Билет №2
Водогрейный котел (определение).
Водогрейным котлом называется устройство, имеющее топку, обогреваемое продуктами сжигаемого в ней топлива и предназначенное для нагревания воды, находящейся под давлением выше атмосферного и используемой в качестве теплоносителя вне самого устройства.
В котел входят (рис. 27): топка, поверхности нагрева, пароперегреватель, экономайзер, воздухоподогреватель, каркас с лестницами и площадками для обслуживания, обмуровка, газоходы, арматура и гарнитура.
Топка предназначена для сжигания топлива и передачи полученного при этом тепла теплоносителю, который нагревается в поверхностях нагрева, покрывающих стены топки.
Поверхности нагрева — элементы котла, в которых происходит передача тепла от факела и продуктов сгорания теплоносителю (вода, пар). Различают радиационную поверхность, которая получает тепло преимущественно излучением, и конвективную поверхность, которая получает тепло в основном конвекцией. Площадь поверхностей нагрева котлов измеряется в м2.
Радиационными поверхностями называются экраны, размещенные на стенках топки. В зависимости от размещения в топке, различают фронтовые, боковые, задние и потолочные экраны. Двухсторонними (двухсветными) называются экраны в виде ряда труб, которые размещены в топочном пространстве и обогреваются с двух сторон (например, в водогрейных котлах ТВГ).
Газоходы - каналы, образованные обмуровкой котла, шамотными или чугунными перегородками и предназначенные для направления продуктов сгорания топлива и размещения поверхностей нагрева.
Котельный пучок - группа труб конвективной поверхности нагрева, вваренных или ввальцованных в общие коллекторы или барабаны.
Внутренняя часть парового котла, заполненная водой, называется водяным объемом, а часть, которая заполнена паром, называется паровым объемом. Поверхность кипящей воды в верхнем барабане называется зеркалом испарения. При работе котла зеркало испарения не должно выходить за границы установленных верхнего и нижнего допустимых уровней.
Пароперегреватель - устройство, предназначенное для повышения температуры пара выше температуры насыщения, соответствующей давлению в котле.
К хвостовым поверхностям нагрева относятся экономайзер и воздухоподогреватель, в которых используется тепло уходящих дымовых газов.
Экономайзером называется устройство, обогреваемое продуктами сгорания топлива и предназначенное для подогрева или частичного испарения воды, поступающей в паровой котел.
Рис. 27. Примерная компоновка элементов котла:
1 - горелка; 2 - боковой экран; 3 - фронтовой экран; 4 - подвод газа; 5 -воздухопровод; 6 - опускные трубы; 7 - каркас; 8 - барабан котла; 9 - подвод воды; 10 - выход пара; 11 - пароперегреватель; 12 - змеевиковый экономайзер; 13 - газоход; 14 - трубчатый воздухоподогреватель; 15 - задний экран; 16 - регулятор перегрева пара
Воздухоподогреватель — устройство, обогреваемое продуктами сгорания топлива и предназначенное для подогрева воздуха, поступающего в топку на горение.
Каркас - металлическая конструкция из колонн, балок и связей, которые установлены на фундаменте и предназначены для соединения и крепления элементов котла.
Обмуровка - внешнее изоляционное защитное ограждение котла.
Назначение и устройство парового котла ДКВР-4/13.
Котлы ДКВР (двухбарабанный котел вертикально-водотрубный реконструированный) предназначены для производства насыщенного и перегретого пара. Котлы реконструированы из котлов ДКВ и в отличие от них имеют меньшие габариты, но прежнюю паропроизводительность.
Котлы ДКВР выпускаются Бийским котельным заводом (Алтайский край) следующих типоразмеров:
ДКВР-2,5-13; ДКВР-4-13; ДКВР-10-13 (250); ДКВР-10-23;
ДКВР-4-13 (250); ДКВР-6,5-13; ДКВР-10-23 (370); ДКВР-20-13;
ДКВР-6,5-13 (250); ДКВР-6,5-23; ДКВР-20-13 (250); ДКВР-20-23.
ДКВР-6,5-23 (250); ДКВР-10-13;
Котлы ДКВР-(2,5; 4; 6,5)-13 имеют аналогичную конструкцию и отличаются только размерами (рис. 75).
Котлы состоят из продольно размещенных верхнего 6 и нижнего барабанов 1, соединенных рядами кипятильных труб, образующих конвективную поверхность нагрева 2. На уровне нижнего барабана установлены боковые коллекторы, от которых идут перепускные трубы к этому барабану. Верхний барабан с боковыми коллекторами в районе топки соединяется экранными трубами, а в передней части - опускными.
В котлах устанавливаются две шамотные перегородки 4, образующие топку котла 5 и камеру догорания 3, а чугунная перегородка разделяет пространство конвективного пучка труб на два газохода — первый и второй. Перегородки выполнены таким образом, что продукты сгорания омывают трубы конвективного пучка поперечным потоком, что дает возможность эффективнее использовать тепло. В котлах с пароперегревателем - пароперегреватель размещается в первом газоходе после второго или третьего ряда кипятильных труб. Часть кипятильных труб для размещения пароперегревателя не устанавливается. Внутри верхнего барабана размещено сепарационное устройство 9, две распределительных трубы питательной воды 8 (в котлах 2,5 т/ч - одна).
В верхней части верхнего барабана установлены штуцер крепления двухрычажного предохранительного клапана 7, главный пароотводящий штуцер, штуцеры подвода питательной воды, штуцер подвода фосфатов и другие вспомогательные штуцеры.
В переднюю часть верхнего барабана в паровое и водяное пространство вварены две трубы D. = 70 мм, на которых установлены водоуказательные приборы, манометр и уровнемерная колонка.
В нижнем барабане размещены труба подогрева котла паром от других котлов, штуцер продувки и выпуска воды при ремонте котла. Непрерывная продувка 10 может производиться из верхнего барабана.
Боковые коллекторы оборудованы штуцерами для периодической продувки.
Рис. 75. Паровой котел ДКВР-6,5-13: 1 - нижний барабан; 2 - конвективная поверхность нагрева; 3 - камера догорания; 4 - шамотные перегородки; 5 - топка котла; б - верхний барабан; 7 - предохранительный клапан; 8 - распределительные трубы питательной воды; 9 - сепарационное устройство; 10 - устройство непрерывной продувки
Циркуляция воды в котлах естественная. В котлах паропроизводительностью 2,5; 4; 6,5 т/ч вода циркулирует по следующим контурам:
1-й контур: верхний барабан —» правая опускная труба — > часть правого бокового коллектора -> часть правых экранных труб —> верхний барабан;
2-й контур: верхний барабан —> левая водосбросная труба — > часть левого бокового коллектора -> часть левых экранных труб -» верхний барабан;
3-й контур: верхний барабан -» последние 2-3 ряда кипятильных труб —» нижний барабан -» все другие кипятильные трубы —>верхний барабан;
4-й контур: нижний барабан -> правая перепускная труба — > остальная часть правого бокового коллектора — > все другие правые экранные трубы -> верхний барабан;
5-й контур: нижний барабан —»левая перепускная труба —> другая часть левого бокового коллектора —> все другие левые экранные трубы — > верхний