Հոֆմանի վառարանի հրահանգներ աղյուս պատրաստելու համար

I. Ներածություն:

Հոֆմանի վառարանը (Չինաստանում հայտնի է նաև որպես «շրջանաձև վառարան») հորինել է գերմանացի Ֆրիդրիխ Հոֆմանը 1858 թվականին: Մինչև Հոֆմանի վառարանի Չինաստան ներմուծումը, կավե աղյուսները թրծվում էին հողե վառարաններում, որոնք կարող էին աշխատել միայն ընդհատումներով: Այս վառարանները, որոնք ձև ունեին յուրտերի կամ գոլորշու վրա պատրաստված բուլկիների, սովորաբար կոչվում էին «գոլորշու վրա պատրաստված բուլկիների վառարաններ»: Վառարանի ներքևի մասում կառուցվում էր կրակարան. աղյուսներ թրծելիս չորացրած աղյուսները դարսվում էին ներսում, և թրծելուց հետո կրակը անջատվում էր մեկուսացման և սառեցման համար, նախքան վառարանի դուռը բացելը՝ պատրաստի աղյուսները հանելու համար: Մեկ վառարանում աղյուսների մեկ խմբաքանակ թրծելու համար պահանջվում էր 8-9 օր: Ցածր արտադրողականության պատճառով մի քանի գոլորշու վրա պատրաստված բուլկիների վառարաններ միացված էին շարքով՝ փոխկապակցված ծխնելույզներով. մեկ վառարանի թրծումից հետո հարակից վառարանի ծխնելույզը կարող էր բացվել՝ թրծումը սկսելու համար: Այս տեսակի վառարանը Չինաստանում կոչվում էր «վիշապի վառարան»: Չնայած վիշապի վառարանը մեծացնում էր արտադրողականությունը, այն դեռևս չէր կարողանում ապահովել անընդհատ արտադրություն և ուներ դժվար աշխատանքային պայմաններ: Միայն Հոֆմանի վառարանի Չինաստան ներմուծումից հետո լուծվեց կավե աղյուսների անընդհատ թրծման խնդիրը, և աղյուսների թրծման աշխատանքային միջավայրը համեմատաբար բարելավվեց։

1

Հոֆմանի վառարանը ուղղանկյունաձև է՝ գլխավոր օդային ծորանով և մեջտեղում գտնվող խցաններով։ Շարժական կրակի դիրքը կարգավորվում է խցանները կառավարելով։ Ներքին մասը բաղկացած է շրջանաձև փոխկապակցված վառարանի խցիկներից, իսկ արտաքին պատի վրա բացվում են վառարանի բազմաթիվ դռներ՝ աղյուսների հեշտ բեռնման և բեռնաթափման համար։ Արտաքին պատը կրկնակի շերտավորված է՝ միջանկյալ լցված մեկուսիչ նյութով։ Աղյուսներ վառելու նախապատրաստման ժամանակ չորացրած աղյուսները դարսվում են վառարանի անցուղիներում, և կառուցվում են բռնկման փոսիկներ։ Բռնկումը կատարվում է դյուրավառ նյութերով. կայուն բռնկումից հետո խցանները գործարկվում են՝ կրակի շարժը ուղղորդելու համար։ Վառարանի անցուղիներում դարսված աղյուսները այրվում են մինչև պատրաստի արտադրանք 800-1000°C ջերմաստիճանում։ Մեկ բոցի ճակատով անընդհատ այրում ապահովելու համար անհրաժեշտ է ունենալ 2-3 դուռ աղյուսների դարսման տարածքի համար, 3-4 դուռ՝ նախնական տաքացման գոտու համար, 3-4 դուռ՝ բարձր ջերմաստիճանի այրման գոտու համար, 2-3 դուռ՝ մեկուսացման գոտու համար և 2-3 դուռ՝ սառեցման և աղյուսի բեռնաթափման գոտու համար։ Հետևաբար, մեկ բոցի ճակատով Հոֆմանի վառարանը պահանջում է առնվազն 18 դուռ, իսկ երկու բոցի ճակատով վառարանը՝ 36 կամ ավելի դուռ: Աշխատանքային միջավայրը բարելավելու և աշխատողների կողմից մշակված աղյուսներից չափազանց բարձր ջերմաստիճանների ենթարկվելուց խուսափելու համար սովորաբար ավելացվում են մի քանի լրացուցիչ դռներ, ուստի մեկ բոցի ճակատով Հոֆմանի վառարանը հաճախ կառուցվում է 22-24 դռներով: Յուրաքանչյուր դուռ մոտավորապես 7 մետր երկարություն ունի, իսկ ընդհանուր երկարությունը՝ մոտ 70-80 մետր: Վառարանի ներքին զուտ լայնությունը կարող է լինել 3 մետր, 3.3 մետր, 3.6 մետր կամ 3.8 մետր (ստանդարտ աղյուսները 240 մմ կամ 250 մմ երկարություն ունեն), ուստի վառարանի լայնության փոփոխությունները հաշվարկվում են մեկ աղյուսի երկարությունը մեծացնելով: Տարբեր ներքին լայնությունները հանգեցնում են դարսված աղյուսների տարբեր քանակի, և, հետևաբար, մի փոքր տարբեր ելքային հզորության: Մեկ բոցի ճակատով Հոֆմանի վառարանը կարող է տարեկան արտադրել մոտավորապես 18-30 միլիոն ստանդարտ աղյուս (240x115x53 մմ):

2

II. Կառուցվածքը.

Հոֆմանի վառարանը բաղկացած է հետևյալ բաղադրիչներից՝ կախված իրենց գործառույթներից՝ վառարանի հիմք, վառարանի ներքևի ծխնելույզ, օդային խողովակների համակարգ, այրման համակարգ, ամորտիզատորի կառավարում, վառարանի կնքված մարմին, վառարանի մեկուսացում և դիտարկման/մոնիթորինգի սարքեր: Վառարանի յուրաքանչյուր խցիկ և՛ անկախ միավոր է, և՛ ամբողջ վառարանի մի մասը: Հրդեհի դիրքի տեղաշարժին զուգընթաց, վառարանում դրանց դերերը փոխվում են (նախատաքացման գոտի, սինտերացման գոտի, մեկուսացման գոտի, սառեցման գոտի, աղյուսի բեռնաթափման գոտի, աղյուսների դարսման գոտի): Վառարանի յուրաքանչյուր խցիկ ունի իր սեփական ծխնելույզը, օդային խողովակը, ամորտիզատորը և դիտարկման անցքերը (ածխի մատակարարման անցքեր) և վառարանի դռները վերևում:

Աշխատանքային սկզբունքը.
Վառարանի խցիկում աղյուսները դասավորելուց հետո, անհրաժեշտ է թղթե պատնեշներ սոսնձել՝ առանձին խցիկը կնքելու համար: Երբ կրակի դիրքը անհրաժեշտ է տեղաշարժվել, այդ խցիկի ամորտիզատորը բացվում է՝ ներսում բացասական ճնշում ստեղծելու համար, որը բոցի ճակատը ներքաշում է խցիկի մեջ և այրում թղթե պատնեշը: Հատուկ դեպքերում, կրակի կեռիկը կարող է օգտագործվել նախորդ խցիկի թղթե պատնեշը պատռելու համար: Ամեն անգամ, երբ կրակի դիրքը տեղափոխվում է նոր խցիկ, հաջորդ խցիկները հաջորդաբար անցնում են հաջորդ փուլ: Սովորաբար, երբ ամորտիզատորը նոր է բացվում, խցիկը մտնում է նախնական տաքացման և ջերմաստիճանի բարձրացման փուլ. 2-3 դուռ հեռավորության վրա գտնվող խցիկները մտնում են բարձր ջերմաստիճանի կրակման փուլ. 3-4 դուռ հեռավորության վրա գտնվող խցիկները մտնում են մեկուսացման և սառեցման փուլ և այլն: Յուրաքանչյուր խցիկ անընդհատ փոխում է իր դերը՝ ձևավորելով անընդհատ ցիկլիկ արտադրություն՝ շարժվող բոցի ճակատով: Բոցի շարժման արագությունը կախված է օդի ճնշումից, օդի ծավալից և վառելիքի կալորիականությունից: Բացի այդ, այն տատանվում է աղյուսի հումքից (4-6 մետր ժամում թերթաքարային աղյուսների համար, 3-5 մետր ժամում կավե աղյուսների համար): Հետևաբար, կրակի արագությունը և ելքային հզորությունը կարող են կարգավորվել՝ կարգավորելով օդի ճնշումը և ծավալը մեղմիչների միջոցով, ինչպես նաև կարգավորելով վառելիքի մատակարարումը: Աղյուսների խոնավության պարունակությունը նույնպես անմիջականորեն ազդում է բոցի շարժման արագության վրա. խոնավության պարունակության 1% նվազումը կարող է մեծացնել արագությունը մոտ 10 րոպեով: Վառարանի մեկուսացման և կնքման որակը անմիջականորեն ազդում է վառելիքի սպառման և աղյուսի վերջնական արդյունքի վրա:

3

Վառարանի դիզայն.
Նախ, ելքային հզորության պահանջի հիման վրա որոշեք վառարանի զուտ ներքին լայնությունը: Տարբեր ներքին լայնությունները պահանջում են տարբեր օդային ծավալներ: Պահանջվող օդային ճնշման և ծավալի հիման վրա որոշեք վառարանի օդային մուտքերի, ծխնելույզների, մեղմիչների, օդային խողովակների և գլխավոր օդային խողովակների տեխնիկական բնութագրերը և չափերը, և հաշվարկեք վառարանի ընդհանուր լայնությունը: Այնուհետև որոշեք աղյուսի այրման համար նախատեսված վառելիքը. տարբեր վառելիքներ պահանջում են այրման տարբեր մեթոդներ: Բնական գազի համար այրիչների դիրքերը պետք է նախապես ամրագրվեն. ծանր նավթի համար (օգտագործվում է տաքացնելուց հետո) պետք է ամրագրվեն ծայրակալների դիրքերը: Նույնիսկ ածխի և փայտի համար (թեփ, բրնձի կեղև, գետնանուշի կեղև և այլ այրվող նյութեր, որոնք ունեն ջերմային արժեք), մեթոդները տարբեր են. ածուխը մանրացվում է, ուստի ածխի մատակարարման անցքերը կարող են ավելի փոքր լինել. փայտի հեշտ մատակարարման համար անցքերը պետք է համապատասխանաբար ավելի մեծ լինեն: Վառարանի յուրաքանչյուր բաղադրիչի տվյալների հիման վրա նախագծելուց հետո կազմեք վառարանի կառուցման գծագրերը:

III. Շինարարության գործընթաց.

Ընտրեք տեղանք՝ հիմնվելով նախագծային գծագրերի վրա: Ծախսերը կրճատելու համար ընտրեք այնպիսի վայր, որտեղ կա առատ հումք և հարմար տեղափոխում պատրաստի աղյուսների համար: Ամբողջ աղյուսի գործարանը պետք է կենտրոնացված լինի վառարանի շուրջ: Վառարանի դիրքը որոշելուց հետո կատարեք հիմքի մշակում.
① Երկրաբանական հետազոտություն. Որոշեք ստորգետնյա ջրերի շերտի խորությունը և հողի կրողունակությունը (պահանջվում է ≥150 կՊա): Փափուկ հիմքերի համար օգտագործեք փոխարինող մեթոդներ (խճաքարե հիմք, կույտային հիմք կամ 3:7 հարաբերակցությամբ խտացված կրաքար-հող):
② Հիմքի մշակումից հետո նախ կառուցեք վառարանի ծխնելույզը և կիրառեք ջրամեկուսիչ և խոնավակայուն միջոցներ՝ 20 մմ հաստությամբ ջրամեկուսիչ շաղախի շերտ, այնուհետև կատարեք ջրամեկուսիչ մշակում։
③ Վառարանի հիմքը պատրաստված է երկաթբետոնե սալից, որը ամրացված է φ14 պողպատե ձողերով, որոնք միացված են 200 մմ երկկողմանի ցանցով: Լայնությունը համապատասխանում է նախագծային պահանջներին, իսկ հաստությունը մոտավորապես 0.3-0.5 մետր է:
④ Ընդարձակման միացումներ. Յուրաքանչյուր 4-5 խցիկների համար տեղադրեք մեկական լայնացման միացում (30 մմ լայնությամբ), որը լցված է ասֆալտապատ կանեփով՝ ջրամեկուսացման համար։
4

Վառարանի մարմնի կառուցվածքը՝
① Նյութերի պատրաստում. Հիմքի կառուցումից հետո հարթեցրեք տարածքը և պատրաստեք նյութերը: Վառարանի նյութեր. Հոֆմանի վառարանի երկու ծայրերը կիսաշրջանաձև են. ծալքերի վրա օգտագործվում են հատուկ ձևավորված աղյուսներ (տրապեզոիդ աղյուսներ, հովհարաձև աղյուսներ): Եթե վառարանի ներքին մարմինը կառուցված է հրակայուն աղյուսներով, անհրաժեշտ է հրակայուն կավ, հատկապես օդային մուտքերի և կամարի գագաթների վրա օգտագործվող կամարային աղյուսների համար (T38, T39, որոնք սովորաբար կոչվում են «սրբաձև աղյուսներ»): Նախապես պատրաստեք կամարի գագաթի համար նախատեսված ձևաթղթերը:
2. Հիմքի վրա նախ նշեք վառարանի կենտրոնական գիծը, այնուհետև որոշեք և նշեք վառարանի պատի եզրերը և վառարանի դռան դիրքերը՝ հիմնվելով ստորգետնյա ծխնելույզի և օդային մուտքի դիրքերի վրա: Նշեք վեց ուղիղ գծեր վառարանի մարմնի համար և աղեղնաձև գծեր՝ ծայրային կորերի համար՝ հիմնվելով զուտ ներքին լայնության վրա:
③ Քարե շարվածք. Սկզբում կառուցեք ծխնելույզները և օդային մուտքերը, ապա դրեք ներքևի աղյուսները (պահանջվում է աստիճանական միացումներով քարե շարվածք՝ լիարժեք շաղախով, առանց անընդհատ միացումների, որպեսզի ապահովվի մեկուսացումը և կանխվի օդի արտահոսքը): Հաջորդականությունը հետևյալն է՝ կառուցեք ուղիղ պատեր նշված հիմքի գծերի երկայնքով՝ անցնելով ծալքերին, որոնք կառուցված են սեղանաձև աղյուսներով (թույլատրելի սխալ ≤3 մմ): Նախագծի պահանջներին համապատասխան՝ կառուցեք միացնող հենարանային պատեր ներքին և արտաքին վառարանի պատերի միջև և լցրեք ջերմամեկուսիչ նյութերով: Երբ ուղիղ պատերը կառուցվում են որոշակի բարձրության, դրեք կամարի անկյունային աղյուսներ (60°-75°)՝ կամարի վերին մասի կառուցումը սկսելու համար: Տեղադրեք կամարի ձևը (թույլատրելի աղեղի շեղում ≤3 մմ) և կառուցեք կամարի վերին մասը սիմետրիկորեն՝ երկու կողմերից դեպի կենտրոն: Կամարի վերին մասի համար օգտագործեք կամարի աղյուսներ (T38, T39). եթե օգտագործվում են սովորական աղյուսներ, համոզվեք, որ դրանք սերտորեն կապված են ձևի հետ: Յուրաքանչյուր օղակի վերջին 3-6 աղյուսները կառուցելիս օգտագործեք սեպաձև ամրացնող աղյուսներ (հաստության տարբերությունը 10-15 մմ) և ամուր ամրացրեք դրանք ռետինե մուրճով: Նախագծի պահանջներին համապատասխան՝ կամարի վերևի մասում պահեք դիտման և ածխի մատակարարման անցքերը:

IV. Որակի վերահսկողություն:

ա. Ուղղահայացություն. Ստուգեք լազերային մակարդակով կամ ուղղաձիգով. թույլատրելի շեղում ≤5 մմ/մ:
բ. Հարթություն. Ստուգեք 2 մետրանոց ուղղաձիգով. թույլատրելի անհարթությունը ≤3 մմ է։
գ. Հերմետիկացում. Վառարանի քարե շարվածքի ավարտից հետո անցկացրեք բացասական ճնշման փորձարկում (-50 Պա). արտահոսքի արագություն ≤0.5 մ³/ժ·մ²:

Հրապարակման ժամանակը. Օգոստոս-05-2025