Каркасная котельная



Каркас котла

Каркас котла — это металлическая конструкция, которая воспринимает массы барабана, поверхностей нагрева, обмуровки, лестниц и площадок, а также вспомогательных элементов установки и передает их на фундамент. Котлы низкого давления и малой производительности устанавливают на раму, закрепленную непосредственно на фундаменте, или на кирпичную обмуровку. В последнем случае основным назначением каркаса является придание обмуровке котла большей устойчивости и прочности.

Современный каркас котла является сложной металлической конструкцией, и на его изготовление затрачивается большое количество металла. В котлах высокого давления масса каркаса составляет 20-25 % всей массы металла котла или 0,8-1,2 т на тонну его часовой произво дительности. Каркас котла представляет собой рамную конструкцию, выполненную из стандартных металлических профилей, изготовленных из малоуглеродистой стали марки 3, и состоит из ряда основных и вспомогательных колонн и соединяющих их горизонтальных балок, воспринимающих нагрузку от барабанов, трубной системы поверхностей нагрева, а также горизонтальных и диагональных балок, служащих для придания прочности и жесткости системе каркаса.


Каркасная котельная

На рис. 23.1 показана схема каркаса барабанного котла высокого давления. Колонны выполняют обычно из двух стальных швеллеров или двутавровых балок, жестко соединенных между собой накладками из листовой стали; колонны передают на фундамент значительные сосредоточенные нагрузки — сотни тонн. Во избежание чрезмерных удельных давлений на фундамент нижняя часть колонны снабжается башмаками, имеющими большее поперечное сечение, чем колонна. Они выполнены из листовой стали и угольников. Опорную плоскость башмаков рассчитывают на допускаемое для материала фундамента напряжение сжатия и закрепляют в фундаменте болтами или заделывают в нем. Основные горизонтальные балки приваривают к колоннам, образуя рамную систему. Несущие и распорные горизонтальные балки выполняют из стальных швеллеров, двутавров или угольников.

Когда сортамент прокатных профилей не обеспечивает необходимой прочности колонн и балок, их делают в виде сварной конструкции, составленной из ряда профилей и листовой стали. Частью каркаса являются помосты, необходимые для обслуживания котла, которые работают как горизонтальные фермы и увеличивают жесткость каркаса. Помосты выполняют из рам прокатных профилей и приваренных к ним листов рифленой стали. Лестницы между помостами выполняют из стальных полос, между которыми приварены ступени. Угол наклона лестниц не должен превышать 50° к горизонту, а их ширина должна быть не менее 600 мм.


Каркас котла рассчитывают как рамную конструкцию, работающую под статической нагрузкой от массы элементов котла и дополнительных термических напряжений, возникающих под влиянием неравномерного нагрева деталей каркаса и приваренных к ним конструкций. В целях предотвращения перегрева элементов каркаса его колонны, горизонтальные балки и фермы располагают обычно за пределами обмуровки. При установке котла вне здания должна учитываться и ветровая нагрузка на поверхности, ограничивающие котел, и передаваемая на каркас котла.

Каркасная котельная

Барабаны котла, коллекторы экранов, пароперегревателей и экономайзеров при нагреве удлиняются, и для предупреждения возникновения в них и в элементах каркаса, на которых они закрепляются, больших температурных напряжений необходимо предусмотреть возможность свободного их расширения. С этой целью барабаны устанавливают на специальных подвижных опорах, закрепленных на горизонтальных балках каркаса, или подвешивают к этим балкам.


рабаны котлов средней и большой мощности обычно устанавливают на двух-трех подвижных опорах. Конструкция такой опоры показана на рис. 23.2. При большой длине барабана, когда при установке на двух опорах прогиб его больше 10 мм, барабан подвешивают к каркасу в нескольких статически наивыгоднейших точках. Коллекторы экранов, пароперегревателей и экономайзеров крепят к каркасу шарнирными подвесками, а при малой их длине свободно опирают на скользящие опоры, закрепленные на каркасе.

kotel-kv.com

Выбор энергоносителя

  1. Наиболее выгодным с экономической точки зрения является природный газ. Ему присущи и другие достоинства: это самый экологически чистый энергоноситель. После сгорания остается минимальное количество сажи, что позволяет проводить чистку котла и дымохода реже, чем в случае использования других видов топлива. Можно хранить газ в специальной емкости — газгольдере либо подключиться непосредственно к газопроводу. Последний вариант очень выгодный, однако добиться разрешения на включение бывает чрезвычайно сложно и затратно.
  2. Жидкое топливо разрешается использовать без получения разрешения от каких-либо сторонних организаций. При проектировании участка следует иметь в виду, что потребуется обеспечить возможность подъезда заправщика к емкостям с топливом. Системы, использующие дизельное топливо, как правило, нуждаются в ежегодной чистке от накопившейся сажи (котел и дымоход). Очень важно использовать качественное ДТ, поскольку в противном случае дизельный котел будет часто ломаться и даже может выйти из строя.

  3. Твердое топливо. Это самый доступный и дешевый тип энергоносителя, но его использование сопряжено с рядом неприятных моментов. Котел в этом случае топится своими руками, а дрова нужно подкидывать вручную и постоянно. Отрегулировать температуру в случае с твердым топливом также довольно проблематично. Например, для отопления дома ночью придется иногда просыпаться и добавлять в котел дров. Котел и дымоход быстро засоряется, соответственно, нуждается в частой чистке. Твердотопливное отопление можно использовать в качестве резервного или тогда, когда другое организовать не представляется возможным.
  4. Электрические котлы абсолютно не нуждаются в отдельном помещении. Для них не требуется проводить чистку своим руками; они полностью экологичны, поскольку не производят отходов. Электрокотлы могут питаться от однофазной сети или от трехфазной. Если мощность установки превышает 12 кВт, подходит только трехфазная сеть. На ее подвод требуется получить разрешение. Недостатком такой системы является высокая стоимость электроэнергии.

Подготовка к строительству котельной своими руками в частном доме

На этапе проектирования необходимо учитывать требования нормативных актов и придерживаться определенных рекомендаций. Среди них:


  1. Необходимо сделать монтаж искусственного подогрева в помещении, где установлен котел, поскольку выделяемого им тепла обычно бывает недостаточно.
  2. Рекомендуется закупить котельное оборудование заранее — до того, как начнутся строительные работы. Такой подход даст возможность учесть требования производителя к установке котла и правильно соорудить технологические отверстия в строительных конструкциях, которые будут служить для подвода дымохода, труб и др.
  3. Нельзя делать пристройку к деревянному или любому другому дому там, где присутствуют окна или другие проемы. Для этой цели необходимо использовать глухую стену постройки либо заделать дверные, оконные проемы, которые имеются в примыкающей к котельной стене.
  4. Высота потолка в котельной должна составлять не меньше, чем 2,5 м. Допустимый внутренний объем помещения — не менее 15 м³. Площадь должна превышать 4 м².
  5. Рекомендуется выдерживать размеры котельной, которые требуются для газового котла, даже в том случае, если установка будет работать на другом виде теплоносителя.
  6. В помещении должна быть устроена вентиляция. Вытяжка должна прокачивать в час объем воздуха, в 3 раза превышающий суммарно объем помещения и количество воздуха, расходуемого на горение топлива.

Монтаж: начальные работы

По требованиям нормативной документации в котельную должен подводиться контур заземления. Для этой цели можно использовать 4 металлические трубы, которые вбиваются в почву вертикально по периметру котельной. Соединение труб выполняется посредством уголков при помощи сварки. К дому заземление подводится по стальным пруткам, диаметр которых должен составлять 12 мм.


В котельной должен быть произведен монтаж канализационного стока, который служит защитой при опорожнении системы отопления. Для этого можно сделать в полу отверстие (приямок) глубиной примерно 0,5 м. Чтобы обеспечить приток свежего воздуха для вытяжки, требуется в стене предусмотреть специальное отверстие. Его размеры выбираются, исходя из расчета 8 см² на 1 кВт мощности установки, если воздух поступает с улицы. Если воздух подводится из других внутренних помещений строения, на 1 кВт мощности должно приходиться не менее 30 см² отверстия для вентиляции. Не допускается монтаж принудительной вентиляции, если котельная работает на газу.

Нельзя соединять несущие стены с уже существующими, для котельной требуется постройка отдельных независимых стен: даже тогда, когда она примыкает к зданию. Если для подачи теплоносителя используется газопровод, необходимо в стене предусмотреть гильзу ввода, через которую будет прокладываться ведущая труба. Гильза закрепляется в стене при помощи керамзобетона. В качестве гильзы можно использовать обрезок трубы 100*100 мм. Внутренняя часть должна быть утеплена. В помещении требуется устроить естественное освещение, не менее 0,03 м² стекол на 1 м³ внутреннего объема.

Монтаж потолка своими руками в частном доме


К верхнему перекрытию главное требование заключается в том, что оно должно быть легким. Это делается для обеспечения безопасности, поскольку в случае взрыва именно верхняя часть здания примет на себя основной разрушающий удар. В результате этого энергия будет погашена разрушением только верхнего перекрытия, а не стен.

Кроме того, необходимо выдержать нормы по утеплению. Для этой цели можно воспользоваться теплоотражающей пленкой, обшить потолок листами КВЛ или ГКЛ. Котельная должна обладать огнестойкостью на уровне 0,75 часа и не допускать распространения огня по конструкции. Для этого требуется правильно выбирать строительные , и использовать обработку огнеуязвимых частей котельной специальным составом.

Монтаж отделочных материалов в деревянном или другом доме

По требованиям нормативной документации пол должен быть выровнен, а стены оштукатурены. Желательно сделать водопроницаемым нижнюю часть помещения. Это позволит минимизировать негативные последствия в результате возможной аварии в системе отопления.

На этапе отделочных работ можно дополнительно повысить теплоизоляционные и шумоизоляционные свойства котельной. Для этого может использоваться монтаж панелей ПВХ или отражающих ТИМ.

1poteply.ru

котельная в частном доме


Одна из важнейших задач, с которой сталкиваются все владельцы частных домов – это отопление дома. Существует множество вариантов отопления загородного дома, и один из них – это отопление природным газом. Если это и ваш вариант, то данная статья будет полезна для вас.

Вокруг темы устройства газовой котельной в частном доме зачастую возникают различные споры: о наличии окон и дверей, размерах котельной, ее расположению. Чтобы развеять сомнения на этот счет, давайте заглянем в инструкцию МинСтроя России МДС 41-2.2000 «ИНСТРУКЦИЯ ПО РАЗМЕЩЕНИЮ ТЕПЛОВЫХ АГРЕГАТОВ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫХ ДЛЯ ОТОПЛЕНИЯ И ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ ОДНОКВАРТИРНЫХ ИЛИ БЛОКИРОВАННЫХ ЖИЛЫХ ДОМОВ»:

Общие положения (помещение котельной топочной)

1. В качестве источников тепловой энергии должны приниматься автоматизированные теплогенераторы полной заводской готовности с температурой теплоносителя — воды до 115° С и давлением теплоносителя до 1,0 МПа отечественного или зарубежного производства, имеющие разрешение на применение РОСТЕХНАДЗОРа.

2. Размещение тепловых агрегатов предусматривается:

  • на кухне при мощности теплового агрегата для отопления до 60 кВт включительно, независимо от наличия газовой плиты и газового водонагревателя;
  • в отдельном помещении на любом этаже (в том числе в цокольном или подвальном) при суммарной мощности для систем отопления и горячего водоснабжения до 150 кВт включительно;
  • в отдельном помещении первого, цокольного или подвального этажа, а также в помещении, пристроенном к жилому дому, при их суммарной мощности для системы отопления и горячего водоснабжения до 350 кВт включительно.

Планировочные и конструктивные решения котельной

1. При размещении на кухне газовой плиты, проточного водонагревателя для горячего водоснабжения и теплового агрегата для отопления мощностью до 60 кВт помещение кухни должно отвечать следующим требованиям:

  • высота не менее 2,5 м;
  • объем помещения не менее 15 м3 плюс 0,2 м3 на 1 кВт мощности теплового агрегата для отопления;
  • в кухне должна предусматриваться вентиляция из расчета — вытяжка в объеме 3-кратного воздухообмена помещения в час, приток в объеме вытяжки плюс количество воздуха на горение газа;
  • кухня должна иметь окно с форточкой. Для притока воздуха следует предусматривать в нижней части двери решетку или зазор с живым сечением не менее 0,025 м2;

2. При размещении тепловых агрегатов суммарной мощностью до 150 кВт в отдельном помещении, расположенном на любом этаже жилого здания, помещение должно отвечать следующим требованиям:

  • высота не менее 2,5 м;
  • объем и площадь помещения проектируются из условий удобного обслуживания тепловых агрегатов и вспомогательного оборудования, но не менее 15 м3;

  • помещение должно быть отделено от смежных помещений ограждающими стенами с пределом огнестойкости 0,75 ч, а предел распространения огня по конструкции равен нулю;
  • естественное освещение — из расчета остекления 0,03 м2 на 1 м3 объема помещения;
  • в помещении должна предусматриваться вентиляция из расчета — вытяжка в объеме 3- кратного воздухообмена помещения в час, приток в объеме вытяжки плюс количество воздуха на горение газа;

3. При размещении тепловых агрегатов суммарной мощностью до 350 кВт в отдельном помещении на первом этаже, в цокольном или подвальном этаже жилого здания помещение должно отвечать следующим требованиям:

  • высота не менее 2,5 м;
  • помещение котельной должно быть отделено от смежных помещений ограждающими стенами с пределом огнестойкости 0,75 ч, а предел распространения огня по конструкции равен нулю;
  • естественное освещение — из расчета остекления 0,03 м2 на 1 м3 объема помещения;
  • в помещении должна предусматриваться вентиляция из расчета — вытяжка в объеме 3- кратного воздухообмена помещения в час, приток в объеме вытяжки плюс количество воздуха на горение газа;
  • объем и площадь помещения проектируются из условий удобного обслуживания тепловых агрегатов и вспомогательного оборудования;
  • помещение должно иметь выход непосредственно наружу. Допускается предусматривать второй выход в помещение подсобного назначения, дверь при этом должна быть противопожарной 3-го типа;

4. При размещении тепловых агрегатов суммарной тепловой мощностью до 350 кВт в пристройке к жилым зданиям помещение пристройки должно отвечать следующим требованиям:

  • пристройка должна размещаться у глухой части стены здания с расстоянием по горизонтали от оконных и дверных проемов не менее 1 м;
  • стена пристройки не должна быть связана со стеной жилого здания;
  • ограждающие стены и конструкции пристройки должны иметь предел огнестойкости 0,75 ч, а предел распространения огня по конструкции равен нулю;
  • высота помещения котельной не менее 2,5 м;
  • объем и площадь помещения котельной проектируются из условий удобного обслуживания теплогенераторов и вспомогательного оборудования; — естественное освещение — из расчета остекления 0,03 м2 на 1 м3 объема помещения;
  • в помещении должна предусматриваться вентиляция из расчета — вытяжка в объеме 3- кратного воздухообмена помещения в час, приток в объеме вытяжки плюс количество воздуха на горение газа;
  • окна и двери котельного помещения должны открываться наружу;

При желании можно конечно оспаривать эти нормы, и даже найти документы, где требования будут отличаться от этих. Но лучше не идти напролом доказывая это газовщикам, т.к. в большинстве случаев они итак идут навстречу и находится компромиссное решение. Существуют конечно и прецеденты, когда за несоблюдение данных норм представители газовых компаний не дают разрешения на ввод в эксплуатацию газовой котельной, пока все не будет приведено в соответствие требованиям. Но повторюсь, это бывает нечасто и как правило связано с дополнительными внешними факторами, такими как очень плотная застройка, многоквартирный или многоэтажный дом и т.д.

Поэтому, во избежание разного рода неприятностей, рекомендую заранее обратиться к местным представителям газовой компании, и получить письменные требования к устройству котельной. Оптимально, если газовщики смогут прямо на планировке вашего дома указать места ввода газа, установки котла, требования по размерам и расположению дверей и окна и т.д.

Таким образом, вы не только избавите себя от волокиты с получением разрешения от газовщиков, но и от возможных трудностей, связанных с изменением планировки дома. На этапе строительства или по завершении его, это может привести к значительным затратам и нежелательным изменениям планировки, а иногда и вовсе невозможно.

Из практики строительства домов и подключения их к газу, могу сказать, что в большинстве случаев нормы более лояльные. Я знаю, что во все наши проекты устанавливали котлы, и в проекте КД-1 с высотой потолка всего 2,3м, и в проекте КД-2 с размером котельной по проекту всего 10м3. Надо понимать, что и многие дома, газифицированные ещё в прошлом веке, в большинстве своем не подходят под новые нормы, и при этом никто не требует переделки их под новые нормы.

Основное что желательно соблюсти это процент остекления — стандартное окно, обычно 1х1м, а также вентиляцию в стену для котла и для самого помещения. Ну и само-собой установить максимально надёжное оборудование, следить за ним и обслуживать согласно рекомендаций газовщиков и производителя. И тогда, я уверен, у вас в доме будет тепло и безопасно!

karkasdom.info

Основные требования

СхемаСхема

В одном помещении котельной можно использовать максимум два котла. Приточно-вытяжная вентиляция, а соответственно и дымоход, должны соответствовать мощности и конструкции установленного агрегата для отопления жилой площади.

Нельзя хранить в котельной какие бы то ни было горючие материалы и вещества!

Котельную можно отделать плиткойКотельную можно отделать плиткой

Стены можно построить из бетона или кирпича. Пол может быть покрытым металлическим листом, на него также можно уложить керамогранитную плитку или же просто оставить бетонным. Что касается стен, то их можно облицевать негорючей минеральной штукатуркой или кафельной плиткой. Дверь котельной должна обладать противопожарными свойствами. Вокруг котла всегда должно оставаться достаточное пространство для удобства эксплуатации и обслуживания. Величина помещения для котла определяется в технической документации. Из этой статьи вы узнаете, как построить котельную универсальную, отдельностоящую.

Строительство отдельностоящей котельной

Монтаж контура заземленияМонтаж контура заземления

Вначале следует позаботиться о наличии домового контура заземления. Для этого вбейте в грунт 4 металлических трубы, имеющих диаметр 57 мм, по периметру. Глубина вбивания составляет 3 м, после этого трубы нужно соединить между собой, сделать это можно при помощи сварки. Сделайте связь с заземлением домового контура при помощи соединения стальными прутками, имеющими диаметр 12 мм.

Заземляющий контурЗаземляющий контур

Вариант заземленияВариант заземления

После того как ленточный фундамент будет готов, можно приступать к возведению несущих стен, при этом в нижней или же верхней части стены важно предусмотреть отверстие для вентиляции. Котельная должна иметь собственные стены, представляющие собой отдельную несвязанную с домом конструкцию. Чтобы не допустить каких-либо оплошностей, купите оборудование для отопления дома, в паспорте которого прописаны основополагающие требования к постройке.

Вентиляция в котельнойВентиляция в котельной

Безопасность жизни людей зависит от того, насколько четко котельная соответствует требованиям!

Теперь следует провести установку участка газопровода до опуска. Стоит заметить, что сам опуск делают только специалисты соответствующей организации. Однако отверстие предусмотрите заранее во время строительства котельной. Если помещение должно быть большим, то в нем лучше сделать два небольших окна. Это предоставит возможность при необходимости хорошо проветрить помещение. Кроме того, таким способом организуют более равномерное естественное освещение котельной.

При строительстве котельной крайне важно предусмотреть обустройство вентиляции. Для этого в верхней части несущей стены сделайте отверстие. Стоит заметить, что вентиляция может быть не только верхней, но и нижней. Эффективней всего сделать комбинированную систему вентилирования.

В котельной с котлом, работающим на газу, нельзя устанавливать принудительную вентиляционную систему. Минимальная ширина входной двери тоже имеет значение, она не должна быть уже, чем 80 см.

Устройство верхнего перекрытия

ПотолокПотолок

При аварии перекрытие будет служить клапаном, который обезопасит конструкцию от взрыва, а это означает, что оно должно быть легким. Нельзя думать, что оно будет холодным. К лагам надо будет прикрепить подшивной потолок. Его сделайте из досок, толщиной в 30 мм. После этого, необходимо уложить битуминизированную бумагу, на которую после следует насыпать слой опилок. Потолок изнутри отделайте теплоизоляционным материалом, имеющим толщину 4 мм. А потом установите обрешетку.

Доски и обрешетка должны быть обязательно обработаны огнебиозащитными средствами.

Отделка стен котельнойОтделка стен котельной

После того как строительство самого здания котельной завершено, нужно ее оформить, проведя отделочные работы. Все стены оштукатурьте, а пол выровняйте.

Особенности отделки

Внутренняя отделка должна быть качественной.

  • Стены. По периметру обклейте их теплоизоляционными материалами. Установите бруски для воздушных зазоров. На бруски в дальнейшем и будет закреплена панель ПВХ.
  • Пол. Его можно оставить цементным, но если вы хотите соблюдать в этом помещении чистоту, то лучше положить на пол керамогранитную плитку.

Отделка полаОтделка пола

Для обустройства бесперебойной работы двухконтурного котла, следует предусмотреть место для подвода к котлу холодной воды и, соответственно, вывода от него к дому горячей воды.

Если установлен электрический котел

ЭлектрокотелЭлектрокотел

Электрический котел – это наиболее безопасный агрегат для обогрева дома. Теплоноситель в этом котле не выделяет продуктов сгорания, а, значит, и вентиляция для его обустройства не нужна. Электрические котлы просты в установке, за ними легко ухаживать и обслуживать. КПД электрокотла во многих случаях достигает 99%. Агрегаты работают практически бесшумно. Недостаток котла – полная зависимость от электроснабжения. Кроме того, для дома, площадью 200 м2, необходим котел мощностью 20 кВт.

Особенности помещения под монтаж твердотопливного котла

Твердотопливный котел установкаТвердотопливный котел установка

Взрывоопасность твердотопливных котлов сводится к минимуму, поэтому и требований к помещениям, предназначенным для их установки, предъявляется немного. Топливо к котлу нужно догружать регулярно, а значит, и доступ к нему должен быть всегда свободным. Расстояние между стеной и агрегатом должно быть не меньше 10 см. На полу перед топкой укладывают стальной лист. Пол, равно как и стены, должен быть отделан негорючими материалами. Окно для котельной с твердотопливным котлом рассчитывается в соответствии с такой формулой: на 1 кВт мощности котла необходимо 8 см2 площади окна.

Перед топкой необходим стальной листПеред топкой необходим стальной лист

Что касается дымохода, то для его прочистки и проверки следует обеспечить специальные отверстия. Шахта дымохода должна иметь минимум колен и одинаковое сечение по длине. Поверхность дымохода важно оштукатурить изнутри или вставить в шахту асбестоцементную трубу.

Требования к помещению котельной с газовым котлом

Газовый котелГазовый котел

  1. Площадь котельной должна быть не меньше 6 м2, притом что ее объем не может быть меньше 15 м3.
  2. Обязательно в помещении котельной должна быть установлена естественная вентиляция.
  3. Высота в газовой котельной должна составлять минимум 2,5 м.
  4. Окно должно иметь площадь минимум 0,5 м2.
  5. Для аварийных стоков и сбора конденсата нужно подвести котельную к канализации.
  6. Дымоходная труба должна находиться выше конька крыши. Дымоход должен быть оборудован дополнительными каналами для чистки.
  7. Важно установить газовый котел так, чтобы вокруг него было свободное пространство для удобной эксплуатации.

Схема подключения коммуникацийСхема подключения коммуникаций

Теперь вы знаете, как сделать котельную в доме. Очень важно соблюдать все требования. В таком случае агрегаты будут работать исправно, не представляя опасности для домочадцев.

kakpravilnosdelat.ru

Каркас.Каркасом котла называ­ют металлическую конструкцию, которая поддерживает барабан, поверх­ности нагрева, обмуровку, лестницы и площадки, а также вспомогатель­ные элементы агрегата и передает их вес на фундамент. Котлы низкого давления и малой производи­тельности устанавливаются на раму, закрепленную непосредственно на фундаменте, или кирпичную обмуров­ку, и тогда основным назначением каркаса является придание обмуровке парогенератора большей устойчивости и прочности. Каркас современного котла является сложной ме­таллической конструкцией, и на его изготовление затрачивается большое количество металла. В котлах высокого давления масса каркаса составляет 20 — 25 % всей массы металла котла, или 0,8 — 1,2 т на тонну его часовой производитель­ности. Каркас представляет собой рамную конструкцию, выполненную из стандартных металлических про­филей, изготовленных из малоуглеро­дистой стали марки Ст.3, и состоит из ряда основных и вспомогательных колонн и соединяющих их горизон­тальных балок, воспринимающих на­грузку от барабанов, трубной системы поверхностей нагрева, а также гори­зонтальных и диагональных балок, служащих для придания прочности и жесткости системе каркаса.

На рис. 67 показана схема кар­каса барабанного котла высокого давления.

Колонны выпол­няются обычно из двух стальных швеллеров или двутавровых балок, жестко соединенных между собой накладками из листовой стали; колонны пере­дают на фундамент значительные сосредоточенные нагрузки — сотни тонн. Во избежание чрезмерных удельных давлений на фундамент колонны снаб­жаются башмаками (рис. 68), выполненными из листовой стали и угольников. Опорная плоскость башмаков рассчитывается на допускаемое для материала фундамента напряже­ние сжатия и закрепляется в фунда­менте болтами или заделывается в нем. Основные горизонтальные балки при­вариваются к колоннам и образуют вместе с ними рамную систему. Не­сущие и распорные горизонтальные балки выполняются из стальных швел­леров, двутавров или угольников.

Когда сортамент прокатных про­филей не обеспечивает необходимой прочности колонн и балок, их делают в виде сварной конструкции, состав- ленной из ряда профилей и листовой стали. Частью каркаса являются помосты, необходимые для обслужива­ния котла, которые рабо­тают как горизонтальные фермы и увеличивают жесткость каркаса. По­мосты выполняются из рам прокатных профилей и приваренных к ним листов рифленой стали. Лестницы между по­мостами выполняются из стальных по­лос, между которыми приварены сту­пени. Угол наклона лестниц не должен превышать 50° к горизонту, а их ширина должна быть не менее 600 мм.

Каркасная котельная

Рис. 67. Схема каркаса котла:

1 – колонны; 2 – несущие потолочные балки; 3 – ферма;

4 – ригель; 5 – стойки

Каркас рассчитывается как рам­ная конструкция, работающая под статической нагрузкой от веса эле­ментов парогенератора и дополнитель­ных термических напряжений, воз­никающих под влиянием неравномер­ного нагрева деталей каркаса и при­варенных к ним конструкций. В це­лях предотвращения перегрева эле­ментов каркаса его колонны, гори­зонтальные балки и фермы распола­гаются обычно за пределами обмуров­ки. При установке парогенератора вне здания должна учитываться и ветровая нагрузка на поверхности, ограничивающая парогенератор и пе­редаваемая на каркас. Барабаны котла, коллекторы экранов пароперегревателей и водяных экономайзеров при нагревеудлиняются, и для предупреждения возникновения в них и в элементах каркаса, на которых они закрепля­ются, больших температурных напря­жений необходимо предусмотреть возмож-ность свободного их расширения. С этой целью барабаны устанавливаются на специальных подвижных опорах, закрепленных на горизонтальных балках каркаса, или подвешиваются к этим балкам. Барабаны котлов средней и большой мощности обычно устанавливаются на двух под­вижных опорах. Конструкция такой опоры показана на рис. 69.

Каркасная котельная

При большой длине барабана, когда при установке на двух опорах прогиб его больше 10 мм, барабан подвешивают к каркасу в нескольких статически наивыгоднейших точках. Коллекторы экранов, пароперегревателей и водяных экономайзеров крепятся к каркасу шарнирными подвесками, а при малой их длине свободно опираются на сколь­зящие опоры, закрепленные на кар­касе.

Назначение и требования к обмуровке. Обмуровкой котла называют систему ограждений, отделяющих топочную камеру и газоходы от окружающей среды. Основным назна­чением обмуровки являются направ­ление потока продуктов сгорания, а также тепловая и гидравлическая его изоляция от окружающей среды. Тепловая изоляция необходима для уменьшения потерь теплоты в окружаю­щую среду и для обеспечения допу­стимой температуры наружной поверх­ности обмуровки, которая по усло­виям безопасной работы персонала не должна превышать 55 °С. Гидрав­лическая изоляция необходима для предотвращения присосов холодного воздуха в газоходы или выбивания продуктов сгорания при разнице дав­лений в газоходах и снаружи, которая имеет место при работе котла с разрежением или с давлением в га­зовом тракте.

Элементы обмуровки котла работают в различных условиях. Наружная поверхность обмуровки имеет низкую и относительно постоянную температуру, внутренняя ее поверхность находится в области вы­сокой и переменной температуры, сни­жающейся по ходу потока газов. По направлению потока газов разрежение в газоходах увеличивается, а давление при работе парогенератора под наддувом уменьшается. Различны и нагрузки на элементы обмуровки от ее веса и внутренних напряжений, возникающих при неодинаковых температур-ных удлинениях ее частей.

В наиболее тяжелых условиях находится внутренняя часть обмуровки топки, подвергающаяся воз­действию высокой температуры более 1600 °С, а при сжигании твердого топлива также химическому и механическому воздействию шлака и золы. В результате взаимодействия мате­риала обмуровки со шлаком, а также механического износа шлаком и золой происходит разрушение обмуровки.

Конструкция обмуровки. Соответственно назначению и ус­ловиям работы к обмуровке предъяв­ляются следующие основные требова­ния: малая теплопроводность, герметичность, механическая прочность и термическая устойчивость. Кроме то­го, конструкция обмуровки должна быть простой и не требовать больших затрат труда и времени на ее изготов­ление и монтаж.

Ранее обмуровка парогенераторов выполнялась только из красного и огнеупорного кирпича, из которого выкладывались ее стены и своды, скрепляемые стальными балками и стяжными болтами. Обмуровка современных парогенераторов представляет собой комбинированную систему, вы­полненную из кирпича, огнеупорных плит, изоляционных материалов, металлических скрепляющих частей, уп­лотняющих обмазок, металлической обшивки и других элементов. Кон­струкция обмуровки изменяется и совершенствуется по мере развития парогенераторо-строения и производства огнеупорных изделий и изоляционных материалов.

Обмуровки в зависимости от кон­струкции и способа крепления могут быть разделены на следующие типы (рис. 70):

а) стеновая кирпичная обмуровка, опирающаяся непосредственно на фун­дамент;

б) облегченная обмуровка, выпол­няемая из огнеупорного и диатомитового кирпича, изоляционных плит и стальной обшивки, закрепленная на каркасе парогенератора с помощью металлических конструкций;

в) легкая обмуровка, выполняемая из шамотобетонных или жаростойких бетонных плит, теплоизоляционных плит и металлической обшивки или уплотнительной обмазки.

Показатели указанных типов обму­ровок характеризуются следующими данными:

  Стеновая обмуровка Облегченная обмуровка Легкая обмуровка
Общая толщина, мм 500-600 200-500 100-200
Удельная масса, кг/м2 600-1000 200-600 100-200
       

Стеновая обмуровка применяется для парогенераторов малой мощности при высоте стен не более 12 м. При большей высоте обмуровка становится механически ненадежной. В этом случае она выполняется в виде наружной облицовки из красного кирпича толщиной 1-1,5 кирпича и внутренней футеровки из огнеупорного кирпича, которая в области неэкранированной топки должна иметь толщину 1-1,5 кирпича, а в газоходах с температурой 600-700 °С – не менее 0,5 кирпича (рис. 70а).

При относительно больших размерах топочной камеры и вы­сокой температуре ее стенок для пре­дотвращения нарушения связи между слоями огнеупорного и красного кир­пича кладку разделяют на участки и разгружают футеровку по высоте (рис. 70б).

Для уменьшения потерь тепла через обмуровку между облицовкой и футеровкой иногда оставляют каналы, которые засыпают сыпу­чим изоляционным материалом — ин­фузорной землей, молотым шлаком и т.п. Для предупреждения возник­новения разрушающих кладку внут­ренних температурных напряжений, возникающих в условиях ее неравно­мерного нагрева, в стенах кладки предусматриваются температурные швы, заполненные асбестовым шну­ром, которые обеспечивают возмож­ность ее свободного расширения.

Облегченные обмуровки ранее при­менялись в парогенераторах средней мощности. Конструкция облегченной обму­ровки показана на рис. 70в. Обмуровка выполняется из двух или трех слоев различных материалов общей толщиной до 500 мм. Внутренний огне­упорный слой – футеровка – имеет тол­щину 113 мм, а при малой степени эк­ранирования 230 мм, средний изоля­ционный слой из диатомитового кир­пича – 113 мм, облицовочный слой из совелитовых плит 65-150 мм. Средний изоляционный слой часто выполня­ется из совелитовых плит толщиной 100 мм, заменяющих диатомитовый кирпич. Уменьшение толщины и массы обмуровки позволило опирать ее непо­средственно на каркас, в результате чего стало возможным выполнять ее любой высоты, устанавливая через 1-1,5 м разгрузочные пояса. При этом вся стенка делится на ряд яру­сов, каждый из которых опирается на чугунные или стальные кронштейны, укрепленные на каркасе парогенера­тора. Для обеспечения возможности свободного расширения между крон­штейном и кладкой предусматриваются горизонтальные температурные швы, заполненные асбестовым шну­ром.

В некоторых конструкциях для предотвращения обрушений футеров­ки применяются специальные крепле­ния вертикальных ярусов к каркасу с помощью чугунных крюков. Снару­жи обмуровка обшивается стальными листами или защищается газонепро­ницаемой штукатуркой (рис. 70 г).

Каркасная котельная

Рис. 70. Конструкции обмуровок вертикальных стен:

а, бмассивная, свободно стоящая: 1 – разгрузочные пояса;

2 – футеровка; в – облегченная накаркасная: 1 – стальные или

чугунные кронштейны; 2 – фасонный шамотный кирпич;

3 – горизонтальный температурный шов; 4 – фасонный шамотный

кирпич; 5 – шамотный кирпич; 6 – фасонный шамотный кирпич;

7 – чугунный крюк; 8 – горизонтальные трубы, закрепленные на

каркасе; 9 – легковесный теплоизолирующий кирпич или

теплоизоляционная плита; 10 – наружная металлическая обшивка;

11 – разгрузочные и притягивающие пояса; г – щитовая обмуровка:

1 – первый слой щита из огнеупорного бетона; 2 – стальная сетка;

3, 4 – термоизолирующие плиты; 5 – газоплотная обмазка

Легкая обмуровка накаркасного типа выполняется из щитов, состоя­щих из двух слоев теплоизолирующих материалов, защищенных со стороны омывающих их газов слоем жароупор­ного бетона. Металлическая рамка щитов такой обмуровки крепится к каркасу парогенератора. Применя­ются также плиты размером 1000х500 мм и 1000х1000 м из известково-кремнеземистых материалов, покрытых со стороны газов жароупорным шамотобетоном. Плиты, предназначенные для установки в незащищенных трубами местах с более высокой температурой, имеют большую толщину и массу. Для передачи их массы на каркас предусматриваются дополнительно закладные чугунные кронштейны. Накаркасная обмуровка применяется преимущественно в об­ласти пароперегревателей, газопово­ротных камер и конвективной шахты парогенераторов большой мощности. В топках накаркасную обмуровку применяют на прямых стенках. До­стоинствами накаркасной конструк­ции обмуровки являются ее неболь­шая масса и существенное облегчение монтажных работ. Однако при такой обмуровке затрудняются ее ремонт и обеспечение плотности.

Натрубная обмуровка (рис. 71) выполняется в виде отдельных слоев, последовательно наносимых в пластич­ном состоянии на трубы экранов и других поверхностей нагрева или в виде плит-панелей с огнеупорным и теплоизоляционным слоями, устанав­ливаемых на балки жесткости, закрепленные на трубах.

В этом случае панели изготавливаются на заводе, а жароупорный слой может быть нанесен в пластичном состоянии на тру­бы экрана вручную. Для натрубной обмуровки топочной камеры несущими элементами являются трубы экранов, и в результате тепловых удлинений обмуровка перемещается вместе с ними.

Разновидностью натрубной обму­ровки являются применяемые в топке зажигательные пояса.

Каркасная котельная

Рис. 71. Натрубная обмуровка:

1 – слой хромитовой массы; 2 – стальная сетка;

3,4 – термоизолирующие плиты; 5 – газоплотная обмазка

studopedia.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.