Каркас, обшивка, опоры парового котла
Каркас котла – это жесткий и прочный остов, сваренный из стальных профилей, полос и листов (Рис. 7.17, а). Он предназначен для крепления обмуровки, ограждений, теплообменников, размещенных в газоходе котла, трубопроводов, гарнитуры и других узлов котла. Конструкция каркаса зависит от типа котла и его корпуса, расположения дополнительных поверхностей нагрева (пароперегревателя, экономайзера, воздухоподогревателя). На каркас действуют значительные гравитационные, инерционные и термические нагрузки.
В соединениях каркаса с корпусом должна быть предусмотрена возможность теплового расширения элементов котла. На рис. 7.18 показаны два типовых соединения каркаса с пароводяным коллектором котла. Под действием теплового расширения трубной системы (подъемных и опускных труб), находящейся в зоне высоких температур, коллектор 1 перемещается. Каркас 2 имеет более низ-
Рис. 7.17. Каркас парового котла |
Рис. 7.18. Соединения каркаса с пароводяным коллектором |
кую температуру, поэтому тепловое расширение его элементов существенно меньше. Для устранения термических напряжений и связанных с ними деформаций необходимо обеспечить взаимное смещение каркаса и коллектора. Это достигается, например, с помощью уголков и болтов (Рис. 7.18, а). В уголках имеются отверстия, диаметр которых существенно больше диаметра болтов. Отверстия перекрываются большими шайбами. Второе соединение (Рис. 7.18, б) применяют в тех случаях, когда нет доступа к месту крепления каркаса с коллектором. Это сварное соединение с эластичным элементом, допускающим перемещение коллектора.
Обшивка котла служит для его герметизации. Она предотвращает утечку газов и воздуха в котельное помещение. Обшивку изготовляют из стальных листов, которые приваривают к каркасу, либо крепят с помощью болтов или задраек. Вместе с каркасом обшивка образует кожух котла. Как правило, современные котлы имеют внутренний и наружный кожухи, в пространстве между которыми движется воздух, нагнетаемый вентилятором. В меж-
Рис. 7.19. Съемный щит обшивки котла
Рис. 7.20. Кирпичная котла
кладка парового
обшивочном пространстве воздух не только подогревается, но и препятствует проникновению газов в котельное помещение, так как давление воздуха выше давления газов в топке.
Часть листов обшивки выполняют съемной, чтобы обеспечить доступ в топку, воздуховоды и другие зоны котла для осмотра, чистки или ремонта. Съемные листы или крышки пазов крепят к каркасу с помощью задраек (Рис. 7.19). Для снятия крышек 3, 4 достаточно ослабить гайки 2 и повернуть задрайки 1 относительно осей шпилек. Крышка 3 закрывает изнутри лаз наружного кожуха, а крышка 4 – внутреннего. Плотность соединения достигается тем, что комингс 8 (порог лаза) входит в полукруглый жолоб 5, проходящий по всему периметру крышки, и вдавливается в мягкий асбестовый шнур 7. На крышках лазов внутреннего кожуха имеется слой изоляции 6, наружный кожух в зонах низких температур может не иметь изоляции. Крышки лазов этого кожуха устанавливают снаружи или изнутри. В последнем случае плотность соединения увеличивается, так как крышка прижимается к каркасу давлением воздуха, движущегося в межобшивочном пространстве.
Все элементы наружного и внутреннего кожухов котла изготовляют из углеродистой стали, температура окалинообразования которой меньше 450°С. Поэтому для защиты от перегрева деталей кожухов применяют изоляционные покрытия. При температуре среды ниже 600°С используют асбест, а в топке – кирпичную кладку (обмуровку), выполняемую из огнеупорного шамотного кирпича, наибольшая рабочая температура которого около 1600°С. В высоконапряженных котлах применяют для обмуровки карборундовые кирпичи с предельной температурой 1700°С.
Кирпичная кладка покрывает все стены газохода котла вплоть до того места, где температура газов не превосходит 600°С. На рис. 7.20 показана кладка переднего фронта. Крепление кирпичей 1 к каркасу осуществляется болтами 3, а в районе пучков труб – на таврах 5 или уголках 2. Кладку производят на огнеупорном растворе. Под шамотным кирпичом обязательно размещают листовой асбест 4, который позволяет исключить растрескивание кирпичей при затяжке и увеличивает тепловое сопротивление изоляции, так как коэффициент теплопроводности асбеста в пять раз меньше, чем шамота.
Для обеспечения нормальной работы обслуживающего персонала в соответствии с Правилами Регистра СССР температура наружной поверхности стен котла не должна превышать 50°С, а трубопровода – не более 60°С. В связи с этим плоские поверхности котла покрывают совелитовыми плитами, съемные щиты и выступающие наружу части коллекторов – матрацами из асбестовой ткани с порошковым наполнителем; трубопроводы и арматуру–шнуровым асбестом и асботканью. Толщина изоляции зависит от температуры изолируемых поверхностей и может достигать 100–150 мм. Снаружи изоляцию покрывают листами из оцинкованной стали.
Для установки и надежного закрепления котла на судне служат фундаменты, передающие нагрузку на ряд усиленных днищевых шпангоутов. На фундаменты котел устанавливают на опорах (Рис. 7.21). Количество опор зависит от габаритов и массы котла. Одна опора делается неподвижной, остальные – подвижными. Они обеспечивают свободу температурных расширений котла. Направления перемещений элементов котла указаны на схеме стрелками.
Все опоры имеют одинаковую конструкцию. Они состоят из вертикальных пластин 3, поддерживающих постель, закрепленную болтами 2 к коллекторам 1, и приваренных к пластинам горизонтальных плит 4. У подвижных опор в нижней части плит 4 имеются латунные прокладки 7, способствующие снижению трения между опорой котла и переходной частью судового фундамента (см. рис. 7.21).
Неподвижная опора 1 (обычно это самая нижняя опора фронта котла или передняя опора пароперегревателя) накрепко затянута болтами 5 к переходной части 6 фундамента, подвижные опоры II–IV – допускают тепловые перемещения коллекторов и предотвращают сдвиг и опрокидывание котла. Например, в опоре 11 между плитой 4 и прижимной Г-образной планкой 8 предусмотрен зазор толщиной 12–15 мм, обеспечивающий расширение котла в поперечном направлении. Ограничители 9 препятствуют сдвигу котла в продольном направлении Опора III допускает перемещение коллектора в продольном направлении и с помощью ограничителей 10 препятствует сдвигу в поперечном. Опора IV не имеет ограничителей и может перемещаться в горизонтальной плоскости в любом направлении. Планки 8 подвижных опор II–IV предотвращают опрокидывание котла при качке.
Дата добавления: 2014-12-24; просмотров: 1822;