Корпус емкости,работающей под давлением Советский патент 1986 года по МПК G21C13/02 

Изобретение относится к машиностроению и может быть применено в энергетической, химической и нефтехимической промышленности при создании крупногабаритных бетонных и железобетонных корпусов емкостей, работающих под давлением. Цель изобретения - повышение прочности корпуса и облегчение замены теплоизоляционных блоков путем прикрепления вертикальных направляющих коробов к наружной облицовке, при этом теплоизоляционные блоки свободно устанавливаются между направляющими коробами, а внутренняя облицовка расположена относительно блоков и коробов с компенсирующим зазором. На фиг. 1 показан корпус емкости, работающей под давлением, разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. I; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - направляющий короб с закраинами; на фиг. 5 - вариант выполнения короба. Корпус емкости, работающей под давлением, содержит внутреннюю герметичную облицовку I с кольцевыми компенсаторами 2 осевых температурных удлинений в виде полутороидальных элементов и ребрами 3 жесткости, теплоизоляционные блоки 4 с кожухом 5 и ребрами жесткости 6, направляющие короба 7 с каркасом из уголков 8 и соединительных элементов в виде стальных листов 9 или планок 10, дугообразные ограничительные пластины 11, наружную герметичную облицовку 12 по бетону, стенки оболочки 13 корпуса, трубную систему И охлаждения. Внутренняя герметичная облицовка 1 выполнена в виде тонкостенного стального цилиндра, осевое температурное удлинение которого воспринимается кольцевыми компенсаторами 2. Для повышения надежности работы облицовки I при действии внутреннего, давления с температурой и компенсации возникающих при этом радиальных перемещений между облицовкой 1 и теплоизоляционными блоками 4 предусмотрен компенсирующий зазор 6. Для предотвращения потери устойчивости при сбросе давления облицовка 1 подкреплена ребрами 3 жесткости, расположенными внутри и (или) снаружи герметичной облицовки 1. Наружные ребра жесткости выполняют функцию точной фиксации принятой величины компенсирующего зазора б и разбивают облицовку 1 на ряд самостоятельных участков, что дополнительно повышает ее местную устойчивость. Блоки 4 тепловой изоляции представляют собой пространственные коробчатые конструкции сегментного очертания, сваренные из тонких стальных листов, образующих кожух 5, с внутренними ребрами б жесткости и заполненные теплоизоляционным материалом в заводских или монтажных условиях, соответственно при изготовлении блока или после монтажа (установки) его кожуха в проектное положение. По периметру корпуса. вдоль его образующей, предусмотрено разме цение вертикальных направляющих коробов 7, выполненных по типу брусковых конструкций. Каркас короба 7 составляют размещенные в его углах четыре уголка 8 из прокатной стали с прикрепленными к ним, например сваркой, соединительными элементами 9 или 10 и дугообразной ограничительной пластиной II. Для предотвращения образования теплопроводящих «мостиков внутренняя полость короба 7 заполнена теплоизоляционным материалом. Возможны монолитный и сборный варианты заполнения: в первом случае соединительными элементами 9 служат стальные листы, во втором - отдельные планки, установленные с конструктивным шагом. Монолитный вариант заполнения допускает возможность полного заводского изготовления направляющего короба в сборе, доставки и установки его в корпус высокого давления как отдельной готовой конструкции. Возможно использование внутренних полостей направляющих коробов 7 для размещения вентиляционных каналов и дополнительных элементов системы охлаждения корпуса. Корпус емкости, работающей под давлением, работает следующим образом. В режиме нормальной эксплуатации облицовка I подвержена воздействию основных технологических нагрузок - расчетного давления и температуры, при совместном действии которых в ней возникают осевые и радиальные перемещения, обусловленные температурным расширением материала облицовки: Для восприятия осевого удлинения служат кольцевые компенсаторы 2 температурных перемещений. При повышении внутреннего давления и температуры рабочей среды в корпусе облицовка I расширяется в радиальном направлении на величину зазора б. При этом в ней возникают растягивающие напряжения, возрастающие до момента начала контакта облицовки 1 с теплоизоляционными блоками 4 и надежно воспринимаемые облицовкой 1. При дальнейшем повышении нагрузки происходит контактная передача давления на теплоизоляционные блоки 4 и от них на несущую железобетонную оболочку 13 корпуса, возрастающий отпор которой сначала разгружает облицовку 1, а затем вызывает в ней сжимающие напряжения. Таким образом, наличие компенсирующего зазора б практически аналогично созданию в облицовке 1 предварительного напряжения (обратного знака по отношению к напряжениям, развивающимся в ней при эксплуатации корпуса), что позволяет расширить диапазон изменения технологических нагрузок и повысить надежность работы облицовки и корпуса в целом. Теплоизоляционные блоки 4 в сочетании с системой 14 охлаждения служат для поддержания стабильной величины максимальной температуры на уровне, допустимом по условию обеспечения надежной

работы предварительно-напряженного желе зобетона и передают давление рабочей среды на несущую железобетонную оболочку корпуса 13, которая является основным несущим элементом корпуса высокого давления и воспринимает все действующие на него нагрузки. Ребра 6 жесткости кожуха 5 теплоизоляционного блока 4 при его заполнении обеспечивают работу на давление заполняющего блок материала. В холодном состоянии теплоизоляционные блоки 4 установлены между направляющими коробами 7 с конструктивным зазором, обеспечивающим свободное поступательное перемещение блока при его подъеме и опускании в корпус. Дугообразные ограничительные пластины 11 исключают перекос блоков при перемещении и обеспечивают их фиксированное положение в вертикальной плоскости после установки в корпус. Под действием внутреннего давления закраины дугообразных пластин Ii постоянно прижаты к внутренним боковым кромкам теплоизоляционных блоков 4, чем предотвращается попадание рабочей среды в зазор между боковыми гранями блоков и направляющих коробов 7 при возможном нарущении герметичности облицовки 1.

При выходе из строя любого блока 4 тепловой изоляции его ремонт или замена осуществляется независимо от остальных в кратчайшие сроки. Отсутствие специальных анкерных креплений блоков существенно облегчает процесс их замены. При необходимости каждый блок может быть свободно извлечен из корпуса, без съема или повреждения герметичной облицовки 1. Для строповки блока на его верхнем торце имеются монтажные петли.

Формула изобретения

Корпус емкости, работающей под давлением, содержащий цилиндрическую железобетонную оболочку, в которой коаксиально установлены две герметичные облицовки и расположенные между ними сегментные теп5 лоизоляционные блоки, отличающийся тем, что, с целью повыщения прочности корпуса и быстроты замены теплоизоляционных блоков, корпус емкости снабжен закрепленными ка внутренней поверхности наружной облиQ цовки направляющими коробами, ближайшая к центру емкости поверхность которых ограничена дугообразными пластинами с закраинами,теплоизоляционные блоки свободно установлены между коробами и на их внутренней поверхности параллельно закра5 инам коробов выполнены выемки под закраины, при этом внутренняя облицовка устаг новлена относительно теплоизоляционных блоков и коробов с компенсирующим зазором.

6-6

Изобретение может быть использовано при проектировании и строительстве корпусов емкостей больших размеров из бетона и железобетона. Целью изобретення является повышение прочности корпуса н быстроты замены теплоизоляционных блоков путем установки на наружной облицовке на внутренней ее поверхности вертикальных направляющих коробов 7 с ограничительными дугообразными пластинами 11 с закраииами. увеличивают жесткость внешней облицовки 12 и обеспечивают свободную установку и более быструю замену теплоизоляционных блоков 4. Внутренняя облицовка I располагается относительно тепо лоизоляционных блоков и направляющих коробов с компенсирующим зазором б. 5 ил. (Л to to со 05 Фиг. 2

;Х