Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Машинист котельных

Жаротрубные котлы


Жаротрубные котлы

Жаротрубными котлами называются котлы, состоящие из стального клепаного или сварного барабаиа, внутри которого от одного днища к другому проходят одна или две стальные жаровые трубы большого диаметра (0,8—1,2 м) со штампованными выпуклыми днищами.

На рис. 1 изображен жаротрубный паровой котел площадью поверхности нагрева 100 м2 с двумя волнистыми жаровыми трубами и пароперегревателем площадью поверхности нагрева 51 м2. Давление получаемого пара 1,0 МПа (10 кгс/см2); температура пара 250 °С. Барабан котла заполнен примерно на 3/4 высоты водой и на 1/4 паром. Пространство котла, заполненное водой, называется водяным пространством. Пространство, заполненное во время работы паром, называется паровым пространство м. Вода, находящаяся в данный момент в работающем котле, называется котловой водой. Вода, подаваемая в котел вместо воды, превратившейся в пар, называется питательной водой.

Рис. 1. Жаротрубные котлы без обмуровки:
а — одножаротрубный котел; б — двухжаротрубный котел

Граница между водой и паром в барабане котла называется зеркалом испарения, или поверхностью испарения. Через эту поверхность в паровое пространство поднимается образующийся пар. К барабану сверху прикреплен паросборник 8 (называемый иногда сухопарником), который способствует отделению (сепарации) пара от воды. Кроме того, паросборник предохраняет от внезапного выбрасывания воды в паропровод при бурном ее кипении. Насыщенный нар из паросборника поступает во входной коллектор горизонтального пароперегревателя, где пар подсушивается и перегревается до 250 °С. Перегретый пар из пароперегревателя поступает в выходной коллектор, откуда направляется к потребителям.

Рис. 2. Двухжаротрубный котел с волнистыми жаровыми трубами

На паросборнике укреплены штуцера для парозапорно-го вентиля и двух предохранительных клапанов. На переднем днище котла укреплены манометр, водоуказательные стекла и пробные краны (последние на рисунке не показаны).

Барабан котла при помощи прикрепленных к нему чугунных лап опирается на фундамент.

Топки котла размещаются в передней части жаровых труб.

Горизонтальная колосниковая решетка предназначается для сжигания твердого топлива. Топливо загружают на колосниковую решетку вручную через топочную дверцу. Воздух для горения поступает через поддувальную дверцу и поддувало, а оттуда через прозоры колосниковой решетки и слой топлива в топку, представляющую собой переднюю часть жаровой трубы.

Каровые трубы являются первым газоходом; здесь происходит интенсивная передача теплоты как излучением от пламени и слоя топлива, так и конвекцией; до 75% всей полезной теплоты передается через стенки жаровых труб.

Часть поверхности нагрева котла принимает теплоту радиацией (излучением) от раскаленного слоя топлива и от факела, заполняющего топку. Эта часть поверхности нагрева называется радиационной поверхностью нагрева. Другая (остальная) часть поверхности нагрева принимает теплоту от газообразных продуктов сгорания главным образом конвекцией; она называется конвективной поверхностью нагрева.

Наивысшая линия соприкосновения газообразных продуктов сгорания со стенками котла называется огневой линией. По правилам Госгортехнадзора СССР наинизший уровень воды, ниже которого воду в котле ни в коем случае опускать нельзя во избежание взрыва, должен быть расположен по крайней мере на 100 мм выше огневой линии. Дымовые газы из жаровых труб (газоход I) поступают в боковой газоход II, расположенный по обе стороны от котла. Не дойдя до фронта котла, газы поворачивают в газоход III, расположенный под котлом, затем поступают в газоход пароперегревателя и далее в боров. Такое расположение газоходов создает благоприятные условия Для циркуляции воды в котле. Интенсивнее нагревается слой воды, находящийся между жаровыми трубами, поэтому образовавшаяся здесь пароводяная смесь поднимается вверх, а на смену ей притекает с боков вода с большей плотностью, чем пароводяная смесь.

Огневая линия у жаротрубных котлов обычно расположена по верху жаровых труб или вдоль сводов боковых дымоходов, если они проходят выше жаровых труб. Паровое пространство котла ни в коем случае не должно омываться газами, так как перегрев металлических стенок может привести к взрыву.

Рис. 3. Одножаротрубный котел с волнистой жаровой трубой

В борове котла установлена дымовая заслонка (шибер), служащая для регулирования тяги. Поднимая с фронта котла дымовую заслонку, кочегар увеличивает площадь проходного сечения для дымовых газов и этим усиливает приток воздуха в топку. Чтобы уменьшить тягу, следует заслонку опустить.

Питание котла водой осуществляется, как правило, питательным насосом, подающим воду в водяное пространство котла по питательной трубе, на которой при входе в котел установлены водозапорный вентиль и обратный клапан. Для продувки котла с целью удаления из него шлама к нижней части котла присоединена продувочная линия с установленным на ней продувочным вентилем.

В одножаротрубном котле. газообразные продукты сгорания по выходе из жаровой трубы двигаются справа к фронту котла (газоход II), а затем слева они направляются по газоходу III в боров и далее в дымовую трубу.

Обычно в одножаротрубном котле жаровая труба размещается не в центре барабана, а сдвигается в сторону. Газоход II устраивают с той стороны, куда смещена жаровая труба. Это облегчает доступ к внутренним частям

котла при их осмотре и чистке от накипи и шлама и, кроме того, улучшает циркуляцию воды в котле, так как тонкий слой воды справа, прилегающий к газоходу II, испаряется быстрее, чем толстый слой воды слева, прилегающий к более холодному газоходу III. Неравномерное испарение воды вызывает постоянную циркуляцию ее вокруг жаровой трубы: смесь пара и воды в суженном сечении поднимается, а на ее место с другой стороны жаровой трубы опускается вода большей плотности.

Менее благоприятным является иное расположение газоходов: после выхода из жаровых труб газообразные продукты сгорания направляются двумя параллельными потоками с обоих боков барабана котла (газоход II), затем оба потока продуктов сгорания опускаются вниз и под барабаном направляются по третьему газоходу назад в барабан котла.

Редко применяют и третье расположение газоходов: из жаровых труб газообразные продукты сгорания направляются под барабан и движутся к фронту котла, а затем двумя параллельными потоками направляются по двум боковым газоходам к борову. Такое расположение газоходов может привести к перегреву стенок котла при использовании жесткой воды и к отложениям накипи в нижней части котла.

Площадь поверхности нагрева котлов с одной жаровой трубой составляет 15—70 м2, а котлов с двумя жаровыми трубами 50—140 м2. Напряжение площади поверхности нагрева 20—25 кг/ (ч * м2).

Жаротрубные котлы изготовляют для работы при невысоких давлениях пара 0,9—1,3 МПа (9—13 кгс/см2).

Жаротрубные котлы, применяемые в качестве паровых и водогрейных отопительных котлов, мало отличаются от котлов, изображенных на рис. 25 и 26.

Жаротрубные котлы просты в обслуживании, удобны и надежны в эксплуатации, устойчиво работают при переменной нагрузке, пригодны для использования жесткой соды (вплоть до морской), легко очищаются от накипи. Коэффициент полезного действия жаротрубных котлов 60-75%.

Основные недостатки этих котлов следующие:
1) значительная масса, в 2—3 раза превышающая массу локомобильных и водотрубных котлов той же площади поверхности нагрева;
2) большие габаритные размеры;
3) громоздкая обмуровка, затрудняющая монтаж котлов.

На рис. 4, а, б изображены жаротрубные котлы, переведенные с твердого топлива на газ.

Рис. 4. Жаротрубный котел, переоборудованный на газ:
а — с принудительной подачей воздуха, б — с инжекционной газовой горелкой среднего давления и пластинчатым стабилизатором; 1 — горелка; 2 — огнеупорная футеровка жаровой трубы; 3 — взрывной клапан; 4 — огнеупорная решетка; 5 — шибер с отверстием (диаметром 100 мм)





Похожие статьи:
Оказание первой помощи при отравлениях, ожогах и поражениях электрическим током

Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Машинист котельных

Статьи по теме:





Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум