Motto: „Szkoda … , że nie napisał Pan książki dotyczącej projektowania kotłów i nie zamieścił w niej swojej dużej wiedzy przedmiotowej. Myślę, że byłaby to wartościowa pozycja dedykowana do inżynierów i konstruktorów; napisana przez praktyka, a nie teoretyka. Oczywiście z pożytkiem także dla studentów” - naukowiec z IMiUE Politechniki Śląskiej. |
Tarnowskie Góry, 2012.08.19
Otrzymują: według rozdzielnika oraz setki innych
|
Wykazanie dlaczego nie można zmniejszyć ogromnego marnotrawstwa węgla
w kotłach rusztowych i energii elektrycznej na ich potrzeby własne
oraz powodowanej tym nadmiernej szkodliwej emisji.
Część 215
Jak przez około sto lat błądzono w skali światowej w pomysłach na spalanie węgla w kotłach rusztowych, to do zorientowania powinno już wystarczyć ich porównanie z rozwiązaniami, którymi to spalanie opanował polski konstruktor kotłów.
Kotłowi szarlatani nie wyrządzaliby tyle szkody, gdyby w swojej działalności nie korzystali z rozwiązań zachodnich oraz z pomysłów krajowych naukowców politechnicznych, lecz przynajmniej trzymali się rozwiązań zastosowanych we wcześniejszych jego dokumentacjach, wstrzymując się zarazem od ich „udoskonalania” - część czterdziesta trzecia.
Oprócz powszechnej nieświadomości jak trzeba prawidłowo doprowadzać powietrze do paleniska rusztowego, pozostaje całkowita techniczna niemożliwość dokonywania tego.
Ustęp dwudziesty drugi.
a. W okresie międzywojennym ruszty łuskowe znajdowały zastosowanie w Polsce tylko w dużych parowych kotłach rusztowych o wydajności powyżej 10 ton pary na godzinę, a kotły wodne w ogóle nie były znane. Kotły te miały grube ściany, wykonane od zewnątrz z czerwonej cegły, jak to przedstawia Rys. 210, a klapy wlotu powietrza do lejów stref podmuchowych znajdowały się w obu ich ścianach czołowych (w odróżnieniu od w jednej, jak to przedstawia Rys. 207c). Do wyprowadzonego na zewnątrz kotła wałka klapy znajdującej się w jednej ścianie leja trzeba więc było podłączyć układem dwóch dźwigni i cięgna wałek klapy znajdującej się w drugiej ścianie leja.
To połączenie znajdowało się wewnątrz skrzyni podmuchowej, która po bokach obejmowała także przestrzeń znajdującą się poza stalową konstrukcją rusztu. Tą dodatkową przestrzeń stwarzały murowane z cegły cienkie zewnętrzne ściany kotła na wysokości rusztu, zaznaczone na Rys. 210 jako „mur z czerwonej cegły”. Natomiast boczne ściany rusztu na długości skrzyni (a wtedy ściśle przestrzeni podmuchowej w obrębie samego rusztu) ograniczały się do pionowych stalowych słupków znajdujących się między lejami stref podmuchowych i służących zarówno do podwieszenia tych lejów, jak i jako elementy nośne dla górnej jezdni pokładu rusztowego. Blaszane ściany skrzyni podmuchowej ograniczały się do jej dna oraz ściany przedniej i tylnej.
Dzięki takiemu rozwiązaniu i przy długości stref podmuchowych rzędu 1200 mm, można się było przemieszczać bokiem przestrzeni podmuchowej oraz wczołgać między leje stref podmuchowych do ewentualnego naprawienia mechanizmów uruchamiania klap wlotu powietrza do stref ręcznymi dźwigniami pokazanymi na Rys. 210b, czy też do zapewnienia prawidłowego działania samych klap.
a.1. Po trwającym po wojnie ponad trzydzieści lat korzystaniu wyłącznie z przedwojennych rozwiązań rusztów, tylko adaptowanych mniej lub bardziej nieudolnie pod wersję rusztu o innej szerokości i długości, Fabryka Palenisk Mechanicznych w Mikołowie zakończyła także wieloletnie konstruowanie nowego typoszeregu Rtw (Rtp) rusztów dla wszystkich dużych kotłów rusztowych, których produkcję przejęły i kontynuowały Zakłady Urządzeń Kotłowych w Stąporkowie.
Jednym z rozwiązań rusztów tego typoszeregu było, będące wyrazem szczytowej technicznej bezmyślności, mocowanie dźwigni do wałków w mechanizmie uruchamiania klap wlotu powietrza do stref podmuchowych za pomocą dociskowego wkręta, jak to przedstawiają Rys. 207d i Rys. 209a.
Tak osadzona dźwignia, przy wywarciu na nią większego nacisku, obróci się wokół wałka, co najpierw musi spowodować zmianę położenia klapy wlotu powietrza w stosunku do położenia ręcznej dźwigni jej uruchamiania, a następnie całkowite nieprzekazywanie zmiany położenia ręcznej dźwigni na wałek klapy.
Przedstawione na Rys. 207c klapy przynajmniej w większości muszą więc pozostawać stale nieruchome, powodując przy tym całkowicie przypadkowe otwarcie przez nie wlotu powietrza do poszczególnych stref podmuchowych. Dlaczego przypadkowe? Ano, bo dźwignia mocowana prętem dociskowym obróci się wokół wałka na którym jest osadzona przede wszystkim wskutek oporu stawianego przez samą klapę. Ta klapa (Rys. 207c) jest już tak skonstruowana, że przy zamykaniu jej musi zakleszczać się o wygięte nad nią i pod nią blachy ściany czołowej leja strefy podmuchowej. Sama ściana leja jest przy tym skonstruowana jako niczym nieusztywniona płaska blacha, a więc mogąca ulegać łatwym odkształceniom wskutek zmiennych warunków temperaturowych jakim podlega cała konstrukcja rusztu. Za jej usztywnienie nie można uznać pionowych kawałków blach po bokach klapy, służących do osadzenia w nich wałka do obracania nią, o które może się ona dodatkowo zakleszczać. Jak to przedstawiają Rys 207b i Rys. 209a, same wałki klap są nie tylko osadzone w tych blachach, lecz także w ścianie bocznej rusztu. Odkształcenie się wiotkiej ściany leja musi więc dodatkowo spowodować zginanie się wałków, powodujące opór w ich obracaniu się, składający się na całkowicie nieprzewidywalne położenie otwarcia, czy nawet całkowitego zamknięcia klapy po „puszczeniu” wkręta dociskowego; w ostatnim przypadku strefy podmuchowej, do której powietrze akurat powinno dopływać.
Do spowodowania nieprzekazywania zmiany położenia ręcznej dźwigni na wałek klapy w przedstawionym za przykład rozwiązaniu rusztu z sześcioma strefami podmuchowymi służy aż czternaście wkrętów dociskowych, mających w wyjątkowo debilny sposób (przedstawiony na Rys. 207d) mocować do wałków także czternaście występujących w tym ruszcie dźwigni.
a.2. Nim klika kilku urzędników z Głównego Inspektoratu Gospodarki Energetycznej oraz Ministerstwa Przemysłu Chemicznego i Lekkiego z początkiem 1980 r. udaremniła dalsze wykonywanie przez polskiego konstruktora kotłów (jako kierownika zespołu cieplno-energetycznego w Biurze Projektów Przemysłu Tworzyw i Farb PROERG w Gliwicach) dokumentacji kotłów rusztowych dla całego ówczesnego przemysłu kotłowego produkującego je, w 1978 r. musiał dokonać adaptacji dokumentacji rusztu typu Rtp dla kotła typu OR40-010 w obecnej kotłowni SFW ENERGIA w Gliwicach, aktualnie już wykonywanego przez ówczesną fabrykę FAKOP. Dostarczony z ZUK Stąporków komplet dokumentacji wzorcowej autorstwa FPM Mikołów pochodził z 1976 r.
Jak to przedstawiają Rys. 208 i Rys. 209b, w ruszcie typu Rtp adaptowanym dla kotła typu OR40-010 cały mechanizm uruchamiania klap stref podmuchowych ograniczał się do ręcznej dźwigni indywidualnego otwierania klap stref podmuchowych i przegubowego łącznika prowadzącego do niej od wałka klapy.
Ręczne dźwignie były przy tym zamocowane do bocznej ściany rusztu, lub do kanału doprowadzającego powietrze do skrzyni podmuchowej. Dźwignie te były mocowane do wałka wkręconą do niego śrubą, jak to przedstawia Rys. 208c, w odróżnieniu od ich mocowania dociskowym wkrętem, jak to przedstawia Rys. 207d.
Z samego porównania Rys. 207 i Rys. 208 łatwo także można zorientować się, że w oryginalnej dokumentacji rusztów typoszeregu Rtw (Rtp), to rozwiązanie także można było zastosować, nawet z pozostawieniem ściany z czerwonej cegły na wysokości rusztu, pozbywając się w ten sposób pośredniego połączenia wałka klapy z ręczną dźwignią poprzez dodatkowe dwie dźwignie połączone ze sobą łącznikiem oraz drugi wałek. Do tych części przede wszystkim nie było już dostępu po zmontowaniu rusztu, bo gdyby był, to sam wkręt dociskowy można by zastąpić przyspawaniem dźwigni do wałka. W rozwiązaniu według Rys. 207b, stosowania dwóch pierwszych wałków pośrednich z lewej strony rysunku (na których dopiero osadzona jest ręczna dźwignia) można by uniknąć prowadząc wałek od klapy poza kanał doprowadzający powietrze do skrzyni podmuchowej. Natomiast prowadzący od wałka klapy wałek, znajdujący się przy literze b, można było tylko przedłużyć, wyprowadzając go przez otwory wywiercone w ceownikach słupa konstrukcji nośnej kotła. Końce wałków pośrednich wewnątrz rusztu typoszeregu Rtw (Rtp) wisiały także w powietrzu, co musiało narażać je na zginanie się.
a.3. Budując po wojnie nowe duże kotły rusztowe, nie zdawano sobie jednak nawet sprawy z tego, że boczne wnęki po bokach rusztu służą do dostępu do mechanizmów uruchamiania klap wlotu powietrza do stref podmuchowych oraz znajdujących się tam także mechanizmów otwierania zasuw znajdujących się w dnach lejów stref podmuchowych do usuwania gromadzącego się w nich przesypu przez pokład rusztowy. Nie było zarówno informacji do czego te wnęki służą, jak i nie przewidywała ich przypadkowo wykonywana dokumentacja na murowane obmurze całego kotła. Ściany boczne kotła na wysokości rusztu zamurowywano więc przeważnie na szerokość aż do stalowej jego konstrukcji.
Adaptowane z przedwojennej dokumentacji w latach 50-tych u. w. ruszty dla budowanych dopiero po wojnie kotłów mniejszych (parowych typu OKR5 oraz kilku odmian kotłów wodnych o mocy cieplnej 5,8 MW) były przy tym znacznie niższe. Wchodzenie w przestrzeń między lejami stref podmuchowych nie było więc nawet możliwe, a w kotle typu OKR5 dodatkowo przerwy między słupkami ścian bocznych zamknięto szczelnie blachami. Nie przeszkodziło to jednak w rozwiązywaniu mechanizmów uruchamiania klap stref podmuchowych z umieszczaniem ich wewnątrz skrzyni podmuchowej rusztu i zarazem bez możliwości dostępu do nich po zmontowaniu rusztu.
Pozostanie natomiast faktem, że w modernizowanych od 1982 r. kotłach techniką polskiego konstruktora kotłów, w żadnym z nich nie została pozostawiona ściana z czerwonej cegły na wysokości rusztu, a w samej skrzyni podmuchowej rusztu nie było żadnego dodatkowego elementu uruchamiania klap wlotu powietrza do stref podmuchowych.
Załączniki: XV; XVI; XVII; XVIII (-) Jerzy Kopydłowski
Jeszcze bardziej nieudolnie zostały tam w tym samym czasie skonstruowane ruszty typu Rts, z przeznaczeniem dla wszystkich mniejszych kotłów rusztowych, poza płomienicowymi.
Ten przegubowy łącznik został zastosowany w związku z przewidywaną możliwością odkształcania się ściany leja w obrębie otworu wlotowego powietrza do strefy podmuchowej.
2