Что такое обмуровка котла: технология возведения и ремонта


Если в процессе эксплуатации сформировались неровности в трубах или промежуточных экранах – их нужно выровнять слоем теплоизолятора.

Для чего нужна водогрейных и паровых котлов

Основное назначение обмуровки котла заключается в защите предметов окружающей среды и работников от воздействия высоких температур, генерируемых при работе любого высокопроизводительного котла. Также она предназначена для:

  • снижения тепловых потерь через корпус теплоагрегата, что влечет за собой увеличение КПД. Хотя часть тепла уходит через корпус в прежнем объеме, она не рассеивается по всему помещению котельной, а остается в пределах обмуровочной конструкции;
  • предотвращения попадания в рабочую среду продуктов сгорания и прочих дымов, которые могут быть вытеснены высоким давлением в системе;
  • предотвращения попадания наружных воздушных масс в систему, способных дестабилизировать рабочее давление.

Обмуровочные работыТак выглядит незаконченная обмуровка.

Котлы ДКВР

Системы данной серии предназначены для обеспечения заготовки нагретой воды и теплоснабжения. Они позволяют получить насыщенный пар и часто применяются в вентиляционных системах. Конструкция имеет отличительные особенности в виде вертикально размещенных труб и двух барабанов. Котлы этой марки обладают множеством положительных сторон:

  • широкий диапазон мощности;
  • использование любого вида энергоносителя, включая мазут и газ;
  • автоматизированная работа системы;
  • сборка конструкции может производиться в помещении котельной, при этом не требуется демонтаж стен;
  • обмуровка котлов “ДКВР” производится из любых материалов, подходящих для предполагаемого режима работы;
  • надежность аэродинамической и гидравлической системы обеспечивает высокий уровень КПД.

ed52318a0f4eb3221b3c7b60a536a9c6.jpg

Существующие виды

Обмуровочные конструкции принято условно разделять на три вида:

  1. Тяжелая. Тяжелая обмуровка подразумевает большой суммарный вес конструкции (до 1800 кг на 1м3) и ее толщину. Применялась она при использовании котлоагрегатов и парогенераторов старого образца, сегодня тяжелая обмуровка применяется редко, в основном для установок малой мощности, например, для котлов ДКВР. Подразумевает основание в виде фундамента, конструкцию из красного и огнеупорного кирпича. Актуальна при высоте стен не более 10-12 м.
  2. Облегченная. Производится из облегченных материалов, например, легковесного шамотного кирпича, легких изоляционных материалов (шлаковой ваты, вермикулита), огнеупорной хромомагпезитовой обмазки. Снаружи, для большей плотности, может быть дополнительно обшита металлическими листами.
  3. Легкая. Выполняется из шамобетона, который наносится на металлическую плетеную сетку. В качестве изоляционного материала используются минераловатные матрацы с магнезиальной обмазкой. Также применяются жаростойкая изоляция из диатомита и слой из нескольких асбоцементных плит, сверху наносится штукатурка и окрашивается масляной краской. Вес 1 м3 легких конструкций не превышает 1000 кг.

Облегченные и легкие обмуровки также можно классифицировать на натрубные и накаркасные.

Натрубная применяется при производительности котла до 45-50 т/ч и обычно подразумевает конструкцию из шамобетона и минераловатных матрасов, наложенную поверх тесно связанных труб. Накаркасная обмуровка применяется для котлов производительностью 50-75 т/ч. Сначала идет слой огнеупорного кирпича, затем изоляционный слой из диатомитового кирпича и совелита. Через каждые конструкции 2,5-3 м монтируются разгрузочные кронштейны, на которые опирается обмуровка, вследствие чего конструкция уменьшает напряжение от собственной массы, в любое время без проблем может быть выполнен ремонт любого пояса.

Обмуровка водогрейного котла описание

Перед началом работ все используемые элементы должны быть очищены от капель раствора, коррозии и загрязнений. Точки соединения арматуры связываются проволокой с диаметром около 2 мм либо свариваются при помощи электросварки. Нежелательно использование алюминиевой и медной проволоки.

Битум наносится равномерным слоем на арматуру и фиксирующие элементы, необходимые для укрепления бетона.

Для изготовления опалубки применяется древесина хвойных пород, за исключением лиственницы. Тщательно обрабатываются и остругиваются стороны, прилегающие к бетонному раствору. Возможно использование бумаги или глины с высокой пластичностью для уплотнения щелей в опалубке. Двойная опалубка подходит для обмуровки вертикальной поверхности либо находящейся под углом не менее 40 градусов. Деревянную поверхность рекомендуется покрыть смазочным составом для того, чтобы избежать ее сцепления с бетоном. В качестве смазки можно использовать раствор, состоящий из воды и минерального масла.

Печи и котлы в промышленности и сегодня остаются незаменимыми объектами, поэтому часто появляется необходимость в ремонте и модернизации подобных конструкций. Кроме того, должна производиться обмуровка котла и при необходимости замена элементов, вышедших из строя.

Требования и материалы

Обмуровка должна быть герметичной и плотной, быть способной противостоять продолжительному высокотемпературному режиму, химическому воздействию золы, шлаков, дыма и прочих продуктов сгорания, быть прочной и устойчивой, легкой, доступной для ремонта, способствовать блочному монтажу и демонтажу котлоагрегата. Материалы для обмуровки котла подбираются в зависимости от характеристик оборудования и вида конструкции.

Чаще всего производят облегченную или легкую обмуровку, где в качестве огнеупорного слоя (футеровки) используется шамотный кирпич. Шов между рядами кирпича должен быть как можно тоньше – не более 3 мм, желательно 1-2 мм. Поэтому весь кирпич необходимо проверять шаблоном, кирпичи с отбитыми кромками, любыми повреждениями и неровностями на поверхности должен браковаться, добиться обязательного тонкого шва с его использованием не получится.

Наружный слой может быть выполнен из обычного красного кирпича. Наружная отделка производится посредство оштукатуривания или обмазывания, хорошо выполненная обмуровка может быть без наружной отделки, главное, чтобы температура ее наружной поверхности при работе котла не превышала 45°C.

При проведении работ в зимнее время, можно использовать только подогретые материалы: кирпич и плиты от +5°C, раствор от +35-40°C. После окончания обмуровочных работ нужно обязательно высушить конструкцию. Естественная сушка занимает 10-12 дней.

Пропорции смеси для обмуровки котла

Раствор необходимо готовить особо тщательно. При использовании шамотного кирпича он делается из огнеупорной глины и шамотного порошка. Пропорции смеси обмуровки для котла находятся в пределах 20-40% огнеупорной глины, 60-80% шамотного порошка. Чем жирнее глина, тем больше нужно порошка. Песок в состав добавлять запрещается. Для обеспечения тонких швов, смесь должна быть довольно жидкой, по консистенции приблизительно как сметана.

Для кладки облицовочного слоя (например, из красного кирпича) используют раствор цемента, извести и песка в пропорции 1:2:5 соответственно. Для фундамента лучше соблюдать пропорцию 1:2:3 или 1:2:4.

Технические характеристики

Стоит заметить, что характеристики котлов отличаются не только по причине разной производительности, но и в зависимости от потребляемого топлива.

Линейка производимого оборудования достаточно велика, модели различаются по мощности, конструкции, назначению и виду топлива. Для сравнения приведём несколько таблиц с параметрами котлов, использующих разное топливо, при давлении 13 Бар без наличия пароперегревателя.

Характеристики котлов, использующих газомазутное топливо:

Характеристики котлов, работающих на твёрдом топливе (уголь):

Характеристики котлов, использующих древесное топливо (отходы, лузга, древесный торф):

Схема ДКВР

Вне зависимости от конструктивных отличий каждый ДКВР содержит:

  • верхний сепаратор (длинный);
  • нижний сепаратор (короткий);
  • камеру сгорания;
  • конвективный пучок;
  • подпиточные трубы;
  • дутьевое устройство;
  • кирпичная кладка;
  • коллекторы;
  • камеру догорания;
  • технические устройства для обслуживания.

Порядок проведения

Работы по обмуровке проводятся после завершения гидравлических испытаний, в крайнем случае фундамент и первый ряд могут быть начаты одновременно с завершением проверки на прочность. В целом, достаточно следовать требованиям к обмуровке, за ранее распланировать детальную схему или взять готовую и следовать ей. Также обмуровщику главное следовать таким правилам:

  1. Следующий ряд кладется только после полного завершения предыдущего.
  2. Перед кладкой каждого ряда желательно примерять и подогнать все кирпичи насухо.
  3. Сразу же отсекать битый или поврежденный уже во время работ кирпич.
  4. При перерыве в работе обрывать кладку штробой (уступами) в разных рядах, а не вертикально.
  5. Использовать исключительно деревянный или резиновый молоток, уплотнять им каждый шов.

Пример кладки обмуровки из кирпичаПример техники кладки при работе с кирпичом.

По завершению работ, обмуровку необходимо высушить: 10-12 дней в естественном режиме при открытых топочных и дымовых задвижках или 3-5 дней в естественном режиме + несколько дней при минимальной мощности непрерывно работающего котла.

Примеры схем обмуровки котла

Схема обмуровки котла ДКВр-6,5-13 ГМ (Е-6,5-1,4ГМ)Чертеж с изображением спецификации обмуровки котла ДКВр-6,5-13 ГМ (Е-6,5-1,4ГМ).Пример котла серии КВр в легкой обмуровкеПример схемы легкой обмуровки котла серии КВр.Пример котла серии КВр в тяжелой обмуровкеПример тяжелой обмуровки котла серии КВр.

Цены

В смете обычно указывается цена за выполненные работы, которая в среднем составляет 60-150 тыс. рублей. Расценки зависят от материалов, требований и сложности, объема работ, поэтому рассчитываются индивидуально. Стоимость обмуровки котла в Московской области может составлять от 30 до 90 тыс. рублей за куб.

Особенности

На изоляционном слое должны отсутствовать трещины и сколы. Перед укладкой огнеупорного шамотного кирпича производится его сортировка, материал должен быть единого размера без повреждений. Применение битого или треснувшего кирпича категорически запрещено, так как это заметно снижает прочность конструкции. Неровные края также уменьшают герметичность швов.

обмуровка котлов технология

Каркас котла

Каркас котла

Каркас котла — пространственная рамная металлоконструкция, предназначенная для крепления (опоры или подвески) поверхностей нагрева и трубопроводов, ограждений, изоляции, площадок обслуживания и других элементов котла и вспомогательного оборудования. Он состоит из вертикальных колонн 1, горизонтальных балок 3, горизонтальных и вертикальных ферм 2, из связей-раскосов 4 и упрочненной конструкции потолочного перекрытия (рис. 87). Колонны 1 крупных котлов изготовляют из сварных профильных балок большого размера. Сварными делают основные балки 3 потолочного перекрытия и некоторые другие горизонтальные балки. Раскосы, фермы — это профильный прокат (швеллер, двутавр), связанный между собой (сваренный) накладками 6.

Горизонтальные фермы 2 и балки так же как и связи-раскосы 4 применяют для придания поперечной устойчивости колоннам и повышения жесткости каркаса. Они могут также воспринимать нагрузки, возникающие при повышении (или колебании) давления в топке и газоходах. Основные колонны каркаса располагают по углам топочной камеры и конвективной шахты, а промежуточные вдоль стен. Число последних зависит от мощности котла. При близком расположении к топке конвективной шахты или на облегченных конструкциях конвективной шахты внутренние колонны не ставят, как например, на котлах (Пп = 1000-25-545/545 КТ (ТПП-210А).

В котлах, опирающихся на собственный каркас, для уменьшения удельной нагрузки на фундамент под колонны устанавливают опорные башмаки 5, состоящие из опорных плит и ребер жесткости. Для уменьшения термических напряжений в каркасе основные несущие его элементы располагают за пределами газоходов и их обмуровки. Сочленение обогреваемых балок, например, опорных балок поверхностей нагрева конвективной шахты с балками каркаса выполняют в виде скользящей опоры с одной стороны при неподвижном креплении с другой. К каркасу котла крепят помосты и лестницы, необходимые для обслуживания и ремонта котла, его узлов и оборудования. Лестницы и помосты являются дополнительными поперечными и диагональными связями, и их обычно также относят к элементам каркаса. Их выполняют из рам, сваренных из швеллеров и уголков, покрытых просечно-вытяжным или рифленым листом.

Во многих котлах часть поверхностей нагрева и топки подвешивают к потолочному перекрытию. В этих случаях основные несущие (хребтовые) балки сваривают из толстых листов, а трубы экранов или газоходов связывают поясами жесткости 2 (см. рис.45). Шарнирное соединение балок поясов жесткости с трубами 1 и 3 и между собой (в углах) обеспечивает линейное перемещение вдоль балок экранов при тепловом их удлинении. Котлы мощных энергоблоков, например, Пп-3650 — 25-545/545-ГМ (ТГМП-1202), Пп-2650-25-545/545-ГМ (ТГМП-204), Пп-2650-25-545/545-КТ (ТПП-804) начали выпускать без собственного опорного каркаса. Котел с площадками, лестницами и некоторым оборудованием подвешен на потолочном перекрытии, опирающемся нй металлоконструкцию здания. Такое решение стало возможным благодаря использованию газоплотных мембранных панелей и облегченной обмуровки. Потолочное перекрытие здания, воспринимающее все нагрузки, выполняют из нескольких мощных хребтовых балок значительного сечения и высоты (до 7 м), и связывают поперечными балками меньшего размера. Такую систему связи мощных балок называют жестким диском.

Хребтовые балки в зависимости от соотношения размеров котла могут быть расположены продольно или поперечно. Для придания жесткости стенам топки, восприятия нагрузок от наддува, от повышения давления при хлопках, а также с целью предупреждения деформации экранов предусматривают обвязочный каркас котла с горизонтальными поясами жесткости через 2,5-3 м по высоте. К нему крепят помосты и лестницы. Совмещением каркасов котла и здания удается снизить металлоемкость конструкций. На некоторых прямоточных котлах применяют щитовой каркас, опирающийся на портал, поднимающийся до отметки обслуживания котла. Поверхности нагрева собирают вместе с вертикальными щитами, включающими элементы каркаса. На верхний ряд щитов устанавливают потолочное перекрытие.

Опорные конструкции котла являются важнейшими его элементами, обеспечивающими безопасность эксплуатации всей ТЭС. При проектировании необходимо учитывать все виды нагрузок, воздействующие на них (постоянные и переменные). К постоянно действующим нагрузкам относят нагрузки от массы поверхностей нагрева, трубопроводов (барабанов) и заполняющей их среды, изоляции, обмуровки, пылегазовоздухопроводов, опирающихся на каркас, некоторых видов оборудования, устройств обдувки и очистки поверхностей нагрева. К переменным нагрузкам относят длительные, кратковременные и особые.

В процессе работы котла на каркас котла длительно действуют нагрузки от термических напряжений, частично от давления среды (например, на опоры трубопроводов и др.), массы шлака в топке, загрязнений на поверхностях нагрева, золы и дроби в системе золоулавливания (опирающейся на каркас). Кроме того, кратковременно могут сказываться ветровые и снеговые нагрузки, присутствие людей и наличие материалов на помостах и др. К особым нагрузкам относят сейсмические нагрузки, дополнительные нагрузки на каркас котла при монтаже оборудования и др. Определив нагрузки и их распределение, рассчитывают каркас котла как пространственную рамную конструкцию из балок.

Приготовление и укладка набивных масс на поверхности экрановправить

Для укладки на экранные поверхности котлов применяют набивные массы: хромитовые, хромитомагнезитовые, карборундовые и корундовые.

В карборундовых массах в качестве связующего применяют жидкое стекло, шликер огнеупорной глины, триполифосфат натрия и алюмофосфатное связующее на основе ортофосфорной кислоты.

Наилучшие эксплуатационные свойства имеет карборундовая масса на фосфатном связующем.

Составы и свойства набивных масс приведены в табл. 9.15.

Таблица 9.15. Составы и свойства набивных масс.

   Наименование массы    Состав массы Максимальная температура применения, оС Плотность, кг/м3   Коэффициент линейного расширения (при температуре 20 – 800оС) Коэффициент теплопроводности (при температуре 300 – 700оС), Вт/ м×оС
1 2 3 4 5 6
Хромитовая Хромитовая смесь СХ-1 или СХ-2, жидкое стекло плотностью 1,4 – 1,5 г/см3, 7% к хромитовой смеси  
1350
 
2500 – 3200
 
(7,0 – 8,0)×10– 6
 
1,1 – 1,3
Карборундовая Карбид кремния черный № 160-63 – 40%, № 50-12 – 30%, шлам карбид кремния – 30%, связка сверх 100%: жидкое стекло плотностью 1,3 г/см3 – 6%, водная суспензия огнеупорной глины плотностью 1,13 г/см3 – 5%  
1500
 
2100 – 2300
 
5,5×10– 6
 
4,0 – 4,5
Карборундовая на фосфатном связующем Карбид кремния черный № 160-63 – 40%, № 50-12 – 30%, шлам карбид кремния – 30%, связка сверх 100%: алюмофосфатное связующее – 18%, огнеупорная глина – 6%  
1700
 
2100 – 2300
 
8,9×10– 6
 
2,0 – 3,0
Карборундовая на фосфатном связующем Карбид кремния черный № 160-63 – 40%, № 50-12 – 30%, шлам карбид кремния – 30%, связка сверх 100%: огнеупорная глина – 5%, триполифосфат – 3%  
1600
 
2300 – 2500
 
5,5×10– 6
 
5,5 – 7,2
Карборундовая на фосфатном связующем Карбид кремния черный № 160-63 – 40%, № 50-12 – 30%, шлам карбид кремния – 30%, связка сверх 100%: ортофосфорная кислота – 15%, электрокорунд – 10%, огнеупорная глина – 6%  
1500
 
2100 – 2300
 
4,1×10– 6
 
4,0 – 6,0
Корундовая на            алюмофосфатном связующем Корунд № 400-100 –25%, огнеупорная глина – 25 – 35%; связка сверх 100%: ортофосфорная кислота 75-процентная – 15%  
1650
 
2100 – 2400
 
7,6×10– 6
 
0,8 – 1,2
Хромомагнези-товая Хромомагнезит зернового состава: зерно от 7 до 3 мм – 40%,

от 1 до 0,09 мм – 30%, меньше 0,09 мм – 30%; связка сверх 100%: жидкое стекло плотностью 1,4 – 1,5 г/см3 – 10%, кремнефтористый натрий – 1%, огнеупорная глина – 6%

 
1500
 
2600 – 2800
 
10,3×10– 6
 
1,0 – 1,5

Составы и свойства жаростойких бетонов приведены в разделе 10.

Перед приготовлением набивных масс необходимо:

  • — жидкое стекло разбавить водой и довести до заданной плотности;
  • — огнеупорную глину высушить, размолоть и просеять через сито с отверстиями не более 1 мм;
  • — растворить огнеупорную глину в воде;
  • — плотность глиняной суспензии должна составлять 1,13–1,15 г/см3.

Разрешается приготовление карборун­да мелкого зернового состава путем раз­мола более крупных зерен в шаровых мель­ницах со стальными мелющими телами.

Массы приготавливают в лопастных смесителях. Сухие компоненты засыпают в смеситель и перемешивают 3 мин, затем без остановки смесителя загружают жид­кие компоненты в любой последовательнос­ти. После загрузки в смеситель всех ком­понентов массу перемешивают 10 мин.

Приготовленные набивные массы, осо­бенно хромитовая и карборундовая, употребляются в дело в течение 1,5 ч с мо­мента приготовления. Для предохранения от высыхания и твердения массы следует хранить в закрытых емкостях. Повторное применение схватившейся массы не допус­кается.

Перед укладкой набивных масс ошипованные и гладкие экранные трубы, ка­меры и другие стальные поверхности дол­жны быть пропескоструены. На зажига­тельных поясах массу набрасывают на ошипованные трубы сразу достаточно боль­шой площадью и набивают таким образом, чтобы слой уплотненной массы над шипами составлял 3–5 мм. Необходимо учитывать, что набивка массы в несколько слоев с некоторыми промежутками времени вызы­вает ее расслоение.

Массу уплотняют пневмомолотками че­рез стальную плиту размером 200×200 мм, толщиной 12–15 мм. Массу набивают плотно, без пустот между трубами и ши­пами. Степень уплотнения проверяют на­жатием большого пальца руки с усилием 10–15 кг. При этом на поверхности мас­сы не должен остаться заметный след.

При укладке массы на под котлов с жидким шлакоудалением, амбразуры го­релок и т. п. рекомендуется массы укла­дывать слоями толщиной не более 100 мм. Массу уплотняют пневмолопатками или вручную деревянными трамбовками. При необходимости укладки второго слоя по­верхность ранее уложенного слоя нареза­ют квадратами 80×80 мм на глубину 7–8 мм. Укладку масс, особенно при большой толщине слоя, желательно выполнять без перерыва. Целесообразно высушивать мас­су сразу же после укладки, пропуская че­рез экраны горячую воду с температурой 60 °С.


Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.