RS1703U1 - Zidna konstrukcija kanala recirkulacionih gasova od vatrostalnih materijala kod kotlova na čvrsto gorivo - Google Patents

Description

Област технике на коју се проналазак односи

Проналазак припада области грејања, односно ложиштима у пећима и котловима на чврсто гориво; у ужем смислу области која се односи на канале или отворе за одвођење секундарног ваздуха потребног за потпуно сагоревање горива.

Технички проблем

Како решити зидну конструкцију канала рециркулационих гасова од ватросталних материјала код котлова на чврсто гориво, да би се остварила њена стабилност од утицаја средине и динамичких утицаја, и омогућило правилно функционисање котла по основу сигурности и стабилности канала рециркулационих гасова.

Стање технике

Према познатој конструкцији пројектанта ОБРК и УЕТГ Пољска, радни зидови канала рециркулационих гасова од ватросталних материјала код котлова на чврсто гориво, израђивани су од равних ватросталних опекарских зидних елемената трапезоидног облика у поретку вертикалних колона. Недостатак је тај да се због равних трапезоидних зидних елемената јавља њихово одступање од кружног растеретног прстена Због предвиђеног облика зидних елемената, растеретних прстенова и ребара јавља се битан ексцентрицитет концентрисане силе од сопствене тежине радног зида, јер се њена нападна линија налази ван ребара и преблизу је ивице плочастог конзолног дела челичног растеретног прстена, који се пластично деформише, а зид постаје склон паду.

По пројектанту СЕС ЧССР ватростална зидна конструкција се састоји од термоизолационог зида, и радног зида од ватросталних опекарских радијалних зидних елемената са великим удаљењем од ослоначких делова, па настаје рушење и претурање зидне конструкције делимично или у целости. Због предвиђеног облика зидних елемената, растеретних прстенова и ребара јавља се битно одступање нападне линије концентрисане силе од сопствене тежине радног зида од челичних ослоначких делова. Нападна линија се налази ван ребара и ван челичног растеретног прстена, па се плочасти конзолни део растеретног прстена пластично деформише а зид постаје склон паду.

Због неправилне зидне конструкције, на њој у експлоатацији постројења настају: прслине, пукотине, дезинтеграција зидних елемената и зидних слојева, рушења зидне конструкције у половини обима или у целости више кампада, продор ватре кроз челични плашт у главни погонски објекат и опасност од пожара Из ових разлога неопходне су чешће поправке зидова, утрошак великих количина скупих материјала, велики финансијски трошкови, јавља се смањење погонске снаге постројења и застој котла из којег даље произилазе велики губици због застоја и нерада постројења, али и после поправке зидова остаје несигурност и непоузданост производног процеса.

Нови тип зидне конструкције канала рециркулационих гасова од ватросталних материјала код котлова на чврсто гориво није развијен у свету и на домаћим објектима Ова врста конструкције је стабилна, функционална, дуготрајна, мањи су трошкови одржавања и правилан је рад котла по основу сигурности канала рециркулационих гасова, а производња постројења је поуздана.

Излагање суштине проналаска

Зидна конструкција канала рециркулационих гасова од ватросталних материјала код котлова на чврсто гориво, приказана је тако да две врсте зидова, радни зид и термоизолациони зид, са различитим наменама и особинама, а грађених у низу кампада, чине стабилну и функционалну целину. Суштина проналаска огледа се у конструкционом решењу једноструког радног зида који је стабилно ослоњен на растеретни прстен и ребра повезаних са плаштом канала рециркулационих гасова. Радни зид се израђује кампадно од ватросталних радијалних зидних елемената, који се слажу на перо-жлеб на додирним спојницама и на лежишним спојницама, а подешеним у таквом положају да нападна линија концентрисане силе од сопствене тежине радног зида пада на растеретни прстен и његова ребра. Термоизолациони зид од термоизолационих материјала између радног зида и челичног плашта у потпуности се ослања на рестеретне прстенове и ребра. Израђује се у слојевима и чинећи јединствену термоизолациону целину, својим ниским коефицијентом топлотне проводљивости доминантно снижава високу погонску температуру од радног зида на дозвољену температуру на спољашњости челичног плашта канала рециркулационих гасова.

Кратак опис слике нацрта

Проналазак је приказан на следећим сликама нацрта:

Слика 1 - приказује бочни изглед канала рециркулационих гасова

Слика 2 - приказује уздужни пресек К-К, са слике 1

Слика 3 - приказује детаљ А, са слике 2

Слика 4 - приказује попречни пресек М-М, са слике 2

Слика 5 - приказује детаљ Ј, са слике 4

Слика 6 - приказује детаљ С, са слике 2

Детаљан опис проналаска

Зидна конструкција канала рециркулационих гасова од ватросталних материјала код котлова на чврсто гориво, кампадно грађена, сачињена је од радног зида 1 и од термоизолационог зида 4, постављених један иза другог, ослоњених на растеретне прстенове 31, на плашту 38 канала 50 рециркулационих гасова где зидну конструкцију 10 од једног до другог растеретног прстена 31 чини једна зидна кампада 11.

Зидна конструкција је предвиђена на потезу од млина 43 до главе 51 канала 50 рециркулационих гасова. На котловском постројењу намена канала 50 рециркулационих гасова је, преузимање врелих димних гасова из ложишта котла 41 који струје кроз светли отвор 52 ка млину 43, прихват чврстог горива од тракастог транспортера 44 и падног шахта 42, сушење чврстог горива на високој температури у струји врелих димних гасова у слободном паду до млина 43, а такво функционисање канала 50 рециркулационих гасова са поступком циркулације гасова у млинском кругу, одређени су пројектом котла. Ток и смер струјања рециркулације димног гаса у млинском кругу: котао-канал рециркулационих гасова-млин-канал аеросмеше-горионик угља-котао, одређени су машинским пројектом произвођача котла У доњем делу канал 50 рециркулационих гасова вертикалног је положаја, а у горњем делу може бити вертикалан или постављен под одређеним углом до главе 51; кружног је попречног пресека, а код новијих постројења најчешће, непроменљивог спољашњег пречника; висина, положај, облик, унутрашњи пречник до плашта 38, пречник светлог отвора 52 канала 50 рециркулационих гасова, као и положај и растојања растеретних прстенова 31, одређени су пројектом котла У целости зидна конструкција 10 је од ватросталних: обликованих, гранулисаних и влакнастих материјала, а растеретни прстенови 31 управни на плашт 38, са ребрима 32 су од ватросталног челика. Потреба за обликом, бројем и распоредом анкера од ватросталног челика, за повезивање зидне конструкције 10 са плаштом 38, одређена је пројектом котла Постојећа челична конструкција 61 Главног погонског објекта 60 и плашт 38 канала 50 рециркулационих гасова од конструкцијског угљеничног челика, одређени су пројектом објекта и пројектом котла Све висине температура и процесни услови средине у ложишту котла 41 и у каналу 50 рециркулационих гасова, одређени су пројектом котла, а температура на спољној површини плашта 38, одређена је важећим прописима Зидни елементи, осим почетног зидног елемента 19 у кампади 11, без обзира на место у конструкцији, намену, облик, димензију, означени су универзалним бројем 17. Ширина Дзк зидне конструкције 10, ширина Дрз радног зида 1, ширина Дтиз термоизолационог зида 4, одређене су пројектом котла и различите су у зависности од величине и типа постројења.

Зидна конструкција канала рециркулационих гасова од ватросталних материјала код котлова на чврсто гориво, изложена је комбинацији дејстава односно оптерећења од: високих температура средине, удара чврстог горива и других чврстих предмета, вибрација канала 50 рециркулационих гасова, наглих температурних промена у њему, абразија од чврстог горива и суспендованих честица у струји димних гасова и др. Осим прихвата ових утицаја и оптерећења, које преноси на растеретне прстенове 31 и ребра 32, зидна конструкција 10 истовремено врши изоловање и снижава температуру која влада у светлом отвору 52 на безбедну висину температуре на површини плашта 38 канала 50 рециркулационих гасова, спречава продор ватре у простор главног погонског објекта 60 и настајање пожара. Својом стабилношћу, носивошћу и функционалношћу треба да смањи финансијске трошкове одржавања и губитке производње због застоја и нерада постројења. Зидна конструкција 10 састављена је од зидних кампада 11, које настављајући се једна на другу, чине целину конструкције. Почетни зидни елементи 19 и зидни елементи 17 радног зида 1 су лучни односно радијални како би пратили кружни облик растеретног прстена 31 и геометрију канала 50 рециркулационих гасова, стварајући тако светли отвор 52 за пролаз димног гаса, и за проток чврстог горива у доњем делу канала 50 рециркулационих гасова. У свакој зидној кампади 11 на растеретном прстену 31 налази се термоизолациона плоча 22 преко које су у круг радног зида 1 поређани почетни зидни елементи 19, преко њих остали слојеви од зидних елемената 17 ширине Дрз, а између радног зида 1 и термоизолационог зида 4, налази се подужна додирна спојница 6. Почетни зидни елемент 19 садржи перо 19плс на страни горње, лежишне спојнице 13, и перо 19пдс и жлеб 19ждс на страни попречних додирних спојница 14 ради спајања у кружном радном зиду 1. Почетни зидни елемент 19 садржи на свом лицу зуб 19з који покрива растеретни прстен 31. Почетни зидни елементи 19 удаљени су од плашта 38 за ширину Дтиз1 термоизолационог зида 4, а на растеретни прстен 31 су положени ширином Д19 умањеном за ширину зуба Д19з и ширину Дв1 термоизолације 25. Зуб 19з дефинише се ширином Д19з почетног зидног елемента 19, термоизолација 25 иза зуба 19з дефинише се ширином Дв1, а налазе се ван растеретног прстена 31 и ван ребара 32. Ширина Д19з зуба 19з у збиру са ширином Дв1 термоизолације 25 одређује ширину ослањања почетног зидног елемента 19 на растеретни прстен 31 и одређује ширину растеретног прстена 31, и одређује положај уздужне осе пера 19плс, чиме и осе жлеба 17жлс и пера 17плс на растеретном прстену 31 и ребрима 32, односно одређује ширину Дкср између уздужне осе и крајње конзолне ивице растеретног прстена 31 и ребара 32. Растеретни прстен 31, и ребра 32 на које се растеретни прстен 31 ослања, једнаке су ширине Др. Положај осе пера 19плс одређује и положај нападне линије концентрисане силе КС од сопствене тежине радног зида 1 од зидних елемената 17, и начин и распоред оптерећења радног зида 1 на растеретне прстенове 31, са њих на ребра 32, са њих на плашт 38 а са њега на челичну конструкцију 61 Главног погонског објекта 60. Својим положајем на ширини Дрз1, коју чини половина ширине Дрз радног зида 1, уздужна оса пера 17плс, пера 19плс и жлебова 17жлс, и нападна линија концентрисане силе КС радног зида 1 од зидних елемената 17, налазе се у оквиру ширине Др растеретног прстена 31 и ребара 32 и налазе се на ширини Дкср до крајње конзолне ивице растеретног прстена 31 и ребара 32, при чему ширину Др чини збир ширина Дтиз, Дрз1, Дкср, приказано на слици 6. Како би уздужна оса била у оквиру ширине Др растеретног прстена 31 и ребара 32, у зависности од пројекта котла са типом конструкције и пројектованом ширином радног зида 1, укупна ширина зуба Д19з са ширином Дв1 термоизолације 25, одговара вредности 37,50% до 49,99% ширине Дрз радног зида 1. Од збира ширина Д19з и Дв1, у преосталој ширини Др, до плашта 38, налази се растеретни прстен 31 са ребрима 32 испод њега, где збир ширина Др, Дв1 и Д19з чини ширину Дзк зидне конструкције 10 одређену пројектом котла. Ширину Дзк зидне конструкције 10 чини и збир ширина Дрз радног зида 1 и Дтиз термоизолационог зида 4. Ширине Дзк, Дтиз, Дтиз1, Др, односе се на димензије почев од унутрашње површине плашта 38 ка светлом отвору 52.

Радни зид 1, од млина 43 до главе канала 50 рециркулационих гасова, је ширине Дрз, укупне висине Нрз, дужине обима на лицу зида Лрз, осим где постоји прекид због отвора 40. Радни зид 1 на свом лицу ширине Дрз, израђује се у једноструком дужњачком слогу од почетних зидних елемената 19 и зидних елемената 17, по систему градње перо-жлеб са попречним додирним спојницама 14 и лежишним спојницама 13 у везивном средству 3, а чије су особине усклађене са врстом материјала радног зида 1, чиме се омогућава да се осим сопствене тежине и погонска дејства односно оптерећења преносе на растеретни прстен 31 и ребра 32. У зидној конструкцији 10 ширине Дзк, радни зид 1 се ширином Д19 умањеном за Д19з и Дв1 ослања на растеретне прстенове 31 и ребра 32 који су ширине Др, а у разлици ширина Дзк и Др налази се ван њих.

Термоизолациони зид 4 у зидној кампади 11, ширине Дтиз, Дтиз1 од термоизолационих материјала 5, испуњава простор између радног зида 1 и плашта 38 канала 50 рециркулационих гасова. Прстенастог је облика, прати контуру растеретног прстена 31 и радног зида 1. Термоизолациони зид 4 се у потпуности својом површином попречног пресека ослања на растеретне прстенове 31 и ребра 32 и силу своје сопствене масе преноси на њих. Својом запреминском масом и термоизолационим карактеристикама снижава високу температуру са радног зида 1 на дозвољену температуру на спољној површини челичног, плашта 38 канала 50 рециркулационих гасова.

Начин индустријске или друге примене проналаска

Зидна конструкција канала рециркулационих гасова од ватросталних материјала код котлова на чврсто гориво, могу се применити у индустријској делатности као канали за прихват и сушење угља у млинском кругу код парних котлова.

Claims (4)

Патентни захтеви

1. Зидна конструкција канала рециркулационих гасова од ватросталних материјала код котлова на чврсто гориво, кампадно грађена, сачињена је од радног зида (1) и од термоизолационог зида (4), постављених један иза другог, ослоњених на растеретне прстенове (31), на плашту (38) канала (50) рециркулационих гасова где зидну конструкцију (10) од једног до другог растеретног прстена (31) чини једна зидна кампада (11), назначено тиме, што се у свакој зидној кампади (11) на растеретном прстену (31) налази термоизолациона плоча (22) преко које су у круг радног зида (1) поређани почетни зидни елементи (19), преко њих остали слојеви од зидних елемената (17) ширине (Дрз), а између радног зида (1) и термоизолационог зида (4), налази се подужна додирна спојница (6); што је радни зид (1), на свом лицу ширине (Дрз), израђен у једноструком дужњачком слогу од почетних зидних елемената (19) и зидних елемената (17) по систему градње перо- жлеб са попречним додирним спојницама (14) и лежишним спојницама (13) у везивном средству (3); што почетни зидни елемент (19) садржи на свом лицу зуб (19з) који покрива растеретни прстен (31); што се зуб (19з) дефинише ширином (Д19з) почетног зидног елемента (19), термоизолација (25) иза зуба (19з) дефинише ширином (Дв1); што се својим положајем на ширини (Дрз1), коју чини половина ширине (Дрз) радног зида (1), уздужна оса пера (17плс), пера (19плс) и жлебова (17жлс), и нападна линија концентрисане силе (КС) радног зида (1) од зидних елемената (17), налазе у оквиру ширине (Др) растеретног прстена (31) и ребара (32) и налазе се на ширини (Дкср) до крајње конзолне ивице растеретног прстена (31) и ребара (32), при чему ширину (Др) чини збир ширина (Дтиз),(Дрз1),(Дкср); што се од збира ширина (Д19з) и (Дв1), у преосталој ширини (Др), до плашта (38), налази растеретни прстен (31) са ребрима (32) испод њега, где збир ширина (Др),(Дв1) и (Д19з) чини ширину (Дзк) зидне конструкције (10); што термоизолациони зид (4) у зидној кампади (11), ширине (Дтиз), (Дтиз1) од термоизолационих материјала (5), испуњава простор између радног зида (1) и плашта (38) канала (50) рециркулационих гасова; шго се термоизолациони зид (4) у потпуности својом површином попречног пресека ослања на расгеретне прстенове (31) и ребра (32);

2. Зидна конструкција канала рециркулационих гасова од ватросталних материјала код котлова на чврсто гориво, према захтеву 1, назначено тиме, што укупна ширина (Д19з) са ширином (Дв1) термоизолације (25), одговара вредности 37,50% до 49,99% ширине (Дрз) радног зида (1).

3. Зидна конструкција канала рециркулационих гасова од ватросталних материјала код котлова на чврсто гориво, према захтеву 1, назначено тиме, што су растеретни прстен (31), и ребра (32) на које се растеретни прстен (31) ослања, једнаке ширине (Др).

4. Зидна конструкција канала рециркулационих гасова од ватросталних материјала код котлова на чврсто гориво, према захтеву 1, назначено тиме, што се у зидној конструкцији (10) ширине (Дзк), радни зид (1) ширином (Д19) умањеном за (Д19з) и (Дв1) ослања на растеретне прстенове (31) и ребра (32) који су ширине (Др), а у разлици ширина (Дзк) и (Др) налази се ван њих.