Русский   English
ДонНТУ   Портал магістрів

Реферат за темою випускної роботи

Зміст

Вступ

Обмуровка парового і водогрійного котла служить для огородження топкової камери і газоходів від навколишнього середовища. Обмуровка парових та водогрійних котлів працює при досить високих температурах і різкому їх зміну, а також під хімічним впливом газів, золи та шлаків. Конструкція обмурівки повинна забезпечувати мінімальні втрати теплоти в навколишнє середовище, бути щільною, протистояти тривалому впливу високих температур, хімічному впливу продуктів згоряння, золи та шлаків, бути механічно міцною, легкою, простою, дешевою і доступною для ремонту, сприяти виконанню блочного монтажу парового або водогрійного котла.

1. Актуальність теми

Аналіз стану питання, що стосується надійних умов роботи обмурівки парових котлів, показав обмеженість робіт з даної тематики. Більшість досліджень у цій області стосується в основному роботи футеровок металургійних печей. Найбільш відповідальним періодом в роботі обмурівки котла є її розігрів, особливо з холодного стану. Саме в цей проміжок часу виникають максимальні температурні перепади і термічні напруги. Тому на часі стоїть питання вивчення особливостей стану і роботи обмурівки котла в період його розігріву з метою визначення реальних теплових втрат в навколишнє середовище. На основі проведеного аналізу визначено мету роботи і сформульовані основні завдання дослідження.

2. Мета і задачі дослідження та заплановані результати

Метою дослідження є визначення дійсних теплових втрат в навколишнє середовище

Основні задачі дослідження:

  1. Визначити і оцінити реальні теплові втрати в навколишнє середовище через обмурівку діючих парогенераторів.
  2. Провести аналіз процесу теплових втрат через обмурівку котла, вивести інтерполяційну формулу і оцінити вплив різних чинників на величину щільності теплового потоку через обмурівку котла.
  3. Провести експериментальні дослідження з метою визначення коефіцієнта теплопровідності.
  4. Визначити і оцінити вплив термонапруженого стану обмурівки на теплові втрати в навколишнє середовище.
  5. Розробити температурні режими розігріву обмурівки котла з метою підвищення ефективності роботи агрегату.

Об'єкт дослідження: Обмурівка котлів

Предмет дослідження: Предметами дослідження є теплові потоки через обмурівку котельного агрегату, а також термічні напруги, що виникають в ній внаслідок значних температурних градієнтів.

В рамках магістерської роботи планується отримання актуальних наукових результатів по наступним напрямкам:

  1. Розробка температурних режимів розігріву обмурівки котла з метою підвищення ефективності роботи агрегату.
  2. Визначення та оцінка реальних теплових втрат в навколишнє середовище через обмурівку діючих парогенераторів.

3. Різновид і склад обмурівок

Парові і водогрійні котли мають досить різноманітну за конструкцією обмурівку. Однак незалежно від конструкції агрегату і його потужності деякі вузли і елементи є загальними. До них відносяться: стінки, арки, перекриття, склепіння, амбразури, поди, запальні пояса, місця проходження труб через обмурівку і т. д. обмурівки котлів прийнято умовно розділяти на важку, полегшену і легку. Важка обмуровка застосовувалася в парогенераторах старих конструкції і в даний час ще застосовується в парогенераторах малої потужності (Наприклад, парогенераторах ДКВР). У нових конструкціях парогенераторів та водогрійних котлів застосовують полегшені і легкі обмурівки. Маса 1 м3 важких обмуровок доходить до 1800 кг, а легких - не перевищує 1000 кг. Руйнування обмурівки насамперед залежить від температури, при якій вона працює. Зі збільшенням температури інтенсивність руйнування обмурівки зростає. Чим більше нерівностей на обмуровке, зверненої всередину газоходу, і чим товще її шви, тим більше вона зношується і стирається. Хімічний вплив шлаків призводить до розм'якшення, оплавлення н порушення структури обмурівки. Вертикальні стіни обмурівки топки і газоходів можуть виконуватися з різних матеріалів: вогнетривкої, будівельного і теплоізоляційного цегли, вогнетривких, жаротривких і теплоізоляційних бетонів, температуроустойчівость ізоляції і т. д. Обмуровка зазвичай складається з двох шарів: внутрішнього, зверненого до газоходу, і зовнішнього. Внутрішній шар називають футеровкою, а зовнішній - облицювальною шаром. Футеровка виконується з вогнетривкого матеріалу, а облицювання з матеріалу низької теплопровідності. Важка обмуровка складається з двох шарів: внутрішнього, виконаного з вогнетривкої цегли, і зовнішнього, з будівельної цегли. Для стійкості футерування і облицювання виконують вперевязку по всій висоті стіни. Важка обмуровка спирається на фундамент і має висоту не більше 8-10 м. Істотний вплив па надійність роботи обмурівки надає товщина швів між цеглою. Товщина швів при виконанні кладки з вогнетривкої цегли не повинна перевищувати 3 мм, а з червоної цегли - 5 мм. Для вільного розширення обмурівки (внутрішньої і зовнішньої) завжди передбачається пристрій горизонтальних і вертикальних температурних швів з таким розрахунком, щоб колони і каркас не перешкоджали вільному розширенню облицювальної кладки. При виконанні важких обмуровок широко застосовуються арки і склепіння, призначені для перекриття прорізів, стелі топкової камери або газоходу. У зведеннях під дією власної ваги і теплового розширення виникають розпірні зусилля. Склепіння виконуються зі спеціального кліпового цегли і спираються на п'яти, що викладаються зі спеціальних фасонних каменів. Іноді кладку склепіння виконують по товщині окремими кільцями. При цьому нижній звід є основним, а верхній розвантажувальним.

4. Удосконалення обмурівки

Після застосування важких і полегшених цегляних кладок огорожі котлів удосконалювалися за двома напрямками: створення накаркасних щитових обмуровок з використанням жаростійких бетонів і легких натрубні обмуровок. Поява котлів з суцільнозварними екранами дозволило перейти до легких теплоізоляційним конструкціям. Така заміна стала можливою через відсутність контакту обмурівки з факелом.             В СРСР вперше екранні поверхні нагріву, виконані у вигляді труб з привареними до них поздовжніми ребрами, з'явилися в кінці 30-х років. До труб діаметром 83X4 мм приварювалися поздовжні ребра з розміром 30X6 мм. Однак неякісна приварка і неправильний вибір розмірів і форми ребер привели до появи тріщин в ребрах і свищів у трубах, тому екрани були демонтовані.             У наступних роботах по створенню газощільних котлів котлобудівельне заводами спільно з інститутами було запроектовано та змонтовано кілька котлів, розрахованих на роботу під наддувом з різним конструктивним оформленням газощільних огорож. Котли мали сталеву обшивку по трубах, суцільнозварні газощільні панелі з гладких труб з вварка між ними смуг. Досвід створення і освоєння зазначених котлів дозволив виявити достоїнства і недоліки огорож з обшивальними листами і з газо щільними панелями. Розглядаючи застосування газощільних екранів, слід більш детально зупинитися на їх перевагах, пов'язаних з обмурівкою котлів.

  1. Значно знижуються масові характеристики огорожі, оскільки в сучасних котлах великої продуктивності маса обмурівки настільки велика, що її вплив на конструкцію каркаса вимагає спеціального розгляду.
  2. Скорочуються терміни і трудовитрати на монтажні і ремонтні обмурувальних роботи. Досвід показує, що при ремонтах поверхонь нагріву котлів зі звичайною обмурівкою на її частку припадає 40-50% усього часу, що витрачається на ремонт.
  3. Різко зменшується акумулююча здатність огородження, що збільшує маневреність енергоблоку, скорочуючи час пусків і зупинок.
  4. Зменшується небезпека зволоження і руйнування ізоляції газощільних екранів при обдувке паром н обмивання екранів водою.
  5. Знімаються питання, пов'язані з технологією виготовлення жаростійкого бетону, режимами сушіння і першого розігріву обмурівки.

Перелік посилань

  1. Коздоба Л.А., Крутковский П.Г. Методы решения обратных задач теплопереноса. - Киев: Наукова думка, 1982.-352с.
  2. Воронков С.Т., Исэров Д.З. Тепловая изоляция энергетических установок. —М., 1982.
  3. Горлов Ю.П., Меркин А.П., Устенко А.А. Технология теплоизоляционных материалов: Учебник. —М.: Стройиздат, 1990.
  4. Воронков С. Т. Обмуровка парогенераторов электростанций/С. Т. Воронков, Д. З. Исэров. - 1970
  5. Проектирование ограждений паровых котлов. Е.М. Залкинд, Ю.В. Козлов. - М.: Энергия, 1980.-288 с..