CZ9353U1

CZ9353U1 - Vyzdívka fluidního topeniště

Info

Publication number: CZ9353U1
Application number: CZ994199U
Authority: CZ
Inventors: Milan Ing Ptacek
Original assignee: Ptacek Milan
Priority date: 1997-01-21
Filing date: 1997-01-21
Publication date: 1999-11-19

Description

Technické řešení se týká vyzdívky fluidního topeniště.

Dosavadní stav techniky

Každý klasický a zvláště fluidní kotel, případně jeho fluidní topeniště, si musí chránit ocelové části kotle před účinky vysokého žáru a otěru ochrannou vyzdívkou, která zároveň plní funkci akumulace tepla. Obvykle bývá vyzdívka takového fluidního topeniště tvořena vyzdívkou z klasických šamotových cihel. Vzhledem k tomu, že kotle musí být často, někdy i denně, odstavovány z provozu, dochází ke změnám teploty šamotové vyzdívky až o 850 °C. Vzhledem k rozdílným dilatacím a pracovním teplotám vyzdívky a ocele, musí mít vyzdívka dilatační spáry, přičemž cihelná šamotová vyzdívka má navíc spáry i mezi cihlami. Při změně teplot a tím i změně rozměrů cihel a spár dochází vlivem schopnosti vnikání fluidní vrstvy do všech skulinek a spár k postupnému narušování vyzdívky, jejímu vybulování a postupně i k její destrukci. Fluidní vrstva se ve vznosu chová jako abrazivní voda a způsobuje tak silnou abrazi vyzdívky.

Z tohoto důvodu se vyzdívky z obyčejných šamotových cihel začaly nahrazovat šamotovými cihlami z tvrzeného šamotu, dále i zámkovými cihlami z tvrzeného šamotu, případně byly zkoušeny korundové vyzdívky.

Všechna tato řešení s postupným vylepšováním vyzdívky zvláště proti otěru nesnášela denní odstavování, spojené s vychlazením a najížděním kotle.

Podstata technického řešení

Tuto nevýhodu zvětší části odstraňuje navržené řešení vyzdívky fluidního topeniště podle technického řešení, jehož podstatou je, že tato vyzdívka je tvořena k ocelové stěně topeniště přiloženou vrstvou volně cpané sibralové vaty, na této vrstvě uspořádanou vrstvou sibralových desek a na nich uspořádanou vrstvou žárobetonu řady LCC, kde všechny jmenované vrstvy jsou ukotveny soustavou žáruvzdorných kotev, připevněných k ocelově stěně topeniště. Žárobeton řady LCC obsahuje s výhodou 42 až 52 hmotnostních % A1₂O₃,52 až 40 hmotnostních % SiO₂,3 až 0,8 hmotnostních % Fe₂O₃ a 2,2 až 1,9 hmotnostních % CaO. Žáruvzdorné kotvy jsou s výhodou přivařeny k ocelové stěně topeniště s vzájemným odstupem v rozmezí od 100 do 150 mm a jsou vytvořeny z pásového materiálu, který je v části vzdáleně od ocelové stěny topeniště nastřižen a nastřižené konce jsou vyhnuty do tvaru písmene V, přičemž plochy pásového materiálu žáruvzdorných kotev jsou střídavě vůči sobě pootočeny o 90°. Tyto žáruvzdorné kotvy mohou být s výhodou natřeny asfaltovým lakem. Tloušťka sibralových desek je u výhodného provedení vyzdívky v rozmezí od 30 do 50 mm, zatímco tloušťka vrstvy žárobetonu řady LCC je s výhodou v rozmezí od 80 do 120 mm. Sibralová deska je u jiného příkladného provedení na straně přivrácené k žárobetonu řady LCC natřena vodním sklem a od vrstvy žárobetonu řady LCC může být s výhodou oddělena polyetylenovou fólií. Žárobeton řady LCC je přitom ve výhodném provedení vytvořen v deskách o rozměrech od 450 do 700 mm se zalomenými pracovními spárami aje od horního trámce oddělen sibralovým papírem, přilepeným k hornímu trámci a natřeným vodním sklem.

Přehled obrázků na výkresech

Vyzdívka fluidního topeniště bude dále podrobněji popsána podle přiložených výkresů, kde na obr. 1 je částečný svislý řez fluidním topeništěm s vyzdívkou podle technického řešení, na obr. 2 je částečný vodorovný řez fluidním topeništěm s vyzdívkou podle technického řešení, na obr. 3

-1 CZ 9353 U1 je jiný detail částečného svislého řezu fluidním topeništěm s vyzdívkou podle technického řešení, na obr. 4 je detail D řezu fluidním topeništěm s vyzdívkou z obr. 2 podle technického řešení, na obr. 5 je pohled na příkladné provedení kotvy podle technického řešení, na obr. 6 je pohled na příkladné provedení kotvy z obr. 5 podle technického řešení, pootočené okolo své podélné osy o 90° a na obr. 7 je graf závislosti teploty na čase při vysoušení a temperování vyzdívky podle technického řešení.

Příklady provedení technického řešení

Z přiložených výkresů je patrná konstrukce příkladného provedení vyzdívky fluidního roštu podle technického řešení. Žáruvzdorné kotvy I, což jsou kotvy zhotovené ze žáruvzdorného materiálu, jsou střídavě otočené okolo své podélné osy o 90° a jsou navařeny s roztečí 100 - 150 cm na ocelovou membránovou stěnu 2 fluidního topeniště. Žáruvzdorné kotvy I jsou natřeny asfaltovým lakem a jejich rozevřené konce 3 jsou zality do níže popsané vrstvy žárobetonu 4. Stěny vyzdívky jsou v popisovaném příkladném provedení vyzdívky fluidního topeniště vyzděny tak, že vytvářejí vrstvy v tomto sledu: Na ocelové membránové stěně 2 topeniště je na vrstvě sibralové vaty 5 čtyřicetimilimetrová sibralová deska 6, na ní stomilimetrová vrstva žárobetonu 4 řady LCC typu 1300, 1400, 1450, 1500, 1600 nebo 1700, přičemž sibralová deska 6 je ze strany od žárobetonu 4 natřena vodním sklem. V jiném příkladném provedení je sibralová deska 6 oddělena od žárobetonu 4 polyetylenovou fólií. Jako žárobetonu 4 se používá nízkocementového žárobetonu majícího vysoké mechanické vlastnosti i v oblasti teplot 800 - 850°, který je zvláště odolný vůči abrazi taveninami strusek, agresivních složek paliv, popela a pod.

Chemické složení žárobetonu 4 je následující: AI2O3 v množství 42 - 52 hmotnostních %, SiO₂v množství 52 - 40 hmotnostních %, Fe₂C>3 v množství 3 - 0,8 hmotnostních %, CaO v množství 2,2 - 1,9 hmotnostních %. Objemová hmotnost tohoto žárobetonu 4 po vysušení při 105 °C je 2200 až 2320 kg/m³ a jeho pevnost v tlaku je po vysušení při 105 °C minimálně 55 až 65 MPa, po vysušení při 800 °C minimálně 65 až 85 MPa.

Žárobetonová vyzdívka je vytvořena jako žárobetonové pouzdro, které je rozděleno na bloky 7 zalomenými pracovními spárami 8. Velikost jednotlivých bloků 7 je v příkladném provedení 450 až 700 mm. Pracovní spáry 8 jsou bez jakékoliv výplně. Při výrobě žárobetonové vyzdívky se betonáž provádí po jednotlivých blocích 7, a to s výhodou vždy ob jeden blok 7. Od horního trámce 9 bude vnitřní pouzdro odděleno sibralovým papírem 10, přilepeným před betonáží tmelem Alu -150 a natřeným vodním sklem.

Vysoušení a temperování může být zahájeno za 4 dny po ukončení betonáže a proběhne podle vysoušeči křivky, znázorněné na obr. 7.

Kvalita navrhovaného řešení byla odzkoušena devítiměsíěním provozem s denním odstavováním a najížděním kotle. Za tuto dobu vyzdívka nezaznamenala žádných úbytků nebo destrukčních změn.

Vyzdívka je velmi odolná vůči abrazi fluidní vrstvou, nemá prakticky žádné viditelné dilatační spáry, do kterých by se mohly dostat částice fluidní vrstvy a mohly tak způsobit destrukci vyzdívky z dilatačních spár. Dilatace, které přece jen vznikají vlivem teplot jsou eliminovány vlastní konstrukcí a vlastnostmi vyzdívky, tj. především pracovními spárami bez výplní, soustavou mikrotrhlin, které se po vysoušení či vypálení vytvoří ve stěnách žárobetonu, vlastní ocelovou konstrukcí - kotvením žárobetonu 4 v ocelové membránové stěně 2 fluidního topeniště.

Claims

NÁROKY NA OCHRANU

1. Vyzdívka fluidního topeniště spískovou oxidační stacionární fluidní vrstvou, vyznačující se tím, že je tvořena vrstvou žárobetonu (4) řady LCC, ukotvenou soustavou žáruvzdorných kotev (1) k ocelové membránové stěně (2) topeniště.
2. Vyzdívka fluidního topeniště podle nároku 1, vyznačující se tím, že mezi ocelovou membránovou stěnou (2) topeniště a vrstvou žárobetonu (4) řady LCC je vložena vrstva volně cpané sibralové vaty (5), na níž je uspořádána vrstva sibralových desek (6).
3. Vyzdívka fluidního topeniště podle nároku 1, vyznačující se tím, že žárobeton (4) řady LCC obsahuje 42 až 52 hmotnostních % A1₂O₃,52 až 40 hmotnostních % SiO₂,3 až 0,8 hmotnostních % Fe₂O₃ a 2,2 až 1,9 hmotnostních % CaO.
4. Vyzdívka fluidního topeniště podle nároku 1, vyznačující se tím, že žáruvzdorné kotvy (1) jsou přivařeny k ocelové membránové stěně (2) topeniště s vzájemným odstupem v rozmezí od 100 do 150 mm.
5. Vyzdívka fluidního topeniště podle nároku 1, vyznačující se tím, že žáruvzdorné kotvy (1) jsou vytvořeny z pásového materiálu, kteiý je v části vzdálené od ocelové membránové stěny (2) topeniště nastřižen a rozevřené konce (3) jsou vyhnuty do tvaru písmene V, přičemž plochy pásového materiálu žáruvzdorných kotev (1) jsou střídavě vůči sobě pootočeny o 90°.
6. Vyzdívka fluidního topeniště podle nároku 1, vyznačující se tím, že žáruvzdorné kotvy (1) jsou natřeny asfaltovým lakem.
7. Vyzdívka fluidního topeniště podle nároku 1, vyznačující se tím, že tloušťka sibralových desek (6) je v rozmezí od 5 do 50 mm.
8. Vyzdívka fluidního topeniště podle nároku 1, vyznačující se tím, že tloušťka vrstvy žárobetonu (4) řady LCC je v rozmezí od 80 do 120 mm.
9. Vyzdívka fluidního topeniště podle nároku 1, vyznačující se tím, že sibralová deska (6) je na straně přivrácené k žárobetonu (4) řady LCC natřena vodním sklem.
10. Vyzdívka fluidního topeniště podle nároku 1, vyznačující se tím, že sibralová deska (6) je od vrstvy žárobetonu (4) řady LCC oddělena polyetylenovou fólií.
11. Vyzdívka fluidního topeniště podle nároku 1, vyznačuj ící se t í m, že žárobeton (4) řady LCC je vytvořen v blocích (7) o rozměrech od 450 do 700 mm se zalomenými pracovními spárami (8) a je od horního trámce (9) oddělen sibralovým papírem (10), přilepeným k hornímu trámci (9) a natřeným vodním sklem.

2 výkresy