СПОСОБ МОНТАЖА КОТЛА Российский патент 2004 года по МПК F22B37/24 

Изобретение относится к паровым котлам, а именно к способу их монтажа, и может быть использовано при монтаже котла большей мощности с использованием фундамента демонтированного котла меньшей мощности.

Известен способ монтажа котла с использованием существующего фундамента и сохранением габаритов каркаса реконструируемого котла, включающий установку на существующем фундаменте опорных колонн каркаса котла, сборку каркаса и монтаж на последнем всех элементов котла. См. Монтаж и эксплуатация котлов высокого давления. Госэнергоргоиздат, М., 1949 г., с.157-158. Пример 1

При монтаже котла на существующем фундаменте реконструируемого котла для повышения его мощности увеличивают, в пределах прежних габаритов каркаса, площадь поверхностей нагрева, для чего уменьшают шаг труб топочных экранов и добавляют дополнительные трубы. Увеличивают конвективный пароперегреватель путем наращивания количества петель и т.д. При таком способе достигается небольшое увеличение мощности при значительном повышении трудоемкости, а следовательно, сроков и стоимости монтажа, так как из-за уменьшенного шага экранных труб становится труднодоступной приварка последних к барабану и коллекторам топки.

Ограничивает увеличение мощности реконструируемого котла рост температуры газов на выходе из топки, перед пароперегревателем при сжигании большего количества топлива практически в том же объеме топки, и увеличение расхода пара через пароперегреватель при невозможности увеличения его проходного сечения из-за сохранения габаритов старого газохода заменяемого котла. Повышение расхода пара увеличивает сопротивление пароперегревателя, что снижает его эксплуатационные качества.

Известен также способ монтажа котла большей мощности с использованием имеющегося фундамента заменяемого котла меньшей мощности, наиболее близкий по технической сущности и достигаемому эффекту (прототип). См. Монтаж и эксплуатация котлов высокого давления. Госэнергоиздат, М., 1949 г., с.158. Примеры 2 и 3

Известный способ включает закрепление на имеющемся фундаменте фундаментных стоек и монтаж на последних опорных колонн каркаса котла. В известном способе для увеличения мощности котла увеличивают объем топки за счет увеличения размера по высоте.

Для чего приподнимают каркас и прикрепляют его опорные колонны к фундаментным стойкам. Увеличение объема топки позволяет сжигать большее количество топлива без повышения температуры газов на выходе из нее перед пароперегревателем, что увеличивает мощность котла.

Однако увеличение расхода пара через пароперегреватель повышает сопротивление последнего из-за невозможности значительного увеличения его проходного сечения при сохранении габаритов газоходов заменяемого котла в плане. Увеличенное сопротивление пароперегревателя ограничивает повышение мощности реконструируемого котла и снижает его эксплуатационные качества. Повышение мощности заменяемого котла за счет увеличения его высоты практически не представляется возможным из-за ограничения по высоте главного корпуса котельной. Таким образом, использование известного способа не позволяет при монтаже значительно увеличить мощность реконструируемого котла. К тому же возрастает трудоемкость и стоимость монтажа из-за большей высоты подъема элементов котла.

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является техническое решение по патенту US 5339891, F 22 В 37/24, 23.08.2000, в котором на фундаменте закрепляют фундаментные стойки и монтируют на последних вертикальные опорные колонны каркаса котла, предварительно крепят на фундаментных стойках опорную раму, габаритные размеры которой соответствуют размерам каркаса котла, и монтируют вертикальные опорные колонны упомянутого каркаса на названной раме на расстоянии друг от друга.

Недостатком этого технического решения является невозможность увеличения габаритов котла без увеличения его высотной отметки.

Задачей изобретения является создание такого способа монтажа котла большей мощности на имеющемся фундаменте демонтируемого котла меньшей мощности, который, за счет монтажа каркаса котла с возможностью увеличения его размеров и, соответственно, площади вписанных в него поверхностей нагрева, позволял бы значительно повысить мощность монтируемого котла.

Указанная задача решается тем, что способ монтажа котла включает закрепление на фундаменте по меньшей мере двух рядов фундаментных стоек, на которые предварительно крепят опорную раму, монтаж вертикальных опорных колонн каркаса на названной раме на расстоянии друг от друга, выполнение опорной рамы с габаритными размерами, соответствующими размерам каркаса котла и по меньшей мере из двух продольных балок и нескольких, прикрепленных к ним поперечин, при этом поперечины и балки прикреплены консольно по отношению к фундаментным стойкам крайних рядов.

Кроме того, поперечины могут быть жестко прикреплены к противостоящим фундаментным стойкам, а продольные балки жестко прикреплены к поперечинам, при этом вертикальные опорные колонны смонтированы на упомянутых продольных балках опорной рамы.

Способ осуществляют следующим образом.

После демонтажа заменяемого котла на имеющемся фундаменте закрепляют по меньшей мере два ряда фундаментных стоек, к которым приваривают поперечины опорной рамы, длина которых соответствует расчетной ширине каркаса заменяющего котла. К упомянутым поперечинам жестко прикрепляют по меньшей мере две продольные балки, длина которых соответствует расчетной глубине каркаса заменяющего котла. Так как габаритные размеры каркаса заменяющего котла больше габаритных привязок фундаментных стоек в плане, то продольные балки прикрепляют к поперечинам консольно по отношению к фундаментным стойкам. На продольных балках изготовленной таким образом опорной рамы на расчетном расстоянии друг от друга крепят вертикальные опорные колонны каркаса котла. На указанные колонны крепят потолочное перекрытие и связывают между собой горизонтальными балками.

На потолочное перекрытие подвешивают экранные и конвективные поверхности нагрева котла. При этом увеличивают только размеры в плане каркаса котла без изменения его высотной отметки, что снижает трудоемкость монтажа и сохраняет высоту главного корпуса котельной. Увеличение габаритных размеров каркаса реконструируемого котла в плане позволяет вписать и закрепить большие по площади экранные и конвективные поверхности заменяющего котла и значительно повысить его мощность. Ограничение по увеличению мощности монтируемого котла связано только с жесткостью и несущей способностью опорной рамы и не связано с высотой существующего здания главного корпуса котельной.

В дальнейшем изобретение поясняется описанием конкретного примера его выполнения и чертежом, на котором схематично изображен каркас котла, смонтированный на опорной раме.

На имеющемся фундаменте 1 закреплены фундаментные стойки 2, расположенные по ширине каркаса котла по меньшей мере в 2 ряда.

К противостоящим фундаментным стойкам 2 каждого рада жестко прикреплены поперечины 3, длина которых соответствует расчетной ширине каркаса монтируемого котла. К поперечинам 3 жестко прикреплены продольные балки 4, длина которых соответствует расчетной глубине каркаса котла, а их сечения определены расчетным путем, в зависимости от требуемой жесткости и несущей способности опорной рамы каркаса, воспринимающей нагрузки от веса каркаса и поверхностей нагрева монтируемого котла большей мощности. При этом, несмотря на увеличение габаритов в плане котла, нагрузка на существующий фундамент не превысит допустимую вследствие применения известных современных конструкций поверхностей нагрева и облегченной теплоизоляции труб.

На продольных балках 4 опорной рамы на расчетном расстоянии друг от друга смонтированы вертикальные опорные колонны 5 каркаса котла, соединенные горизонтальными балками 6 и потолочным перекрытием 7. На горизонтальных балках потолочного перекрытия 7 подвешены экраны топки (не показаны) и конвективные поверхности нагрева пароперегревателя (не показаны) монтируемого котла.

Пример замены отработавшего свой ресурс котла меньшей мощности на котел большей мощности.

Заменяемый котел производительностью 210 тонн пара в час имел размеры по фундаментным опорам в плане – 8118 мм по ширине; -

- 16000 мм по глубине и высотную отметку потолочного перекрытия + 29500 мм.

Реконструируемый котел спроектирован на производительность 300 тонн пара в час и имеет увеличенные размеры каркаса в плане – 9000 мм по ширине; - 17200 мм по глубине с сохранением высотной отметки потолочного перекрытия + 29500 мм.

Фундаментные стойки 2 сохранили сечение колонн демонтированного котла и представляют собой коробчатое сечение из двутавров №36.

К поперечинам 3 длиной 9000 мм, выполненым из двутавров №55, приварены продольные балки 4 опорной рамы длиной, соответствующей глубине каркаса 17200 мм. Продольные балки выполнены из двутавров №55.

Размеры топки демонтированного котла производительностью 210 тонн пара в час в плане – 6656 мм по глубине и 7168 мм по ширине, а конвективного газохода - 5800 по глубине и 7168 мм по ширине.

Расчетные размеры топки заменяющего котла в плане – 7260 мм по глубине и 8060 мм по ширине, а конвективного газохода – 6400 мм по глубине и 8060 мм по ширине.

Высота реконструируемого котла не превышает высоту демонтированного. Расчетное увеличение мощности котла за счет увеличения объема топки и площади конвективного газохода, в котором увеличено количество пакетов пароперегревателя, составило 90 тонн пара в час. Производительность котла возросла до 300 т/ч без увеличения сопротивления паропегревателя из-за увеличения числа его пакетов по ширине газохода. Расчетная нагрузка на фундаменты не превысила фактическую от демонтированного котла.

Изобретение предназначено для монтажа котлов и может быть при реконструкции паровых котлов. Способ монтажа котла включает закрепление на фундаменте по меньшей мере двух рядов фундаментных стоек, на которых предварительно закреплена опорная рама, монтаж вертикальных опорных колонн каркаса на названной раме на расстоянии друг от друга, выполнение опорной рамы с габаритными размерами, соответствующими размерам каркаса котла и по меньшей мере из двух продольных балок и нескольких, прикрепленных к ним поперечин, при этом поперечины и балки прикрепляют консольно по отношению к фундаментным стойкам крайних рядов. Поперечины могут быть жестко прикреплены к противостоящим фундаментным стойкам, а продольные балки жестко прикреплены к поперечинам, а вертикальные опорные колонны могут быть смонтированы на упомянутых продольных балках опорной рамы. Изобретение обеспечивает возможность увеличения габаритных размеров каркаса котла без изменения его высотной отметки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ монтажа котла, включающий закрепление на фундаменте, по меньшей мере, двух рядов фундаментных стоек, на которые предварительно крепят опорную раму, монтаж вертикальных опорных колонн каркаса на названной раме на расстоянии друг от друга, выполнение опорной рамы с габаритными размерами, соответствующими размерам каркаса котла и, по меньшей мере, из двух продольных балок и нескольких прикрепленных к ним поперечин, отличающийся тем, что поперечины и балки прикрепляют консольно по отношению к фундаментным стойкам крайних рядов.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что поперечины жестко прикрепляют к противостоящим фундаментным стойкам, а продольные балки жестко прикрепляют к упомянутым поперечинам, при этом вертикальные опорные колонны монтируют на упомянутых продольных балках названной опорной рамы.