CS225397B1 - Konstrukce stěny průmyslové pece - Google Patents

Description

Vynalez se týká konstrukce steny průmyslové pece, vhodné pro stropy i dveře, která sestává z rámu ocelové konstrukce s pláštěm z azbestocementových desek a z vyzdívky.

Až dosud se pro ocelovou konstrukci pecí užívá ocelových dílů rámové konstrukce, kde plášť pece tvoří ocelový plech, spojený s rámem sešroubováním nebo svařením. Takto vytvořená ocelová konstrukce sloužila jako nosná část pro vyzdívku z hutného materiálu, nebo pro vysokoteplotní izolaci z materiálů vláknitých. Takto provedenou ocelovou konstrukci pece bylo nutno vně i uvnitř po celé ploše chránit proti korozi a současně bylo nutné řešit i nátěr odolávající působení vyšších teplot, zejména v okolí hořáků apod. Kromě toho docházelo na opláštění ke kondenzaci spalin, což bylo velmi nežádoucí, ze? jména při užití vláknitých izolací, které byly kondenzátem znehodnocovány. V tomto případě docházelo i k rychlé korozi plechového . opláštění, protože ochranné nátěry zpravidla nejsou odolné proti vznikajícím kyselinám siřičité a sírové.

U sušáren se používá k opláštění pecí lehčených azbestocementových desek v ocelových rámových konstrukcí, které jsou k sobě vzájemně pevně spojeny tak, že vytvoří plášť pece. Zpravidla to jsou desky sdružené, kde je mezi ně vloženo lehké jádro z minerálních nebo jiných vláken. Tyto sdruzené desky mají proti homogenní lehčené desce tu výhodu, že mají lepší tepelnou izolaci a nižší hmotnost. Tyto desky jsou zpravidla připevňovány na podklad nebo mezi sebou skobami nebo hřebíky, případně vruty nebo šrouby, které se deskou prorazí nebo zasadí do vyvrtaných otvorů.

Jejich nevýhodou je, že jsou značně pórovité, hygroskopické a propouštějí páru. Při nízkých teplotách na straně spalin je nebezpečí kondenzace sirných sloučenin. Kondenzát pak narušuje cementové pojivo. V tomto provedení se azbestocementové desky pro opláštění pece neosvědčily, proto se většinou používají jako nehořlavé obklady dřevěných konstrukcí, nebo se z nich vytváří obaly pro kouřovody. Užití azbestocementových desek na opláštění průmyslových pecí dosud bránilo, že nebyl použit vhodný způsob připevnění k ocelové konstrukci a v důsledku rozdílné roztažnosti pak docházelo k praskání desek. Zatím užívané připevnění vyzdívky k plášti pece je další zábranou k používání azbestocementových desek k opláštění pece, neboť tyto nemají dostatečnou pevnost k zachycení sil potřebných pro stabilizaci vyzdívky.

Užívají se též lehké tepelně izolační bloky pro stavbu průmyslových pecí, které jsou provedeny jako samonosný monoblok, kde ocelová část slouží jako výztužný, a nikoli nosný prvek. Tvrzené desky musí být mezi sebou pevně spojeny, z bloků pak je vytvořena samonosná stěna.

Nevýhoda těchto bloků je v tom, že nemohou být použity tam, kde je nutno instalovat na stěnu pece příslušenství, neboť pevnost pláště to nedovoluje.

Dalším nedostatkem je to, že celý blok je pevně spojen šrouby a ocelovými vruty, takže jsou předurčeny pro užití v poměrně nízkých teplotách, zejména u pecí sušicích, stejně jako výše popsané azbestocementové desky sdružené, se stejnými nevýhodami. Zejména vrutové spojení obalu na lícové straně je velmi nevhodné, neboť žádné tvrdé desky, které by byly použity pro obal vláknitých izolací, nejsou v žáru natolik pevné, aby udržely blok pohromadě. Stejně tak pevné spojení vnější a vnitřní strany, které zajišťují samonosnost stěny, je v důsledku smrštění izolačního materiálu ve vyšších teplotách porušeno a tím je porušena samonosnost bloku.

Tyto nevýhody podstatně omezuje konstrukce stěny průmyslové pece, vhodná pro stropy i dveře, která sestává z rámu ocelové konstrukce s pláštěm z azbestocementových desek a z vyzdívky. Podstata vynálezu je v tom, že azbestocementové desky a rám ocelové konstrukce jsou uspořádány posuvně vůči sobě navzájem, přičemž azbestocementové desky jsou součástí vyzdívky, která je upevněna k rámu ocelové konstrukce.

Výhoda konstrukce stěny průmyslové pece podle vynálezu spočívá v tom, že je ji možno použít pro všechny druhy průmyslových pecí, a to jak pro pece sušicí, tak pro pece pro nejnáročnější ohřevy a výpaly.

Azbestocementovou desku není nutné chránit proti korozivním účinkům z vnějšku i zevnitř, tudíž odpadá nutnost provádět ochranné nátěry, neboť azbestocementové desky jsou odolné proti vlivům atmosféry.

Proti případnému sirnému kondenzátu ze spalin jsou azbestocementové desky chráněny teplotou na straně přilehlé k izolaci pece, která je taková, aby nemohlo dojít ke kondenzaci sirných sloučenin.

V případě, že jsou ve spalinách obsaženy sirné sloučeniny ve větší míře, užívají se zpravidla tvrdé azbestocementové desky. Lehčené azbestocementové desky musí být proti pronikání spalin chráněny kovovou fólií na vnitřní straně. Součinitel emisity vnějšího povrchu azbestocementové desky je vysoký, takže při stejné tloušťce vysokoteplotní izolace se podstatně snižuje povrchová teplota, čímž odpadá nutnost provádět neúměrně tlusté izolační vrstvy, aby byl splněn požadavek daný hygienickými předpisy na vnější teplotu pláště pece, která nemá být vyšší než 80 °C.

Azbestocementové desky mají menší hmotnost nežli ocelový plech a navíc mají špatnou tepelnou vodivost. Kromě toho jsou levnější než plech a mají nižší energetickou náročnost při výrobě.

Opracování a dělení azbestocementových desek je možno provádět i dřevoobráběcími nástroji.

Nevýhodou azbestocementových desek je, že při jejich opracování je třeba zajistit dobré odsávání a je nutno používat ochranné pomůcky, aby prachový úlet nevnikal do dýchacích orgánů. Opracování je však při vhodné volbě konstrukce a výrobních formátů omezeno na minimum, takže operace, při níž vzniká nejvíce prachových úletů, tj. dělení, se snižuje na nejmenší možnou míru.

Shrnou-li se uvedené výhody, lze konstatovat, že použitím azbestocementových desek na opláštění pecí se snižuje spotřeba oceli, energetická náročnost, hmotnost ocelové konstrukce, hmotnost vyzdívky, odstraňují se korozivní účinky na opláštění pecí, snižuje se spotřeba nátěrů, dá se odstranit kondenzace spalin na plášti pece, což je důležité zejména u vysokoteplotních vláknitých izolací.

Tím, že spojení azbestocementových desek k rámu ocelové konstrukce dovoluje vzájemný posuv mezi nimi, nemůže vzniknout napětí od nestejné tepelné roztažnosti rámii. ocelové konstrukce a azbestocementových desek. Přitom ocelová konstrukce zůstává jako nosná část pro uchycení příslušenství pece a vyzdívky, takže plášť pece z azbestocementových desek není namáhán hmotností těchto dílů.

Azbestocementové desky jsou zasunuty do vodicích lišt, které mají v profilu na příklad tvar písmene L, U nebo I, kterými jsou připevněny k rámu ocelové konstrukce.

Toto provedení je výhodné zejména tam, kde je použito výrobních formátů azbestocementových desek bez nutnosti dalších úprav s případným zkrácením nebo zúžením. Vzájemný posuv vyvozený různou roztažnosti je umožněn po celé délce i šířce azbestocementových desek.

Azbestocementové desky jsou s rámem ocelové konstrukce spojeny ocelovými trny s hlavou ve tvaru písmene L.

Toto uspořádání je výhodné zejména tam, kde je nutno provést uchycení různě tvarované desky nebo tam, kde není umožněn přístup k zasunutí desek do vodicích lišt. Vzájemný posuv je při rozdílné roztažnosti umožněn volným uložením azbestocementové desky mezi deskou, hlavou a ocelovou konstrukcí.

Azbestocementové desky jsou k rámu ocelové konstrukce připevněny šrouby s maticí a podložkou.

Tohoto systému připevnění azbestocementových desek se s výhodou použije u voštinového uspořádání ocelové konstrukce a velkých rozměrů stěn, kde by bylo konstrukčně obtížné vyřešit uchycení do lišt nebo pomocí trnů s hlavou ve tvaru písmene L.

Je však možno řešit konstrukční uspořádání uchycení desek kombinovaně, na příklad na ploše uchycení azbestocementových desek k ocelové konstrukci pece šrouby s maticí a podložkou, na okrajích zasazení desek do vodicích lišt nebo jejich připevnění ocelovými trny s hlavou ve tvaru písmene L ke konstrukci pece. Stejně tak je možno při zasazení azbestocementových desek do lišt ze dvou nebo tří stran použít k uchycení volné strany ke konstrukci pece ocelovými trny s hlavou ve tvaru písmene L.

Provedení konstrukce stěny průmyslové pece podle vynálezu je znázorněno na obr. 1 až 8.

Na obr. 1 je znázorněn podélný řez stěnou pece, z něhož je patrná uspořádání vyzdívky, azbestocementových desek a jejich připevnění k rámu ocelové konstrukce pomocí šroubů.

Na obr. 2 je pohled na pecní stěnu zvnějšku.

Obr. 3 znázorňuje detail uchycení azbestocementové desky k rámu ocelové konstrukce šroubem s maticí a s podložkou.

Obr. 4 znázorňuje spojení vyzdívky a azbestocementových desek pomocí vsazovaných ocelových trnů.

Obr. 5 zobrazuje uchycení azbestocementových desek k rámu ocelové konstrukce prostřednictvím trnů s hlavou ve tvaru písmene L.

Na obr. 6 je v řezu znázorněno, jak jsou azbestocementové desky uchyceny trny s hlavou ve tvaru písmene L.

Na obr. 7 jsou znázorněny vodicí lišty, upevněné na rámu ocelové konstrukce, do nichž jsou zasunuty azbestocementové desky.

Obr. 8 znázorňuje konstrukci stěny pece, kde je k rámu ocelové konstrukce trny s hlavou ve tvaru písmene L uchycena azbestocementová deska. Zakotvení vyzdívky z tvrdého žáruvzdorného izolačního materiálu je provedeno ocelovým držákem.

Stěna 1 průmyslové pece je sestavena

Claims (4)

1. PREDMET

   1. Konstrukce stěny průmyslové pece, vhodná pro stropy i dveře, sestávající z rámu ocelové konstrukce s pláštěm z azbestocementových desek a z vyzdívky, vyznačená tím, že azbestocementové desky (3) a rám (2) ocelové konstrukce jsou uspořádány posuvně vůči sobě navzájem, přičemž azbestocementové desky (3) jsou součástí z rámu 2 ocelové konstrukce, jehož výplň je vytvořena azbestocementovými deskami 3. Azbestocementové desky 3 a rám 2 ocelové konstrukce jsou uspořádány posuvně vůči sobě navzájem. Azbestocementové desky 3 jsou součástí vyzdívky 4, která je upevněna k rámu 2 ocelové konstrukce.

   Je možné použít několika provedení, jak připevnit azbestocementové desky 3 k rámu 2 ocelové konstrukce, aby bylo zajištěno jejich vzájemné spojení a zároveň byl umožněn posuv mezi nimi.

   Na příklad mohou být azbestocementové desky 3 zasunuty do vodicích lišt 5, které mají v profilu tvar písmene L a jsou připevněny k rámu 2 ocelové konstrukce.

   Azbestocementové desky 3 mohou být s rámem 2 ocelové konstrukce spojeny ocelovými trny 6 s hlavou ve tvaru písmene L.

   Dále mohou být azbestocementové desky 3 s rámem 2 ocelové konstrukce spojeny šrouby 7 s maticí a s podložkou 8.

   Azbestocementové desky 3 jsou součástí vyzdívky 4. Jako vyzdívku 4 lze použít vrstvu

   9 žáruvzdorných minerálních vláken a vrstvu.

   10 žáruvzdorných keramických vláken, které jsou navzájem a s azbestocementovými deskami 3 spojeny vsazovanými ocelovými trny 11. Vsazované ocelové trny 11 mají dřík 12 z tenkého žáruvzdorného ocelového drátu, aby jej po prostrčení azbestocementovou deskou 3 bylo možno ohnout. Je rovněž možné na dřík 12 vsazovaného ocelového trnu 11 nasunout ocelovou podložku 13 a přes ni ohnout konec dříku 12.

   Jako montážního materiálu je možno pro spojení jednotlivých vrstev použít též vhodné pojivo. V tomto případě jsou použity vsazované ocelové trny 11 v malém počtu pouze jako pojišťovací prvky.

   Další příklad využití azbestocementových desek 3 na opláštění stěny 1 průmyslové pece je při použití vyzdívky 4 z tvrdého žáruvzdorného materiálu 14. Zakotvení vyzdívky 4 z tohoto materiálu na rámu 2 ocelové konstrukce je provedeno držákem 15, který je zasunut do rozpěrky 16, podložen podložkou 8 a zajištěn maticí 17, čímž je stěna 1 průmyslové pece stabilizována.

   YNÁLEZU vyzdívky (4), která je upevněna k rámu (2J ocelové konstrukce.
2. 2. Konstrukce stěny průmyslové pece podle bodu 1, vyznačená tím, že azbestocementové desky (3) jsou zasunuty do vodicích lišt (5), které mají v profilu na příklad tvar písmene L, U nebo I, kterými jsou připevněny k rámu (2) ocelové konstrukce.
3. 3. Konstrukce stěny průmyslové pece podle bodu 1, vyznačená tím, že azbestocementové desky (3) jsou s rámem (2) ocelové konstrukce spojeny ocelovými trny (6) s hlavou ve tvaru písmene L.
4. 4. Konstrukce stěny průmyslové pece podle bodu 1, vyznačená tím, že azbestocemen'^J tové desky (3) jsou k rámu (2) ocelové konstrukce připevněny šrouby (7) s maticí (17) a podložkou (8).