Ведомственные строительные нормы ВСН 429-81 "Инструкция по проектированию футеровок промышленных печей из огнеупорных волокнистых материалов" (утв. Минмонтажспецстроем СССР 12 ноября 1981 г.) стр. 2

3.3. Термическое сопротивление слоя футеровки определяют по формуле:

,

где - толщина слоя, м;

- теплопроводность (табл. 1) при средней температуре слоя, .

3.4. Значение коэффициента для тепловых агрегатов, расположенных в помещениях или на открытом воздухе, но защищенных от ветра, следует определять по формуле:

,

где - температура наружной поверхности ограждения, К.

Для тепловых агрегатов, расположенных на открытом воздухе и не защищенных от воздействия ветра, значение коэффициента следует определять по формуле:

,

где V - среднегодовая скорость ветра, м/с, определяется по СНиП II-А.6-72.

3.5. Температуру (К+1)-го слоя футеровки следует определять по формуле:

.

3.6. Вследствие наличия металлических и керамических анкеров тепловые потоки через футеровку следует увеличивать на 5%.

3.7. Сборные панели необходимо рассчитывать на нагрузку от собственной массы металлоконструкций и футеровки из волокнистых материалов в процессе изготовления, транспортирования и монтажа, принимая коэффициент динамичности равным 1,5. Жесткость металлоконструкций панели должна быть достаточной для того, чтобы обеспечить сохранность футеровки из волокнистых материалов.

3.8. Панельные конструкции печей, а также узлы сопряжения панелей должны быть проверены расчетом на усилия, возникающие при хлопке. Величину внутреннего давления при хлопке следует принимать равной 1,961 кПа (200  ). При наличии взрывных клапанов этот расчет не производят.

4. Общие принципы конструирования

4.1. Для изготовления футеровок из огнеупорных волокнистых материалов могут быть использованы изделия в виде формованных плит и войлока, а также теплоизоляционные композиции с наполнителем из огнеупорных волокнистых материалов. Не допускается применение изделий на основе огнеупорных волокнистых материалов в слое футеровки, который обращен в рабочее пространство печи и может подвергаться внешним механическим воздействиям.

4.2. Слой футеровки, обращенный в рабочее пространство, при скоростях движения газов внутри печного пространства менее 7 м/с и температуре до 850°C следует выполнять из войлока; при скоростях до 40 м/с - из формованных плит на глиняной связке (ШВП-350) или теплоизоляционных композиций с прочностью не менее 1 МПа (10  ). При скоростях движения газов внутри печного пространства более 40 м/с или наличии истирающего воздействия футеровка из волокнистых огнеупорных материалов должна быть защищена от эрозии слоем огнеупорного кирпича или огнеупорного бетона.

4.3. В ограждающих конструкциях из огнеупорных волокнистых материалов футеровка выполняет только теплозащитные функции. Толщину слоя футеровки панелей устанавливают на основании теплотехнического расчета. Конструктивные решения футеровок тепловых агрегатов с применением огнеупорных волокнистых материалов приведены на рис. 1.

4.4. Конструкция и длина анкеров зависят от максимально допустимой температуры их нагрева, толщины футеровки, материала слоев и способов монтажа футеровки.

4.5. Элементы технологического оборудования, проходящие сквозь футеровку (штуцеры, патрубки и пр.), крепят к кожуху печи или металлоконструкции панелей. Во всех случаях должно быть предусмотрено обеспечение независимых деформаций футеровки и элементов технологического оборудования.

4.6. Конструкция футеровки в месте установки технологических термопар должна обеспечивать сохранность футеровки при их установке и замене и не ухудшать теплотехнических показателей футеровки. Узел футеровки в месте установки термопары приведен на рис. 2.

4.7. Сопряжение футеровки из огнеупорных волокнистых материалов с шамотной кладкой следует выполнять таким образом, чтобы предохранить металлоконструкции панелей или кожух печи от перегревов. Узел сопряжения приведен на рис. 3.

1278 × 1856 пикс.     Открыть в новом окне

1013 × 1628 пикс.     Открыть в новом окне

1243 × 1650 пикс.     Открыть в новом окне

Футеровки с применением плитных изделий

4.8. В многослойных футеровках с рабочим слоем из плит ШВП-350 в качестве внутреннего, теплоизоляционного слоя, нагретого до температуры выше 600°C, следует применять муллитокремнеземистый войлок МКРВ-200. При монтаже футеровки и определении расхода материала необходимо учитывать коэффициент уплотнения войлока во внутреннем слое теплоизоляции, равный 1,5.

4.9. Для крепления футеровки стен к металлическому листу панелей или к кожуху печи при температурах до 1200°C следует применять керамические (рис. 4) или скрытые металлические (рис. 5) анкеры. Скрытые металлические и керамические анкеры устанавливают в горизонтальных швах между плитами (по два анкера на плиту с каждой стороны). Швы необходимо заполнять огнеупорным войлоком.

1106 × 1481 пикс.     Открыть в новом окне

1259 × 1613 пикс.     Открыть в новом окне

4.10. В футеровках стен и сводов при температурах до 1000°C следует применять металлические анкеры в виде штырей (рис. 6). Крепление футеровки выполняют при помощи шайб и гаек, навинчиваемых на штыри, снабженные резьбой, либо при помощи шайб, привариваемых к штырям. На каждую плиту устанавливают по четыре таких штыря (на расстоянии 100 мм от каждой из сторон плиты). В этом случае плиты устанавливают вплотную друг к другу.

1010 × 1488 пикс.     Открыть в новом окне

4.11. При проектировании футеровок (раскладке плит и назначении мест приварки анкеров) следует исходить из минимальных размеров сторон плит. Для плит ШВП-350 этот размер равняется 480 мм.

4.12. В футеровках стен, высота которых превышает 4 м, а температура службы - 900°C (при применении скрытых анкеров), необходимо предусматривать устройство разгрузочного горизонтального пояса, воспринимающего нагрузку от массы вышележащих плит.

4.13. В электропечах сопротивления с расположением электронагревателей на стенах и сводах необходимо применять плиты ШВП-350 толщиной 120 мм. Для крепления плит футеровки и электронагревателей следует использовать керамические или металлические анкеры, не выступающие на наружную поверхность футеровки. Высота стен электропечей сопротивления с расположением электронагревателей на стенах не должна превышать 1,5 м.

4.14. В футеровках стен электропечей следует применять металлические анкеры скрытого типа или в виде штырей, располагаемых в углублениях плит (рис. 7, а). В футеровках сводов для крепления плит необходимо применять анкеры типа штырей, располагаемые в углублениях плит (рис. 7, б). По окончании монтажа футеровки углубления заделываются огнеупорной массой на основе огнеупорных волокнистых материалов. Состав огнеупорной массы и технология заполнения углублений в плитах приведены в Приложении 3.

4.15. В качестве металлических держателей для крепления электронагревателей на стенах следует применять крюки из нихрома (см. рис. 7). Крюки из нихрома заглубляют в плиты ШВП-350 на глубину 100 мм и располагают под углом 30°.

На сводах печей электронагреватели подвешивают за крюки из нихрома, которые крепят к плитам ШВП-350 (см. рис. 7, б). Схемы расстановки нагревателей на стенах электропечей сопротивления приведены на рис. 8.

1347 × 1788 пикс.     Открыть в новом окне

972 × 1650 пикс.     Открыть в новом окне

4.16. В электропечах сопротивления следует применять нагреватели только из проволоки круглого сечения. Применение электронагревателей из полосы не допускается.

Футеровки с применением войлока

4.17. При монтаже футеровок с рабочим слоем из муллитокремнеземистого войлока МКРВ-200 и определении расхода войлока на футеровку необходимо учитывать коэффициент уплотнения войлока в рабочем слое футеровки, равный 1,2.

1081 × 1581 пикс.     Открыть в новом окне

4.18. В футеровках стен следует применять металлические анкеры. Конструкции анкеров для крепления футеровки из огнеупорного войлока приведены на рис. 6, 9 и 10. При монтаже футеровок величину дополнительного уплотнения войлока шайбами в местах установки анкеров принимают равной 20-25 мм (для толщин рабочего слоя до 50 мм) и 30-35 мм (для толщин рабочего слоя войлока от 50 до 100 мм).

909 × 1591 пикс.     Открыть в новом окне

Расстановку металлических анкеров и укладку слоев войлока производят согласно схемам, приведенным на рис. 11.

1200 × 1575 пикс.     Открыть в новом окне

4.19. Швы по границам отдельных слоев рулонированного войлока не устраивают, а полосы рулона слоев укладывают с перевязкой швов.