Экран с шипами

Результаты экспериментальных и аналитических исследований, изложенные в четвертой главе, позволяют рассчитывать температуры, локальные и общую плотности теплового потока в шиповом экране в зависимости от температуры факела, количества шлака и его вязкости, размеров и расположения шипов, а также теплопроводности материала шипов и набивки. Для этой цели в основном используются решения одномерной задачи распределения температур в шиповом экране с соответствующими экспериментальными и аналитическими поправками, позволяющими увязать поля температур и тепловых потоков в нем с состоянием шлакового покрытия и изменением коэффициентов теплопроводности материала в зависимости от температуры. Коэффициент растечки тепла в стенке трубы определяется на основа- [c.157]

На фиг. 123 показана экранная труба с шипами. После приварки шипов швы очищаются металлической щеткой от флюса и шлака и труба при необходимости подвергается, правке на прессе или огневым способом. Правка производится до принятия трубой первоначальной формы. [c.186]

В топочных камерах современных котлов одновременно с процессом горения происходит передача теплоты излучением от образующихся высокотемпературных продуктов сгорания трубам 4 (см. рис. 44) и 2 (см. рис. 15), покрывающим стены топки и получившим название топочных экранов. В барабанных котлах топочные экраны являются преимущественно испарительными поверхностями нагрева. Топочные экраны образуются гладкотрубными (рис. 57, а), плавниковыми (рис. 57, б) трубами / или трубами с вваренными проставками 2 (рис. 57, в). В последних двух случаях топка представляет жесткую раму из цельносварных газоплотных экранов с уменьшенной общей массой. В таких топках ликвидируются присосы и появляется возможность работы под наддувом, снижается толщина и масса обмуровки, облегчается каркас котла. Для уменьшения тепловых потерь с наружной стороны экраны покрыты обмуровкой 5. В топках с жидким шлакоудалением (см. рис. 44), как указывалось выше, трубы экранов из топки могут быть покрыты утеплительной обмазкой по специально приваренным плавникам (шипам). [c.123]

Рис. 20-88. Экранная труба с шипами

При сжигании твердого топлива в камерной топке необходимо обеспечить охлаждение продуктов сгорания до температур, исключающих шлакование, т. е. загрязнение поверхностей нагрева шлаками, и быстрый износ обмуровки под действием горящего факела и шлаков. Эта задача решается применением экранов с малым шагом труб (рис. 3-26,а) или из труб с плавниками (рис. 3-26,6), которые частично или полностью закрывают обмуровку. Достигаемое при этом снижение температур за трубами экранов позволяет отказаться от тяжелой кирпичной или другой обмуровки и ограничиться только тепловой изоляцией. В некоторых конструкциях к экранным трубам приваривают шипы, выполненные из легированной стали, как это показано на рис. 3-26,6, заполняя пустоты огнеупорным составом. [c.143]

Основными мероприятиями, направленными на снижение коррозионных потерь металла труб, являются обеспечение соответствующего режима горения топлива и повышение стойкости ошипованного экрана. Последнее достигается использованием для шипов технологических материалов, обладающих более высокой жаропрочностью по сравнению с материалом труб экранов, а для футеровок теплопроводных огнеупорных-набивок, стойких к воздействию жидкого шлака. [c.235]

Для нанесения по шипам экранов в топках с повышенной температурой, цик-лочных топок, топок с пережимом при СаО в золе< 25% Для нанесения по шипам экранов циклонных топок, для работы в тяжелых условиях [c.17]

Каркас котлов представляет собой конструкцию из четырех плоских рам. Обмуровка котлов непосредственно крепится к экранным трубам или стоякам конвективной части. Для крепления обмуровки на экранные трубы приваривают шипы диаметром 2 мм с шагом, равным 500 X X 600 мм. На шипы поочередно крепят крафт-бумагу и плетеную металлическую сетку с ячейками 20 х 20 мм. По сетке наносят слой шамотобетона толщиной около 20 мм. [c.12]

В тело трубы, вследствие чего при малейшем отклонении от режима сварки (времени горения дуги) могут быть допущены повреждения трубы. Для того, чтобы не вызывать суш,ественного изменения структуры трубы шип не должен проникать в стенку на глубину более половины ее толщины. Для надежной приварки шипов требуется, чтобы толщина стенки трубы бет = (0,4 ч-0,45) fm-В котлах высокого давления это требование легко удовлетворяется, поскольку совпадает с требованиями прочности труб. В котлах же низкого давления приходится идти на большую толщину стенки (6 ст — 5 ММ для шипов диаметром 12 мм). Непреодоленным до сих пор недостатком дуговой приварки шипов является затруднение с приваркой шипов из хромистой стали к углеродистым и особенно к слаболегированным трубам вследствие глубокого перерождения структуры металла трубы и ослабления ее стенки. Указанные недостатки дуговой приварки шипов особенно сказываются при выполнении экранов для котлов сверхкритического давления. [c.43]

Резюмируя сказанное, можно следующим образом сформулировать требования к набивным массам шиповых экранов высокая теплопроводность, хороший контакт с трубой и шипами, устойчивость против окислительной и восстановительной атмосферы, устойчивость против шлаков и мазутной золы (ванадий, натрий), коэффициент теплового расширения возможно более близкий к таковому для материала трубы, пониженная смачиваемость шлаком, устойчивость к смене температур, удовлетворительное спекание массы по всей толщине. Эти свойства, естественно, не могут быть присущи одной массе. [c.51]

Поле температур по радиусу в шипе и футеровке имеет сложный характер. Радиальные градиенты температур в шипе, обусловленные охлаждением футеровки по мере приближения к ножке шипа, уменьшаются. Начиная с некоторого сечения наблюдается обратный радиальный сток тепла от оси шипа к его образующей поверхности, в то время как в футеровке имеет место поток тепла к шипу (рис. 4-14, 4-15). У стенки трубы распределение температур по радиусу шипа выравнивается, а в набивке температуры становятся даже ниже, чем в шипе за счет теплоотдачи к стенке. Существенно отметить, что изотермической радиальной плоскости в шиповом экране (как это имеет место в аналитических решениях, см. 4-6) в опытах не наблюдается. [c.133]

Следует указать, что действительное (замеренное в опытах) радиальное поле температур в шиповом экране значительно отличается от вычисленного аналитически (см. 4-6), что объясняется наличием переменного по высоте контактного сопротивления между шипом и набивкой, изменением коэффициента теплопроводности материала от температуры, переменной толщиной шлакового покрытия экрана в соответствии с плотностью теплового потока, деформирующими температурное поле. [c.133]

Увеличение длины шипов в опытах с 15 до 25 мм при той же температуре факела приводило к уменьшению средней плотности теплового потока, проходящего через шиповой экран (рис. 4-21), что объясняется ростом его среднего теплового сопротивления. Градиент температур при этом по длине шипа не изменялся. Эти данные находятся в противоречии с ранее полученными в [Л. 1] результатами расчетов, согласно которым с увеличением [c.138]

На рис. 4-27 приведена зависимость тепловых потоков и температур в шиповом экране от коэффициента теплопроводности набивки. С ростом несколько возрастает максимальная температура в шипе, зато существенно (на 200—300°С) снижается температура в набивке, что обеспечивает надежную ее работу. Практически влняние теплопроводности набивки сказывается еш е сильнее, так как ири этом изменяется толщина шлакового покрытия (в расчетах толщина слоя шлака под футеровкой условно принималась постоянной). Эти исследования показывают, что причина большей долговечности карборундовой футеровки заключается в резком снижении уровня температур в набивке. [c.146]

Анализ полей температур в шиповом экране на рис. 4-23 и 4-24 показывает, что концентрация теплового потока в торце шипа в случае высокотеплопроводной карборундовой футеровки происходит в основном через слой набивки над шипом. Перераспределение же плотности теплового потока в шлаковом покрытии, вызванное наличием шипа, незначительно. В случае менее теплопроводной хромитовой футеровки значительная часть теплового потока в шипы идет и через шлаковое покрытие. Этот вывод увязывается с предыдущими аналитическими решениями и важен при построении методики расчета. [c.146]

Внутренняя температура шлаковой пленки постоянна и равна критической температуре шлака /о, определяемой началом перехода шлака в пластичное состояние. В соответствии с результатами вычислений температурных полей в шиповом экране (см. рис. 4-25) полагается, что возрастание плотности теплового потока до величины qi в торце шипа происходит за счет деформации температурного поля в слое набивки выше шипа. Как показано было выше (см. 4-6), при карборундовой футеровке изотермические поверхности в шлаковом покрытии элемента набивки при постоянной его толщине располагаются почти параллельно поверхности пленки. [c.158]

Затем определяется средняя наружная температура стенки экранной трубы под шипом, которая с учетом формулы (4-107) равна [c.170]

Проведенные эксплуатационные испытания труб с шипами из стали ЭП-889 взамен шипов из стали 12X1 МФ в условиях работы котлов на агрессивном топливе показали увеличение долговечности экранов в 2—3 раза. [c.238]

Наиболее надежней конструкцией зажигательного пояса является выполнение его из кирпича-восьмерки, осуществимое при расстоянии между трубами не менее 50 мм. Для экранов с меньшим шагом применяют приварку к экранным трубам шипов и торкретирование. Целесообразно также закрытие шамотом холодных воронок это выполняется при помощи приварышей, на которые опираются кирпичи. [c.173]

Очевидно, что чем больше шаг труб, т. е., чем больше рассЛяние между их осями, тем коэфициент облученности их будет меньше. Для прямоточного котла, для экранов с плавниками, чугунными плитками и шипами коэфициент облученности принимается равным единице. Для определения коэфициента облученности в прочих случаях служит-рис. 79—I. [c.121]

Из рис. 4-21 можно далее видеть, что применение шипов из сихромаля приводит к некоторому снижению общей плотности теплового потока в шиповом экране по сравнению с шипами из углеродистой стали за счет роста его теплового сопротивления. [c.139]

Указанные в табл. 6-2 показатели шиповых экранов близки к рекомендациям в руководящих указаниях для проектирования шиповых экранов, хотя и более дифференцированы в отношении применения различной плотности шипования в зависимости от температуры факела. Из табл. 6-2 вытекает, что при правильно выбранной плотности шипования и длине шипов для экранов с давлением 110—140 ат можно применять шипы из углеродистой стали для топочных устройств с относительно невысокой температурой факела (до 1 550- 1 600°С). Для более напряженных камер горения желательно применение шипов из слаболегированной стали 12Х1МФ. [c.213]

На котле ТПП-210А установлен участок труб высотой 5 м, шириной 1,28 м с шипами из сталей ЭП-889 и 15Х6СЮ. Опытный участок смонтирован на левом боковом экране НРЧ топки в зоне наиболее интенсивной коррозии. Ошиновка вьшолнена в три ряда с плотностью шипования f=0,21, высота шипов (сталь ЭП-889) составляла 14 мм. [c.136]

Рис. 227. Экранная труба с шипами а — общий вид, б — шип для удержания торкретирующей массы

На рис. 5.7 изображен парогенератор ВОТ БелКЗ тепловой мощностью 8,72 МВт. Это однобарабанный парогенератор радиационноконвективного типа с естественной циркуляцией ВОТ, предназначенный для установки на открытом воздухе и способный противостоять сейсмическим воздействиям в 7 баллов. Топка объемом 134 м оснащена помимо боковых б и заднего экранов двухрядным экраном двустороннего облучения 5. Чтобы избежать коксования дифенильной смеси в трубах двухсветного экрана, его первые две трубы, обращенные в сторону горелок, покрыты шипами, на которых крепится огнеупорная замазка, имеющая малую теплопроводность. Питание парогенератора дифенильной смесью осуществлено через верхний барабан 1, откуда она по шести опускным необогреваемым трубам 3 поступает в три соединенных между собой нижних коллектора 2 диаметром 400 мм. Образующаяся в парогенерирующих трубах 4, 6 парожидкостная смесь поступает в барабан /, откуда пар, пройдя сепаратор, отводится к потребителю. Парогенератор имеет наружную стальную обшивку и обвязочный каркас. [c.290]

При обследовании одного из таких парогенераторов на Новочеркасской ГРЭС, проведенном ВТИ и Ростовэнерго, была обнаружена интенсивная коррозия боковых экранов нижней радиационной части Парогенератор работал около 8000 ч на АШ с растопкой на мазуте и с подсветкой мазутом. Коррозия обнаружена на обоих корпусах. Зона максимальной коррозии располагается на оси горелок и охватывает среднюю часть экрана шириной 5,2 м пятно коррозии ио высоте простирается на 2 м выше и ниже оси горелок. Коррозионное утонение доходило до 3,7 мм при первоначальной толщине сген-ки 6 мм и простиралось на 0,20—0,25 окружности трубы с небольшим смещением от лобовой образующей в сторону ядра факела, образуя уплоп1ение. С тыльной и боковой сторон коррозионный износ трубы незначительный. В районе коррозионного поражения карборундовая обмазка отсутствовала. Шипы при первоначальной длине 16 мм обгорали до 0,5—1,5 мм. На иоверхности труб слой продуктов коррозии имел толщину 0,5—1,5 мм, [c.38]

Стали с высоким содержанием кремния и хрома называются сильхромами, а стали с высоким содержанием хрома, кремния и алюминия — сихромалями. Применение сильхромов и синхромалей ограничено ввиду их хрупкости в условиях эксплуатации при высоких температурах. Их используют для шипов экранов и иногда — для подвесок. [c.47]

Чтобы исключить влияние экранных поверхностей нагрева на тепловой режим в корне факела, часть этих поверхностей закрывают так назьшаемым зажигательным поясом , представляющим собой хромитовую или иную теплоизолирующую массу, которая удерживается на экранных трубах с прмощью приваренных к ним металлических шипов длиной 15 мм, диаметром 10 и 12 мм. Наличие зажигательного пояса снижает тепловосприятие радиационных поверхностей нагрева (коэффициент тепловой эффективности таких экранов составляет около 0,2) и позволяет поддерживать требуемую температуру в ядре факела и в зоне его воспламенения. [c.18]

Наиболее теплопроводной и в связи с этим наиболее стойкой в настоящее время считается карборундовая масса. Рекомендации по выбору и применению набивных масс приведены в гл. 2. Надежное охлаждение набивных масс зависит от так называемой плотности шнпования экранных труб, размеров шипов и наличия устойчивой шлаковой пленки на поверхности массы. [c.112]

Шипы привариваются индивидуально к каждой экранной трубе. Попытки приваривать шипы к блоку смонтированных экранных труб не дали положительных результатов вследствие невозможности выдержать точно шаг шипов, в результате чего получились участки экрана с редким шагом труб, либо просто неошипованные. [c.36]

Перед приваркой шипов к трубам те и другие тщательно очищаются от окалины до металлического блеска. Очистка подвергаемой шипованию поверхности экранной трубы осуществляется пневмоструей речного песка с помощью пескоструйного аппарата, показанного на рис. 2-6. Очистку шипов до приварки можно выполнять во вращающ емся барабане (см. рис. 2-7). [c.36]

Опыт показал, что при автоматической контактной приварке шипов производительность труда по сравнению с дуговой сваркой повышается в 4—5 раз. Кроме того, пезко повышается точность изготовления шиповых экранов и улучшаются гигиенические условия труда. [c.47]

В топках циклонного типа требования к футеровоч-ному покрытию возрастают в связи с увеличением скорости движения факела в пристенной области до 60— 120 м сек и ростом вследствие этого эрозии футеровки от воздействия частиц шлака и недогоревшего кокса. В современных камерах интенсивного горения твердого топлива, в особенности с вихревым движением факела, плотность теплового потока в шиповом экране достигает (150—200) 10 ккал1м -ч, и толщина шлаковой корки поэтому получается незначительной. Кроме того, такая корка шлака при изношенной футеровке непрочно связывается с металлом трубы и шипов, пропускает газы и легко отскакивает при изменении тепловой нагрузки, обнажая трубы. [c.50]

Существенное значение имеет коэффициент тенлоиро-водности футеривки. Даже при небольшой длине шипов, по низком коэффициенте теплопроводности набивки (как, например, у хромитовой массы) участки ее между шипами и междутрубная область имеют высокую температуру даже при низкой тепловой нагрузке камеры. Эта температура может превышать допустимые значения по условиям стойкости огнеупора против данного шлака. Такие участки футеровки шиповых экранов изнашиваются в первую очередь. Поле температуры в футеровке зависит как от ее теплофизических свойств (коэффициента теплопроводности, пористости), так и от охлаждения набивки шипами и трубами. Как показывает опыт эксплуатации топочных устройств с жидким шлакоудалением, ни один из известных огнеупорных материалов не стоит в топке, подвергаясь воздействию жидкого шлака, без специального охлаждения. Особенно интенсивное охлаждение необходимо для набивной футеровки, которая по сравнению с огнеупорными изделиями имеет большую пористость и менее совершенный обжиг. [c.51]

Успешная служба карборундовой набивки в значительной мере зависит от способа ее выполнения. Инструктивные указания по набивке массы, разработанные Всесоюзным институтом огнеупоров, даны в приложении к книге. Ниже приведены некоторые практические указания в результате обобщения имеющегося ео вет-ского и зарубежного опыта выполнения карборундовых набивок. Набивную массу целесообразно наносить на шипы после парового опробования котлоагрегата и продувки паропроводов, так как в этом случае в основном снимаются монтажные напряжения в экранных трубах, которые отрицательно сказываются на стойкости набивной массы. Поэтому в этом случае пескоструйную очистку шиповых экранов следует выполнять после парового опробования. Масса в настоящее время набивается заподлицо с торцами шипов, а затем набивка профилируется по контуру труб, чтобы иметь постоянную толщину слоя. Применявшееся ранее и зачастую сейчас превышение толщины слоя массы на 3 мм над высотой шипа приводит в эксплуатащии к скалыванию этого неармированного избыточного слоя массы. В местах стыков между панелями труб с различной температурой среды в пабивке должны выполняться температурные швы как показал опыт, в противном случае из-за различного удлинения труб происходят механические повреждения массы. Это особенно важно выполнять при футеровке шиповых экранов прямоточных котельных агрегатов. [c.63]

Двухмерная задача распределения температур в шиповом экране впервые решалась в [Л. 30, 31]. В предложенном авторами решении использованы функции Бесселя действительного аргумента. Анализ сделанного авторами решения будет дан ниже. Здесь следует отметить, что авторы смогли сделать полезные выводы относительно особенностей работы шипа и набивки и дали общую, хотя и сложную, схему расчета ошипованных экранных поверхностей различных конструкций. Однако в основу решения было положено чисто умозрительное представление температурного поля, как имеющего на некоторой определенной высоте так называемую плоскую изотермическую поверхность, от которой строится дальнейший расчет. Результаты машинного решения, проведеяного во ВТИ, с учетом контактного сопротивления материалов металл — керамика , а также опытные данные (см. 4-5 и 4-6) показали недостаточную обоснованность такого упрощения даже при постоянной толщине шлакового покрытия. Приведенные выше выводы о жестком соотношении плотностей теплового потока по контактным поверхностям материалов в особых точках также показывают, что картина температурных полей в такой конструкции как ошипованный и футерованный экран значительно сложнее. [c.109]

Первые экспериментальные нсследования температурных полей в шиповом экране, проводившиеся на натуральных экранных трубах [Л. 22, 23], дали представление об уровне температур в шипах и футеровке. Однако ряд экспериментальных трудностей не позволил достаточно надежно определить как среднюю локальную величину плотности теплового потока в экране, так и концентрацию теплового потока в шипах, а также провести необходимое варьирование конструктивных условий. Наиболее интересные и представительные исследования тепловой работы шипового экрана были получены на ошипованных калориметрах достаточно больших размеров, устанавливаемых в зонах камеры горения топок с жидким шлакоудалением, отличающихся величиной надаюшего потока. В [Л. 22] приведены результаты экспериментальных исследований ВТИ в калориметрах диаметром 50 мм, отличавшихся длиной шипа и типом набивки калориметра, устанавливавшихся в циклонном предтопке для сжигания АШ в зоне температур 1 500— 1680° С с широко изменявшейся толщиной шлакового покрытия. Исследования, приведенные в [Л. 22], позволившие установить соотношения между тепловыми потоками в шиповом экране и создать первую методику его расчета, не дали возможности, однако, выявить влияние [c.123]

Приведенные в [Л. 24] экспериментальные исследования шипового экрана проводились при сжигании мазута в горизонтальной циклонной камере диаметром 600 мм, причем в качестве калориметра применялось заднее днище камеры, охлаждаемое водопроводной водой. Исследовались шипы с различной длиной и из различного материала, а также различные набивные массы. Неучитывание градиента температур по радиусу шипа привело к значительному занижению средней и максимальной температуры в конце шипа, а следовательно, градиента средних температур в шипе. При определении теплового потока в ножке шипа автор не учитывал теплообмен между набивкой и шипом через боковую поверхность последнего. Эти методические недочеты, а также отсутствие шлакового покрытия на шиповом экране при проведении опытов огра- [c.124]

Возможность выровнять профиль тепловой нагрузки по окружности трубы за счет удаления шипов и установки в зазорах между трубами зубчатых полос для крепления карборундовой массы, проверенная на опытном экране, имеет, однако, свою отрицательную сторону в виде значительного увеличения местного перегрева (рис. 4-30) и плотности теплового потока в зазоре. Хороший результат может быть достигнут путем укладки тонкого (несколько миллиметров) слоя иабивки с низким коэффициентом теплопроводности (поверх которого располагается обычная набивная масса) в комбинации с их креплением с помощью зубчатых полос, вваренных между трубами, и отказом от ошиповки. В этом случае существенно уменьшается тепловая нагрузка лобовой образующей трубы (рис. 4-31). Однако конструктивное выполнение таких мероприятий затруднительно, а сама набивка попадает в тяжелые температурные условия. [c.154]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...