02.02.2021

Здания котельных


Шахтные котельные используют для отопления зданий, подогрева воды для душевых и воздуха, подаваемого в шахту.

На некоторых зарубежных шахтах, имеющих собственные электростанции, котельные являются частью этих электростанций и служат также для энергетических целей.

В комплекс сооружений шахтной котельной входят: здание котельной, дымовая труба, мосты для конвейеров, подающих уголь в котельную и удаляющих золу, внешние коммуникации водоснабжения, канализации и электроснабжения.

На большинстве действующих шахт установлены котлы: горизонтальные жаротрубные (ланкаширские) производительностью 2 т пара в час, вертикальные BTKO (НРЧ), системы Шухова — Берлина, Добрина.

На шахтах, сооружаемых в настоящее время, устанавливают вертикальные паровые котлы ДКВ низкого давления (до 13 ати) производительностью 4; 6,5; 10 т пара в час.

Котельную располагают по возможности вблизи от основных потребителей пара; шахтной калориферной, административно-бытового комбината, отапливаемых зданий технологического комплекса шахты. Здание котельной размешают на наиболее низких участках шахтной поверхности для возможности возврата конденсата самотеком.

На действующих шахтах котельные оборудованы в отдельностоящих зданиях. В типовых проектах сблокированной шахтной поверхности здание котельной включено в блок здания главного ствола (для Донецкого, Кузнецкого и Карагандинского бассейнов) или в блок главного корпуса (для Подмосковного бассейна), что позволяет наиболее простым способом подавать в котельную уголь из шахты и направлять золу на породный отвал совместно с породой, выдаваемой из шахты.

В здании котельной располагают: помещение для установки котлов и вспомогательного оборудования к ним; угольные бункера, помещения для насосов, вентиляторов и химической водоочистки (при необходимости уменьшения жесткости воды), а также бытовые помещения. Иногда в отдельных помещениях оборудуют электропульт и устанавливают баки для питания котлов.

Помещение для установки котлов должно удовлетворять следующим требованиям: расстояние от фронта топок котлов до наружной стены здания должно быть не менее 3 м, от обмуровки котлов до стен — не менее 1 м, а до отдельных выступающих частей — не менее 0,8 м, от верха обмуровки котла до конструкций покрытия — не менее 2 м. При поверхности нагрева котлов свыше 450 м2 деревянные конструкции покрытия не применяют. Помещение для установки котлов устраивают одноэтажным и двухэтажным (при наличии специального этажа для золоудаления). Отметку пола первого этажа предпочтительно принимать не ниже уровня планировки земли вокруг здания.

Помещения для насосов и вентиляторов в котельных действующих шахт расположены, как правило, в подвале здания. В типовых зданиях (секциях) шахтных котельных помещения насосов и вентиляторов (дымососов) располагают в первом этаже.

Бытовые помещения (гардеробные, уборные, умывальник, помещения для приема пищи) и служебные помещения устраивают в боковых пристройках котельных. В типовых секциях котельных для размещения бытовых и служебных помещений отводят отдельный пролет секции.

Конструкции зданий (секций) котельных


Размеры, компоновка и конструктивное решение здания котельной определяются в соответствии с технологическими требованиями, габаритом оборудования, строительными нормами, условиями блокировки зданий и унификации планировочных и конструктивных решений.

Фундаменты под стены здания возводят из бутового камня, бутобетона и бетонных блоков, а под колонны — сборные из железобетонных элементов. В фундаментах под стены предусматривают проемы для дымовых боровов. Между фундаментами и конструкцией боровов устраивают осадочные швы.

Стены котельных действующих шахт возведены преимущественно из кирпича и реже из бутового камня. Применялись также фахверковые стены из стального каркаса с кирпичным заполнением; подобные конструкции стен распространены в современном строительстве за рубежом. В подземных помещениях — подвалах, насосных — стены устраивают бутобетонные или железобетонные. В типовых проектах секций котельных наряду с кирпичными предусмотрено возведение стены из кирпичных и бетонных блоков или в виде железобетонного несущего каркаса с заполнением блоками.

Оконные проемы в стенах должны быть расположены по оси котлов и иметь световую поверхность не менее 1:8—1:10 от площади пола и размеры, позволяющие использовать их в качестве монтажных проемов.

Число выходов из здания должно быть не менее двух.

Перегородки устраивают из кирпича или сборных железобетонных панелей, перемычки — из сборного железобетона.

Междуэтажные перекрытия выполняют из монолитного или сборного железобетона.

Покрытия котельных действующих шахт состоят преимущественно из железобетонных утепленных плит, укладываемых по стальным фермам и прогонам. В типовых секциях и зданиях котельных несущими элементами покрытия служат железобетонные сборные балки или фермы. Поверх несущих балок укладывают асбестоцементные утепленные плиты по сборным железобетонным прогонам или ребристый железобетонный настил.

Кровля устраивается преимущественно из рубероида и утепляется.

Полы в котельном зале и в помещении золоудаления, подвергающиеся действию высоких температур, должны быть бетонные; в остальных помещениях, в зависимости от их назначения,— бетонные, асфальтовые и деревянные.

Лестницы для сообщения между этажами возводят из железобетона; лестницы, переходы и площадки внутри производственных помещений — из стали.

Оконные переплеты — двойные деревянные, металлические или железобетонные; в котельном зале могут быть одинарные.

Бункера для угля выполняют из железобетона или из стали.

Фундаменты под котлы закладывают обычно на глубине заложения фундаментов под стены и колонны здания. Фундаменты под жаротрубные горизонтальные котлы, котлы конструкции Добрина и вертикальные котлы BTKO устраивают в подземной части из бутового камня, в надземной части — из кирпича на цементном растворе. Фундаменты под вертикальные котлы Шухова—Берлина и ДКВ возводят в виде пространственных железобетонных рам.

Для каждого котла устраивают отдельный фундамент, не зависящий от конструкции здания, что обеспечивает возможность самостоятельной осадки фундаментов здания и каждого котла. В типовых проектах фундаменты под котлы служат одновременно опорами для перекрытия котельного зала, что позволяет отказаться от специальных колонн, поддерживающих перекрытие, устраняет загромождение помещения золоудаления и упрощает конструкцию здания.

На фундамент устанавливают стальной каркас, служащий несущей конструкцией для деталей котла. Кроме того, каркас служит для укрепления обмуровки котла и восприятия возникающих в ней температурных напряжений.

Борова, отводящие топочные газы, выкладывают из огнеупорного кирпича на растворе из огнеупорной глины или из красного кирпича с огнеупорной футеровкой. Стенки боровов имеют обычно толщину в 1,5—2 кирпича. Борова располагают выше уровня грунтовых вод и при высоком уровне последних выносят на поверхность земли.

Дымовые трубы возводят из стали (трубы диаметром менее 1 м) или кирпича. Высота и диаметр трубы определяются теплотехническим расчетом и требованиями санитарных и противопожарных правил.

Наибольшее распространение имеют трубы диаметром 1; 1,2; 1,4; 1,6; 1,8; 2 м при высоте 40—45 м.

Фундаменты труб выполняют из бетона, бутобетона и кирпича железняка марки 75. В нижней части фундамента устраивают железобетонную плиту из бетона марки 150.

Ствол кирпичной трубы возводят из обыкновенного красного строительного кирпича марки 100, на растворе марки 50. Футеровка внутри трубы выполняется из огнеупорного кирпича класса Б толщиной в нижней части (на участке с высокой температурой отводимых газов) в 1 кирпич, а в вышележащей части в 1/2 кирпича с зазором от обычной кирпичной кладки 50—60 мм. Внутреннюю поверхность дымовых каналов и трубы покрывают слоем огнеупорной глины толщиной 30 мм. В кладку трубы с внешней и внутренней сторон через 400 мм по высоте закладывают скобы для подъема на трубу, а также специальные стержни для прикрепления молниеотвода. При температуре отходящих газов более 300° кладку трубы стягивают металлическими кольцами из полосового железа, располагаемыми через 2 л по высоте.

Примеры конструктивных решений зданий котельных


Здание котельной для четырех горизонтальных жаротрубных (ланкаширских) котлов показано на рис. 12. Размер здания в плане по длине котлов 18,13 м, по фронту котлов 18,04 м (при установке трех котлов 14,15 м). К котельному залу примыкают две пристройки, служащие для размещения вентиляторной, насосной, бытовых помещений и тамбуров.
Здания котельных

Пол насосной заглублен на 3,5 м. Стены здания — из бутового камня. Несущими элементами покрытия служат стальные фермы, кровля из асбестоцементных плит. Фермы покрытия расположены параллельно продольной оси котлов, что позволяет расширять котельную для установки дополнительных котлов без реконструкции покрытия.

Строительный объем здания 3100 м3, в том числе объем подземной части 311 м3.

Здание котельной для трех котлов системы Шухова—Берлина с поверхностью нагрева по 70 м2 каждый показано на рис. 13. Размеры котельного зала в плане 14,5х15,09 м, высота 9,1 м.

Помещения насосной, вентиляторной и бытовых устройств размещены в пристройке. Для удаления золы оборудован подъем с глубины 3,5 м по наклонному рельсовому пути. Фундаменты под стены — из бутового камня, стены кирпичные с железобетонными поясами. Фундаменты под котлы железобетонные. Объем надземной части здания 3223 м3, подземной — 284,5 м3.

Типовое здание (секция) котельной для четырех котлов ДКВ производительностью каждый по 10 т пара в час показано на рис. 14. Секция котельной непосредственно примыкает к технологической секции и связана с ней конвейерами для подачи угля и удаления шлака и золы. В верхней части котельного зала по фронту котлов расположены стальные бункера и конвейер для подачи угля.

Стены здания — кирпичные. Фундаменты под стены — бутобетонные. Внутренние колонны и междуэтажные перекрытия в основном сборные железобетонные.

Покрытие состоит из сборных железобетонных балок таврового сечения пролетом 6 м, на которые опираются железобетонные прогоны. На прогоны укладывают настил из асбестоцементных плит, покрываемых рубероидным ковром. Галерея бункеров покрывается сборными железобетонными плитами.

Перемычки — сборные железобетонные. Лестницы сборные железобетонные и частично стальные.

Котлы установлены на отдельные рамные железобетонные фундаменты, конструктивно несвязанные с междуэтажным перекрытием. Строительный объем здания 5982 м3.

В табл. 3 приведены основные данные по индивидуальным и типовым зданиям котельных.





Яндекс.Метрика