КОТЛОАГРЕГАТ

Полезная модель относится к области теплоэнергетики и строительства, и может найти применение в котлоагрегатах при строительстве и эксплуатации водяных и паровых котлов.
Известны котлоагрегаты, содержащие горелки, топочные трубные экраны с коллекторами, снабженные различными типами обмуровок. В качестве прототипа заявителем взят котлоагрегат, в котором легкая натрубная обмуровка выполнена многослойной, содержащей: внутренний, контактирующий с трубными экранами монолитный слой из огнеупорного шамотного бетона, далее слой из теплоизоляционных плит (вермикулита или асбоцемента) и слоя газонепроницаемой магнезиальной штукатурки (обмазки) (см. М.Н.Ижорин, Ю.П.Сторожков «СООРУЖЕНИЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПЕЧЕЙ» том II, «СТРОИТЕЛЬСТВО ПЕЧЕЙ» Справочное издание, под редакцией М.Н.Ижорина, «Теплотехник», Москва, 2006, с.619, рис.22.7., II).
К недостаткам прототипа следует отнести высокую трудоемкость строительства котлоагрегата с такой обмуровкой трубных экранов и высокую трудоемкость выполнения ремонтных работ, требующих после разрушения участка монолитного бетонного слоя, тщательной очистки от бетона трубных экранов.
Технической задачей данной полезной модели является снижение трудоемкости при строительстве и ремонте котлоагрегатов и повышения их ремонтопригодности.
Поставленная задача решается путем выполнения известного котлоагрегата, содержащего горелки, топочные трубные экраны с коллекторами, снабженные обмуровкой с монолитным слоем, в котором, согласно полезной модели, монолитный слой обмуровки выполнен из материала вермивол, а между монолитным слоем и трубными экранами смонтирован промежуточный слой из плит материала вермивол.
На криволинейных участках в зоне перегибов поверхностей нагрева коллекторов и горелок промежуточный слой обмуровки выполнен из листового материала, например из муллитокремнеземистого войлока или асбестовой ткани.
Предлагаемая конструкция обмуровки трубных экранов котлоагрегатов обеспечивает значительное снижение трудоемкости при строительстве и ремонте котлоагрегатов. Простота нанесения покрытия значительно снижает трудоемкость монтажа и ремонта котлоагрегата. Для выполнения ремонта участка трубного экрана необходимо вырезать окно (даже ножом) в монолитном слое из материала вермивола, снять плиту перед трубным экраном. Участок трубного экрана, требующий ремонта, легко доступен и не требует дополнительной очистки от материала обмуровки и в дальнейшем также легко восстановить целостность монолитного слоя и обмуровки в целом. Такая конструкция обмуровки является универсальной, т.к. расширяется область использования и возможность применения для любой формы кривизны поверхности нагрева.
Кроме того, предлагаемая форма обмуровки котлоагрегата обеспечивает высокую газоплотность, исключающую подсос воздуха в топку и выброс продуктов горения в производственное помещение. Покрытие из материала «вермивол» является огнестойким и теплоизоляционным. Коэффициент теплопроводности 0,06-0,08 Вт, максимальный верхний предел температуры эксплуатации 1200°С. (см. ж. «Строительные материалы» 2002., №6, с.6-7, таблица 1 Ахтямов Р. «Вермивол» - новое огнезащитное покрытие на основе вспученного вермикулита»). Теплоизоляция из материала «вермивол» обладает высокой водостойкостью. Конструкция прочная, легкая, компактная, надежная. Межремонтный срок увеличился до 4-6 лет и определен необходимостью ремонта металлических элементов трубных экранов котлоагрегатов.
Проведенные патентные исследования не выявили идентичных технических решений, что позволяет сделать вывод о новизне заявляемого технического решения.
Отечественная промышленность располагает всеми средствами (материалами, технологией, оборудованием), необходимыми для изготовления и широкого использования предлагаемого конструкции обмуровки трубных экранов котлоагрегатов в промышленности вследствие увеличения срока службы, технологичности обмуровки и хорошими эксплуатационными характеристиками.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором изображен общая схема фрагмента трубного экрана котлоагрегата, снабженного предлагаемой обмуровкой.
2
Предлагаемый котлоагрегат (например, водогрейный котел) содержит горелки, (на чертеже не показаны) топочные трубные экраны 1 с коллекторами (на чертеже не показаны), снабженные обмуровкой с монолитным слоем 2, выполненным из материала вермивол, а между монолитным слоем 2 и трубными экранами 1 смонтирован промежуточный слой 3 из плит материала вермивол. На криволинейных участках трубных экранов 1 (на чертеже не показаны), в зоне перегибов поверхностей нагрева коллекторов и горелок, промежуточный слой обмуровки выполнен из листового материала, например, из муллитокремнеземистого войлока или асбестовой ткани. На наружной поверхности монолитного слоя 2 обмуровки может быть выполнено покрытие 4, например в виде окрашенной наклейки из мешковины или из жидкого материала на основе полиуретана ГИПЕРРУФ 250 (HYPERRUP 250), который после нанесения на поверхность полимеризуется и образует пленку (мембрану), обладающую высокими прочностными свойствами (100 кг/см), эластичностью (900%), долговечностью и паропроницаемостью, исключающую накапливание влаги под пленкой.
3
Монолитный слой 2 и плиты промежуточного слоя 3 из материала вермивол (см. ТУ 5767-005-21628872-00 - огнезащитное покрытие на основе вспученного вермикулита, см Интернет «yandex.ru») имеют легкую пористую структуру (средняя плотность 260-350 кг/м). Толщина монолитного слоя 2 и плит промежуточного слоя 3 зависит от коэффициента теплопроводности материала трубного экрана и коллекторов с приведенной толщиной металла (см. ж. «Строительные материалы» 2002., №6, с.6-7, таблица 1 Ахтямов Р. «Вермивол» - новое огнезащитное покрытие на основе вспученного вермикулита», таблица 1.).
Обмуровка трубных экранов 1 выполняется следующим образом. На опорные рамы (на чертеже не показаны) трубных экранов 1 (посредством анкеров) устанавливаются плиты промежуточного слоя 3 из материала вермивол. Затем на плиты промежуточного слоя 3 наносится монолитный слой 2 из материала вермивол. Монолитный слой 2 наносится послойно. Толщина наносимого слоя на вертикальной поверхности может составить 40-50 мм, на горизонтальном участке до 100 мм. При нанесении монолитного слоя 2 из материала «Вермивол» можно
использовать штукатурные агрегаты, например, агрегат штукатурно-смесительный СО-180.
Для выполнения ремонта участка трубного экрана 1 достаточно вырезать кусок монолитного слоя 2 из материала вермивол, затем снять плиту промежуточного слоя 3, контактирующую с трубным экраном 1 и далее осуществить необходимый ремонт. Восстановление обмуровки осуществляется в обратном порядке: устанавливается плита (или плиты) промежуточного слоя 3, восстанавливается монолитный слой 2, на который затем наносится покрытие 4.
Промышленные испытания предлагаемой конструкции обмуровки трубных экранов котлоагрегатов проведены на котле ПТВМ-50 котельной Бакальского рудоуправления и на котле КВГМ-100 Челябинской ГРЭС.