Т-31 Дист. обучение. Наладка

Практическая работа.

Тема: Топки для пылеугольного сжигания твердого топлива с твердым шлакоудалением.

Цель: Изучить особенности конструкции топки при твердом шлакоудалении и принцип удаления шлака.

Задание:

1. Изучить теоретический материал.
2. Сделать конспект теоретического материала.
3. Нарисовать топку, рисунок 1,а.
4. Ответить устно на контрольные вопросы.
5. Сделать вывод о проделанной работе.

В пылеугольных топках поведение шлакозолового остатка оказывает решающее влияние на производительность, надежность и экономичность топочного устройства. В отличие от слоевого сжигания твердого топлива, при котором более 80 % золы остается в слое и только незначительная часть ее попадает в объем топочной камеры, а затем уносится газовым потоком в газоходы, при факельном сжигании основная масса золы (85...95%) уносится с газовым потоком, а меньшая часть (5... 15 %) выпадает в топочной камере.

Температура пылеугольного факела, особенно его ядра, превышает температуру плавления золы. При выгорании горючего зола топлива плавится и в виде мельчайших капелек в жидком состоянии уносится с газообразными продуктами горения. Расплавленный шлак, попадая на кирпичные стенки топочной камеры, зашлаковывает их и способствует ускоренному их износу. При попадании на холодные конвективные поверхности нагрева котла расплавленный шлак оседает на трубах, постепенно образуя шлаковые наросты. При этом резко возрастает сопротивление газового потока, а также ухудшается передача теплоты поверхностям нагрева.

Широкое применение пылесжигания стало возможным лишь при установке в топочной камере охлаждаемых водой экранов, обеспечивающих защиту как стенок топки от разрушающего воздействия высокой температуры, зашлаковывания и химического взаимодействия с жидким шлаком, так и конвективных поверхностей нагрева от зашлаковывания. Топочные экраны воспринимают радиационное действие теплоты газа и частиц, т.е. снижают температуру их теплового излучения до такого уровня, что на входе в конвективные элементы частицы шлака находятся уже в затвердевшем состоянии и не налипают на трубы.

Пылеугольные топки, в которых выпадающая зола удаляется в твердом (гранулированном) виде, называются топками с твердым шлакоудалением. Для охлаждения оседающих в топке жидких шлаковых частиц нижнюю часть топки выполняют в виде холодной воронки (рис. 1, а), имеющей сплошное экранирование стен. Наклон стенок воронки к горизонту составляет около 60 % для обеспечения самопроизвольного сползания гранулированного шлака в шлаковую шахту.

Серьезным недостатком пылеугольных топок с твердым шлакоудалением является вынос из топочной камеры в газоходы агрегата основной массы золы топлива, что приводит к истиранию конвективных поверхностей нагрева, особенно при увеличении скорости потока. Холодная воронка неблагоприятно влияет также и на процесс горения, так как зона пониженной температуры оказывается при этом в непосредственной близости от горелок.

Рис. 1. Топка (а) с зажигательным поясом из огнеупорных фасонных

кирпичей (б) и из огнеупорной обмазки (в):
1 — топочные экраны; 2 — горелки; 3 — зажигательный пояс

Контрольные вопросы.

1. По какой причине возрастает сопротивление газового потока и ухудшается передача теплоты поверхностям нагрева?
2. Какие топки называются топками с твердым шлакоудалением?
3. Каковы особенности конструкции топки при твердом шлакоудалении?
4. Основной недостаток пылеугольных топок с твердым шлакоудалением.

Рекомендуемая литература.

Соколов Б.А. Котельные установки и их эксплуатация. – М.: Изд.центр «Академия», 2009.

Способы сжигания топлива в отопительных котлах

Топочное устройство, или топка, являясь основным элементом котельного агрегата, предназначена для сжигания топлива с целью выделения заключенного в нем тепла и получения продуктов сгорания с возможно большей температурой. В то же время топка служит теплобменным устройством, в котором происходит теплоотдача излучением из зоны горения на более холодные окружающие поверхности нагрева котла, а также устройством для улавливания и удаления некоторой части очаговых остатков при сжигании твердого топлива.

По способу сжигания топлива топочные устройства делятся на слоевые и камерные. В слоевых топках осуществляется сжигание твердого кускового топлива в слое, в камерных топках — газообразного, жидкого и пылевидного топлива во взвешенном состоянии.

Современные котлы обычно используют три основных способа сжигания твердого топлива: слоевой, факельный, вихревой.

Слоевые топки. Топки, в которых производится слоевое сжигание кускового твердого топлива, называются слоевыми. Эта топка состоит из колосниковой решетки, поддерживающей слой кускового топлива, и топочного пространства, в котором сгорают горючие летучие вещества. Каждая топка предназначена для сжигания определенного вида топлива. Конструкции топок разнообразны, и каждая из них соответствует определенному способу сжигания. От размеров и конструкции топки зависят, производительность и экономичность котельной установки.

Слоевые топки для сжигания разнообразных видов твердого топлива делят на внутренние и выносные, с горизонтальными и наклонными колосниковыми решетками.

Топки, расположенные внутри обмуровки котла, называют внутренними, а расположенные за пределами обмуровки и дополнительно пристроенные к котлу,— выносными.

В зависимости от способа подачи топлива и организации обслуживания слоевые топки подразделяют на ручные, полумеханические и механизированные.

Ручными топками называют те, в которых все три операции — подача топлива в топку, его шуровка и удаление шлака (очаговых остатков) из топки — производятся машинистом вручную. Эти топки имеют горизонтальную колосниковую решетку.

Полу механическими топками называют те, в которых механизированы одна или две операции. К ним относят шахтные с наклонными колосниковыми решетками, в которых топливо, загруженное в топку вручную, по мере прогорания нижних слоев перемещается по наклонным колосникам под действием собственной массы.

Механизированными топками называют те, в которых подача топлива в толку, его шуровка и удаление из топки очаговых остатков производятся механическим приводом без ручного вмешательства машиниста. Топливо в топку поступает непрерывным потоком.

Слоевые топки для сжигания твердого топлива делят на три класса:

• топки с неподвижной колосниковой решеткой и неподвижнолежащим на ней слоем топлива, к которым относят топку с ручной горизонтальной колосниковой решеткой. На этой решетке можно сжигать все виды твердого топлива, но вследствие ручного обслуживания ее применяют под котлами паропроизводительностью до 1—2 т/ч. Топки с забрасывателями, в которые непрерывно механически загружают свежее топливо и разбрасывают его по поверхности колосниковой решетки, устанавливают под котлами паропроизводительностью до 6,5-10 т/ч;
• топки с неподвижной колосниковой решеткой и перемещающимся по ней слоем топлива, к которым относят топки с шурующей планкой и топки с наклонной колосниковой решеткой. В топках с шурующей планкой топливо перемещается вдоль неподвижной горизонтальной колосниковой решетки специальной планкой особой формы, совершающей возвратно-поступательное движение по колосниковой решетке. Применяют их для сжигания бурых углей под котлами паропроизводительностью до 6,5 т/ч; в топках с наклонной колосниковой решеткой свежее топливо, загруженное в топку сверху, по мере сгорания под действием силы тяжести сползает в нижнюю часть топки. Такие топки применяют для сжигания древесных отходов и торфа под котлами паропроизводительностью до 2,5 т/ч; скоростные шахтные топки системы В. В. Померанцева применяют для сжигания кускового торфа под котлами паропроизводительностью до 6,5 т/ч для сжигания древесных отходов под котлами паропроизводительностью 20 т/ч;
• топки с движущимися механическпми цепными колосниковыми решетками двух типов: прямого и обратного хода. Цепная решетка прямого хода движется от передней стенки в сторону задней стенки топки. Топливо на колосниковую решетку поступает самотеком. Цепная решетка обратного хода движется от задней к передней стенке топки. Топливо на Колосниковую решетку подается забрасывателем. Топки с цепными колосниковыми решетками применяют для сжигания каменных, бурых углей и антрацитов под котлами паропроизводительностью от 10 до 35 т/ч.

Камерные (факельные) топки. Камерные топки применяют для сжигания твердого, жидкого и газообразного топлива. При этом твердое топливо должно быть предварительно размолото в тонкий порошок в специальных пылеприготовительных установках — углеразмольных мельницах, а жидкое топливо — распылено на очень мелкие капли в мазутных форсунках. Газообразное топливо не требует предварительной подготовки.

Факельный способ позволяет сжигать с высокой надежностью и экономичностью самые различные и низкосортные виды топлива. Твердые топлива в пылевидном состоянии сжигают под котлами паропроизводительностью от 35 т/ч и выше, а жидкое и газообразное под котлами любой паропроизводительности.

Камерные (факельные) топки представляют собой прямоугольные камеры призматической формы, выполняемые из огнеупорного кирпича или огнеупорного бетона. Стены топочной камеры изнутри покрывают системой кипятильных труб — топочными водяными экранами. Они представляют собой эффективную поверхность нагрева котла, воспринимающую большое количество тепла, излучаемого факелом, в то же время предохраняют кладку топочной камеры от износа и разрушения под действием высокой температуры факела и расплавленных шлаков.

По способу удаления шлака факельные топки для пылевидного топлива разделяют на два класса: с твердым и жидким шлакоудалением.

Камера топки с твердым шлакоудалением снизу имеет воронкообразную форму, называемую холодной воронкой. Капли шлака, выпадающие из факела, падают в эту воронку, затвердевают вследствие более низкой температуры в воронке, гранулируются в отдельные зерна и через горловину попадают в шлакоприемное устройство. Камеру топки б с жидким шлакоудалением выполняют с горизонтальным или слегка наклонным подом, который в нижней части топочных экранов имеет тепловую изоляцию для поддержания температуры, превышающей температуру плавления золы. Расплавленный шлак, выпавший из факела на под, остается в расплавленном состоянии и вытекает из топки через летку в шлакоприемную ванну, наполненную водой, затвердевает и растрескивается на мелкие частицы.

Топки с жидким шлакоудалением делят на однокамерные и двухкамерные.

В двухкамерных топка разделена на камеру горения топлива и камеру охлаждения продуктов горения. Камеру горения надежно покрывают тепловой изоляцией для создания максимальной температуры с целью надежного получения жидкого шлака. Факельные топки для жидкого и газообразного топлива иногда выполняют с горизонтальным или слегка наклонным подом, который иногда не экранируют. Расположение горелок в топочной камере делают на передней и боковых стенках, а также по углам ее. Горелки бывают прямоточными и завихривающими.

Способ сжигания топлива выбирается в зависимости от вида и рода топлива, а также паропроизводительности котельного агрегата.

Раздел : ЭКСПЛУАТАЦИЯ ТОПОЧНЫХ УСТРОЙСТВ

1. КОНТРОЛЬ ПРОЦЕССА ГОРЕНИЯ

Процесс горения в значительной мере определяет надежность и экономичность работы всего котельного агрегата. Одной из важнейших задач при эксплуатации топки является регулирование процесса горения, обеспечивающего поддержание заданной мощности и экономичность работы агрегата.

Изменение форсировки топки связано с изменением расхода пара и достигается регулированием количества подаваемого в топку топлива и воздуха при поддержании постоянным разрежения в верхней части топочной камеры. Регулирование количества поступающего топлива осуществляется изменением производительности питателя топлива, скорости движения цепной решетки, давления мазута или газа перед горелками, числа работающих горелок. Подачу воздуха во всех случаях целесообразно регулировать изменением положения лопаток направляющего аппарата, устанавливаемого перед дутьевым вентилятором. Изменение форсировки топки следует производить постепенно, визуально контролируя процесс горения.

Одной из важнейших характеристик, определяющих экономичность процесса горения при сжигании любых топлив в различных топочных устройствах, является коэффициент избытка воздуха. В процессе эксплуатации необходимо поддерживать при различных форсировках топки оптимальный (наивыгодный) коэффициент избытка воздуха. Оптимальным коэффициентом избытка воздуха называется такой, при котором сумма потерь теплоты с уходящими газами и потерь от химической и механической неполноты горения минимальна.

Обычно для каждой топки, работающей на определенном топливе, оптимальный коэффициент избытка воздуха выявляется специальными испытаниями. Значение оптимального коэффициента избытка воздуха, полученное в результате испытаний, указывается в режимной карте для различных форсировок топки (нагрузок котлоагрегата).

В процессе эксплуатации следует не только поддерживать оптимальным коэффициент избытка воздуха, но и периодически проверять его значение. Определение коэффициента избытка воздуха наиболее просто и точно производится по составу продуктов сгорания.

Для точного определения коэффициента избытка воздуха необходим полный анализ продуктов сгорания с определением содержания RO2, (суммарное содержание СО2 и SO2), О2, СО, СН4 и Н2. При небольшом содержании азота в топливе (N2p<

21

<3%) коэффициент избытка воздуха подсчитывается по азотной формуле

где N2, О2, СО, Н2, СН4 — содержание азота, кислорода, окиси углерода, водорода и метана в сухих продуктах сгорания, % объема.

Полный анализ продуктов сгорания ввиду его сложности применяется только при испытании котлоагрегатов. Для оперативного контроля качества процесса горения применяется упрощенный анализ. При упрощенном анализе продуктов сгорания для подсчета коэффициента избытка воздуха пользуются приближенными формулами: углекислотной

или кислородной

где R02макс— характеристика горючей массы топлива, представляющая собой максимальное содержание RO2 при полном сгорании топлива в теоретических условиях, т. е. при a=1; RO2 — объемное содержание трехатомных газов СО2 и SO2 в сухих продуктах сгорания, %; О2 — объемное содержание кислорода в сухих продуктах сгорания, %.

Углекислотная и кислородная формулы могут быть использованы без существенной погрешности только при отсутствии потерь или при незначительных потерях теплоты от химической неполноты горения (не более 1 %). Кроме того, углекислотная формула имеет еще одно ограничение: она пригодна при неизменном известном составе сжигаемого топлива. Это обусловлено тем, что изменение состава топлива заметно влияет на значение RO2MaKс. Поэтому при контроле коэффициента избытка воздуха рекомендуется пользоваться кислородной формулой с анализом продуктов сгорания на содержание О2-

Однако во всех случаях следует периодически проверять отсутствие химической неполноты горения и значение RO2Maкс. Это в условиях эксплуатации, например при сжигании газа или мазута, производится в следующем порядке: 1) устанавливается номинальное давление газа или мазута перед всеми горелками котла; 2) устанавливается одинаковое максимальное давление воздуха перед всеми горелками с таким расчетом, чтобы процесс горения был устойчив; 3) при постоянном разрежении в верхней части топочной камеры (не менее 10 и не более 30 Па) производится анализ продуктов сгорания с определением содержания R02 и 02; 4) снижается давление воздуха перед всеми горелками примерно на 10—15 % по сравнению с установленным сначала и производится (возможно ближе к выходному сечению топочной камеры) анализ продуктов сгорания на R02 и 02; содержание 02 в продуктах сгорания доводится до 1 —2 % •

Результаты измерений во всех режимах (всего следует проверить 6—10 режимов) сводятся в табл. 3-1. По данным таблицы строится зависимость содержания 02 от содержания R02, показанная на рис. 3-1. Все точки, характеризующие режимы,

содержания 02 от содержания RO2 указывает на появление химической неполноты горения (точки ж, з на прямой I. и точки 7, 8 на прямой //). Для определения R02MaKC следует прямые I и II продолжить до пересечения с осью абсцисс и прочитать на ней значения R02MaKC. В рассматриваемом примере для газа R02MaKC=H,8 %, а для мазута R02MaKC= 16,5 %•

При сжигании газа и мазута, как показали многочисленные испытания, оптимальный коэффициент избытка воздуха соответствует его минимальному значению, при котором отсутствует потеря теплоты от химической неполноты горения. Следовательно, для рассматриваемого примера оптимальный коэффициент избытка воздуха при сжигании газа а= 1,16 (точка е) и при сжигании мазута а = 1,22 (точка 6).

При работе котлоагрегата с пониженными нагрузками оптимальный коэффициент избытка воздуха увеличивается. В связи с этим необходимо определять оптимальный коэффициент избытка воздуха для характерных нагрузок агрегата. Рекомендуется определять его для четырех нагрузок котлоагрегата: номинальной, 75 % и 50% номинальной, а также минимальной, при которой топка еще работает устойчиво и происходит надежная циркуляция воды в котле.

При сжигании твердого топлива в слоевых топках следует не реже одного раза в смену проверять содержание горючих в шлаке и уносе, отобранном из золоуловителя, а при сжигании в пылеугольных топках — содержание горючих только в уносе. Для этого каждый час в течение смены отбирают определенные порции шлака и уноса и в конце смены производят их обработку с последующим отбором пробы для лабораторного анализа (методика обработки и отбора проб описана в §10-4).

КОНТРОЛЬНЫЕ   ВОПРОСЫ

1. Как производится изменение форсировки топки?
2. Как контролируется воздушный режим топки?

3 Как устроен пневмомеханический забрасыватель топок ПМЗ-РПК, ПМЗ-ЧЦР и ПМЗ-ЛЦР?

4. В чем заключается подготовка топки ПМЗ-РПК к первичному пуску?
5. Как производится растопка топки ПМЗ-РПК?
6. В чем заключается обслуживание топок ПМЗ-РПК и ПМЗ-ЛЦР?
7. Каковы устройство и основные правила эксплуатации топок скоростного горения ЦКТЙ системы В. В. Померанцева?
8. Какие факторы влияют на производительность шахтных мельниц?
9. Как определяется тонкость пыли?

10. основные  правила   необходимо   соблюдать   при  эксплуатации шахтно-мельничных топок?
11. Какие  факторы  влияют  на  экономичность  работы  шахтно-мельничных топок?
12. Какие   конструкции   амбразур   применяются   у   шахтно-мельничных топок?
13. Каковы основные правила эксплуатации пневматических топок ЦКТИ системы А. А. Шершлева?
14. Как устроены мазутные форсунки горелок типа НГМГ и ГМГ?
15. Как устроена ротационная форсунка?
16. Каковы  основные  правила  эксплуатации  топок для  сжигания  жидкого топлива?
17. Каковы основные правила эксплуатации топок, оборудованных блочными инжекционными горелками?
18. Каковы основные правила эксплуатации газомазутных горелок типа ГМГ и НГМГ?

Задание.

Необходимо составить тест, по пройденному материалу,  из 15 вопросов, с тремя ответами.

Задание.

Написать лекцию, самостоятельно, используя любые доступные источники, а так электронную библиотеку колледжа,  на тему «Общие сведение о деаэраторах. Наладка деаэратора».

Уважаемые студенты. Необходимо написать лекцию, самостоятельно. Тема «Подбор и наладка элеваторов» .

Уважаемые студенты. Написать лекцию самостоятельно на тему «Технические требования к тепловым пунктам».

Уважаемые студенты. Написать лекцию самостоятельно на тему «Наладка оборудования тепловых пунктов».

Вопросы для самоконтроля

1. Какие виды работ входят в состав планово-предупредительного ремонта тепловых сетей?

2. Какие операции включает перечень основных работ при текущем и капитальном ремонтах тепловых сетей?

3. Какие особенности следует учитывать при проектировании организации и технологии работ по ремонту тепловых сетей?

4. Как обеспечивается защита от грунтовых вод при ремонте тепловых сетей?

5. В какой последовательности производят работы по засыпке траншей при бесканальной прокладке трубопроводов?

6. Какие виды сварки используют при ремонте тепловых сетей?

7. Для чего используются наружные центраторы и каково их устройство?

8. Каков порядок проведения гидравлического испытания теплопроводов?

9. Что предусматривает текущий ремонт теплового пункта?

10. Какие работы выполняются при ремонте водоподогревателей тепловых пунктов?

ТИПОВАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА (ТТК) НА МОНТАЖ КОТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК МАЛОЙ И СРЕДНЕЙ МОЩНОСТИ

МОНТАЖ КАРКАСОВ КОТЛОВ

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Типовая технологическая карта разработана на монтаж каркасов котлов.

Общие сведения

Элементы каркаса котла, обшивку, лестницы и площадки поставляют на монтаж в виде отдельных транспортабельных панелей, блоков так, чтобы была возможность их последующей сборки с другими блоками котла в укрупненные монтажные блоки.

Монтажные блоки собирают на площадке по технологическим картам, разработанным проектной организацией в составе проекта производства работ (ППР). При поставке элементов каркаса россыпью завод упаковывает мелкие сборочные единицы и детали в ящики, а крупные собирает в отдельные пакеты или связки.

Наиболее выгодная и прогрессивная поставка - поставка каркаса котлов с завода в блочном исполнении, что исключает большой объем работ по сборке блоков и улучшает качество монтажа, так как в условиях монтажной площадки добиться высокой точности сборки труднее, чем на заводе. Недостаток блочной поставки - трудность транспортирования блоков.

Поступающие на объект металлоконструкции складируют в местах, указанных в ППР. Если поступают элементы двух или более котлоагрегатов, их складируют раздельно. Детали складируют таким образом, чтобы была видна их маркировка, которая облегчает подбор деталей на складе и проверку комплектности поставки. Комплектность и количество деталей проверяют по заводским отправочным ведомостям, спецификациям и другим документам. Котлостроительные заводы на каждое комплектное изделие - элемент или узел - наносят маркировку светлой несмываемой краской.

Котлостроительные заводы обозначают детали каркаса котла одной или двумя буквами и порядковым номером после них. Одна буква характеризует вид детали, вторая уточняет, где деталь устанавливается, а цифра обозначает порядковый номер детали. Например, колонну обозначают буквой К, балку - Б, стойку - С, ферму - Ф, щит - Щ, помост - П, лестницу - Л, кронштейн - Кр, мелкие установочные детали - Д, монтажные детали - М. В каждом конкретном случае могут быть изменения в обозначениях маркировки, что связано с конструктивными особенностями котлов. На рис.1 показана маркировка деталей каркаса, лестниц и помостов котла БКЗ-75-39.

     
Рис.1. Маркировка деталей каркаса, лестниц и помостов котла БКЗ-75-39:

а - вид котла справа, б - вид котла с фронта, в - лестницы и площадки котла (вид справа): К-1пр - 1-я колонна правая,ББ-1пр - 1-я боковая балка справа, ФВ-1 - 1-я фронтальная балка, ХБ-8 - 8-я хвостовая балка, БЩ-3пр - 3-й боковой щит правый, ФЩ-4 4-й фронтальный щит, ЭЩ-9 - 9-й экономайзерный щит, ГЩ-1 - 1-й газоходный шит, КГЩ-3пр - 3-й короб газохода правый, 8п50 - помост шириной 0,8 м, длиной 5 м, л-25 - лестница высотой 2,5 м, 4к-1200 - кронштейн длиной 1,2 м из швеллера N 10 под углом 30°, крепление впритык, 3к-2100 - кронштейн длиной 2,1 м из швеллера N 10 под углом 20°, крепление впритык, 8Б-8 - вылетная площадка 0,8х0,8 м 

     
Приемка фундаментов

Большое значение для качественного монтажа котла имеет правильное изготовление фундамента. Поэтому до начала монтажных работ необходимо убедиться в том, что фундаменты изготовлены по проекту и без дефектов. Подготовка фундамента к монтажу заключается в его осмотре, проверке и приемке.

До сдачи фундаментов под монтаж строительная организация на конструкциях здания наносит его оси, а на реперах - высоты (отметки). Геодезическая схема осей и реперов прилагается к акту готовности объекта к монтажу, который подписывают представители строительной и монтажной организаций и технадзора заказчика. До сдачи фундаментов под монтаж оборудования представители строительной организации наносят на них основные, а если необходимо, и вспомогательные оси и фиксируют их отметки.

Строительная организация к моменту сдачи фундаментов под монтаж должна освободить их от опалубки и тщательно очистить от мусора, остатков раствора и бетона, произвести обратную засыпку с уплотнением грунта вокруг фундамента до проектной отметки и выполнить основания под полы.

Строители должны передать монтажникам исполнительную схему на фундамент с указанием проектных и фактических привязок главных осей фундамента котла к осям здания, отметок опорной поверхности, размеров фундамента, привязочных размеров расположения опорных поверхностей к осям анкерных болтов или закладных анкерных устройств, данных о качестве бетона фундамента.

Приемку фундамента начинают с его внешнего осмотра. Раковины, пустоты, наплывы, видимые трещины, оголенная арматура и другие внешние дефекты на фундаментах не допускаются. Все замеченные дефекты исправляют по мере их выявления. Бетон фундаментов должен быть чистым и не иметь масляных пятен. Прочность бетона должна соответствовать проектной.

После внешнего осмотра проверяют расположение фундамента относительно продольной и поперечной осей здания, правильность расположения опорных мест под колонны каркаса, а также их высоты. При наличии формуляра, представляемого строителями монтажники проверяют указанные в нем размеры, используя натянутые струны, гидравлический уровень, металлическую рулетку и геодезические инструменты.

Проверять размеры фундамента и заполнение формуляра строителям рекомендуется в присутствии представителей монтажной организации. В этом случае монтажникам не придется производить повторно контрольных проверок. Формуляр на проверку фундамента котла содержит схему фундамента, все необходимые виды и способы проверок, допускаемые отклонения в размерах. При заполнении формуляра на проверку фундамента котла КЕ-25-114С (рис.2) фактические размеры записывают в прямоугольник под проектным размером.

Рис.2. Формуляр на проверку фундамента котла КЕ-25-14С (пр. и лев. - размеры с правой и левой сторон фундамента, перед. и зад. - передний и задний размеры)

Размеры фундамента котла проверяют таким образом (рис.3). Если продольная ось котла совпадает с осью 12здания котельной, для проверки правильности расположения фундамента котла относительно осей здания по одной из них натягивают стальную струну 3. Для этого на высоте 1,8...2 м к фронтовой и задней стенам котельной или специальным стойкам прикрепляют металлические скобы 2, на которых делают запилы, расположенные по оси здания. Через места запилов перекидывают струну 3 диаметром 1 мм, к концам которой подвешивают грузы массой 3...5 кг для ее натяжения. Если ось котла расположена на некотором расстоянии от оси здания, то металлической рулеткой отмеряют от оси здания заданное расстояние и делают соответствующие отметки на фронтовой и задней стенах здания. Между этими точками указанным выше способом натягивают струну, которая определит искомую продольную ось котла. Предварительно следует убедиться в правильности осей здания, от которых ведутся измерения.

Рис.3. Приемка фундамента котла:

     
1 - колонна; 2 - скоба; 3 - струна с грузами, 4 - стойка-козлы, 5 - отвес, 6 - рейка, 7 - репер; 8 - гидророуровень, 9 -фундамент, 10 - опорная поверхность (плита), 11, 12 - оси здания котельной;  и  - замеряемые размеры

От фронтовой оси котельной рулеткой отмеряют проектное расстояние  до оси фронтовой стены котла. Через полученную отметку натягивают струну перпендикулярно струне, обозначающей продольную ось котла. Перпендикулярность струн проверяют следующим образом. От точки О пересечения осей отмеряют вдоль струн по всем направлениям одинаковое расстояние и получают точки , , , . Если размеры В между соседними точками будут одинаковыми, значит оси перпендикулярны. При неравенстве размеров  концы поперечной струны перемещают, не сбивая точки пересечения осей, до тех пор, пока размеры  не станут равными. Концы поперечной струны закрепляют на временных стойках 4 или конструкциях таким же способом, как и продольную струну.

Перпендикулярность осей можно проверить и другим способом. Для этого по проверяемым осям откладывают 3 и 4 м и измеряют расстояние между полученными точками. Если оно равно 5 м, значит оси перпендикулярны.

На выверенной поперечной оси отмеряют расстояние  до продольных осей боковых стен каркаса и натягивают струны над осями боковых стен. На установленных струнах ,  и  определяют положения центров опирания колонн каркаса. Эти точки на струне удобно отмечать кусочками лейкопластыря. На струнах проверяют равенство диагоналей  и  по центрам угловых колонн топки и конвективной шахты. Убедившись в правильности расположения струн, проверяют правильность расположения опорных мест под башмаки колонн каркаса. Для этого из полученных точек на струнах опускают отвесы 5 до поверхности фундамента. Чтобы облегчить установку колонн в проектное положение, краской или кернером отмечают проектную точку центра башмака и габариты подошвы башмака.

До установки блоков каркаса подготовляют опорные поверхности (рис.4) под башмаки 8 колонн. Если колонны крепятся с помощью выпусков 7 анкерной арматуры, то последнюю необходимо осторожно отогнуть наружу, чтобы она не мешала установке башмаков колонн. При креплении колонн с помощью анкерных болтов проверяют состояние и длину резьбы на них, наличие и состояние гаек.

Рис.4. Опорные поверхности фундамента:

а - при опирании колонны на закладную плиту; б - при опирании колонны на раму;
1 - фундамент, 2 - ограничительные уголки, 3 - плита, 4 - арматура, 5 - риски положения осей колонны, 6 - контур башмака колонны, 7 - выпуски арматуры, 8 - башмак колонны; 9 - рамка

     
     
Сборка блоков каркаса

Блоки каркаса для обеспечения скоростного монтажа должны включать в себя все детали, расположенные в пределах габарита блока. Это сокращает объем работ, выполняемых на высоте.

Оптимальная степень укрупнения блоков зависит от местных условий и в первую очередь от конструкций, состояния строительных работ, наличия и характеристик грузоподъемных механизмов. Поэтому монтаж одного и того же типа котла можно проводить на разных объектах с разной степенью блочности разной разбивкой конструкций котла на блоки. Монтировать блоки можно в различной последовательности. Все эти вопросы решаются для каждого конкретного случая в разработанных ППР на монтаж котла.

Каркасы барабанных котлов с вертикальным расположением экранных труб в топке собирают обычно в плоские блоки: блоки боковых стен топки и конвективной шахты и блоки потолка. При монтаже котла в блоки стен каркаса включают лестницы и площадки, трубопроводы в пределах котла, гарнитуру, обмуровку, элементы поверхностей нагрева и т.д.

Сборка блоков каркасов состоит из следующих технологических операций: подготовительных работ и сборки блока. 

Подготовительные работы включают в себя: устройство и оснащение площадки укрупнительной сборки; изготовление, установку и выверку монтажных приспособлений; технический осмотр деталей, входящих в блок, и устранение обнаруженных в них дефектов.

Блоки каркаса котла собирают обычно на стеллажах сборочных площадок. Если фундаменты котла и здание котельной сооружены, то блоки каркаса можно собирать прямо на фундаменте. Это исключает работы по перемещению громоздких блоков со сборочной площадки к месту монтажа и дает возможность вести работы при любых метеорологических условиях. Блоки каркаса собирают или доукрупняют в котельной также в тех случаях, когда они не проходят по габаритам в монтажный проем. 

Расположение и размеры сборочной площадки определены в ППР, исходя из конкретных условий. Площадку следует располагать так, чтобы обеспечить минимум перемещений элементов со склада на сборку блоков и затем блоков к месту монтажа. Блоки на площадке раскладывают в той последовательности, в которой их подают на монтаж: блоки, монтируемые раньше, располагают ближе к месту монтажа. На площадке обязательно должны быть оставлены проходы и проезды для грузоподъемных механизмов, а также установлены необходимое оборудование, сварочные почты, проложены силовые и осветительные электросети.

До начала работ на площадке устанавливают металлические козлы для сборки блоков, размеры которых зависят от конфигурации собираемого блока. Конструкция козел, которая должна обеспечивать отсутствие деформации собираемых блоков, дается в ППР вместе с технологическими картами на сборку блоков. Козлы рекомендуется изготовлять не на монтажной площадке, а заранее на заводе монтажных заготовок.

Для сборки плоских блоков каркасов следует использовать инвентарные металлические козлы. В некоторых случаях для сборки блоков каркасов применяют шпальные выкладки. Положение козел (шпальных выкладок) в плане выверяют рулеткой, по высоте - гидроуровнем или нивелиром. 

Сборка блока состоит из выкладки деталей на стеллажах или стендах, выполненных из инвентарных металлических козел или из шпал согласно схемам на сборку блока; пригонки деталей между собой в узлах сопряжения; соединения на прихватке; проверки геометрических размеров блока; сварки блока; установки дополнительных (монтажных) конструкций для обеспечения жесткости блока и для строповки; установки монтажных лестниц.

Каркас собирают в такой последовательности. На козлы кладут колонны, входящие в состав блока. При подборе колонн важно не перепутать правую и левую колонны и укладывать их наружной стороной вверх или вниз, смотря по тому, как указано в схеме сборки блока. Обычно блок собирают наружной стороной вверх, чтобы можно было установить площадки и лестницы.

Правильность расположения колонн (рис.5) проверяют измеряя расстояние А и В между осями в трех местах: вверху, внизу и посередине. Гидравлическим уровнем 1 проверяют их горизонтальность и установку на одной высоте. Затем рулеткой измеряют диагонали  и , для чего на продольных осях колонн намечают вспомогательные точки, которые называют "метровыми" отметками 4. Чтобы найти "метровую" отметку, из проектной длины колонны вычитают 1000 мм и полученный размер отмеряют от верха колонны. Диагонали измеряют от "метровой" отметки одной колонны до верха другой. В дальнейшем "метровые " отметки используют для выверки каркаса. Если длина крайних колонн разная, то для измерения диагоналей верхнюю точку на более длинной колонне наносят по размерам короткой колонны.

Рис.5. Выверка положения колонн при сборке блока каркаса: 

1 - гидроуровень, 2 - шпальная клетка (козлы), 3 - колонна, 4 - "метровая" отметка
 

Далее, отмеряя расстояния от верха колонны, проверяют правильность расположения опорных столиков под балки и ригели. Если обнаружится, что столики для опирания какой-либо балки расположены не на одной высоте или перекошены в поперечном направлении, то на заниженный и перекошенный столик приваривают накладку или клин соответствующей толщины. Если расположение столиков отличается от проектного на величину более допускаемой, его срезают и приваривают в соответствии с чертежом.

Перед укладкой балок на столиках или кронштейнах размечают проектное место их установки. Для укладки балки в проектное положение под нее заранее приваривают опорные уголки, которые после окончательной приварки балки срезают.

Для обеспечения плотного прилегания соединяемых деталей и сохранения их взаимного расположения применяют сборочные приспособления. Детали перед наложением сварочного шва стягивают струбцинами, кляммерами, скобами с клином. Элементы собирают посредством сварки на прихватке, которую выполняют электродами той же марки, что и последующую сварку.

Если фактические размеры соответствуют проектным, то приступают к сварке элементов собранного блока. В процессе сварки размеры блока могут измениться. Если в месте стыка накладывается много наплавленного металла, то после его усадки изменение размера может быть значительным, поэтому желательно, чтобы расстояние между свариваемыми деталями было наименьшее. После окончательной стыковки элементов блока каркаса устанавливают щиты обшивки, площадки, лестницы и другие детали. В блок включают рамы щитов обшивки, а обшивочные листы устанавливают после монтажа и обмуровки котла. Раму щитов крепят на сварке к колоннам и горизонтальным элементам: каркаса.

Площадки устанавливают на блок после разметки от верха колонны мест расположения кронштейнов и их приварки. При установке кронштейнов (рис.6), чтобы обеспечить горизонтальное положение площадки, проверяют их перпендикулярность к колоннам слесарным угольником или по отвесу. На верхней плоскости кронштейнов приваривают уголки, фиксирующие положение площадки относительно колонн. Площадки устанавливают на кронштейны в сборе с ограждениями. Ограждения собирают на плазе-шаблоне, чтобы обеспечить горизонтальность поручней и вертикальность стоек. Расстояние между стойками принимают по чертежам. Стыки поручней зачищают шлифовальной машиной, чтобы эксплуатационный персонал не поранил рук.

     
Рис.6. Установка кронштейнов

После сборки площадки ее поднимают и помещают на кронштейны до упора в фиксирующие уголки и приваривают к кронштейнам, при этом обращают внимание на качество приварки, так как площадки служат одновременно и элементами жесткости блока. При установке трубопроводов в пределах котла иногда в площадках делают вырезы. В этом случае необходимо сделать соответствующее усиление площадок.

Лестницы (рис.7) на блок каркаса устанавливают так, чтобы были обеспечены заданный угол ее наклона и горизонтальность ступенек.

     
Рис.7. Крепление лестницы: 

1 - площадки, 2 - лестницы

     
Рис.46. Ручная рычажная лебедка:

     
1 - обойма с канатом, 2 , 3 - рычаги, 4 - корпус

Преимущества ручных рычажных лебедок - компактность и небольшая масса. Ручные рычажные лебедки выпускают грузоподъемностью 0,75; 1,5; 3 т. Рычажные лебедки используют для перемещения грузов в горизонтальной плоскости.

Электрические лебедки (рис.47) приводятся в движение через специальный (обычно червячный) редуктор. 

     
Рис.47. Электрическая лебедка

Эти лебедки изготовляют с гладкими барабанами для многослойной навивки каната. Перед началом работы лебедки тщательно проверяют и опробуют работу тормозного и храпового устройства. Основание лебедок делают в виде сварной рамы. Лебедку крепят к якорям за раму.

Канат на барабан лебедки надо наматывать так, чтобы с барабана он во всех случаях сходил снизу и был направлен горизонтально. Этого достигают установкой отводного блока 3 (рис.48). Отводной блок, который располагают на расстоянии не менее 20 длин барабана от его оси, одновременно обеспечивает правильную навивку каната на барабан лебедки 1. Несоблюдение этого условия влечет за собой косую навивку каната на барабан лебедки и, как следствие, быстрое изнашивание каната, перекос валов, щек и возможную поломку зубьев и шестерен лебедки.

     
Рис.48. Схема расположения отводного блока перед лебедкой:

1 - лебедка, 2 - крайние положения каната, 3 - отводной блок

Тали - это переносные грузоподъемные механизмы, применяемые для подъема грузов на небольшую высоту. При монтажных работах применяют червячные и шестеренные тали, которые примерно в 1,5 раза легче червячных. Грузоподъемность талей от 1 до 10 т. Тяговое усилие на рабочей цепи, с помощью которой производится подъем, изменяется от 300 до 650 Н. Масса талей от 100 до 500 кг. Чтобы увеличить зону действия тали 3 (рис.49), ее подвешивают к тележке передвигающейся по рельсовому пути (монорельсу 1). Такие тележки называют кошками.

     
Рис.49. Электрическая таль:

1 - монорельс, 2 - кошка, 3 - электрическая таль, 4 - пульт управления

Домкраты применяют для вспомогательных работ - подъема оборудования в процессе выверки, а также для правки различных металлоконструкций. Высота рабочего хода домкрата невелика, поэтому груз поднимают на высоту, превышающую ход домкрата, в несколько приемов, выкладывая под грузом шпальные клетки. Домкраты выпускают различной грузоподъемности: от 0,5 до 300 т.

По конструкции домкраты разделяются на реечные (рис.50, а), винтовые (рис.50, б) и гидравлические (рис.50, в).

     
Рис.50. Домкраты:

а - реечный, б - винтовой, в - гидравлический: 1 - храповик с собачкой, 2 - рукоятка, 3 - лапа, 4 - корпус, 5 - храповое колесо, 6 - опорная пята, 7 - винт, 8 - гайка, 9 - шайба, ограничивающая выход винта, 10 - поршень, 11 - рукоятка для переноса, 12 - насос

При работе с домкратами нужно соблюдать следующие правила: при подъеме устанавливать домкрат под грузом вертикально на плотное горизонтальное основание; не перегружать домкрат, удлиняя рукоятку, на опорную пяту под поднимаемый груз следует укладывать деревянную прокладку для того, чтобы при возможных неточностях установки корпуса или поднимаемого груза избежать перекоса поршня; запрещается поднимать поршень гидравлического домкрата более чем на величину указанную в паспорте, так как рабочая жидкость может порвать манжету и вывести домкрат из строя; заливать жидкость (масло) в резервуар можно только через сетчатые фильтры.

Домкрат с износом резьбы или гайки, превышающим 20%, использовать нельзя.

Домкраты испытывают ежегодно нагрузкой, превышающей их грузоподъемность на 10%, с выдержкой в крайнем верхнем положении в течение 10 мин.

Все грузоподъемные механизмы и вспомогательные грузозахватные приспособления следует использовать в исправном состоянии. Они должны быть зарегистрированы и освидетельствованы согласно правилам Госгортехнадзора.

5. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ

Монтаж тяжелых блоков каркасов - сложная операция, требующая тщательной подготовки. Всю работу по монтажу блоков ведут строго в соответствии с ППР. Особое внимание обращают на строповку блока и установку крана (его расположение в плане и вылет крюка).

Груз на крюк крана подвешивает стропальщик. Всех рабочих, участвующих в подъеме блока каркаса, следует проинструктировать о последовательности операций и безопасных приемах работы.

В зоне монтажа не должны находиться посторонние люди и рабочие, непосредственно не участвующие в монтаже блоков каркасов. Монтажную зону следует ограждать; в проходах необходимо вывешивать предупредительные знаки.

Перед подъемом конструкции очищают от земли, снега и льда; проверяют, не оставлены ли какие-либо временные незакрепленные конструкция или инструмент. Примерзшие металлоконструкции поднимать грузоподъемными механизмами запрещается, их следует сначала отогреть.

При подъеме блока с земли следят за вертикальностью грузового полиспаста, для чего по мере подъема следует подтягивать низ блока лебедкой (трактором) или поворачивать стрелу крана. Блок можно поднимать в том случае, если полиспаст находится в вертикальном положении.

При монтаже блока, масса которого близка предельной грузоподъемности крана на данном вылете стрелы, он должен быть предварительно поднят на высоту 200 мм для проверки надежности установки крана и действия тормозов, а также для обтяжки стропов. Поднятый блок каркаса следует удерживать от раскачивания и разворачивать на крюке с помощью оттяжек из каната.

После установки блока на фундамент его надежно раскрепляют расчалками. Места закрепления расчалок должны быть указаны в схеме монтажа. Закреплять расчалки за случайные и ненадежные конструкции запрещается.

Нельзя подниматься и спускаться по стойкам и колоннам каркаса для расстроповки блока.

Чтобы обеспечить удобное и безопасное ведение работ, на блок в первую очередь устанавливают постоянные лестницы и площадки с ограждениями и бортовой доской. В случае их отсутствия следует заранее, до подъема, закрепить временную монтажную лестницу или приварить к колонне ступеньки для подъема на блок.

При монтаже балок, ригелей, площадок и других элементов, монтируемых россыпью, если площадки отсутствуют, к колоннам привязывают канат для пристегивания карабина предохранительного пояса. Для этого на земле до подъема блока приваривают патрубки с приваренными на концах заглушками. На патрубки надевают петли каната и зажимают четырьмя сжимами с каждого конца.

Инструмент, крепежные и другие мелкие детали укладывают в переносные ящики, чтобы во время монтажа они не могли упасть вниз.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

СНиП 3.03.01-87. Несущие и ограждающие конструкции. 

СНиП 12-03-2001 Безопасность труда в строительстве. Ч.1. Общие требования. 

СНиП 12-04-2002. Безопасность труда в строительстве. Ч.2. Строительное производство.

ГОСТ 12.1.044-89. ССБТ. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения.

ГОСТ 12.2.003-91. ССБТ. Оборудование производственное. Общие требования безопасности.

ГОСТ 12.3.009-76. ССБТ. Работы погрузочно-разгрузочные. Общие требования безопасности.

ГОСТ 12.3.033-84. ССБТ. Строительные машины. Общие требования безопасности при эксплуатации.

ГОСТ 24258-88. Средства подмащивания. Общие технические условия. 

ГОСТ 30244-94. Материалы строительные. Методы испытаний на горючесть.

ППБ 01-03. Правила пожарной безопасности в Российской Федерации.

При разработке авторского материала использованы: техническая документация и справочная информация справочно-консультационной системы "Стройтехнолог".

Электронный текст документа подготовлен ЗАО "Кодекс"
и сверен по авторскому материалу.
Автор: Демьянов А.А. - к.т.н., преподаватель
Военного инженерно-технического университета,
Санкт-Петербург, 2008