RU160651U1 - EXHAUST PIPING OF A GAS-TURBINE INSTALLATION - Google Patents
EXHAUST PIPING OF A GAS-TURBINE INSTALLATION Download PDFInfo
- Publication number
- RU160651U1 RU160651U1 RU2015146633/03U RU2015146633U RU160651U1 RU 160651 U1 RU160651 U1 RU 160651U1 RU 2015146633/03 U RU2015146633/03 U RU 2015146633/03U RU 2015146633 U RU2015146633 U RU 2015146633U RU 160651 U1 RU160651 U1 RU 160651U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lining
- pipe
- exhaust pipe
- monolithic
- strips
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Thermal Insulation (AREA)
Abstract
1. Футеровка выхлопной трубы газотурбинной установки, включающая изделия из огнеупорного материала и средства для крепления материала к внутренней поверхности трубы, отличающаяся тем, что в качестве огнеупорного материала используется волокнистый высокотемпературный теплоизолятор войлок «мокрый» в виде монолитных полос с направленной ориентацией волокон перпендикулярно вектору теплового потока, при этом монолитные полосы материала удерживаются скобами различной конфигурации по принципу консольно-анкерного крепежа.2. Футеровка выхлопной трубы по п. 1, отличающаяся тем, что монолитные полосы нарезаются из листов войлока «мокрого», изготовленных с ориентацией волокон в направлении технологической оси листов, при этом нарезка монолитных полос осуществляется вдоль направления волокон.3. Футеровка выхлопной трубы по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве изделия из огнеупорного материала используется изделие из теплоизолирующего материала на основе муллитокремнеземного волокна и неорганического связующего, представляющее собой рулонный волокнистый материал, пропитанный связующим, имеющий в сухом состоянии длину 500-2000 мм, ширину 300-600 мм, толщину 60-80 мм, плотность от 300 до 400 кг/м, обеспечивающий предельную температуру применения 1200°С или 1350°С в зависимости от марки материала и огнеупорность изделия 1700°С.4. Футеровка выхлопной трубы по п. 1, отличающаяся тем, что монолитные полосы устанавливаются при сборке по периметру внутренней поверхности трубы параллельно оси трубы, срезанной поверхностью наружу.5. Футеровка выхлопной трубы по п. 1, отличающаяся тем, что монолитные полосы устанавливаются при сборке по периметру внутренней поверхности трубы п1. The lining of the exhaust pipe of a gas turbine installation, including products made of refractory material and means for fixing the material to the inner surface of the pipe, characterized in that the fiber is used as a refractory heat insulator “wet” in the form of monolithic strips with directional orientation of the fibers perpendicular to the thermal vector flow, while monolithic strips of material are held by brackets of various configurations according to the principle of cantilever-anchor fasteners. 2. The lining of the exhaust pipe according to claim 1, characterized in that the monolithic strips are cut from “wet” felt sheets made with the fibers oriented in the direction of the technological axis of the sheets, while the monolithic strips are cut along the fiber direction. 3. The lining of the exhaust pipe according to claim 1, characterized in that the product is made of refractory material using a product of heat-insulating material based on mullite-silica fiber and an inorganic binder, which is a rolled fibrous material impregnated with a binder having a dry length of 500-2000 mm, a width of 300-600 mm, a thickness of 60-80 mm, a density of 300 to 400 kg / m, providing a maximum temperature of application of 1200 ° C or 1350 ° C depending on the grade of material and fire resistance of the product 1700 ° C. 4. The lining of the exhaust pipe according to claim 1, characterized in that the monolithic strips are installed during assembly along the perimeter of the inner surface of the pipe parallel to the axis of the pipe, cut surface outward. The lining of the exhaust pipe according to claim 1, characterized in that the monolithic strips are installed during assembly along the perimeter of the inner surface of the pipe
Description
Полезная модель относится к газотурбинной технике, в частности к выхлопным устройствам газотурбинных установок, а именно к дымовым трубам. Кроме того, высокотемпературный теплоизоляционный материал войлок «мокрый», элементы консольно-анкерного крепежа и технология футеровки могут быть широко использованы помимо труб для газотурбинных установок (ГТУ) в различных устройствах: крышки печей, дверцы, заслонки.The invention relates to gas turbine technology, in particular to exhaust devices of gas turbine installations, namely to chimneys. In addition, high-temperature heat-insulating material “wet” felt, elements of cantilever-anchor fasteners and lining technology can be widely used in addition to pipes for gas turbine installations (GTU) in various devices: furnace covers, doors, shutters.
Известна дымовая труба, включающая железобетонный несущий ствол, футеровку из установленных с зазорами между собой штучных теплоизоляционных элементов и элементами крепления футеровки к стволу, отличающаяся тем, что с целью повышения долговечности и эксплуатационной надежности, труба снабжена гибким теплоизоляционным покрытием, установленным с внутренней стороны футеровки с заходом в швы между теплоизоляционными элементами, объединяющими теплоизоляционные элементы в пакеты вертикальными фиксирующими стержнями и окаймляющими пакеты элементами, при этом элементы крепления футеровки выполнены в виде горизонтальных парных кронштейнов. Кроме того, труба отличается тем, что парные кронштейны соединены с кольцевой арматурой несущего ствола (SU 1470920, А1, МПК-4 Е04Н 12/28, пр. 24.08.1987). Полезная модель относится к области строительства металлических самонесущих дымовых труб, и может найти применение при монтаже металлических самонесущих дымовых труб, работающих на самотяге с высокотемпературными дымовыми газами.A chimney is known, including a reinforced concrete bearing barrel, a lining of piece heat-insulating elements installed with gaps between each other and lining fastening elements to the barrel, characterized in that in order to increase durability and operational reliability, the pipe is equipped with a flexible heat-insulating coating installed on the inside of the lining with entering into the seams between the heat-insulating elements, combining the heat-insulating elements into packages with vertical fixing rods and bordering the bag you elements, the lining fastening elements are designed as horizontal pair of brackets. In addition, the pipe is characterized in that the pair of brackets are connected to the annular reinforcement of the bearing barrel (SU 1470920, A1, MPK-4 Е04Н 12/28, pr. 08.24.1987). The utility model relates to the field of construction of metal self-supporting chimneys, and can find application in the installation of metal self-supporting chimneys operating on a self-pull with high-temperature flue gases.
Газодинамические и температурные характеристики вытекающих газов в трубах, работающих на самотяге, ниже характеристик в трубах для газотурбинных установок, поэтому их конструкция и применяемые материалы могут существенно отличаться.The gas-dynamic and temperature characteristics of the effluent gases in self-drawn pipes are lower than those in the pipes for gas turbine plants, therefore their design and materials used can differ significantly.
Известна металлическая самонесущая дымовая труба, содержащая ствол с футеровкой на внутренней поверхности из жестко смонтированных блоков, характеризующаяся тем, что блоки выполнены в виде модульных блоков из огнеупорного волокна. Эта труба характеризуется также тем, что модульные блоки выполнены в форме параллелепипедов из рулонного огнеупорного волокна, упакованного послойно «гармошкой» в технологическую оболочку с открытым верхом на стороне, обращенной к внутренней поверхности ствола дымовой трубы. При этом модульные блоки снабжены элементами для жесткого соединения с внутренней поверхностью ствола дымовой трубы, выполненными в виде металлических скоб с загнутыми под прямым углом к верхней части скобы концами, утопленными в модульный блок с просечкой слоев волокна, а верхняя часть скобы прилегает к боковой стороне блока с расположением поперечного элемента скобы в плоскости поверхности стороны модульного блока, обращенной к внутренней поверхности ствола дымовой трубы, для соединения с последней посредством сварки (RU, 90472, МПК Е04Н 12/28 (2006.01), заявка 2009122286, пр. 10.06.2009).Known metal self-supporting chimney containing a barrel with a lining on the inner surface of rigidly mounted blocks, characterized in that the blocks are made in the form of modular blocks of refractory fiber. This pipe is also characterized by the fact that the modular blocks are made in the form of parallelepipeds from a roll of refractory fiber, packed in layers “accordion” in a technological shell with an open top on the side facing the inner surface of the chimney barrel. In this case, the modular blocks are equipped with elements for rigid connection with the inner surface of the chimney barrel, made in the form of metal brackets with ends bent at right angles to the upper part of the bracket, recessed into a modular block with cut-out fiber layers, and the upper part of the bracket adjacent to the side of the block with the location of the transverse element of the bracket in the plane of the surface of the side of the modular unit facing the inner surface of the chimney barrel, for connection with the latter by welding (RU, 90472, IPC E04H 12/28 (2006.01), application 2009122286, pr. 10.06.2009).
В патенте отмечается, что полезная модель обеспечивает снижение трудоемкости и упрощение монтажа металлической самонесущей дымовой трубы при выполнении футеровки из модульных блоков, выполненных из огнеупорного волокна:The patent notes that the utility model reduces the complexity and simplifies the installation of a metal self-supporting chimney when lining from modular blocks made of refractory fiber:
- модульные блоки из огнеупорного волокна применимы для дымовых труб любых габаритных размеров без дополнительной обработки блоков. Монтаж модульных блоков в размер достигается за счет уплотнения блоков;- modular blocks of refractory fiber are applicable for chimneys of any overall dimensions without additional processing of the blocks. Installation of modular blocks in size is achieved by compaction of the blocks;
- модульные блоки имеют незначительный (малый) вес;- modular blocks have insignificant (small) weight;
- модульные блоки могут быть изготовлены в заводских условиях;- modular blocks can be manufactured in the factory;
- исключается необходимость в использование высококвалифицированного персонала на монтаже предлагаемых дымовых труб.- eliminates the need for the use of highly qualified personnel in the installation of the proposed chimneys.
В патенте также отмечается, что футеровка металлической самонесущей дымовой трубы из модульных блоков, выполненных из огнеупорного волокна, обеспечивает и уменьшение теплопроводности футеровки, что улучшает эксплуатационные характеристики дымовой трубы. Кроме того, при монтаже футеровки из модульных блоков, выполненных из огнеупорного волокна, отсутствует пыль, и, таким образом, решаются и экологические проблемы.The patent also notes that the lining of a metal self-supporting chimney made of modular blocks made of refractory fiber provides a decrease in the thermal conductivity of the lining, which improves the operational characteristics of the chimney. In addition, when installing a lining of modular blocks made of refractory fiber, there is no dust, and thus environmental problems are solved.
Футеровка трубы по патенту РФ №90472 выполняется следующим образом:The lining of the pipe according to the patent of the Russian Federation No. 90472 is as follows:
- предварительно изготавливаются модульные блоки из рулонного муллитокремнеземистого (или базальтового) волокна путем упаковки его послойно «гармошкой» в технологическую оболочку, оставляя открытым верх на стороне, обращенной к внутренней поверхности ствола дымовой трубы;- pre-fabricated modular blocks of rolled mullite-siliceous (or basalt) fiber by packing it layer by layer with an "accordion" in the process jacket, leaving the top open on the side facing the inner surface of the chimney barrel;
- предварительно изготавливаются элементы для жесткого соединения модульных блоков с внутренней поверхностью ствола дымовой трубы в виде металлических скоб с загнутыми под прямым углом концами к верхней части скобы;- pre-manufactured elements for the rigid connection of modular units with the inner surface of the chimney barrel in the form of metal staples with ends bent at right angles to the top of the bracket;
- упомянутые элементы монтируются на модульных блоках путем просечки концами металлических скоб слоев муллитокремнеземистого (или базальтового) волокна и расположением верхней части скобы на боковой стороне модульного блока, а поперечного элемента скобы в плоскости поверхности стороны модульного блока, обращенной к внутренней поверхности ствола дымовой трубы;- said elements are mounted on modular blocks by cutting through the ends of metal staples of layers of mullite-siliceous (or basalt) fiber and arranging the upper part of the bracket on the side of the modular block, and the transverse element of the bracket in the plane of the surface of the side of the modular block facing the inner surface of the chimney barrel;
- модульные блоки, снабженные упомянутыми элементами для жесткого соединения с внутренней поверхностью ствола дымовой трубы, укладывают горизонтальными рядами;- modular blocks equipped with the above-mentioned elements for rigid connection with the inner surface of the chimney barrel, are laid in horizontal rows;
- по ходу укладки модульных блоков поперечный элемент скобы приваривается к внутренней поверхности ствола металлической самонесущей дымовой трубы.- in the course of laying modular blocks, the transverse element of the bracket is welded to the inner surface of the barrel of a metal self-supporting chimney.
Модульные блоки и металлические скобы с загнутыми под прямым углом концами могут быть изготовлены в заводских условиях.Modular blocks and metal staples with bent at right angles can be manufactured in the factory.
Техническое решение по патенту РФ №90472 планировалось использовать при строительстве металлической самонесущей дымовой трубы предлагаемой конструкции Н-75 м в ОАО «ММК» (стан 2000) г. Магнитогорск.The technical solution according to RF patent No. 90472 was planned to be used in the construction of a metal self-supporting chimney of the proposed design N-75 m at OJSC MMK (mill 2000), Magnitogorsk.
Как уже было нами отмечено, газодинамические и температурные характеристики вытекающих газов в трубах, работающих на самотяге, ниже характеристик в трубах для газотурбинных установок, поэтому их конструкция и применяемые материалы могут существенно отличаться. Так, согласно патенту РФ №90472, предлагаемая конструкция металлической самонесущей дымовой трубы работает на самотяге (при скорости дымовых газов до 10 м/сек.) с высокотемпературными (от 200°C и выше) дымовыми газами. Трубы газотурбинных установок работают при температурах 400-500°C и при более высоких скоростях выхлопных газов - до 40 м/сек. Кроме того, выполнение модульных блоков из рулонного муллитокремнеземистого (или базальтового) волокна в сухом виде (как в патенте №90472) путем упаковки его послойно «гармошкой» в технологическую оболочку применительно к футеровке выхлопных труб газотурбинных установок имеет определенные недостатки по надежности и долговечности футеровки в связи с тем, что в результате воздействия высокоскоростных газовых потоков модульный блок подвержен выдуванию и расслаиванию материала.As we have already noted, the gas-dynamic and temperature characteristics of the effluent gases in self-drawn pipes are lower than the characteristics in pipes for gas turbine plants, therefore their design and materials used can differ significantly. So, according to the patent of the Russian Federation No. 90472, the proposed design of a metal self-supporting chimney works on self-pull (at a speed of flue gases up to 10 m / s.) With high temperature (from 200 ° C and above) flue gases. Pipes of gas turbine units operate at temperatures of 400-500 ° C and at higher exhaust speeds up to 40 m / s. In addition, the implementation of modular blocks of coiled mullite-siliceous (or basalt) fiber in a dry form (as in patent No. 90472) by packing it layer by layer with an "accordion" in a technological shell as applied to lining the exhaust pipes of gas turbine plants has certain drawbacks in the reliability and durability of the lining in due to the fact that as a result of exposure to high-speed gas flows, the modular unit is subject to blowing and delamination of the material.
Известна выхлопная труба газотурбинной установки (а.с. 1235275, F02K 1/46, 1996 г.), содержащая отдельные царги, соединенные между собой с помощью фланцев, для охлаждения которой используется второй корпус, образующий с трубой пространство, продуваемое наружным воздухом. Такая конструкция является сложной и имеет низкие технико-экономические показателя.Known exhaust pipe of a gas turbine installation (as.with. 1235275,
Известна выхлопная труба газотурбинной установки, содержащая отдельные царги, соединенные между собой с помощью фланцев, характеризующаяся тем, что царги набраны в виде кольцевых секций, каждая из которых выполнена из отдельных секторов, установленных с перекрытием вертикальных разъемов и выполненных из огнеупорного материала, например, муллитокремнезема или базальтового волокна, на боковых и торцевых сторонах секторов и фланцев выполнены пазы и выступы, образующие замки, при этом сектора и фланцы соединены между собой шпильками, на которые надеты сектора секций с обеспечением их стыковки между собой и с фланцем по выступам и пазам (патент РФ №2208115, приор. 30.07.2001. МПК-7 Е04Н 12/28). Изобретение по патенту относится к газотурбинной технике, в частности к выхлопным устройствам газотурбинных установок (ГТУ), а именно к дымовым трубам.Known exhaust pipe of a gas turbine installation, containing individual collet, interconnected by means of flanges, characterized in that the collet is assembled in the form of annular sections, each of which is made of separate sectors, installed with overlapping vertical connectors and made of refractory material, for example, mullite-silica or basalt fiber, on the side and end sides of the sectors and flanges, grooves and protrusions are formed, forming locks, while the sectors and flanges are connected by studs, to torye worn sections sector ensuring their connections to each other and the flange on the protrusions and grooves (RF patent №2208115, Prior. 30.07.2001. IPC-7 E04N 12/28). The invention according to the patent relates to gas turbine technology, in particular to exhaust devices of gas turbine units (GTU), namely to chimneys.
Как описано в патенте 2208115, современные газоперекачивающие агрегаты (ГПА) и газотурбинные электростанции (ГТЭС) оснащаются ГТУ, разработанными на базе современных авиационных двигателей. Это обеспечивает принцип блочного построения ГПА и ГТЭС, позволяющий обеспечить поставку отдельных блоков любым видом транспорта в самые труднодоступные районы и произвести их быстрый монтаж на месте использования, что является немаловажным экономическим фактором. Неотъемлемой частью газотурбинной установки является выхлопная труба для отвода продуктов сгорания ГТУ в атмосферу. Высота таких труб порядка 15-20 м. Особенностью условий эксплуатации выхлопных труб ГТУ является высокая температура уходящих газов, достигающая 500°C, и агрессивность их компонентов. Для обеспечения работоспособности выхлопной трубы в таких условиях необходимо использовать термостойкие материалы.As described in patent 2208115, modern gas pumping units (GPU) and gas turbine power plants (GTES) are equipped with gas turbines developed on the basis of modern aircraft engines. This ensures the principle of block construction of gas compressor units and gas turbine power plants, which allows for the delivery of individual blocks by any means of transport to the most inaccessible areas and their quick installation at the place of use, which is an important economic factor. An integral part of a gas turbine installation is an exhaust pipe for the removal of gas turbine combustion products into the atmosphere. The height of such pipes is about 15-20 m. A feature of the operating conditions of the GTU exhaust pipes is the high temperature of the exhaust gases, reaching 500 ° C, and the aggressiveness of their components. To ensure the exhaust pipe is working in such conditions, it is necessary to use heat-resistant materials.
К футеровке выхлопных труб ГТУ предъявляются особые требования, обусловленные характеристиками потока выхлопных газов, а именно: его динамикой, температурой и агрессивностью. Принимая во внимание необходимость достижения принципа блочности конструкции, что важно для монтажа в сложных условиях, а также исходя из конструктивных отличий и габаритных размеров выхлопных труб для ГТУ и труб, работающих на самотяге (если выхлопная ГТУ имеет высоту 15-20 м, то дымовая труба, работающая на самотяге, имеет гораздо большую высоту (например, по патенту РФ №90472 - 75 метров), решение по патенту РФ 2208111, касающееся трубы для ГТУ, принимается за прототип.The lining of the exhaust pipes of the gas turbine is subject to special requirements due to the characteristics of the exhaust gas flow, namely: its dynamics, temperature and aggressiveness. Taking into account the need to achieve the principle of block design, which is important for installation in difficult conditions, as well as on the basis of structural differences and overall dimensions of the exhaust pipes for gas turbine engines and pipes operating on self-pulling (if the exhaust gas turbine unit has a height of 15-20 m, then the chimney operating on self-pulling has a much greater height (for example, according to the patent of the Russian Federation No. 90472 - 75 meters), the decision according to the patent of the Russian Federation 2208111, concerning the pipe for gas turbine, is taken as a prototype.
Решение по прототипу - патенту РФ 2208111 - является достаточно сложным. Толщина теплозащитного слоя достаточно велика, что приводит к увеличению газодинамических потерь на трение и местные сопротивления при движении высокоскоростного потока (35-40 м/с). В прототипе размеры секций огнеупорного материала ограничиваются возможностями технологического оборудования по их изготовлению.The decision on the prototype - RF patent 2208111 - is quite complicated. The thickness of the heat-shielding layer is quite large, which leads to an increase in gas-dynamic friction losses and local resistance during the movement of a high-speed flow (35-40 m / s). In the prototype, the dimensions of the sections of the refractory material are limited by the capabilities of the technological equipment for their manufacture.
Технический результат заявляемой полезной модели заключается в повышении технических характеристик огнеупорного материала футеровки, существенном снижении температуры наружной поверхности трубы при температуре потока выхлопных газов 450-500°C, уменьшении толщины футеровки и, как следствие, снижении газодинамических потерь на трение и местного сопротивления, в получении возможности футеровки выхлопной трубы без ограничения максимального значения диаметра.The technical result of the claimed utility model is to increase the technical characteristics of the refractory material of the lining, a significant decrease in the temperature of the outer surface of the pipe at an exhaust gas temperature of 450-500 ° C, a decrease in the thickness of the lining and, as a consequence, a decrease in gas-dynamic friction losses and local resistance, in the possibility of lining the exhaust pipe without limiting the maximum diameter.
Технический результат заявляемой полезной модели обеспечивается решением задачи по созданию футеровки выхлопной трубы газотурбинной установки, включающей изделия из огнеупорного материала и средства для крепления материала к внутренней поверхности трубы, характеризующейся тем, что в качестве огнеупорного материала используется волокнистый высокотемпературный теплоизолятор войлок «мокрый» в виде монолитных полос с направленной ориентацией волокон перпендикулярно вектору теплового потока, при этом монолитные полосы материала удерживаются скобами различной конфигурации по принципу консольно-анкерного крепежа.The technical result of the claimed utility model is provided by solving the problem of creating the lining of the exhaust pipe of a gas turbine installation, including articles made of refractory material and means for attaching the material to the inner surface of the pipe, characterized in that a wet fiber high-temperature heat insulator in the form of monolithic is used as refractory material strips with a directed fiber orientation perpendicular to the heat flux vector, while monolithic strips of material rzhivayutsya clips of various configurations on the principle of bracket-anchor fasteners.
Согласно теории теплопроводности, под вектором теплового потока подразумевается вектор, направленный противоположно градиенту температуры, т.е. его направление совпадает с направлением переноса теплоты в сторону убывания температуры по нормали к изотермической поверхности. Применительно к заявляемой полезной модели вектор теплового потока направлен к боковой поверхности трубы перпендикулярно слою футеровки. При этом волокна монолитных полос теплоизолятора параллельны оси трубы.According to the theory of heat conduction, a heat flux vector means a vector directed opposite to the temperature gradient, i.e. its direction coincides with the direction of heat transfer in the direction of decreasing temperature normal to the isothermal surface. In relation to the claimed utility model, the heat flux vector is directed to the side surface of the pipe perpendicular to the lining layer. In this case, the fibers of the monolithic strips of the insulator are parallel to the axis of the pipe.
При этом, в качестве огнеупорного материала используется волокнистый высокотемпературный теплоизолятор войлок «мокрый» (предельная температура применения 1200°C либо 1350°C в зависимости от марки материала).At the same time, a wet felt high-temperature fibrous heat insulator is used as a refractory material (maximum temperature of application is 1200 ° C or 1350 ° C, depending on the type of material).
Кроме того, футеровка выхлопной трубы характеризуется тем, что монолитные полосы нарезаются из листов войлока «мокрого», изготовленных с ориентацией волокон в направлении технологической оси листов, при этом нарезка монолитных полос осуществляется вдоль направления волокон. Этот момент дополнительно поясняет ориентацию волокон в трубе, приведенную выше.In addition, the exhaust pipe lining is characterized in that monolithic strips are cut from “wet” felt sheets made with the fibers oriented in the direction of the technological axis of the sheets, while the monolithic strips are cut along the fiber direction. This point further explains the orientation of the fibers in the pipe as described above.
Волокнистый высокотемпературный теплоизолятор войлок «мокрый», используемый в заявляемой полезной модели, помимо труб для газотурбинных установок применяется в различных устройствах, в т.ч.: крышки печей, дверцы, заслонки. В случае использования рулонного волокнистого материала, могут использоваться следующие его параметры, взятые, например, из патента на полезную модель №100768 (заявка №2010118407 от 06.05.2010 г.) «Изделие из теплоизолирующего материала», автором и правообладателем которого является один из авторов по настоящей полезной модели. Это рулонный волокнистый материал длиной 500-2000 мм, шириной 300-600 мм, толщиной от 2 до 250 мм, плотностью от 300 до 600 кг/м3, обеспечивающий предельную температуру применения 1200-1350°C в зависимости от марки материала и огнеупорностью изделия 1700°C.Fibrous high-temperature heat insulator felt "wet" used in the claimed utility model, in addition to pipes for gas turbine installations is used in various devices, including: furnace covers, doors, dampers. In the case of using rolled fibrous material, the following parameters can be used, taken, for example, from utility model patent No. 100768 (application No. 20101818407 dated 05/05/2010) “Product made of heat-insulating material”, the author and copyright of which is one of the authors according to this utility model. This is a rolled fibrous material with a length of 500-2000 mm, a width of 300-600 mm, a thickness of 2 to 250 mm, a density of 300 to 600 kg / m 3 , providing a maximum application temperature of 1200-1350 ° C depending on the grade of material and the fire resistance of the product 1700 ° C.
Кроме того, футеровка выхлопной трубы характеризуется тем, что в качестве изделия из огнеупорного материала используется изделие из теплоизолирующего материала на основе муллитокремнеземного волокна и неорганического связующего, представляющее собой рулонный волокнистый материал, пропитанный связующим, имеющий в сухом состоянии длину 500-2000 мм, ширину 300-600 мм, толщину 60-80 мм, плотность от 300 до 400 кг/м3, обеспечивающий предельную температуру применения 1200°C или 1350°C в зависимости от марки материала и огнеупорность изделия 1700°C.In addition, the exhaust pipe lining is characterized in that a product of a heat-insulating material based on mullite-siliceous fiber and an inorganic binder is used as a product of refractory material, which is a rolled fibrous material impregnated with a binder having a dry length of 500-2000 mm, a width of 300 -600 mm, thickness 60-80 mm, density from 300 to 400 kg / m 3 , providing a maximum temperature of application of 1200 ° C or 1350 ° C, depending on the grade of material and fire resistance of the product 1700 ° C.
Кроме того, футеровка выхлопной трубы характеризуется тем, что монолитные полосы устанавливаются при сборке по периметру внутренней поверхности трубы параллельно оси трубы, срезанной поверхностью наружу.In addition, the lining of the exhaust pipe is characterized by the fact that monolithic strips are installed during assembly along the perimeter of the inner surface of the pipe parallel to the axis of the pipe, cut surface outward.
Кроме того, футеровка выхлопной трубы характеризуется тем, что монолитные полосы устанавливаются при сборке по периметру внутренней поверхности трубы параллельно оси трубы срезанной поверхностью наружу, а в последней зоне сборки устанавливаются по внутреннему периметру трубы в плоскости, перпендикулярной ее оси.In addition, the lining of the exhaust pipe is characterized by the fact that monolithic strips are installed during assembly along the perimeter of the pipe’s inner surface parallel to the pipe axis with the surface cut out, and in the last assembly zone they are installed along the pipe’s inner perimeter in a plane perpendicular to its axis.
Кроме того, футеровка выхлопной трубы характеризуется тем, что монолитная полоса может иметь на конце скос по длине для соединения с соответствующим скосом другой полосы с образованием непрерывной полосы на всю длину царги трубы.In addition, the lining of the exhaust pipe is characterized in that the monolithic strip can have a lengthwise bevel at the end for connecting with the corresponding bevel of another strip to form a continuous strip for the entire length of the pipe side.
Кроме того, футеровка выхлопной трубы характеризуется тем, что последняя зона сборки модульных блоков имеет ширину не более 60 (шестидесяти) сантиметров.In addition, the lining of the exhaust pipe is characterized by the fact that the last assembly area of the modular units has a width of not more than 60 (sixty) centimeters.
Кроме того, футеровка выхлопной трубы характеризуется тем, что монолитные полосы по меньшей мере на боковых сторонах и на стороне, примыкающей к внутренней поверхности трубы, промазываются в процессе сборки огнеупорным клеем.In addition, the lining of the exhaust pipe is characterized in that monolithic strips at least on the sides and on the side adjacent to the inner surface of the pipe are smeared with refractory adhesive during assembly.
Кроме того, футеровка выхлопной трубы характеризуется тем, что консольно-анкерный крепеж представляет собой использование элементов для жесткого крепления монолитных полос к поверхности трубы по основному периметру трубы в виде Т-образного крепежа, а в зоне последней сборки монолитных полос в виде Z-образного крепежа.In addition, the exhaust pipe lining is characterized by the fact that the console-anchor fastener is the use of elements for rigidly fastening monolithic strips to the pipe surface along the main perimeter of the pipe in the form of a T-shaped fastener, and in the area of the last assembly of monolithic strips in the form of a Z-shaped fastener .
Технология футеровки внутренней полости выхлопной трубы ГТУ с использованием волокнистого высокотемпературного теплоизолятора войлок «мокрый», обладающего высокими техническими, технологическими характеристиками и целым рядом уникальных свойств, позволяет:The technology of lining the internal cavity of the GTU exhaust pipe using a fibrous high-temperature heat insulator “wet” felt, which has high technical, technological characteristics and a number of unique properties, allows you to:
1. Обеспечить при малой толщине теплозащиты снижение температуры наружной поверхности трубы на порядок, при температуре потока выхлопных газов 450-500°C.1. To ensure, with a small thickness of thermal protection, a decrease in the temperature of the outer surface of the pipe by an order of magnitude, at an exhaust gas temperature of 450-500 ° C.
2. Замедлить падение температуры выхлопных газов по их ходу, что способствует улучшению естественной тяги и в результате - уменьшению энергии, затрачиваемой на выхлоп.2. Slow down the temperature drop of the exhaust gases along their course, which contributes to the improvement of natural traction and, as a result, to a reduction in the energy spent on exhaust.
3. Снизить газодинамические потери на трение и местные сопротивления при движении высокоскоростного потока (35-40 м/с) за счет:3. To reduce the gas-dynamic friction losses and local resistance during the movement of a high-speed flow (35-40 m / s) due to:
- малой толщины теплозащиты, с увеличением проходного сечения канала;- a small thickness of thermal protection, with an increase in the passage section of the channel;
- гладкой и твердой (а не ворсистой и мягкой, как у других волокнистых материалов) рабочей поверхности футеровки; эти свойства поверхность приобретает после технологической сушки смонтированной футеровки;- smooth and hard (and not fleecy and soft, like other fibrous materials) the working surface of the lining; the surface acquires these properties after technological drying of the mounted lining;
- расположения блоков футеровки без поперечных стыков, создающих дополнительные сопротивление движению потока.- the location of the lining blocks without transverse joints, creating additional resistance to the movement of the flow.
4. В прототипе размеры секций огнеупорного материала ограничиваются возможностями технологического оборудования по их изготовлению. В настоящей полезной модели имеется возможность футеровки выхлопной трубы без ограничения максимального значения диаметра.4. In the prototype, the dimensions of the sections of the refractory material are limited by the capabilities of the technological equipment for their manufacture. In this utility model there is the possibility of lining the exhaust pipe without limiting the maximum diameter value.
5. Высокие теплоизоляционные свойства футеровки предохраняют от изменения цвета и отслаивания огнеупорной краски и удовлетворения жестких требований, предъявляемых к внешнему виду выхлопной трубы, на протяжении всего срока службы. Обеспечивается экономия огнеупорной краски и трудозатрат на подкрашивание элементов выхлопной трубы.5. High heat-insulating properties of the lining protect against color change and flaking of the refractory paint and meet the stringent requirements for the appearance of the exhaust pipe throughout the entire service life. This saves refractory paint and labor costs for tinting the elements of the exhaust pipe.
6. Блочный принцип монтажа футеровки и конструкция консольно-анкерного крепежа, используемого для соединения элементов футеровки, обеспечивает их плотное соединение между собой и надежное крепление к трубе. Глубокое залегание арматуры в слое теплозащиты исключает прямое воздействие горячего потока на крепеж и снижает потери теплопроводности из-за отсутствия тепловых коротких замыканий на корпус трубы-каркаса.6. The block principle of lining installation and the design of the console-anchor fixture used to connect the lining elements ensures their tight connection with each other and reliable fastening to the pipe. The deep occurrence of the reinforcement in the thermal protection layer eliminates the direct effect of the hot flow on the fasteners and reduces the loss of thermal conductivity due to the absence of thermal short circuits on the pipe frame body.
7. Возможен локальный ремонт поврежденных участков теплозащиты.7. Local repair of damaged areas of thermal protection is possible.
Сущность полезной модели поясняется чертежами и фото, где:The essence of the utility model is illustrated by drawings and photos, where:
Фиг. 1 - сечение трубы;FIG. 1 - pipe section;
Фиг. 2 - вид А;FIG. 2 - view A;
Фиг. 3 - скоба Т-образная;FIG. 3 - T-shaped bracket;
Фиг. 4 - скоба Z-образная;FIG. 4 - Z-shaped bracket;
Фиг. 5 - фото фрагмента трубы в начале монтажа футеровки из монолитных полос войлока «мокрого».FIG. 5 is a photo of a pipe fragment at the beginning of the installation of a lining of monolithic strips of wet felt.
Фиг. 6 - фото фрагмента трубы в конце монтажа футеровки из монолитных полос войлока «мокрого».FIG. 6 - photo of a fragment of the pipe at the end of the installation of the lining of monolithic strips of wet felt.
Согласно заявленной полезной модели, на выхлопной трубе газотурбинной установки 1 (фиг. 1), крепится на внутренней поверхности футеровка 2, состоящая из монолитных полос 3 из огнеупорного (высокотемпературного) теплоизоляционного материала, которые располагаются на внутренней поверхности трубы 4 параллельно ее оси и крепятся к трубе с помощью элементов консольно-анкерного крепежа: металлическими Т-образными скобами 5 - по большей части периметра трубы (фиг. 1, фиг.3 ), а на границах зоны S (фиг. 2) последней сборки монолитных полос - с одной стороны металлическим уголком 6 (металлический уголок извлекается в конце монтажа), а с другой стороны Z-образным крепежом 7 (фиг. 1, фиг. 4) посредством приварки скоб к внутренней поверхности трубы 4. Металлические скобы имеют загнутые под прямым углом заостренные концы. Монолитные полосы 3 выполнены в форме, как правило, длинного параллелепипеда. В качестве высокотемпературного теплоизолятора используется войлок «мокрый». Монолитные полосы 3 вырезаются из листов войлока «мокрого». Предлагаемая конструкция выхлопной трубы для газотурбинной установки работает при скорости дымовых газов до 40 м/сек с высокотемпературными (до 500°C) дымовыми газами, которые могут содержать агрессивные компоненты.According to the claimed utility model, on the exhaust pipe of a gas turbine installation 1 (Fig. 1), a
Монтаж футеровки выхлопной трубы осуществляется следующим образом.Installation of the lining of the exhaust pipe is as follows.
1. Точечно приварить (прихватить) металлический уголок 6 по всей длине футеруемой поверхности параллельно оси трубы для предотвращения смещения материала во время футеровки.1. Spot weld (grab) a
2. Приклеить к футеруемой поверхности, опираясь на приваренный уголок, 2 слоя монолитных полос 3 войлока "мокрого" (к уголку 6 не приклеивать).2.
Торцевые стыки монолитных полос 3 войлока "мокрого" выполнять под углом.The end joints of the
Огнеупорный клей наносить на следующие поверхности монолитных полос 3 войлока "мокрого":Apply refractory glue to the following surfaces of
- поверхность, соприкасающаяся с поверхностью футеровки 4;- the surface in contact with the surface of the lining 4;
- торцы;- ends;
- боковые поверхности монолитных полос 3 войлока "мокрого" на половину высоты футеровки.- side surfaces of
Клей наносить толщиной от 1 до 1,5 мм на каждую из склеиваемых поверхностей.Apply glue with a thickness of 1 to 1.5 mm on each of the surfaces to be bonded.
3. Врезать в монолитную полосу 3 войлока "мокрого" и приварить к корпусу трубы Т-образные скобы 5, как показано на схеме (фиг. 1 и 2).3. Insert “wet” felt 3 into the
4. Приклеить 2 слоя монолитных полос 3 войлока "мокрого", выполняя действия пункта 2, насаживая их на торчащие зубья Т-образных скоб 5.4.
5. Повторять пункты 3 и 4, постепенно прокручивая трубу по своей оси для удобства монтажа, до момента, когда до первого слоя монолитных полос 3 войлока "мокрого" останется менее 600 мм. Ряды Т-образных скоб 5 располагать в шахматном порядке.5. Repeat steps 3 and 4, gradually turning the pipe along its axis for ease of installation, until less than 600 mm remain before the first layer of
6. Врезать в монолитную полосу войлока "мокрого" 3 и приварить к корпусу трубы Z-образные скобы 7, как показано на схеме (Фиг. 1).6. Insert “wet” 3 into the monolithic strip of felt and weld Z-shaped
7. Демонтировать ранее приваренный металлический уголок.7. Remove the previously welded metal corner.
8. Приклеить 2 слоя монолитных полос 3 войлока "мокрого", выполняя действия пункта 2, к незафутерованной внутренней поверхности 4 трубы, возле торца. Слои должны располагать перпендикулярно ранее установленным слоям.8.
9. Повторять пункты 3 и 4 до полной футеровки внутренней поверхности 4 выхлопной трубы, выполняя действия, описанные в пункте 5.9. Repeat steps 3 and 4 until the inner surface 4 of the exhaust pipe is completely lined, following the steps described in
10. Произвести сушку футеровки тепловой пушкой.10. Dry the lining with a heat gun.
Ширина Т монолитной полосы определяется толщиной выбранного для нарезки листа войлока «мокрого», а его высота Н расчетными параметрами на каждую трубу. Расстояния А и В установки Т-образных скоб определяются также расчетным путем на каждую трубу в соответствии с техническим заданием.The width T of the monolithic strip is determined by the thickness of the “wet” felt selected for cutting the sheet, and its height H is the design parameters for each pipe. The distances A and B of the installation of T-shaped brackets are also determined by calculation for each pipe in accordance with the statement of work.
Секции трубы длиной L футеруются в цехе, ангаре, другом помещении и располагаются в горизонтальном (лежачем) положении.Pipe sections of length L are lined in the workshop, hangar, other room and are located in a horizontal (lying) position.
В настоящей полезной модели представлена единая технология футеровки высококотемпературным теплоизолятором войлок «мокрый» различных тепловых агрегатов, требующих термоизоляции с температурой до 1350 градусов (крышки печей, дверцы, заслонки и т.д.)This utility model presents a unified technology of lining with a high-temperature heat insulator “wet” felt of various thermal units that require thermal insulation with temperatures up to 1350 degrees (furnace covers, doors, dampers, etc.)
Заявляемая полезная модель планируется к использованию на объектах ОАО « ГАЗПРОМ».The inventive utility model is planned for use at the facilities of OJSC GAZPROM.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015146633/03U RU160651U1 (en) | 2015-10-28 | 2015-10-28 | EXHAUST PIPING OF A GAS-TURBINE INSTALLATION |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015146633/03U RU160651U1 (en) | 2015-10-28 | 2015-10-28 | EXHAUST PIPING OF A GAS-TURBINE INSTALLATION |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU160651U1 true RU160651U1 (en) | 2016-03-27 |
Family
ID=55659474
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015146633/03U RU160651U1 (en) | 2015-10-28 | 2015-10-28 | EXHAUST PIPING OF A GAS-TURBINE INSTALLATION |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU160651U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2647065C1 (en) * | 2017-01-10 | 2018-03-13 | Публичное акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" | Method for forming outer heat-resistant coating |
-
2015
- 2015-10-28 RU RU2015146633/03U patent/RU160651U1/en active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2647065C1 (en) * | 2017-01-10 | 2018-03-13 | Публичное акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" | Method for forming outer heat-resistant coating |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8590904B2 (en) | High temperature seal | |
| CN105715912A (en) | Pipeline heat preservation structure and application thereof | |
| US2656902A (en) | Insulated heat conducting unit | |
| CN107036127A (en) | Pipe thermal coupling component | |
| RU160651U1 (en) | EXHAUST PIPING OF A GAS-TURBINE INSTALLATION | |
| US9702494B2 (en) | Duct assemblies with internally bolted expansion joint | |
| KR20120008974U (en) | Heat-Retaining Cover For T-Type Piping | |
| US10738931B2 (en) | Encasement for heat transfer fluid (HTF) conduits | |
| CN203686403U (en) | High-temperature smoke pipe butt joint device | |
| CN107980086B (en) | Fire-proof pipeline system | |
| CN203857199U (en) | Direct-burial prefabricated composite thermal insulation steam pipe with built-in rolling type inner guide steel tube | |
| CN210688278U (en) | High temperature tobacco pipe telescoping device | |
| CN108970939A (en) | A kind of extension type high temperature drying room | |
| RU157008U1 (en) | DEVICE OF PIPELINE ACCESS THROUGH THE FENDING DESIGN | |
| RU90472U1 (en) | METAL SELF-SUPPORTING SMOKE PIPE | |
| RU2708103C2 (en) | Supply and exhaust air duct | |
| Bochicchio | Frp Chimney Liners For Power Plant Flue Gas Desulfurization-A Chimney Supplier's Perspective | |
| CN216304927U (en) | Frame beam passing through chimney of gas turbine | |
| CN220250037U (en) | Thermal shock resistance's adiabatic flue | |
| RU183124U1 (en) | EXHAUST GAS-TURBINE UNIT | |
| EP2812614B1 (en) | Sealing element and heat insulation box | |
| RU2725978C1 (en) | Protective hose for chimneys or ventilation ducts and method of sealing chimneys or ventilation ducts | |
| RU170081U1 (en) | The heatisolated double-circuit element of a combined chimney | |
| CN216692491U (en) | Light fire-fighting pressurized blast pipe with assembled finished product | |
| RU95381U1 (en) | THERMAL INSULATION FRAME RING |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC91 | Official registration of the transfer of exclusive right (utility model) |
Effective date: 20220224 |