Способ изготовления топок энергетических установок из композиционных металлов

Авторы патента:

F23M5 - Кожухи; футеровки; стенки (кожухи, футеровки, стенки для камер горячей обработки в печах, обжиговых печах, ретортах F27D)

Владельцы патента RU 2277675:

Левчук Юрий Степанович (RU)

Изобретение может быть использовано при изготовлении топок промышленных и бытовых котловых установок. Способ изготовления топок энергетических установок из композиционных металлов включает раскрой, гибку и сварку листов металла. Топки изготовляют из слоистых композиционных металлов. Изобретение позволяет повысить эксплуатационный ресурс топок энергетических установок при одновременном снижении стоимости готовой продукции. 1 табл.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и, в частности, может быть использовано при изготовлении топок промышленных и бытовых котловых установок, каминов, бытовых теплоемких печей, печей-каменок и печей для приготовления пищи, сушки, отопления, нагрева воды для хозяйственных и банных нужд, обогрева банных помещений, получения пара или горячего воздуха.

Известно, что биметаллические и композиционные металлы, выпускаемые российской промышленностью, представляют уникальный вид металлопродукции, имеющей широкий спектр применения. При этом обеспечиваются значительная экономия дефицитных материалов, высокий уровень эксплуатационных свойств, открываются новые возможности использования биметаллических, слоистых композиционных металлов в различных отраслях современной техники. Многослойные металлы обладают уникальным сочетанием таких ценных свойств, как высокая прочность, коррозионная стойкость, электро- и теплопроводность, жаропрочность, износостойкость и др. Из поли- и биметаллов изготавливают листы, ленты, трубки, проволоки, трубы, фасонные профили, детали и др. конструкции. Их использование позволяет существенно сократить расход высоколегированных сталей, облегчить массу металлических конструкций и удешевить стоимость готовой продукции (Владимир Столяров, Ирина Родионова и Анатолий Быков "Биметаллы: от исследований до применения" "Металлы Евразии", №3, 1998).

Известно, что топки для энергетических установок выполнены из тугоплавкого черного металла, в том числе из котловой стали (патент РФ №2044792, 2218428) и высоколегированных жаростойких сталей (патент РФ №2224043). Способы изготовления топок энергетических установок различны для разного вида топлива (патент РФ №2185570, 2191950, 2217657, 2223446) имеют разные конструктивные особенности (патент РФ №2064128, 2123643, 2174648). Для охлаждения могут иметь целую систему, выполненную в виде одно- или многоходовой трубной решетки (патент РФ №2186302).

Общим недостатком этих топок является большая металлоемкость, низкие показатели жаростойкости, высокая скорость коррозии, а в случае с высоколегированными сталями - дороговизна и низкий эксплуатационный ресурс.

Наиболее близкими аналогами (прототипами) являются "Отопительное устройство" (патент РФ №2134844, авторы Волков И.Н., Варсегов В.Л., Щукин Ф.В., дата опубликования формулы 20.08.1999), где перегородка свода топливника, колосниковая решетка и короб с осью выполнены из теплостойкой стали, "Водогрейный котел" (патент РФ №2177116, авторы Горошкин Г.В., Мокшанцев В.Е., Рябчикова Л.П., Апарин B.C., Мороз Е.А., дата опубликования формулы 20.12.2001), в котором обмуровка котла, содержащего топку и горелку, выполнена в виде сборно-разборных теплоизоляционных плит, каждая из которых выполнена многослойной из листов и слоев разных материалов, при этом материал листов и слоя установлен от экрана в следующем порядке: сталь жаростойкая, асбест, пеноизол, асбест, сталь углеродистая обыкновенная, и "Отопительный газовый котел" (патент РФ №2215146, авторы Зубков Александр Кузьмин, Романенко Виктор Васильевич, дата опубликования формулы 27.10.2003), в котором топка с газовой горелкой выполнена из стали толщиной в пределах 0,3-0,5 мм.

Недостатками является сложность в изготовлении топок, выполненных из разнородных материалов, затрудненные ремонт и обслуживание, что приводит к дополнительным материальным затратам, и небольшой эксплуатационный ресурс.

Цель изобретения - повышение эксплуатационного ресурса топок энергетических установок при одновременном снижении стоимости готовой продукции.

Поставленная цель достигается за счет изготовления топок из слоистых композиционных металлов, обладающих окалиностойкостью, повышенной жаростойкостью, уменьшенной скоростью коррозии при одновременном снижении стоимости готовой продукции из-за уменьшения металлоемкости и упрощения в эксплуатации и ремонте.

Способ осуществляется следующим образом.

Топки энергетических установок, в том числе топки промышленных и бытовых котловых установок, каминов, бытовых теплоемких печей, печей-каменок и печей для приготовления пищи, сушки, отопления, нагрева воды для хозяйственных и банных нужд, обогрева банных помещений, получения пара или горячего воздуха, изготавливаются из многослойных, коррозийнно-стойких композиционных металлов, выпускаемых крупногабаритными листами размерами 600÷1500×1800÷8000 мм путем пакетной прокатки или литейным плакированием с последующей прокаткой, где основной слой - малоуглеродистых (углеродистых) и низколегированных сталей плакируется слоем (Cr-Ni) и Cr - сталей, сплавов на Ni - основе. Топки различных конструкций и предназначенные для разного вида топлива изготавливаются путем раскроя листов композиционного металла на гильотинных ножах (или лазерной, газовой, пламенной резкой), гибки и сварки в среде углекислого газа электродами из нержавеющей стали.

Пример осуществления способа иллюстрируется таблицей.

В таблице приведен сравнительный анализ основных характеристик способа изготовления топок энергетических установок из слоистых композиционных металлов с известным способом.

Таким образом, предложенный способ изготовления топок энергетических установок из композиционных металлов повышает эксплуатационный ресурс с одновременным снижением стоимости готовой продукции из-за уменьшения металлоемкости и упрощения в эксплуатации и ремонте

Способ изготовления топок энергетических установок из композиционных металлов в сравнении с известным способом.
Характеристика	Известный способ (например, котельная сталь - 15К, 18К, 16К)	Предлагаемый способ на примере трехслойной коррозийной стали О8Х18Н10Т-Ст10-08Х18Н10Т
Окалиностойкость	Нет	Есть
Жаростойкость	Низкая	Высокая
Рабочая температура (°С)	450	750-820
Общая коррозия в воде при температуре 350°С	300 часов	3000 часов
Эксплуатационный ресурс	2-3 года	10 лет
Стоимость 1 тонны в рублях	20000	30000
Цена готовой продукции, в % (за 100% принята стоимость продукции, изготовленной из высоколегированной нержавеющей стали 08Х18Н 10Т, при одинаковых эксплуатационных характеристиках)	65	40

Способ изготовления топок энергетических установок из композиционных металлов, включающий раскрой, гибку и сварку листов металла, отличающийся тем, что топки изготовляют из слоистых композиционных металлов.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для сжигания влажного топлива, а именно отходов деревообрабатывающих производств, например обрезки бревен, шпона, фанеры, окор, "карандаши", в том числе в пропаренном состоянии.

Огневой стенд для испытания горелочных устройств // 2132998

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для исследования процессов горения жидкого топлива и испытаний горелочных устройств. .

Теплозащитный экран // 2088836

Изобретение относится к керамическому теплозащитному экрану на несущей структуре, причем теплозащитный экран содержит множество кирпичей, которые расположены в основном с покрытием поверхности рядом друг с другом и закреплены металлическими держателями на несущей структуре.

Крышка прямоугольного газохода котла // 2076997

Изобретение относится к котлостроению и может быть использовано, например, в котлах-утилизаторах охладителях конвертерных газов. .

Проточный парогенератор // 2075690

Изобретение относится к проточному парогенератору с вертикальным газоходом из в основном вертикально расположенных и герметично сваренных друг с другом труб, которые вместе образуют стенки топочной камеры и несут горелки для ископаемого топлива, имеющие внутренний диаметр труб d и содержащие образующие на их внутренней стороне многозаходную резьбу ребра с шагом h и высотой ребер H и которые включены параллельно для протекания средства охлаждения.

Уплотнение узла крепления // 2074337

Изобретение относится к области парогенераторостроения и может быть использовано в конструкциях котлов и котлов-утилизаторов. .

Крышка прямоугольного газохода котла // 2062952

Изобретение относится к котлостроению и может быть использовано, например, в котлах- охладителях конвертерных газов. .

Котел // 2059158

Изобретение относится к котлостроению и может быть использовано в устройствах водотрубных прямоточных котлов. .

Шип для армирования огнеупорной обмазки экранов // 1825937

Экран котла // 1763809

Термосиловая охлаждаемая конструкция стенки элемента высокотемпературного воздушно-газового тракта // 2403491

Изобретение относится к конструкциям охлаждаемых силовых стенок различных машин и аппаратов, подвергающихся значительным тепловым нагрузкам, а именно к конструкциям стенок высокотемпературных воздушно-газовых трактов воздушно-реактивных двигателей, ЖРД, тепловых реакторов, различного типа котлов и теплообменников

Элемент горелки и горелка с покрытием из оксида алюминия и способ покрытия элемента горелки // 2447361

Изобретение относится к области энергетики, в частности к горелочным устройствам

Кладка футеровки // 2456509

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для сжигания неизмельченных отходов деревообрабатывающей промышленности с целью утилизации тепла и применения его для производственных и бытовых нужд

Горелка с внутренним сгоранием // 2462660

Изобретение относится к горелкам, которые применяются в способах формирования минеральных волокон и в которых вытягивание этих волокон является следствием только лишь течений газовых потоков, производимых упомянутыми горелками

Композиция для получения огнеупорного материала // 2478874

Элемент теплозащитного экрана // 2515692

Элемент (1) теплозащитного экрана имеет большое число соседних с несущей конструкцией (16) элементов теплозащитного экрана и имеет горячую сторону (9) и холодную сторону (4), а также образующую горячую сторону плиту (10) теплозащитного экрана и образующую холодную сторону несущую плиту (5). Плита (10) теплозащитного экрана выполнена с возможностью монтажа на несущей плите (5). Для монтажа плиты (10) теплозащитного экрана на несущей плите (5) в плите (10) теплозащитного экрана выполнено по меньшей мере одно отверстие (11). Положение этого отверстия (11) на поверхности плиты (10) теплозащитного экрана предусмотрено, в основном, в виде симметричного положения. Поперечный размер отверстия (11) меньше диаметра головки крепежного винта (2), вставляемого в несущую плиту (5). В несущей плите (5) в соответствующем отверстию (11) плиты (10) теплозащитного экрана положении выполнено углубление (12) с отверстием, в которое вставляется крепежный винт (2). Головка крепежного винта (2) заперта в пространстве, образованном углублением (12) и обращенной к несущей плите (5) стороной плиты (10) теплозащитного экрана. Изобретение направлено на создание элемента теплозащитного экрана, который можно монтировать последним из большего числа таких элементов и который содержал небольшое число монтажных элементов, и при этом сохранялась жарозащитная функция, а также циркуляция охлаждающей текучей среды. 4 н. и 13 з.п. ф-лы, 6 ил.

Система теплозащитного экрана с элементами для вхождения винтов и способ монтажа элемента теплозащитного экрана // 2516713

Система теплозащитного экрана с элементом для теплозащитного экрана имеет большое количество смежно расположенных на несущей структуре элементов теплозащитного экрана. Элемент теплозащитного экрана закреплен на несущей структуре при помощи по меньшей мере одного крепежного винта в предусмотренном в несущей структуре средстве для привинчивания. Средство для привинчивания оснащено конусообразным элементом для вхождения винта, в который может быть установлен или введен крепежный винт. Также объектом изобретения является элемент для установки винта в системе теплозащитного экрана, являющийся составной частью системы теплозащитного экрана. Также заявлен способ монтажа системы теплозащитного экрана, описанного выше, по которому элемент теплозащитного экрана при вертикальном относительно несущей структуры перемещении в процессе монтажа устанавливается в свое, предусмотренное между соседними элементами теплозащитного экрана на несущей структуре, положение. Далее крепежные винты устанавливаются в соответствующий конусообразный элемент для вхождения винта и ввинчиваются в предусмотренное в несущей структуре средство для привинчивания. Также объектом изобретения является использование системы теплозащитного экрана для образования теплозащитного экрана. Изобретение позволяет упростить монтаж системы теплозащитного экрана на стенке камеры сгорания. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ крепления футеровочных пластин из полимерных материалов к металлической поверхности // 2518420

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Способ крепления футеровочных пластин из полимерных материалов к металлической поверхности заключается в том, что устанавливают футеровочные пластины на стальные прутки, приваренные к металлической поверхности. На каждый пруток одевается металлическая шайба, которая приваривается к прутку по его периметру. Достигается повышение надежности способа крепления футеровочных пластин.

Устройство для монтажа элемента теплозащитного экрана // 2526416

Изобретение касается монтажного устройства, предназначенного для монтажа теплозащитного экрана. Монтажное устройство для монтажа, выполненного плоскостным, элемента (14) теплозащитного экрана, содержащего множество элементов теплозащитного экрана, установленных рядом друг с другом, с помощью по меньшей мере одного болтового соединения в направлении, перпендикулярном к поверхности несущей структуры (17), при этом в элементе (14) теплозащитного экрана имеется по меньшей мере одно входное отверстие, предназначенное для продевания винтового инструмента (6). Предусмотрена рама (12), снабженная средствами для удержания по меньшей мере одного винтового инструмента (6) и по меньшей мере одним крепежным устройством (13, 15), предназначенным для фиксации элемента (14) теплозащитного экрана на этой раме (12), таким образом, что положение по меньшей мере одного винтового инструмента (6) и по меньшей мере одного крепежного устройства (13, 15) друг относительно друга сохраняется, при этом по меньшей мере один винтовой инструмент (6) в своем креплении может вставляться своим острием в фасонное углубление, выполненное в головке (3) болтового соединения, и при этом крепежное устройство (13, 15) для фиксации элемента (14) теплозащитного экрана на раме (12), выполнено в виде вакуумного присоса (15). Изобретение обеспечивает простоту и надежность конструкции. 3 н.з.п.ф-лы, 11 з.п.ф-лы, 1 ил.

Система элементов теплозащитного экрана и способ монтажа элемента теплозащитного экрана // 2528217

Система (1) элементов теплозащитного экрана, включающая один элемент (3) теплозащитного экрана для расположенного на несущей структуре (30) теплозащитного экрана, и способ ее монтажа. Элемент (3) теплозащитного экрана на каждой из двух проходящих параллельно монтажным пазам (40) противоположных сторонах снабжен, по меньшей мере, одним сквозным отверстием (29) под головку болта. Отверстие практически перпендикулярно проходит через холодную сторону (4) и горячую сторону (2) элемента (3) теплозащитного экрана. Через это отверстие головка (27) соответствующего болта (28) может быть доступна и/или свободно опускаться до несущей структуры (30). Под болтом (28) расположен пружинный элемент (37, 44), который проходит вдоль горячей стороны (4) элемента (3) теплозащитного экрана и параллельного монтажного паза (40) несущей структуры (30). Наружный конец пружинного элемента (37, 44) выполнен в виде зажимного крепежного крючка (36, 46), который предназначен для входа в зацепление в выемку бокового крепежного паза (34) элемента (3) теплозащитного экрана. Упрощается монтаж и демонтаж теплозащитного экрана. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 8 ил.