Конструкции топочных экранов

Топочные экраны получают до 50 % всего тепловосприятия рабочей среды и находятся в зоне наиболее высоких температур газов, что требует тщательного конструктивного выполнения для обеспечения надежной работы металла труб. По конструкции различают экраны гладкотрубные, газоплотные (которые могут быть выполнены двух типов: из таких же гладких труб, но с вваренными между ними проставками шириной 6¸12 мм или с применением плавниковых труб, сваренных между собой (см. рисунок 8.6)). Экраны из таких сваренных между собой панелей образуют монолитную цельносварную газоплотную конструкцию, их называют мембранными.

Для создания в топке зоны устойчивого воспламенения малореакционных топлив, требующих высокой температуры для их интенсивного горения, экраны всех типов на соответствующих участках покрывают огнеупорной массой с закреплением ее на приваренных к трубам шипах. Такие экраны называются футерованными экранами
(см. рисунок 8.6, г, д).

Гладкотрубные экраны применяются в паровых котлах всех систем, работающих под разрежением газового тракта. При естественной циркуляции в целях повышения надежности движения рабочей среды в трубах топочные экраны располагаются вертикально и в отдельных случаях круто наклонно.

Парообразующие поверхности нагрева прямоточных котлов выполняют вертикальными, горизонтальными и подъемно-опускными, поскольку здесь есть возможность организации движения пароводяной смеси со скоростью, предотвращающей нарушение гидравлических режимов.

а) гладкотрубные экраны;	б) гладкотрубные экраны с сварными проставками;	в) газоплотные экраны из плавниковых труб;
г) футерованный гладкотрубный экран;		д) футерованный мембранный экран.
1 - труба; 1' - плавниковая труба; 2 - огнеупорный бетон; 3 - тепловая изоляция; 4 – уплотнительный слой; 5 - металлическая проставка; 6 - приварные шипы; 7 - огнеупорная масса.
Рисунок 8.6 - Конструкции топочных экранов

Газоплотные сварные экраны находят широкое применение в современных конструкциях котлов, имеют на 10¸15 % меньшую массу металла на единицу лучевоспринимающей поверхности по сравнению с гладкотрубными.

Футерованные экраны применяются в топках циклонных и с жидким шлакоудалением (см. рисунок 8.6, г, д). Для создания футерованного экрана к трубам приваривают шипы (прутки) d=10 мм и h=15¸25 мм. Шипы являются каркасом для крепления набивной массы из огнеупорного материала, отводящим от нее теплоту к экранным трубам.