2.2. Элементы конструктивной схемы теплотехнологического реактора
Все разнообразие конструктивных схем теплотехнологиче-ских реакторов формируется из ограниченного числа элементов и деталей, главные из которых показаны на рис. 2.2.
Фундамент 7 (подземная часть конструкции) воспринимает нагрузку теплотехнологического реактора и находящихся в нем материалов и передает ее на основание (массив) естественного грунта. При расчете фундамента помимо статической учитывается и динамическая нагрузка, возникающая при загрузке сырьевых материалов и их перемещении в рабочем пространстве. Площадь основания фундамента должна обеспечивать давление на грунт, не превышающее допустимого предела (около 250 кПа). Глубина заложения фундамента зависит от
Рис. 2.2. Конструктивная схема теплотехнологического реактора воспринимаемой нагрузки, свойств грунта, уровня грунтовых вод и глубины промерзания почвы (если ТР сооружается на открытом грунте). От верхнего строения ТР фундамент необходимо теплоизолировать так, чтобы его температура не превышала 200 °С; в ряде случаев последнее требование удовлетворяют за счет принудительного охлаждения поверхности ограждения ТР.
В зависимости от геометрических параметров ТР, степени заполнения его объема технологическим материалом, расположения материала и ряда других факторов применяют (рис. 2.3) массивный фундамент (например, для ТР шахтного типа, рабочее пространство которых практически полностью заполнено исходными материалами и продуктами технологического процесса) или сплошной фундамент (для ТР, у которых хотя бы один линейный размер основания во много раз превышает высоту рабочего пространства, отличающегося низкой степенью наполнения его технологическим сырьем). Применение указанных разновидностей фундаментов исключает доступ к наружной поверхности основания ТР\ доступ обеспечивается в случае применения ленточных и столбовых фундаментов (рис. 2.2).
Каркас теплотехнологического реактора воспринимает и передает на фундамент силу воздействия массы ТР и находящихся в нем материалов. Элементы каркаса воспринимают также усилия со стороны обмуровки, возникающие вследствие ее термического расширения. На каркас крепятся арматура и
Рис. 2.3. Конструктивные разновидности фундаментов теплотехнологического реактора:
а — массивный; б — сплошной
Рис. 2.4. Элементы многослойной обмуровки теплотехнологического реактора:
1 — защитный слой; 2 — огнеупорная футеровка; 3 — огнеупорный легковес; 4 — теплоизоляционный слой; 5 — герметизирующий слой
гарнитура, топливосжигающие устройства, воздухо- и газопроводы, площадки обслуживания и т. п.
Различают рамный и листовой каркасы. Основные элементы рамного каркаса (рис. 2.2): колонны 2.1, поперечные связи 2.2, продольные связи 2.3 и 2.4. Листовой каркас, выполняющий одновременно функции наружного герметизирующего слоя обмуровки ТР, изготовляется из стальных листов толщиной от 10 до 100 мм.
Температура всех элементов каркаса должна быть ниже 200 °С; те из них, которые не могут быть надлежащим образом теплризолированы от высокотемпературных участков ТР, например элементы 2.5, выполняются полыми, с пропуском через них охлаждающего агента (воды, пароводяной смеси).
Обмуровка реактора обеспечивает герметизацию и теплоизоляцию его от окружающей среды в течение всей рабочей кампании ВТУ. Обмуровка должна обладать высокой строительной прочностью, быть стойкой к воздействию высоких температур, механическому и химическому воздействию на нее твердых, жидких и газовых сред, перемещаемых в реакторе.
Различают три конструктивных элемента обмуровки (рис. 2.2); свод 3.1, стены 3.2, подину 3.3. В обмуровке ТР предусматривается ряд отверстий для ввода в рабочее пространство компонентов горения и технологического сырья и вывода из него отходящих газов и продуктов технологического процесса, а также гляделки для визуального контроля за ходом процесса, каналы для ввода датчиков системы контроля и автоматизированного управления процессом и др.
Широкое применение нашли три разновидности обмуровок: кирпичная кладка, монолитная обмуровка, гарниссажная обмуровка. Первые две могут быть как однослойные, так и многослойные.
Однослойная кирпичная кладка выполняется либо из плотного огнеупорного кирпича (так называемая тяжелая кладка), либо из теплоизоляционных кирпичей, например из огнеупорного легковеса. Тяжелая кладка обладает повышенной стойкостью к механическому и химическому воздействию движущихся в рабочем пространстве сред, но имеет плохие тепло-изолирующие свойства из-за высокой теплопроводности плотных огнеупоров. Кладка из теплоизоляционных кирпичей, наоборот, обеспечивает хорошую теплоизоляцию, но обладает практически нулевой стойкостью к воздействию сред рабочего пространства, особенно расплавленных продуктов теплотехнологического процесса.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.