Гарнитура трубчатых печей

Гарнитура трубчатых печей включает гляделки, предохранительные окна, дверцы, лазы, трубные решетки, подвески для труб.

Гляделка предназначена для наблюдения за работой устройств для сжигания топлива и состоянием труб радиантной камеры.

Предохранительные окна необходимы для ослабления силы хлопка, возможного при работе печи, а также для проверки радиантной камеры.

Дверцы и лазы предназначены для закрытия конвективной камеры и экранов; лазы служат для осмотра конвективной камеры.

Подвески устанавливаются на своде и предотвращают провисание труб в печи. Конструкции подвесок для труб приведены на рисунке 4.13. В зависимости от температуры труб подвески располагаются на расстоянии 0, 8…3 м одна от другой (при температуре до 550º С расстояние составляет 2, 5…3 м, при температуре 800…850º С – 0, 8…1, 2 м). Эти элементы изготавливают из жаропрочных окалиностойких высоколегированных сталей (20Х23Н13) или из жаропрочного чугуна. Размеры подвесок для труб даны в [8, с. 101].

а – закрытая подвеска для двухрядного экрана; б – закрытая подвеска для однорядного экрана;

в – открытая подвеска; г – разборная подвеска для двухрядного экрана; д – закрытый кронштейн бокового экрана; е – открытый кронштейн; ж – закрытая подвеска для свободного экрана; з – закрытая подвеска для потолочного экрана

Рисунок 4.13 – Подвески для труб

Трубные решетки предназначены для установки конвективных и радиантных труб и опирания их в торцах трубчатой печи. Расстояние между трубными решетками выбирается аналогично расстоянию между подвесками; материал – жаропрочная сталь и жаропрочный чугун.

На рисунке 4.14 показаны трубные решетки для конвективного змеевика (рисунок 4.14, а) и экрана двухстороннего обогрева (рисунок 4.14, б, в, г, д).

а – решетка конвективной камеры; б, в, г, д – решетки экрана двухстороннего обогрева:

б – решетка с открытыми пазами; в – средняя решетка с верхней подвеской; г – торцовая решетка с нижним закреплением; д – средняя решетка с пружинной подвеской

Рисунок 4.14 – Трубные решетки

Трубная решетка экрана двухстороннего обогрева сваривается из нескольких частей. Она делается с шагом между трубами по вертикали, равным двум диаметрам труб, так как дальнейшее уменьшение шага значительно ухудшает равномерность нагрева по окружности трубы [6].

Недостатком закрытой трубной решетки (рисунок 4.14, в) по сравнению с решеткой с открытыми пазами (рисунок 4.14, б) является то, что при выходе ее из строя приходится менять одновременно все трубы.

Отверстия под трубы в решетке делаются на 15 … 20 мм больше диаметра труб. Если концы трубного змеевика выносятся в специальную камеру и изолируются от топки, то в этом случае торцовые трубные решетки отличаются от средних тем, что их ширина равна ширине двойниковой (ретурбентной) камеры (рисунок 4.14, г), а отверстия под трубы имеют специальные канавки для уплотнения асбестовым шнуром. Огневая сторона торцовых решеток изолируется огнеупорной массой. Близость к раскаленным стенам горелок и невозможность отвода тепла от решеток создают в них высокие температуры, что сокращает длительность их эксплуатации.

В некоторых печах трубные решетки радиантной камеры крепятся на фундаменте или подвешиваются вверху к потолочной балке каркаса. В подвешенной решетке наибольшее усилие приходится на верхнюю ее часть и убывает до нуля к нижней части.

Для более равномерного распределения усилий по длине решетки последние иногда подвешиваются на пружинных опорах, как показано на рисунке 4.14, д. При монтаже таких решеток между нижним торцом и подом печи оставляется зазор, равный температурному удлинению решетки при нагреве от 0 до 500º С. Как известно, допускаемое напряжение стали ЭИ 316 при нагреве ее до 500º меняется незначительно. Поэтому при пуске печи, когда решетка нагревается до температуры 500º, она удлинится и нижняя ее часть дойдет до упора, установленного на поде печи. При дальнейшем повышении температуры удлинение решетки идет вверх. При этом увеличивается высота пружины и одновременно уменьшается сила, действующая на пружину от веса решетки, так как часть ее веса принимает на себя нижняя опора.

Размеры трубных решеток приведены в [8, с. 94-100).