Металлическая конструкция, опирающаяся на бетонный фундамент, поддерживающая барабан котла, трубную систему с водой, лестницы и помосты, а иногда и обмуровку, представляет собой каркас котельного агрегата. В настоящее время чаще всего применяют опорные (несущие) и обвязочные каркасы. Рис. 7.3. Несущий каркас котла и его элементы: а — общий вид; б — башмак; в — сочленение балок с раскосами; 1 — колонны; 2 — связи-раскосы; 3 — опорный башмак; 4 — накладки; 5 — горизонтальные фермы (площадки); 6— балки потолочного перекрытия; 7— опорная плита; 8 — ребра жесткости
Паровые и водогрейные котлы малой мощности обычно имеют обвязочные каркасы, служащие для укрепления обмуровки, гарнитуры и других деталей. Вес металлической части котлов через специальные стойки или рамы передается непосредственно на фундамент. Котлы вертикальной ориентации обычно имеют несущий каркас (рис. 7.3), который состоит из вертикальных колонн 1, горизонтальных балок, горизонтальных ферм 5, связей-раскосов 2 и упрочненной конструкции балок 6 потолочного перекрытия. Колонны котлов изготовляют из сварных профильных балок большого размера. Для уменьшения удельной нагрузки на фундамент под колонны устанавливают опорные башмаки J, состоящие из опорных плит 7 и ребер жесткости 8. Связи-раскосы фермы выполняют из профильного проката (швеллера, двутавра), связывая их между собой накладками 4 при помощи сварки. Горизонтальные фермы 5, балки и связи-раскосы 2 применяют для придания поперечной устойчивости колоннам и повышения жесткости каркаса. Для уменьшения термических напряжений в каркасе основные несущие его элементы располагают за пределами газоходов и их обмуровки. Сочленение же оборудованных балок (например, опорных балок поверхностей нагрева конвективной шахты) с балками каркаса выполняется в виде скользящей опоры с одной стороны, при неподвижном креплении с другой. Лестницы и площадки, используемые для обслуживания и ремонта котла, часто размещают на горизонтальных фермах или выполняют опирающимися на них. Их изготовляют из сортового проката, покрывая проходные площадки просечно-вытяжным или рифленым листом. Обмуровка котла служит для ограждения топочной камеры и газоходов от окружающей среды и для направления движения потока дымовых газов в пределах котельного агрегата. Она работает в условиях достаточно высоких температур и резкого их изменения и должна обеспечивать минимальные потери теплоты в окружающую среду, быть плотной, механически прочной, простой и доступной для ремонта. Обмуровки принято условно подразделять на тяжелые (по способам крепления — свободно стоящие и массивные), облегченные (накаркасные) и легкие (щитовые, натрубные). Внутренняя часть свободно стоящей обмуровки (рис. 7.4, а), обращенная в сторону высоких температур, выполняется из огнеупорного (шамотного) кирпича и называется футеровкой. Наружная часть обмуровки — облицовка — выполняется из строительного (красного) кирпича. Кирпичную массивную обмуровку (рис. 7.4, б) с перевязочным ярусом из огнеупорного кирпича выполняют в котлах небольшой производительности. Для котлов производительностью 50...75 т/ч и выше применяют облегченную накаркасную обмуровку (рис. 7.4, в), состоящую из слоя шамотного 4 и шамотного фасонного 6 кирпичей, образующих футеровку, и слоя легковесной теплоизолирующей шамотной массы. Через каждые 2,5...З м устанавливают разгрузочные кронштейны 7, на которые опирается обмуровка. Рис. 7.4. Обмуровка котельного агрегата: а — свободно стоящая; б — массивная; в — облегченная накаркасная; г — щитовая; д — натрубная; 1,2 — красный и шамотный кирпичи; 3 — перевязочный ярус; 4, 6 — шамотные и фасонные шамотные кирпичи; 5 — температурный шов; 7— кронштейн; 8 — металлическая обшивка; 9 — разгрузочный пояс; 10 — теплоизоляционный слой; 11 — хромитовая или шамотная масса
Щитовую обмуровку (рис. 7.4, г) выполняют в виде отдельных прямоугольных щитов, которые укрепляют на каркасе котла. Щит делают многослойным из огнеупорного бетона, армированного стальной сеткой, и теплоизолирующих слоев. Натрубная обмуровка (рис. 7.4, d) крепится непосредственно к трубам и состоит из слоя хромитовой или шамотной массы 11 и теплоизоляционного слоя 10 из минераловатных матрацев, на которые нанесена газонепроницаемая магнезиальная обмазка.
