СТЕНА ОБМУРОВКИ ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКОГО АГРЕГАТА, КЛЯММЕРНЫЙ КИРПИЧ И КЛЯММЕР

Полезная модель относится к области теплотехники, а именно к конструкции стены обмуровки теплотехнического агрегата из шамотного кирпича, включающей кляммерный пояс (слой), а также к конструкции кляммерного кирпича и кляммера.
Длительная эксплуатация теплотехнического агрегата нередко сопровождается вспучиванием обмуровки (деформацией в горизонтальном и вертикальном направлениях) и последующим ее разрушением от воздействия высоких температур.
Известно использование технических решений, которые позволяют устранить указанный недостаток. Так, например, в конструкции обмуровки по авторскому свидетельству SU 1775593, 1992 г., элемент стеновой кладки которой содержит изоляционный и огнеупорный слои, закрепленные на металлическом несущем слое при помощи штырей с разветвлениями на концах, ветви штырей снабжаются компенсирующими трубками из пластичного материала и располагаются в огнеупорном слое от границы с изоляционным слоем. При эксплуатации обмуровки компенсирующие трубки из пластичного материала в начале разогрева вытесняются из пространства между разветвлениями штырей и огнеупорным слоем и перераспределяются в пространстве ближе к основанию штырей. При более высоких температурах компенсирующие трубки выгорают, в результате чего образуется зазор между разветвленной частью штырей и огнеупорным слоем. Этот зазор в дальнейшем играет роль компенсатора линейных расширений металла (штыря) и бетона огнеупорного слоя и обеспечивает тем самым работоспособность элемента стеновой кладки без растрескивания. Однако известное техническое решение применяется только в том случае, когда в качестве элемента стеновой кладки используется теплоизолированная панель, и не может быть использовано для стены обмуровки теплотехнического агрегата, выполненной из шамотного кирпича.
Ближайшим аналогом к предлагаемой полезной модели является стена обмуровки теплотехнического агрегата, которая включает кляммерный пояс, выложенный из двух рядов, образованных из стандартных кирпичей обмуровки и кляммерных кирпичей. В кляммерных кирпичах, наложенных один на другой при формировании кляммерного пояса, со стороны их обращенных друг к другу поверхностей выполнены Т-образные углубления. Указанные углубления образуют совместное Т-образное гнездо, в котором размещен чугунный Т-образный кляммер. Хвостовик кляммера выходит через канал гнезда наружу кляммерного пояса обмуровки в сторону каркаса теплотехнического агрегата. Конец хвостовика загнут с образованием петли, охватывающей трубу, установленную в опорах, закрепленных на вторичном каркасе теплотехнического агрегата (см. А.П.Ковалев, Н.С.Лелеев и др. Парогенераторы. Издательство «Энергия». Москва - Ленинград, 1966 г., стр.226, 227). Указанное известное техническое решение также является ближайшим аналогом к конструкции кляммерного кирпича и к конструкции кляммера. Размеры используемого в стене обмуровки кляммерного кирпича значительно больше размеров стандартного кирпича из-за больших габаритов чугунного кляммера, что приводит к большим тепловым потерям в районе кляммерного пояса. Из-за большого веса чугунного кляммера и фасонного кирпича существенно увеличиваются нагрузки на каркас теплотехнического агрегата. Труба, которую петлеобразно охватывает хвостовик кляммера, может разрушаться под действием температуры из-за достаточно большой поверхности контакта хвостовика с трубой.
Заявляемая полезная модель направлена на решение задачи по созданию стены обмуровки теплотехнического агрегата, не подвергаемой разрушениям от температурных расширений под воздействием высоких температур, а также по созданию конструкции кляммерного кирпича и кляммера, используемых при формировании кляммерного пояса стены обмуровки.
Технический результат, который может быть достигнут при реализации предлагаемой полезной модели, заключается в повышении надежности и долговечности стены обмуровки теплотехнического агрегата, в уменьшении тепловых потерь и нагрузок на каркас теплотехнического агрегата, в повышении
технологичности и в снижении стоимости работ, связанных с формированием кляммерного кирпича и кляммера.
Для достижения указанного технического результата предлагается в качестве первого объекта полезной модели конструкция стены обмуровка теплотехнического агрегата, включающей кляммерные пояса. Каждый кляммерный пояс содержит горизонтальный ряд кирпичей, образованный из сдвоенных по вертикали стандартных кирпичей обмуровки и расположенных между ними вдоль горизонтали сдвоенных по вертикали кляммерных кирпичей, или содержит горизонтальный ряд, образованный только из сдвоенных по вертикали кляммерных кирпичей. В сдвоенных кляммерных кирпичах со стороны их обращенных друг к другу поверхностей выполнены Т-образные углубления, образующие совместное Т-образное гнездо, в котором размещен Т-образный кляммер, выполненный из прутка круглого сечения из жаростойкой стали. Хвостовик кляммера выходит через канал гнезда наружу кляммерного пояса обмуровки в сторону каркаса теплотехнического агрегата (в сторону листа обшивки теплотехнического агрегата). Конец хвостовика загнут с образованием петли, охватывающей трубу, установленную в двух опорах, закрепленных на каркасе теплотехнического агрегата. При этом предусмотрено такое взаимное положение кляммера и трубы, при котором ось прямолинейного участка хвостовика кляммера расположена ниже оси трубы.
Для формирования кляммера использован пруток диаметром преимущественно от 10 до 20 мм.
Наиболее предпочтительным является такое взаимное положение кляммера и трубы, при котором ось прямолинейного участка хвостовика кляммера расположена ниже оси трубы на 10-15 мм.
Труба, которую охватывает конец хвостовика, зафиксирована одним своим концом в одной из упомянутых опор, при этом другой ее конец расположен во второй опоре свободно.
В качестве второго объекта полезной модели заявляется кляммерный кирпич прямоугольной формы, предназначенный для формирования кляммерного пояса стены обмуровки теплотехнического агрегата. Кляммерный кирпич имеет на одной из своих поверхностей, располагаемых в кладке стены в горизонтальной плоскости,
Т-образное углубление под Т-образный кляммер. Каждая из двух взаимно-перпендикулярных ветвей углубления имеет форму полуцилиндра, а ветвь углубления, предназначенная для размещения хвостовика кляммера, открыта со стороны поверхности кирпича, обращенной, при размещении его в кляммерном поясе, в сторону каркаса теплотехнического агрегата. Ширина кляммерного кирпича соответствует толщине кладки разгрузочного пояса стены обмуровки.
Размеры кляммерного кирпича составляют 230 мм × 114 мм × 65 мм, где 230 мм - длина кирпича, 114 мм - ширина кирпича, 65 мм - толщина кирпича, или 250 мм × 124 мм × 65 мм, где 250 мм - длина кирпича, 124 мм - ширина кирпича, 65 мм - толщина кирпича.
В качестве третьего объекта полезной модели заявляется кляммер, выполняющий функцию компенсатора температурных линейных расширений и фиксатора или опоры стены обмуровки теплотехнического агрегата. Кляммер имеет Т-образную форму и выполнен из прутка круглого сечения из жаростойкой стали. Конец хвостовика кляммера загнут с образованием петли и служит для охвата трубы, устанавливаемой посредством опор на каркасе теплотехнического агрегата.
Пруток, из которого выполнен кляммер, преимущественно имеет диаметр от 10 до 20 мм.
Благодаря выполнению кляммера из стального прутка (из жаростойкой стали) круглого сечения обеспечена возможность использования кляммерных кирпичей стандартных размеров с максимально упрощенной формой углубления в кирпиче под кляммер. При этом снижаются тепловые потери через кляммерный кирпич - они не превышают теплопотери через кладку из стандартного кирпича, так как уменьшается ширина (глубина) кляммерного кирпича по сравнению с конструкцией, принятой в качестве ближайшего аналога. При круглом сечении прутка, из которого выполнен кляммер, значительно уменьшается зона контакта трубы с огибающей ее петлеобразной концевой частью хвостовика кляммера, а следовательно снижаются тепловые потери и исключается разрушение трубы. Небольшой вес используемых прутковых кляммеров позволяет существенно снизить нагрузки на каркас теплотехнического агрегата. Кляммеры предлагаемой конструкции могут быть изготовлены на монтаже по месту проведения работ в
любом необходимом количестве в то время, как известные чугунные кляммеры изготавливаются на заводе большими партиями. Расположение оси прямолинейного участка хвостовика кляммера ниже оси трубы (преимущественно на 10-15 мм) обеспечивает надежность конструкции при «хлопке» (т.е. при резком повышении давления в топке теплотехнического агрегата), т.к. при давлении на стенку петля хвостовика кляммера не соскакивает с трубы.
Полезная модель иллюстрируется чертежами, где:
на фиг.1 изображена стена обмуровки теплотехнического агрегата в поперечном разрезе;
на фиг.2 - кляммерный кирпич, вид со стороны Т-образного углубления;
на фиг.3 - кляммерный кирпич, сечение по А-А на фиг.2;
на фиг.4 - общий вид кляммера.
Стена обмуровки теплотехнического агрегата из шамотного кирпича (уложенного ложковами рядами) по жаростойкому слою формируется из располагаемых один над другим разгрузочных поясов 1, высота каждого из которых не превышает 2 м (с целью повышения ремонтопригодности конструкции; демонтаж обмуровки производится по разгрузочным поясам без нарушения конструкции верхних и нижних поясов). Каждый разгрузочный пояс 1 опирается на фасонный кирпич 2, который устанавливается на сварной кронштейн 3 из жаростойкой или теплоустойчивой стали. Между разгрузочными поясами 1 выполняются температурные швы. На разгрузочный пояс предусмотрено не более четырех кляммерных поясов 4.
Каждый кляммерный пояс 4 стены обмуровки содержит горизонтальный ряд кирпичей, образованный из сдвоенных по вертикали стандартных кирпичей обмуровки и расположенных между ними сдвоенных по вертикали кляммерных кирпичей 5 и 6. Однако альтернативно предусматривается и такое выполнение кляммерного пояса 4 стены обмуровки, при котором горизонтальный ряд образован только из сдвоенных по вертикали кляммерных кирпичей 5 и 6. Размеры каждого кляммерного кирпича составляют 230 мм × 114 мм × 65 мм (где 230 мм -длина кирпича, 114 мм - ширина кирпича, 65 мм - толщина) или 250 мм × 124 мм × 65 мм (где 250 мм - длина кирпича, 124 мм - ширина кирпича, 65 мм - толщина) и соответствуют (наиболее предпочтительно равны) размерам обычного
стандартного кирпича, в частности, используемого при кладке разгрузочного пояса стены обмуровки.
Каждый кляммерный кирпич 5 из сдвоенной пары кирпичей имеет на своей поверхности 9, обращенной к поверхности другого кляммерного кирпича 6 указанной пары и располагаемой в кладке стены в горизонтальной плоскости, Т-образное углубление 10, ответное идентичному углублению 10 выполненному в кирпиче 6. В результате такого выполнения оба углубления в кляммерных кирпичах 5 и 6 образуют совместное Т-образное гнездо 11. Ветвь 12 углубления, расположенная параллельно боковой поверхности 13 кирпича, имеет форму полуцилиндра. Ветвь 14 углубления, расположенная параллельно торцевой поверхности 15 кирпича, также имеет форму полуцилиндра. Ветвь 14 углубления 10 открыта со стороны боковой поверхности 13 кляммерного кирпича, которая, при размещении кирпича в кляммерном поясе, обращена в сторону каркаса теплотехнического агрегата.
В гнездо 11 заложен Т-образный кляммер (крюк) 16. Канал гнезда 11, сформированный из ветвей 14 углублений 10 сдвоенных кирпичей 5 и 6, имеет выход наружу указанных кирпичей в сторону каркаса теплотехнического агрегата, благодаря, как было указано выше, выполнению ветвей 14 открытыми. При размещении кляммера 16 в гнезде 11, хвостовик 17 кляммера располагается в канале гнезда 11, сформированном из ветвей 14 углублений 10.
Кляммер (крюк) 16 выполнен из прутка из жаростойкой стали круглого сечения предпочтительно диаметром 10-20 мм. Размеры кляммера таковы, что при размещении его в гнезде 11 образуется зазор между поверхностями кляммера и стенками гнезда, который играет роль компенсатора линейных расширений металла (кляммера) и материала кляммерного кирпича.
Хвостовик 17 кляммера 16 выходит через канал гнезда 11 наружу кляммерного пояса обмуровки в сторону каркаса теплотехнического агрегата (т.е. в сторону листа обшивки теплотехнического агрегата). Конец хвостовика 17 загнут по радиусу с образованием петли 18, которая охватывает трубу 19, расположенную перпендикулярно прямолинейному участку 20 хвостовика 17. Взаимное расположение кляммера 16 и трубы 19 таково, что ось прямолинейного участка 20 хвостовика 17 располагается на 10-15 мм ниже оси трубы 19. При таком
расположении обеспечивается упор при «хлопке» (при резком повышении давления в топке теплотехнического агрегата) и вертикальном температурном расширении.
Труба 19 установлена в двух опорах, которые закреплены на вторичном каркасе теплотехнического агрегата, и зафиксирована одним своим концом в одной из этих опор. Другой конец трубы 19 предпочтительно оставляют незафиксированным, т.е. размещают его в другой опоре свободно, что позволяет компенсировать линейное температурное расширение трубы 19 и предотвратить ее деформацию.
С фасонного кирпича начинается кладка шамотного кирпича (ложковый ряд). Через каждые 600-800 мм устанавливаются кляммерные пояса обмуровки для обеспечения устойчивости стены в вертикальном положении против вспучивания при термических расширениях и устойчивости при «хлопке» (при резком повышении давления в топке теплотехнического агрегата). На разгрузочный пояс устанавливается не более 4 кляммерных поясов. При формировании кляммерного пояса в Т-образные гнезда сдвоенных кляммерных кирпичей закладывают прутковый Т-образный кляммер 16. Загнутый конец хвостовика 17 кляммера 16, выходящий наружу сдвоенных кирпичей, навешивают на трубу 19.