Футеровка и изоляция котла.

Работа парового котла сопровождается значительным тепловыделением, воздействующим не только на поверхности нагрева, но и на другие конструктивные элементы парового котла. Для защиты металлических элементов внутреннего кожуха от воздействия высокой температуры все конструкции, не закрытые поверхностями нагрева, покрывают слоем тепловой изоляции.

В качестве изоляции в паровых котлах используют: асбест, шамотный кирпич, огнеупорные керамические изделия, огнеупорные карбид-кремниевые изделия, совелитовые плиты.

Кирпичная кладка (футеровка) покрывает все стены топки и газоходов (рис 26, 27) вплоть до района, где температура газов не превышает 600 °С (обычно - район экономайзера). Кирпичи имеют, как правило, квадратную форму, и крепятся к внутреннему кожуху через слой асбестокартона. Более теплонапряженные кирпичи, находящиеся в районе топки, крепятся к элементам внутреннего кожуха котла с помощью индивидуальных болтов. Головки болтов утапливаются в кирпичи, а углубления заполняются мертелем - смесью шамотного порошка, огнеупорной глины и песка. Менее теплонапряженные кирпичи крепятся к внутреннему кожуху котла тавровыми планками, в которые они входят своими пазами.

Рис. 26. Схема футеровки и изоляции парового котла.

1 - слой асбестокартона; 2 - шамотные кирпичи; 3 - карбид-кремниевое изделие; 4 - мертель; 5 - изоляция наружного кожуха.

Кирпичи, из которых выкладываются фурмы топочных устройств и смотровые устройства (рис.27), имеют сложные формы со скошенными краями.

Кирпичная кладка выполняется таким образом, чтобы со стороны газохода поверхность была ровной, без уступов (рис. 26). В районе переходов с одной толщины кирпича на другую внутренний кожух котла делают ступенчатым. В районе максимальных температур в высоконапряженных топках кирпичная кладка может выполняться в два слоя: нижний слой - шамотный кирпич; верхний слой - огнеупорные карбид-кремниевые изделия.

Футеровка является одной из самых дорогостоящих частей паровых котлов. Вес кирпичной кладки в некоторых паровых котлах может достигать 10 тонн и более.

Для изоляции наружного кожуха котла и коллекторов используются совелитовые плиты, укладываемые на совелитовую подмазку, и стягиваемые снаружи металлической сеткой. Сетка обмазывается сверху совелитовой штукатуркой, обтягивается тканью (перкалем или саржей) и красится серебрином.

7. Каркас и обшивка котла. Фундаменты и опоры.

Обмуровку топок и изоляцию газоходов водотрубных котлов крепят к каркасу, который обычно является несущей конструкцией для пароперегревателя, экономайзера, воздухоподогревателя и других устройств. Каркас, являющийся основанием внутреннего кожуха котла, обычно повторяет конфигурацию поверхностей нагрева (испарительных и перегревательного пучков труб).

Наружный кожух котла может быть, в принципе, произвольной формы. Он отстоит от внутреннего кожуха на расстоянии нескольких десятков сантиметров и дистанционируется от него различными распорными скобами, швеллерами, кницами и угольниками. Таким образом наружный и внутренний кожухи образуют единую жесткую коробчатую конструкцию. Пространство между кожухами используется для подачи воздуха к ВНУ.

Наружный кожух ВНК всегда делается цилиндрическим с эллиптическими днищами. Такая конструкция наружного кожуха способна выдерживать повышенное давление воздуха, подаваемого от компрессора турбонаддувочного агрегата в топку ВНК.

Для обеспечения доступа в топку котла и к его внутренним частям в наружном и внутреннем кожухах делаются специальные лючки и лазы, закрываемые в период работы котла газоплотными крышками.

Для установки и надежного крепления котла на судне служат фундаменты, привариваемые к судовому набору, и опоры, закрепляемые в нижних частях котла (на нижних коллекторах). Одна из опор котла делается неподвижной, с жестким креплением. Как правило, неподвижной является опора под нижним коллектором пароперегревателя со стороны переднего фронта котла (под главным стопорным клапаном). Остальные опоры, с целью обеспечения тепловых расширений при работе котла, выполняются подвижными. Подвижность опор обеспечивается овальностью отверстий под болты, устанавливаемые с дистанционирующими втулками (рис. 28).

Рис. 28. Опоры паровых котлов.

1 - неподвижная опора; 2 - подвижные опоры; 3 - коллектор пароперегревателя; 4 - водяной коллектор; 5 - ГСК; 6 - судовой фундамент.

(стрелками показаны направлення перемещения онор при тепловых расширениях котла).

Контрольные вопросы

1. Назовите способы теплообмена.

2. Какие элементы конструкции котла образуют экранные и конвективные парообразующие поверхности нагрева?

3. Что называется степенью экранирования топки?

4. Какие бывают по назначению коллекторы котлов?

5. Какие устройства располагаются внутри парового коллектора и в чем их назначение?

6. Назовите назначение и типы петлевых пароперегревателей.

7. Назовите компоновочные схемы, их преимущества и недостатки пароперегревателей.

8. Что относится к хвостовым поверхностям нагрева котла?

9. Какие типы водяных экономайзеров применяют в конструкциях паровых котлов?

10. Назовите основные признаки классификации воздухоподогревателей.

11. Какая по функциям арматура применяется на паровых котлах?

12. Назначение, устройство и размещение предохранительных клапанов.

13. Назовите «стандартный» набор арматуры на всех водотрубных котлах.

14. Как устроена изоляция и футеровка котла?

15. Опишите назначение и устройство каркаса и обшивки котла.

16.