Котельные установки

КАРКАСЫ, ПЛОЩАДКИ И ЛЕСТНИЦЫ

Для размещения и закрепления элементов котельного агрегата, вос­приятия массы элементов, а также усилий, передаваемых трубопрово­дами и возникающих от ветра, атмосферных осадков и иногда земле­трясений, служат каркасы.

Каркасы можно разделить на опорные, или несущие, обвя­зочные и совмещенные с конструкцией здания. Наибольшее распространение в современных котлоагрегатах имеют несущие и обвя­зочные каркасы. Котельные агрегаты малой производительности обычно опираются на специальные стойки или рамы, а обмуровка, гарнитура и другие детали крепятся к обвязочному каркасу. Масса металлической части котлоагрегата и обмуровки передается непосредственно на фун­дамент.

При выполнении каркаса несущим его обычно разделяют на не­сколько частей, относящихся к топочному устройству и конвективным поверхностям. Каждая из частей представляет собой металлическую конструкцию, опирающуюся на фундамент и связанную с рядом стоя­щими конструкциями других частей жестким соединением.

На топочную часть каркаса передается масса барабана, экранов, обмуровки, горелок, гарнитуры и других устройств топки; на вторую — масса конвективных поверхностей нагрева — водяного экономайзера, воздухоподогревателя, а иногда и пароперегревателя. Пароперегрева­тель обычно подвешивают на конструкциях, соединяющих первую и вто­рую части каркаса. В ряде случаев для удобства компоновки оказы­вается необходимым из конвективной шахты вынести воздухоподогре­ватель, особенно если он регенеративный.

Наиболее проста конструкция каркаса, на которую опирается ба­рабан цилиндрического котла (рис. 5-63). Опоры отливаются из чугуна, если они расположены в газоходе, или выполняются сварными из ста­ли. Барабан котла устанавливается на верхнюю плоскость опоры, вы­полненную по наружному радиусу барабана. Неподвижная опора за­крепляется на фундаменте (рис. 5-63,а) жестко, а подвижная устанав­ливается на ролики (рис. 5-63,6). При нагревании и охлаждении барабана наличие роликов между нижней плоскостью опоры и плитой на фундаменте или каркасе позволяет барабану перемещаться — ком­пенсировать расширение (или укорочение) барабана вдоль его оси. При расположении опор барабана необходимо следить за размещением швов

На образующих барабана и не допускать их попадания на опору. Ко­личество опор под барабаном рассчитывается и зависит от массы и длины последнего. Под жаротрубными котлами опоры, например, уста­навливают через каждые 2—3 м.

Более сложна конструкция каркаса водотрубных котельных агре­гатов, например, типа ДКВР. Для опирання барабанов с кипятильны­ми трубами и экранов имеется специальная рама (рис. 5-64). Рама сварена из швеллеров и двутавров, имеет опоры для нижнего барабана

И коллекторов экранов. Тепловое расширение котлоагрегате типа ДКВР направлено по вертикали вверх и по горизонтали от фронта вдоль оси барабанов. На раму опираются только металлическая часть котла и золовые бункера. Масса слоевой решетки и обмуровки передается на другие рамы и на фундамент. Часто для котлоагрегатов с большим топочным устройством применяют один или несколько постаментов (рис. 5-65). На постамент опирают котлоагрегат или часть его. Число постаментов определяется количеством поставляемых заводом блоков.

При монтаже постаменты соединяют с остальными частями каркаса. Для передачи сосредоточенных нагрузок на фундамент концы колонн оборудуются специальными опорами-башмаками (см. рис. 5-65—узел/). Опора-башмак состоит из стальной плиты 1, косынок 2, приваренных к концу колонны, и анкерных болтов 3, закрепляемых в фундаменте.

Такая конструкция опор позволяет установить каркас котельного агрегата с достаточной точностью на бетонном или другом фундаменте. В пространстве между металлической частью котла и обвязочным кар­касом закладывается обмуровка.

Для удобства эксплуатации, выполнения монтажных и обмуровоч - ных работ к каркасу котельного агрегата приваривают площадки и лестницы, изготовляемые из листовой рифленой или из полосовой стали с ячейкой около 30x30 мм. Иногда площадки изготовляются про­сечными из листовой стали, что предупреждает скопление на них пыли и прочих загрязнений. Лестницы выполняют из полосовой рифленой стали с площадками через каждые 3—4 м и высотой над ними не менее 2 м.

Поскольку с площадок ведутся работы по обслуживанию агрегата и его ремонту, площадки состоят из металлических рам, опирающихся на каркас через укосины. Ширина свободного прохода площадок долж­на быть от 600 до 800 мм с перилами высотой не менее 1000 мм и сплошной обшивкой перил по низу стальным листом высотой 100 мм.

Лестницы должны иметь ширину не менее 600 мм, угол наклона не бе­лее 50° при высоте более 1500 мм и 75° при меньшей высоте. Верти­кальными лестницы могут быть, если используются только во время ремонта.

С увеличением производительности котельных агрегатов увеличи­ваются размеры топочных устройств, поверхностей нагрева и остальных частей, что заставляет каркас котлоагрегата выполнять несущим и рас­ширение всех элементов топочной камеры— экранных труб, части кол­лекторов и т. д. — обеспечивается вниз.

Пример выполнения несущего каркаса для экранированной топоч­ной камеры и верхнего расположения барабана котлоагрегата произво­дительностью 27,8 кг/с (100 т/ч) приведен на рис. 5-66 (каркас для конвективных поверхностей нагрева — конвективной шахты не показан).

Экранные и отводящие трубы, верхние коллекторы и барабан за­крепляются вверху с тем, чтобы все поверхности нагрева были подве­шены к балкам верхней части каркаса. Каркас состоит из несущих ко­лонн К, опорных балок БО, вспомогательных балок БВ, связей и соеди­нительных ригелей Р. Иногда несущий каркас усиливают дополнитель­ными балками, фермами и контрфорсами, т. е. несущий каркас пред­ставляет собой сложную металлическую конструкцию, состоящую из рам с жесткими узлами. Нагрузки, передаваемые на каркас, исчисляют­ся десятками, сотнями и тысячами тонн.

Если здание, в котором расположен котельный агрегат, имеет ме­таллические колонны, иногда их каркасы совмещают, т. е. применяют, объединение каркаса здания с каркасом котельного агрегата; котель­ный агрегат в этом случае подвешивают к балкам перекрытий (рис. 5-67). Такой способ часто применяют для котлоагрегатов, рабо­тающих с наддувом. Для предотвращения нагрева балок и особенно 234

Колонн каркаса все несущие элементы располагаются вне обмуровки, а иногда охлаждаются воздухом.

Для ускорения монтажа и ввода котельных агрегатов в эксплуа­тацию принято собирать их и отдельные элементы (экраны, перегрева­тели, экономайзеры) на заводах-изготовителях в возможно крупные транспортабельные блоки с тем, чтобы на месте установки агрегата выполнять меньший объем сборочных и монтажных работ. Если габа­риты и масса котлоагрегата допускают его перевозку в собранном виде с завода-изготовителя, то всю сборку в такой блок осуществляют в за-

Водских цехах. При невозможности транспортировки агрегата в соб­ранном виде его разделяют на блоки и их транспортируют к месту уста­новки. Котлы небольшой производительности обычно собирают на заводе-изготовителе, проводят испытания на рабочих параметрах и на­грузках и в готовом виде отправляют потребителю для установки.

На рис. 5-68 показан котел ДКВР, собранный на заводе-изготови­теле и размещенный в комплекте с остальными деталями на железно­дорожной платформе.

Крупные паровые и водогрейные котельные агрегаты при проекти­ровании заранее делят на блоки и изготовляют блоки так, чтобы при монтаже на специальных сборочных площадках можно было укрупнить эти блоки с приваркой к ним площадок и лестниц, с выполнением на - трубной или накаркасной обмуровки или соединением нескольких за­водских блоков в один блок, называемый монтажным.

Масса монтажного блока может достигать нескольких десятков тонн. Пример разделения на монтажные блоки агрегата производитель­ностью 55,6 кг/с (200 т/ч), предназначенного для работы на твердом топливе, показан на рис. 5-69. Номерами блоков 1—15, которые вклю­чают в себя поверхности нагрева, каркас с лестницами и площадками

Рис. 5-69. Разделение котлоагрегата производительностью 55,6 кг/с (200 т/ч) на монтажные блоки.

(иногда с обмуровкой), соответствует и порядок монтажа блоков. Воз­духоподогреватель, газо - и воздухопроводы, барабан и трубопроводы в пределах агрегата также монтируются крупными блоками.