RS1709U1 - Zidna konstrukcija kanala recirkulacionih gasova sa završnim slojem od vatrostalnih granulisanih 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.

Технички проблем

Како решити зидну конструкцију канала рециркулационих гасова са завршним слојем од ватросталних гранулисаних 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 зидова.

Стање технике

Према познатој конструкцији пројектанта ОБРК и УЕТГ Пољска и пројектанта СЕС ЧССР, зидне конструкције канала рециркулационих гасова, израђиване су са радним зиданим зидовима од ватросталних опекарских елемената и са радним зидовима од ватросталних бетона. Недостатак ових конструкција је тај што на њима није предвиђен заштитни слој од гранулисаних материјала, па се услед разних агресивних дејстава као што су велики удари чврстог горива и чврстих предмета, абразија од чврстог горива и чврстих оштрих честица у димном гасу и других погонских утицаја, јављају повећана и бржа оштећења свих врста спојница, дефекти зидних елемената и зидних поља, бржа дестукција бетонског радног зида. Недостатак код оба пројектанта је што нису предвидели потребу за убрзаним покретањем блока уз нагло подизање температуре и уз велике промене температура, па зидне конструкције без завршног, заштитног слоја од гранулисаних материјала трпе велика напрезања; прекомерни број циклуса загревања и хлађења зидних конструкција, доприноси бржој дезинтеграцији материјала од којих је радни зид изграђен, јављају се пукотине и ломови зидова.

Због недостатака на конструкцијама из којих следе рушења зидних конструкција, делимично или у већој површини, настаје продор ватре кроз челични плашт у главни погонски објекат и опасност од пожара. Настаје смањење погонске снаге постројења и застој котла из којег даље произилазе велики губици због застоја и нерада постројења. Из ових разлога неопходне су чешће поправке радних зидова, утрошак великих количина скупих материјала, велики финансијски трошкови, али и после поправке зидова остаје несигурност и непоузданост производног процеса

Нови тип зидне конструкције канала рециркулационих гасова са завршним, санационозаштитним слојем од ватросталних гранулисаних материјала код котлова на чврсто гориво, није развијен у свету и на домаћим објектима. Ова врста конструкције је стабилна, функционална, дутотрајна, са мањим трошковима одржавања, омогућава правилан рад котла по основу сигурности канала рециркулационих гасова, а производња постројења је поуздана.

Излагање суштине проналаска

Зидна конструкција канала рециркулационих гасова са завршним слојем од ватростално гранулисаних материјала код котлова на чврсто гориво, приказана је тако да радни зидови са завршним, санационозаштитним слојем, и термоизолациони зидови, чине стабилну и функционалну зидну целину, од млина до ложишта котла. Суштина проналаска огледа се у конструкционом решењу зидова канала рециркулационих гасова где се на једноструком зиданом радном зиду од зидних елемената и бетонском радном зиду, налази завршни слој од ватросталних гранулисаних материјала састављен од санационог слоја од бетона и заштитног слоја од бетона. Оштећења радног зида у виду поремећаја и разградње структуре зида на спојницама, зидним елементима, зидним пољима од зидних елемената и од бетона, настала услед погонских дејстава, услед грешака у пројектовању, грешака у извођењу, санациони слој од бетона, репаратурно санира, а заштитни слој од бетона својом дебљином покрива површину лица радног зида и штити га од агресивних утицаја. На зиданом и бетонском радном зиду од зидних елемената и од бетона, санационим слојем од бетона допуњени су делимично испражњени простори лежишних спојница и додирних спојница и оштећења контактних површина зидних елемената при спојницама, затим на површинама радног зида од зидних елемената и бетона репаратурно су испуњена површинска и дубинска оштећења у облику пукотина и у облику вертикалног и хоризонталног одвајања и раслојавања, затим на дилатационим спојницама испуњени су дефекти у облику њихових повишења и промене облика, затим на прелазима зиданих радних зидова ка бетонским радним зидовима попуњени су празни простори настали раздвајањем различитих врста материјала при градњи, затим испуњене су пукотине радног зида настале смицањем радног зида услед промене облика растеретног прстена због развлачења челика при пластичним деформацијама; санационим слојем од бетона врши се стабилизација радног зида, повећава његова стабилност и продужава његова трајност. Заштитни слој од бетона, на површини радног зида врши изравнање подлоге и заштићује радни зид од владајућих агресивних утицаја у светлом отвору; равношћу радног зида првенствено се остварује његова већа отпорност на механичке утицаје. Завршним слојем, нанетим на радни зид са санационозаштитном функцијом, остварује се сигурност и стабилност радног зида и продужење експлоатационог периода зидне конструкције.

Кратак опис слике нацрта

Проналазак је приказан на следећим сликама нацрта:

Слика 1 - приказује бочни изглед канала рециркулационих гасова

Слика 2 - приказује уздужни пресек К1-К1 са слике 1

Слика 3 - приказује детаљ А2 са слике 2

Слика 4 - приказује уздужни пресек К2-К2 са слике 1

Слика 5 - приказује уздужни пресек М-М са слике 1

Слика 6 - приказује детаљ X са слике 1

Слика 7 - приказује детаљ Е са слике 1

Детаљан опис проналаска

Зидна конструкција канала рециркулационих гасова са завршним слојем од ватросталних гранулисаних материјала код котлова на чврсто гориво, кампадно грађена, сачињена је: од радног зида 1 у слогу од зидних елемената 17 са лежишним спојницама 13, додирним спојницама 14, и дилатационим спојницама 20 испод растеретних прстенова 31, и од термоизолационог зида 4, који су постављени један иза другог, ослоњени 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.

Намена канала 50 рециркулационих гасова, је преузимање врелих димних гасова из ложишта котла 41 са струјањем кроз светли отвор 52 ка млину 43, прихват чврстог горива из падног шахта 42 и његово сушење у слободном паду до млина 43; циклус димног гаса одређен је пројектом котла. У доњем делу, канал 50 рециркулационих гасова вертикалног је положаја, а у горњем делу може бити вертикалан или постављен под одређеним углом до ложишта 41 котла; кружног је попречног пресека, а код новијих постројења, најчешће, непроменљивог пречника; висина, положај, облик, унутрашњи пречник плашта 38, као и положај и растојања растеретних прстенова 31, одређени су 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 41 котла и у каналу 50 рециркулационих гасова, одређени су пројектом котла, а температура на спољној површини плашта 38, одређена је важећим прописима. Намена зидне конструкције 10 је прихват погонских дејстава од врелих димних гасова, чврстог горива, честица у димном гасу, продуката сагоревања, и др, при чему мора да буде механички отпорна, отпорна на нагле промене температуре, дуготрајна, функционална и да својим изолационим својствима испуни прописане температурне норме на плашту 38. Зидна конструкција 10 састављена је од ватросталних: обликованих, гранулисаних и влакнастих материјала. Зидни елементи, од којих је израђен радни зид 1, без обзира на место у конструкцији, намену, облик, димензију, врсту материјала, означени су општом ознаком 17. У техничким конструкцијама, према начину уградње до дате површине, најчешће индустријског производа у сувом стању, појављују се различити називи, а како је тешко одредити прецизну границу између малтера и бетона и других гранулисаних материјала, због широког асортимана разних грађевинских материјала, на каналима 50 рециркулационих гасова за гранулисане материјале независно од њихове врсте, састава и намене, користиће се општи називи бетон, те ће се разликовати слојеви бетона по месту наношења и то: санациони слој 90a од бетона, заштитни слој 90б од бетона и завршни слој 90. За материјале за спајање зидних елемената 17 користиће се назив везивно средство 3. Представљене ознаке су: Д за ширину. Дзк за ширину зидне конструкције 10, Дрз за ширину радног зида 1 и Дтиз за ширину термоизолационог зида 4 су ширине одређене пројектом котла и различите су у зависности од величине и типа постројења и уређаја.

Зидна конструкција 10 канала 50 рециркулационих гасова, на потезу од млина 43 до ложишта котла 41, предвиђена је пројектом котла.

Зидна конструкција 10 изложена је механичким, термичким и др. дејствима, односно оптерећењима од: високих температура средине, удара чврстог горива и других предмета, вибрација канала 50 рециркулационих гасова, наглих температурних промена, абразија од чврстог горива и суспендованих честица у струји димних гасова, хемијских реакција и др. На зидној конструкцији 10, током изградње или експлоатације, првенствено на радном зиду 1, настају оштећења која доводе до појава губитка стабилности. Ради спречавања нарушавања стабилности и функционалности, ради продужења употребљивости и трајности радног зида 1 у оштећења као што су површински дефекти зидних елемената, сегрегација и деструкција бетона, пукотине, празнине лежишних и додирних спојница 13,14 зидних елемената 17 и бетонског радног зида 1, уграђен је санациони слој 90a од бетона, до лица радног зида 1, а на лице радног зида 1 нанет заштитни слој 90б од бетона, при чему санациони слој 90a од бетона и заштитни слој 90б од бетона укупно чине завршни слој 90.

Лежишне спојнице 13 и додирне спојнице 14 између зидних елемената 17 радног зида 1, услед разних агресија током употребе канала 50 рециркулационих гасова, делимично су испражњене, а због нестанка везивног средства 3 из њих последично су оштећени и зидни елементи 17 око њих. Санациони слој 90a од бетона испуњава празан простор лежишних спојница 13 и додирних спојница 14 и испуњава места недостајућих ивица зидних елемената 17 и контактних површина зидних елемената 17 са бившим везивним средством 3 при лежишним спојницама 13, и при додирним спојницама 14. Санационим слојем 90a од бетона радни зид 1 добија монолитност, компактност и стабилност. Приказано на сликама 2,3. Зидни елементи 17, под дејством фактора агресивне средине добијају површинска и дубинска оштећења у облику пукотина, неравнина и губитка дебљине у виду одвајања делова и раслојавања. Санационим слојем 90a од бетона, испуњене су недостајуће површине зидних елемената 17 до равни са лицем радног зида 1, као и неравнине и пукотине. Зидни елементи 17 сједињени са санационим слојем 90a од бетона надокнађују своју ширину, предвиђени индустријски облик, делом и своје карактеристике, а радни зид 1 постаје целовит и стабилан.

Дилатациона спојница 20, сваке зидне кампаде 11 радног зида 1 представља критично место зидне конструкције 10. Под разним утицајима котла у погону, мења јој се облик, висина и ширина, па дезинтегрисана дилатациона спојница 20 са деградираним радним зидом 1 изнад и испод ње, са ломом ужих делова зидних елемената 17, који се налазе ван растеретног прстена 31, узрокује неправилно издужење зидне кампаде 11, пукотине радног зида 1, излагање растеретног прстена 31 механичким дејствима и његово савијање, и лом радног зида 1. Санационим слојем 90a од бетона на дилатационој спојници 20 допуњен је лом ужих делова зидних елемената 17 чиме се поново ствара њен правилан облик; растеретни прстен 31 постаје заштићен, без опасности по савијање, а радни зид 1 постаје сигуран од смицања. Приказано на слици 4.

Бетонски, радни зид 1 главе 51 канала 50 рециркулационих гасова, од дејства ударног димног гаса из ложишта котла 41, великих абразија, високих неуједначених температура, наглих температурних промена, подложан је деструкцији бетона, разградњи структуре, ломовима, па се зидна конструкција 10 у деловима раздваја, одваја и руши. Санационим слојем 90a од бетона, испуњена су оштећења бетонског, радног зида 1 главе 51 до равни са његовим лицем и испуњена оштећења прелазне позиције са зидних елемената 17 на бетонски, радни зид 1. Зидна конструкција 10 главе 51, са санационим слојем 90a од бетона, постаје стабилизована и осигурана. Приказано на слици 5.

Заштитни слој 90б од бетона, ширином Д90б, покрива површину лица радног зида 1. Лежишне спојнице 13 и додирне спојнице 14 покривене заштитним слојем 90б од бетона ширине Д90б не могу се празнити, зидни елементи 17 и дилатационе спојнице 20 задржавају у дужем периоду своје карактеристике, а бетонски, радни зид 1 добија монолитност. Заштитни слој 90б од бетона, ширине Д90б, извршава изравнање лица радног зида 1 и стварајући компактну равну површину смањује отпор и трење чврстих честица на радном зиду 1. Равношћу радног зида 1 првенствено се остварује његова већа отпорност на механичке утицаје и осигурава од осталих агресивних дејстава средине. Заштитни слој 90б од бетона, ширине Д90б, битан је и због тога што радни зид 1 чини дуготрајним, стабилним од наглих промена температуре при брзим покретањем блока; штити радни зид 1 од оштећења при комбинацијама убрзаних загревања и хлађења, која би због великих температурних промена довела до прекомерних напона у зидним елементима 17 и бетону радног зида 1. Радни зид 1 са заштитним слојем 90б од бетона отпорнији је на прекомеран број циклуса загревања и хлађења, сигуран од прекорачења напрезања, убрзаног настајања прслина, пукотина и лома. Приказано на слици 6,7.

Завршни слој 90, санационозаштитни слој, радног зида 1, од бетона лабораторијски справљеног и испитаног, на температурама 20°С до 1100°С притисне чврстоће је веће од 30МРа и савојне чврстоће веће од 3МРа. Завршни слој 90 за радни зид 1 главе 51 канала 50 рециркулационих гасова је санационозаштитни слој од бетона, при чему је лабораторијски справљеном и испитаном бетону гранична температура примене виша од 1100°С. Са завршним слојем 90 зидна конструкција је стабилна, функционална, дуготрајна, захтева мање трошкове одржавања, омогућава правилан рад котла по основу сигурности канала 50 рециркулационих гасова, а постројење има поуздану производњу. Термоизолациони зид 4 ширине Дтиз, састављен од термоизолационих материјала 5, испуњава простор између радног зида 1 и плашта 38, и снижава температуру у светлом отвору 52 на дозвољену температуру на спољној површини челичног плашта 38. Завршни слој 90, сачињен од санационог слоја 90a од бетона и заштитног слоја 90б од бетона, може се извести у два и више наноса или у једном, што зависи од димензија конструкције канала 50 рециркулационих гасова, зависи од пречника светлог отвора и зависи од: расположивог времена за рад, техничке опреме и вештине радника. У оквиру припреме површина за места где ће се наћи санациони слој 90a од бетона, уклањају се некохерентни комади везивног средства 3 из спојница 13,14, и са контактних површина, уклањају разграђени делови зидних елемената 17 и бетона, одвајају се преостали оштећени делови радног зида 1. Ваздушним и воденим млазом уређаја са притиском, одстрањују се и најситније растресите честице, до чисте, чврсте подлоге, која се потом засићује влагом. Како би на зидној конструкцији 10 очврсли завршни слој 90, достигао блиску чврстоћу на притисак лабораторијски оствареној, потребно је при уградњи вршити утискивање и набијање завршног слоја 90 до попуне свих оштећења и до достизања заштитне ширине Д90б. Најбољи начин за смањење порозности материјала завршног слоја 90, постизање предвиђених чврстоћа и осталих карактеристика, јесте машинска уградња материјала у конструкцију, односно уградња материјала пнеуматски потискиваног и у распршеном млазу нанетог на зидну површину. Могуће су две врсте машинске уградње, суво припремљеном смешом и мокрим поступком, за које постоје и одговарајући апарати. Код чешћег, сувог поступка, фабрички справљена сува мешавина машински се под притиском потискује до бризгаљке на месту уградње, у њој се меша са водом у погодном водоцементном фактору и наноси на површину радног зида 1. На тај начин ствара се могућност уградње санационог слоја 90a од бетона, до најдубљих места оштећења, уз истовремено стварање заштитног слоја 90б од бетона. Уградња материјала санационозаштитног, завршног слоја 90 може се, осим машинским путем, вршити и ручно уз одговарајући алат и потребне мере опреза за остварење квалитета рада.

Начин индустријске или друге примене проналаска

Зидна конструкција канала рециркулационих гасова са завршним слојем од ватросталних гранулисаних 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 са завршним слојем од ватросталних гранулисаних материјала код котлова на чврсто гориво, кампадно грађена, сачињена је: од радног зида (1) у слогу од зидних елемената (17) са лежишним спојницама (13), додирним спојницама (14), и дилатационим спојницама (20) испод растеретних прстенова (31), и од термоизолационог зида (4), који су постављени један иза другог, ослоњени 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 санациони слој (90a) од бетона, испуњава празан простор лежишних спојница (13) и додирних спојница (14) и испуњава места недостајућих ивица зидних елемената (17) и контактних површина зидних елемената (17) са бившим везивним средством (3) при лежишним спојницама (13) и при додирним спојницама (14); што су санационим слојем (90a) од бетона испуњене недостајуће површине зидних елемената (17) до равни са лицем радног зида (1), као и неравнине и пукотине; што је санационим слојем (90a) од бетона, на дилатационој спојници (20) допуњен лом ужих делова зидних елемената (17); што су санационим слојем (90a) од бетона, испуњена оштећења бетонског радног зида (1) главе (51) до равни са његовим лицем и испуњена оштећења прелазне позиције са зидних елемената (17) на бетонски, радни зид (1); што је на лице радног зида (1) нанет заштитни слој (90б) од бетона; што санациони слој (90a) од бетона и заштитни слој (90б) од бетона укупно чине завршни слој (90).

2. Зидна конструкција канала рециркулационих гасова са завршним слојем од ватросталних гранулисаних материјала код котлова на чврсто гориво, према захтеву 1, назначено тиме, што је завршни слој (90), санационозаштитни слој радног зида (1) од бетона лабораторијски справљеног и испитаног, на температурама од 20°С до 1100°С притисне чврстоће веће од 30МРа и савојне чврстоће веће од ЗМРа.

3. Зидна конструкција канала рециркулационих гасова са завршним слојем од ватросталних гранулисаних материјала код котлова на чврсто гориво, према захтеву 1, назначено тиме што је завршни слој (90) за радни зид (1) главе (51) канала (50) рециркулационих гасова санационозаштитни слој од бетона, при чему је лабораторијски справљеном и испитаном бетону гранична температура примене виша од 1100°.

4. Зидна конструкција канала рециркулационих гасова са завршним слојем од ватросталних гранулисаних материјала код котлова на чврсто гориво, према захтеву 1, назначено тиме што заштитни слој (90б) од бетона, ширине (Д90б), извршава изравнање лица радног зида (1).