Каркаси парових та водогрійних котлів

Каркаси парових та водогрійних котлів

Міцність і стійкість каркаса значно зростають завдяки тому, що всі діагональні зв`язку н більшість горизонтальних балок жорстко приварені до колон. Вільно спираються на каркас лише ті балки, які можуть при тепловому розширенні при вигині створювати великі додаткові напруги в колонах. Жорсткість каркаса додатково збільшується за рахунок бетонуванням колон у фундаменті котла. Для агрегатів, що працюють в сейсмічних областях, доводиться передбачати спеціальні розкріплювати ферми і розтяжки і пов`язувати каркаси сусідніх котлів жорсткими балками.

Каркас сучасного котла є складною металевою конструкцією, і на його виготовлення витрачається велика кількість металу. В існуючих конструкціях агрегатів па- ропроізводітельностью від 0,7 до 1100 кг / с маса каркаса становить від 20 до 40% маси всього агрегату.

Витрата металу на каркас в залежності від виду палива, що спалюється, конструкції і компоновки парового котла коливається від 0,14 до 0,6 кг металу на 1 кг / с його паропродуктивності. Колони зазвичай виконані з двох сталевих швелерів або двотаврових балок, жорстко з`єднаних накладками з листової сталі-вони передають на фундамент зосереджені навантаження, складові для сучасних котлів 100 т і більше.

Щоб уникнути надмірних питомих тисків на фундамент колони забезпечені опорними башмаками, виконаними з листової сталі, і косинцями. Нижню площину черевиків розраховують на допустиме для матеріалу фундаменту напруга стиснення і закріплюють після вивірки в фундаменті болтами або закладають у фундамент для збільшення жорсткості колон (рис. 3.17). Опорну площу фундаменту визначають з умови допустимого тиску на основу і залежить від характеру грунту. Фундамент котла зазвичай не пов`язують з фундаментом будівлі, щоб кожен з них мав незалежну осадку. Глибину закладення фундаменту вибирають з таким розрахунком, щоб забезпечити його стійкість і мінімальну осадку.

Висота фундаменту може бути різною. Для котлів горизонтальній орієнтації фундамент найчастіше доводять до рівня землі, для котлів вертикальної орієнтації-найчастіше до рівня другого поверху (майданчик обслуговування). Виступаючу із землі до другого поверху частина фундаменту виконують у вигляді рамної залізобетонної конструкції. Основні горизонтальні балки жорстко приварюють до колон, що утворює разом з ними єдину рамну систему. Частина горизонтальних балок вільно спирається на колони, і їх положення фіксується болтами. Несучі і обв`язувальні горизонтальні балки виконують із сталевих швелерів, двотаврів або кутників. Для сучасних котлів великої продуктивності основні несучі колони і балки виконують у вигляді звареної конструкції. складеної з ряду кутників і листової сталі.

Для зручного і безпечного обслуговування котлів на каркасі кріплять постійні площадки і сходи з перилами висотою 1 м, з суцільною обшивкою поручнів в нижній частині сталевим листом висотою 100 м. Ширину вільного проходу площадок для обслуговування арматури, контрольно-вимірювальних приладів та інших робіт приймають рівною 800 мм. Сходи повинні мати ширину не менше 600 мм, висоту між сходинками до 200 мм, ширину ступенів 80 мм. Майданчики і сходи виготовляють з листової рифленої або смугової сталі з осередком розміром 30X30 мм. Майданчики складаються з металевих рам, що спираються на каркас через укосіни. Діаметр поручнів приймають рівним 18-20 мм.

Помости (майданчики), необхідні для обслуговування агрегату, працюють як горизонтальні ферми, збільшуючи жорсткість каркаса. Вони виконані у вигляді рам, які зварені з швелерів з привареними до них листами рифленої сталі. Кут нахилу драбин згідно з правилами техніки безпеки не перевищує 45 °. Для зменшення термічних напружень основні елементи каркаса винесені із зони обігріву за обмурівку, що полегшує роботу металу, забезпечуючи низьку температуру, а отже, невелике і рівномірне подовження деталей окремих елементів каркаса. На колони каркаса передаються навантаження не тільки від частин котельного агрегату, але і згинальні і скручують зусилля, що виникають від горизонтальних балок і ферм. Іноді балки, що підтримують поверхні нагрівання в хвостовій (конвективного) частини котла, проходять безпосередньо через газохід і омиваються гарячими газами. Такі балки примусово охолоджують, пропускаючи через них повітря, а зовні їх покривають тепловою ізоляцією. Для забезпечення температурного режиму один кінець балки в таких випадках кріплять на ковзної опори.

Барабани парових котлів, колектори екранів, пароперегрівачів і економайзерів при нагріванні подовжуються, тому для попередження виникнення великих температурних напружень при розширенні їх встановлюють на спеціальні рухливі опори (наприклад, роликові), закріплені на горизонтальних балках, або підвішують до балок на сталевих хомутах або шарнірних тягах . Каркаси виготовляють з маловуглецевої сталі (в основному з СТЗ) з урахуванням їх монтажу блоками. Однак на монтажний майданчик їх поставляють зазвичай окремими елементами, хоча найбільш вигідною і прогресивною є поставка каркаса з заводу в блочному виконанні. Це виключає великий обсяг роботи по збірці блоків і покращує якість монтажу, так як в умовах монтажного майданчика вимагати більшої точності складання важче, ніж на заводі. Якісний монтаж котла залежить від точності виготовлення фундаменту, що несе основне навантаження від маси котла.

Монтаж каркаса можна розділити на два етапи: 1) підготовчі роботи, що включають перевірку правильності розмірів зібраних блоків і готовності фундаменту, підготовку такелажного оснащення і механізмів та їх установку відповідно до проекту виробництва робіт-2) монтаж каркаса, що включає транспортування блоків в зону дії вантажопідйомного механізму, строповку блоку і установку його в проектне положення, розкріплення блоку, вивірку його положення установку балок і ригелів, що з`єднують блоки каркаса між собою, зварювання вузлів каркасн са і установку елементів, які монтує розсипом. При монтажі каркаса котла для запобігання його пошкоджень не можна допускати відступів від проектних конструкцій і креслярських розмірів. При прийманні з монтажу або капітального ремонту необхідно стежити за нормальним станом і щільністю люків, гляделок, обмурівки, не допускаючи виходу газів з верхньої частини камери згоряння.