тепловых агрегатов, в частности, к футеровке туннеля дымовых газов трубчатой печи парового риформинга, входящей в состав установки синтеза аммиака, а также используемой при производстве других продуктов, например, метанола.
Известна футеровка туннеля дымовых газов трубчатой печи первичного парового риформинга, включающая размещенные на подине печи стены туннеля и опирающееся на них перекрытие. Футеровка выполнена из зеркально расположенных фасонных бетонных блоков, образующих эллипсовидную форму внутреннего сечения туннеля. При этом нижнее изделие установлено на подине, а верхнее - выполняет роль перекрытия, в боковых поверхностях блоков расположены отверстия для прохода дымовых газов (черт. №21595 фирмы Austria - Plibrico feuerfest-engineering, проект №14924, установка FG/153 Fertigteil-system fur auskleidung tunnel-ofenboden, primareformer. Проект выполнен для завода "Невинномысский Азот", 1989 г.).
Стойкость известной футеровки ограничена вследствие низкой термостойкости крупноблочных бетонных изделий.
Кроме того, известная конструкция требует большого количества типоразмеров блоков из-за неравномерного распределения отверстий в стенах туннеля как по его длине, так и по высоте.
Помимо этого, исключается частичный ремонт блочной футеровки туннеля по причине невозможности установки средств механизации для перемещения крупногабаритных блоков, в связи с чем также затруднен доступ к расположенным между туннелями коллекторам с нагреваемым продуктом при их диагностике.
Наиболее близкой к полезной модели является футеровка туннеля дымовых газов трубчатой печи парового риформинга, включающая размещенные на подине печи стены туннеля с отверстиями для прохода дымовых газов, выполненные из порядно уложенных вперевязку и с температурными швами огнеупорных изделий, и опирающиеся на стены туннеля изделия перекрытия. При этом футеровка стен туннеля выполнена прерывистой из отдельных массивов, отделенных друг от друга температурными швами, изделия футеровки стен скреплены между собой посредством огнеупорного керамического раствора, а в месте соединения изделий перекрытия со стенами - посредством огнеупорного бетонного раствора (черт. №04120/6 фирмы Detrick construction. Огнеупорная футеровка печи риформинга. Камера радиантной зоны. / Фирма Davy черт. №1500/S/1410/D7, пересмотр 5 // Техномашэкспорт. Метаноловая установка, СССР, дата поступления 28.01.81).
Известная конструкция не обеспечивает достаточной стойкости футеровки из-за ее низкой строительной прочности при эксплуатации печи. При термическом расширении футеровки, происходящем при нагреве печи, отдельные массивы стен сдвигаются в сторону температурных швов. Огнеупорный раствор, скрепляющий изделия стен, не спекается при температурах эксплуатации (1100°С) и осыпается в вертикальные швы между изделиями, оказывая на них расклинивающее воздействие при периодическом нагреве и охлаждении футеровки. Вследствие сдвига изделий и расклинивания их частицами раствора происходит разбухание и выпучивание стен туннеля в направлении коллекторов.
При этом изделия перекрытия туннеля, связанные со стенами посредством бетонного раствора, разупрочняющегося при нагревании, не препятствуют выпучиванию стен.
Кроме того, неравномерное расположение отверстий по оси туннеля, прерывистость футеровки из-за температурных швов по всей высоте туннеля и необходимость обеспечения перевязки в рядах кладки стен увеличивает
количество типоразмеров стеновых изделий, что усложняет футеровочные работы.
Помимо этого, выполнение кладки туннеля на растворе затрудняет демонтаж футеровки при проведении частичных ремонтов, а также при диагностике коллекторов, расположенных между туннелями.
Задачей полезной модели является повышение стойкости футеровки туннеля, упрощение изготовления футеровки, ее частичных ремонтов и диагностики коллекторов.
Технический результат, который может быть достигнут при использовании полезной модели, заключается в повышении строительной прочности футеровки туннеля при ее эксплуатации, сокращении типоразмеров изделий и снижении трудоемкости монтажа и демонтажа футеровки при проведении частичных ремонтов и диагностике коллекторов.
Указанный технический результат достигается тем, что футеровка туннеля дымовых газов трубчатой печи парового риформинга, включающая размещенные на подине печи стены туннеля с отверстиями для прохода дымовых газов, выполненные из порядно уложенных вперевязку и с температурными швами огнеупорных изделий, и опирающиеся на стены туннеля изделия перекрытия, согласно полезной модели, футеровка стен туннеля выполнена непрерывной с вертикальными температурными швами между каждым изделием; изделия стен уложены всухую и скреплены между собой посредством шипов и пазов, продольно ориентированных по оси туннеля, при этом ширина отверстий для прохода дымовых газов составляет менее половины длины изделия стен.
Кроме того, согласно полезной модели, изделия перекрытий уложены всухую с вертикальными температурными швами между каждым изделием.
Также, согласно полезной модели, изделия перекрытий скреплены с верхними рядами стен посредством продольно ориентированных по оси туннеля шипов и пазов.
Выполнение предлагаемой футеровки стен туннеля непрерывной с вертикальными температурными швами между каждым изделием обеспечивает независимое перемещение каждого изделия при температурном расширении и исключает сдвиг стен туннеля.
Кроме того, укладка изделий всухую позволяет избежать расклинивающего действия раствора. Вместе с тем, продольно ориентированные по оси туннеля шипы и пазы обеспечивают прочную связь между изделиями стен туннеля.
Благодаря совокупности перечисленных признаков устраняется разбухание и выпучивание стен в сторону коллекторов, повышается строительная прочность футеровки туннеля в процессе эксплуатации.
Выполнение отверстий для прохода дымовых газов шириной менее половины длины изделия стен позволяет исключить провал изделий вышележащих рядов в отверстия при любой перевязке, при этом сохраняется строительная прочность стен и не нарушается технологический режим прохода дымовых газов.
Укладка изделий перекрытия всухую с вертикальными температурными швами между каждым изделием позволяет каждому изделию перекрытия свободно расширяться в пределах температурных швов, размещенных с обеих сторон изделия, при этом устраняется расклинивающее действие раствора на изделия перекрытия.
Связь изделий перекрытия с изделиями стен посредством шипов и пазов, продольно ориентированных по оси туннеля, обеспечивает более высокую строительную прочность футеровки туннеля при эксплуатации, удерживая стены от выпучивания и исключая их раздвижку в сторону коллекторов.
Выполнение температурных швов между каждым изделием позволяет производить кладку стен изделиями одного типоразмера, что значительно упрощает футеровочные работы. При этом, соблюдая вышеуказанное соотношение ширины отверстия к длине изделия стены, не представляет
сложности организовать технологические отверстия для прохода дымовых газов без увеличения количества типоразмеров изделий стен.
Укладка изделий всухую с использованием шипованных изделий позволяет быстро осуществлять разборку и сборку отдельных элементов футеровки при частичных ремонтах и диагностике коллекторов.
Повышение строительной прочности перекрытия обеспечивает надежность работы ремонтного персонала.
Полезная модель поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен поперечный разрез А-А футеровки туннеля; на фиг.2 - фрагмент продольного разреза Б-Б.
Предлагаемая футеровка туннеля дымовых газов трубчатой печи парового риформинга включает (фиг.1) стены 1, размещенные на подине 2 печи, на которые опирается перекрытие туннеля 3. Стены 1 туннеля выполнены из порядно уложенных вперевязку огнеупорных изделий 4 и имеют отверстия 5 (фиг.2) для прохода дымовых газов внутрь туннеля. Ширина отверстий 5 составляет менее половины длины изделия 4 стен. Кладка футеровки стен непрерывна, возле каждого изделия 4 выполнены вертикальные температурные швы 6. Указанные изделия уложены всухую, без применения раствора и скреплены между собой посредством шипов 7 и пазов 8, продольно ориентированных по оси туннеля. Перекрытие 3 выполнено из изделий 9, уложенных всухую с вертикальными температурными швами 10 между каждым изделием. Изделия 9 могут быть скреплены с изделиями 4 посредством шипов 7 и пазов 8, продольно ориентированных по оси туннеля. Между соседними туннелями проходят трубы с нагреваемым продуктом, соединенные с коллектором 11.
Предлагаемую футеровку изготовляют следующим образом. На выровненную футеровку подины 2 укладывают на расстоянии равном ширине туннеля порядно и вперевязку между собой изделия 4, формируя стены 1. Между каждым изделием организуют вертикальные температурные швы 6. При кладке стен 1 за счет рассредоточения изделий 4 в ряду образуют
технологические отверстия 5 для прохода дымовых газов. Производя кладку стен, непрерывно контролируют расстояние и горизонтальность рядов между стенами. На верхние ряды стен укладывают перекрытие 3 из изделий 9. Между изделиями 9 перекрытия организуются вертикальные температурные швы 10. Изделия 4 стен могут быть соединены с изделиями 9 перекрытия посредством шипов 7 и пазов 8, продольно ориентированных по оси туннеля. Возможен вариант использования плит перекрытия без шипов и пазов.
При разогреве футеровки отходящие дымовые газы через технологические отверстия 5 равномерно распределяются по длине туннеля, обеспечивая, тем самым, постоянную температуру по всему объему печи, а значит и постоянную температуру нагреваемого продукта. Огнеупорные изделия 4 и 9 футеровки при разогреве расширяются и заполняют температурные швы 6 и 10. Стены 1 туннеля и его перекрытие 3 при термическом расширении каждого изделия футеровки не претерпевают каких-либо сдвигов и деформаций, что значительно повышает их строительную прочность при эксплуатации.
При частичных ремонтах и диагностике коллекторов осуществляют локальную разборку отдельных участков футеровки с последующим восстановлением.
Таким образом, использование предлагаемой конструкции позволяет повысить стойкость футеровки, упростить футеровочные работы, частичные ремонты и диагностику коллекторов.