ОГРАЖДЕНИЯ ПАРОВЫХ КОТЛОВ

КОНСТРУКЦИЯ ИЗОЛЯЦИИ ГАЗОПЛОТНЫХ ЭКРАНОВ котлов

В качестве изоляции для газоплотиых котлов могут применяться мягкие или твердые плиты н напыляемая изоляция.

Мягкая изоляция из минеральной ваты и вулканито - вые плиты не распространены в ограждениях газоплот­ных экранов, так как в процессе длительной работы они теряют теплозащитные свойства [7-6]. Стабильные каче­ственные показатели изоляции сохраняются у перлито­вых, асбестовермикулитовых, нзвестково-кремнеземи - стых и других изоляционных материалов ограждающих конструкций. Для изоляции газоплотных экраном широ­ко применяют известково-кремнеземистые плиты, а в по­следние годы начинают использовать напыляемую изо­ляцию. Крепление изоляции к газоплотным экранам мо­жет быть стержневым сквозным с выходом стержня па наружную поверхность и нескозным, когда стержень скрыт слоем изоляции. Защитное наружное покрытие может крепиться с помощью приваренных к экрану для крепления изоляции стержней или на поясных балках жесткости, что с точки зрения температурного режима работы ограждения предпочтительнее.

Рассматриваемые ниже типы изоляции и конструкции типовых узлов ограждений газоплотных котлов могут быть применены как для экранов с металлической об­шивкой труб, так и для цельносварных экранов. В газо­плотных цельносварных экранах конфигурация изоли­руемой поверхности получается сложной и нуждается в выравнивании. Назначением выравнивающего слоя яв­ляется ликвидация длинных каналов вдоль плавниковых труб, которые получаются при установке плитной изо­ляции. Эти каналы могут служить проходами для топоч­ных газов при неплотности экранов в работе котла под наддувом. Такое движение газов будет разрушать изо­ляцию и затруднит определение места неплотности в эк­ране. У цельносварных экранов, предназначенных для работы с уравновешенной тягой, необходимость в вы­равнивающем слое отсутствует. Однако и здесь этот слой при его хорошей адгезии к трубам уменьшает подсос воз­духа в местах незначительных неплотпостей. Для вырав­нивающего слоя обычно применяют мастику, которая идет для уплотнения швов изоляционных плит. При мон­таже ограждения из известково-кремнеземнстой изоля­ции применяется мастика, которая по рецепту ЦКБ со­стоит из порошков изЕ-естково-кремнеземистой изоляции, асбеста, крахмала и разводится водой. Клеящие свой­ства мастики незначительны, что вызывает затруднение прн выравнивании изолируемой поверхности из плавни­ковых труб. Всесоюзным производственным объединени­ем Союзэнергозащита разработана мастика [7-7], которая по результатам лабораторных испытаний имеет лучшие адгезионные свойства при склейке изоляции с изоляцией и с металлом.

Типовой узел изоляции цельносварных газоплотиых экранов, разработанный ТКЗ, показан на рис. 7-9, а; та­кой тип изоляции применен на котлах ТГМП-324, ТГМП-204 и др. Изоляция из нзвестково-кремнезсмис - тых плнт толщиной около 160 мм крепится с помощью

А—крепленые изоляции стержнем с выводом на наружную металлическую обшивку: б — иесквозное крепление стержнем с металлической обшивкой по изоляции; в — крепление комбинированной изоляции: г — установка металли­ческой обшивки с воздушным зазором; / — изоляционные плиты; 2—напы­ляемая изоляция; Я—стержневое крепление; 4 — металлическая сетка; 5 — выравнивающий слой; 6 — наружная металлическая обшивка.

Шпилек диаметром 12 мм, приваренных к плавникам эк­ранных труб с шагом 500 мм. Выравнивающий слой по трубам и швы между плитами выполняются из мастики для кладки известково-кремнеземистой изоляции. Сна­ружи поверхность обмуровки закрывается специальными стальными листами обшивки толщиной 6=1,2 мм; лис­ты в углах прижимаются специальными шайбами. Такое крепление обшивки удобно при ремонте изоляции и обес­печивает к ней легкий доступ. Однако этот вариант кон­струкции крепления металлической обшивки имеет не­достаток. Выступающие наружу шпильки, соприкасаясь с наружной обшивкой, образуют теплопроводные вклю­чения с малым термическим сопротивлением, что приво­дит к появлению дополнительных тепловых потоков к по­верхности изоляции и повышению ее температуры. ^

Кроме того, данная конструкция имеет высокий по­казатель массы, который можно уменьшить, упрощая узел прижима обшивочных листов, применяя шпильки диаметром 10 мм и заменяя обшивочный лист с 6=1,2 мм на гофрированный толщиной 6=0,74-0,8 мм. Исследо­вания н результаты эксплуатации котла ТГМП-324 по­казали, что крепление наружной металлической обшив­ки металлическими стержнями, приваренными к экран­ным поверхностям нагрева, приводит к повышению температуры на поверхности охлаждения и соответст­венно к увеличению тепловых потерь в окружающую среду. Для уменьшения потерь в окружающую среду и температуры наружной поверхности ограждения целесо­образно применять несквозное стержневое крепление изоляции (рнс. 7-9, б). В этом случае в известково-кремие - земнстой плите толщиной 105 мм делается местное углубление (около 50 мм), в котором размещается при­жимная шайба. Наружный слой плит может быть связан с стержнями проволокой. Такой узел крепления по наруж­ной поверхности выравнивается мастикой из известково - кремнеземнстой изоляции, а вплотную к изоляции уста­навливается гофрированный металлический лист, закреп­ленный на балках жесткости. При креплении изоляции с помощью металлических стержней иногда вместо гай­ки применяют приварку (прихватку) предварительно поджатой шайбы к стержню. В этом случае несколько ускоряется сборка изоляции, укорачивается длина стерж­ня, отпадает необходимость в гайках и нарезке резьбы для них. Однако такое крепление прижимной шайбы не­сколько усложняет снятие шайб при разборке ограж­дения.

На рис. 7-9, в показан способ крепления комбиниро­ванной изоляции, первый слой которой выполняется из известково-кремнеземистых плит толщиной 105 мм, уло­женных на выровненную поверхность плавниковых труб. Плиты крепятся к стержням обвязкой проволокой. На плиты кладется сетка и наносится слой напыляемой изо­ляции толщиной 50 мм. Вплотную к изоляции устанав­ливается гофрированный металлический лист, который крепится на балках жесткости. Напыляемый слой изо­ляции закрывает отдельные неплотности в стыках из­вестково-кремнеземистых плит. Напыляемая изоляция со связкой на жидком стекле обладает достаточной адге­зией к известково-кремнеземистой изоляции.

На рис. 7-9, г показан вариант креплення изоляции из плит с помощью сквозных стержней. Поверх плит на стержни натягивается сетка, которая и закрепляет пли­ты. Наружная гофрированная металлическая обшивка отнесена от поверхности изоляции примерно на 50 мм и крепится на балки жесткости экрана. За счет такого расположения обшивки исклю­чается передача ей теплоты от металлических стержней.

При креплении изоляцион­ных плит стержнями послед­ние приваривают к плавникам экранных труб с шагом, крат­ным шагу труб, что ие всегда кратно размеру изоляционных плит. Это несоответствие тре­бует подрезки известково - кремнеземистых плит и может приводить к потерям до 20% изоляционных материалов и дополнительным трудозатра­там [7-8]. Этого можно избе­жать при применении комбини­рованного типа изоляции (рис. 7-10), когда плиты устанавли­ваются с зазором примерно 150—200 мм. Размер зазора выбирается из условия его на­дежного заполнения напыляе­мой изоляцией. Плиты жела­тельно устанавливать в один

Слой толщиной 150 мм. Для креплення плит 3 использу­ют стержни 2 диаметром 10—12 мм и длиной около 140 мм, приваренные под углом к плоскости экрана 1. В плитах 3 просверливают отверстия в соответствии с положением стержней. При приварке стержней и сверле­нии отверстий необходимо соблюдение угла наклона, что достигается применением специальных приспособлений. Диаметр отверстия в плите сверлится на несколько мил­лиметров больше диаметра стержня. Каждая плита (например, размером 1000X500X150 мм) навешивает­ся на один-два стержня. Зазоры после установки плнт заполняют напыляемой изоляцией 4. Вплотную к изоля­ции устанавливается гофрированная обшивка 5, закреп-
лєиная на балках жесткости. Такой тип крепления изо­ляционных плит был опробован только при стендовых испытаниях и нуждается в проверке в промышленных ус­ловиях.

На рис. 7-11 показан вариант конструкции узла на­пыляемой изоляции. К плавникам экранов 1 приварива­

Ются стержни 2 из проволоки диаметром 6 мм, а к ним сварная сетка 3 из проволоки диаметром 4 мм с шагом ячейки 250 мм. Сетка устанавливается таким образом, чтобы после нанесения изоляции 4 она располагалась на глубине 40—50 мм от наружной поверхности. Снаружи вплотную к изоляции устанавливают гофрированную об­шивку 5.

Отдельно следует остановиться на изоляции узлов крепления балок жесткости к экранам. Общими в этих узлах являются Вынос их за пределы изоляции и шар­нирное крепление с экраном деталей, расположенных с шагом около 500 мм по длине балок. На рис. 7-12 пока­зан один нз вариантов крепления балки жесткости 7 к экрану 1. К плавникам труб приваривают захваты 2, удерживающие пластину 3, к которой приварены два швеллера 4. Между швеллерами вваривается пластина 5, имеющая овальное отверстие, в которое вставляется ось 8. Ось крепится в швеллерах 6, приваренных к балке жесткости. Такое соединение позволяет компенсировать взаимное перемещение экрана и балки жесткости в вер­тикальном и горизонтальном направлениях. Элементы крепления балок жесткости к экранам являются боль­шими источниками выделения теплоты наружу «тепло­выми мостами», поэтому вопросу их надежной изоляции следует уделять особое внимание при проектировании и монтаже. Надежная изоляция этого узла с учетом пере­мещений деталей крепления при температурном расши­рении экранов достигается с помощью напыляемой изо­ляции. Для этого в районе прохода креплений балок це­лесообразно оставлять зазор 250—300 мм, который после установки плит заполняется изоляцией.