Расчет системы теплоснабжения

13. Индивидуальное задание.

    Каркас  котла.

    Каркас  стационарного котла (каркас) - Несущая металлическая конструкция, воспринимающая нагрузку от массы стационарного котла с учетом временных и особых нагрузок и обеспечивающая требуемое взаимное расположение элементов котла.

    Металлическая конструкция отопительного котла, опирающаяся на бетонный фундамент, поддерживающая барабан котла, трубную систему с водой, лестницы и помосты, а иногда и обмуровку, представляет собой каркас котельного агрегата. В настоящее время чаще всего применяют опорные (несущие) и обвязочные каркасы. Паровые и водогрейные котлы малой мощности обычно имеют обвязочные каркасы, служащие для укрепления обмуровки, гарнитуры и других деталей. Вес металлической части отопительных котлов через специальные стойки или рамы передается непосредственно на фундамент.

    Отопительные  котлы вертикальной ориентации обычно имеют несущий каркас, который состоит из вертикальных колонн , горизонтальных балок, горизонтальных ферм , связей-раскосов и упрочненной конструкции балок 6 потолочного перекрытия. Колонны котлов изготовляют из сварных профильных балок большого размера. Для уменьшения удельной нагрузки на фундамент под колонны устанавливают опорные башмаки , состоящие из опорных плит  и ребер жесткости . Связи-раскосы фермы выполняют из профильного проката (швеллера, двутавра), связывая их между собой накладками при помощи сварки.

    Горизонтальные  фермы , балки и связи-раскосы  применяют для придания поперечной устойчивости колоннам и повышения жесткости каркаса.

    Для уменьшения термических напряжений в каркасе основные несущие его  элементы располагают за пределами газоходов и их обмуровки. Сочленение же оборудованных балок (например, опорных балок поверхностей нагрева конвективной шахты) с балками каркаса выполняется в виде скользящей опоры с одной стороны, при неподвижном креплении с другой. Лестницы и площадки, используемые для обслуживания и ремонта отопительного котла, часто размещают на горизонтальных фермах или выполняют опирающимися на них. Их изготовляют из сортового проката, покрывая проходные площадки просечно-вытяжным или рифленым листом.

   Каркас  котла – это несущая металлическая конструкция, воспринимающая вес котла с учетом временных и особых нагрузок и обеспечивающая требуемое взаимное расположение элементов котла. Конструкция каркаса зависит от мощности и компоновки котла.

      Каркас котла (рис) представляет собой жесткую пространственную рамную конструкцию, состоящую из колонн, опорных и вспомогательных балок. Несущие колонны 2 – наиболее ответственная часть каркас; они воспринимают основные нагрузки и передают их на фундамент 1. колонны изготовляют из швеллеров или двутавров, сваренных между собой с помощью специальных планок. Опорный башмак нижней части колонны состоит из опорной плиты, траверс и ребер.

      Чтобы предохранить каркас от неравномерного нагрева, его выносят из зоны повышенных температур за обмуровку. Однако некоторые элементы каркаса, например опорные балки водяного экономайзера, не удается вынести из зоны повышенных температур. В этом случае их изолируют или охлаждают воздухом, проходящем внутри элементов каркаса коробчатого сечения.

Рис Каркас котла типа БГ:

1-фундамент; 2-несущая колонна; 3- связи; 4-балка

      Обмуровка котла – это система огнеупорных и теплоизоляционных ограждений или конструкций котла, предназначенных для уменьшения тепловых потерь и обеспечения газовой плотности.

      Конструкция обмуровки зависит от условий, в  которых она работает. Если стены  топочной камеры закрыты трубами  поверхностей нагрева – экранированы, то  температура внутренней огневой  стенки обмуровки будет значительно  ниже, чем у неэкранированных котлов, и разность температур между наружной и внутренней стенками обмуровки уменьшится, т.е. обмуровка будет работать в более благоприятных условиях. В этом случае ее можно выполнить более легкой и дешевой.

      Для котлов малой и средней мощности применяют тяжелые и облегченные обмуровки. Масса 1 м³ тяжелой обмуровки составляет 1600-1900 кг, а облегченной 350-1300 кг.

      Для создания жаростойкого слоя в котлах малой и средней мощности применяют  сравнительно дешевые материалы: шамотный кирпич и шамотобетон. Для теплоизоляционного слоя используют диатомовый кирпич, диатомобетон, совелитовые и вермикулитовые плиты, изделия из шлако- и стекловаты, асбозурит и др. для облегченных обмуровок применяют плиты, панели и щиты из жаростойких и теплоизоляционных бетонов, набивных масс и обмазок.

      К гарнитуре котла относятся устройства для обслуживания газоходов и топки котла: лазы, гляделки, затворы шлаковых и золовых бункеров, газовые и воздушные клапаны и заслонки, взрывные клапаны, а также обдувочные аппараты.

      Лазы  – предназначены для осмотра и ремонта поверхностей нагрева, могут быть прямоугольными размерами не менее 400×400 мм или круглыми диаметром не менее 450 мм. Дверцы лазов устанавливают на чугунной раме, которую закрепляют в обмуровку или на каркасе котла.

      Гляделки – служат для визуального осмотра топки и газоходов с наружной стороны котла. По устройству они не отличаются от лазов, но имеют значительно меньшие размеры.

      Затворы шлаковых и золовых бункеров –  используют для периодического удаления золы и шлака из бункеров.

      Газовые и воздушные клапаны и заслонки – применяют для отключения газоходов, а также регулирования тяги и  дутья.

      Взрывные  клапаны выпускают дымовые газы при повышении давления в топке  или газоходе котла, предохраняя  их от разрушения.

      Во  время работы котла на его поверхностях нагрева могут откладываться шлак и зола, что ухудшает теплопередачу. Очищают поверхности нагрева от золы и шлака струей пара, воздуха или с помощью дробеочистительных установок. 
 
 
 
 
 

Заключение 

      Техническое состояние источников теплоснабжения, тепловых сетей и др. объектов коммунальной теплоэнергетики на сегодняшний день не отвечает современным требованиям. Необходима техническая реконструкция и модернизация всей системы теплоснабжения и внедрение нового энергоэффективного и экологически чистого теплоэнергетического оборудования.

     Работа  котельных  установок  должна  быть  надежной,  экономичной   и безопасной для обслуживающего  персонала.  Для  выполнения  этих  требований котельные установки эксплуатируются в соответствии с правилами устройства  и безопасной   эксплуатации   паровых    котлов   и   рабочими  инструкциями, составленными на основе правил Госгортехнадзора с учетом местных  условий  и особенностей оборудования.

     Котел  должен  быть  оборудован  необходимым  количеством  контрольно-измерительных приборов, автоматической системой  регулирования  важнейших параметров  котла,  защитными  устройствами,  блокировкой  и  сигнализацией.

     Режимы  работы  котла  должны  соответствовать  режимной  карте,  в  которой указываются рекомендуемые технологические  и  экономические  показатели  его работы:  параметры  пара  и  питательной  воды,  содержание  RO2  в   газах, температура и разрежение по газовому тракту, коэффициент избытка  воздуха  и т.п.

         Большинство    современных     котельных     установок     полностью

автоматизированы. При нарушении нормальной  работы  котла  вследствие  неисправностей, которые могут привести к  аварии,  он  должен  быть  немедленно  остановлен.

     Капитальный ремонт котлов производится  через  каждые  два-три  года.  Котел периодически подвергается техническому освидетельствованию по трем видам:

- наружный  осмотр (не реже одного раза  в год);

- внутренний  осмотр (не реже одного раза  в четыре года);

- гидравлическое испытание (не реже одного раза в восемь лет).