Т аблица 9 - Продолжение

8. Тепловой расчет хвостовых поверхностей нагрева

Экономайзеры бывают чугунными, стальными гладкотрубными и стальными из оребренных труб.

В чугунных экономайзерах поверхность нагрева образована из оребренных чугунных труб, соединенных в змеевики с помощью гладкотрубных U-образных калачей для перепуска воды. Обычно калачи выносятся из зоны непосредственного обогрева продуктами сгорания за обмуровку, что улучшает условия ремонта экономайзера и повышает надежность его работы.

В стальных гладкотрубных экономайзерах поверхность нагрева выполнена из гладких стальных труб, согнутых в виде змеевиков и параллельно включенных, которые располагаются в шахматном порядке. Плоскость змеевиков может быть расположена параллельно или перпендикулярно задней стенке газохода (рисунок 5).

По ходу газов экономайзер разбивается на пакеты высотой 1 – 1,5 м, что облегчает ремонт. Для улучшения теплопередачи в экономайзерах применяют противоток воды и газов.

Схема расположения змеевиков выбирается из условия обеспечения требуемой скорости воды. При одинаковых размерах газохода, шаге и диаметре труб наибольшее количество змеевиков потребуется в схеме, представленной на рисунок 5, б, наименьшее – на рисунке 5, в.

В связи с необходимостью повышения эффективности экономайзерных поверхностей нагрева (за счет снижения габаритов и массы металла на единицу воспринятой теплоты) вместо гладкотрубных в последние годы стали применяться стальные экономайзеры из оребренных труб.

По уровню нагрева воды экономайзеры бывают кипящего и некипящего типа. В экономайзерах некипящего типа вода подогревается до кипения. Если наряду с подогревом воды образуется пар, экономайзер называется кипящим. Обычно в экономайзере испаряется не более 20 – 25 % всей воды. В экономайзерах некипящего типа закипание воды недопустимо, так как это может привести к образованию паровых пробок, поэтому скорость входа воды в змеевики экономайзера должна быть не менее 0,5 м/с при полной нагрузке котла. При меньшей скорости вода распределяется по змеевикам неравномерно, вследствие чего в отдельных трубах могут возникнуть паровые пробки.

а

А – А

Б – Б

Б – Б

б

в

г

Рисунок 5 – Схемы расположения змеевиков в газоходе котла:

а – план котла; б – расположение змеевиков в плоскости, перпендикулярной задней стенке газохода; в – в плоскости, параллельной задней стенке газохода,

с двумя потоками воды; г – то же с одним потоком воды

По принципу работы воздухоподогреватели (ВЗП) делят на рекуперативные и регенеративные (вращающиеся).

В рекуперативных ВЗП передача теплоты от потока продуктов сгорания к нагреваемому воздуху происходит непрерывно через разделяющие эти потоки металлические стенки поверхностей нагрева (труб или пластин).

В регенеративных ВЗП имеющаяся металлическая набивка (пластины, шары и т. п.) попеременно то нагревается в потоке дымовых газов, то охлаждается в воздушном потоке, отдавая ему полученную аккумулированную теплоту.

ИНМВ

Р екуперативные ВЗП по конструктивному оформлению подразделяют на пластинчатые и трубчатые.

Одной из первых конструкций стальных ВЗП была пластинчатая.

Трубчатые ВЗП являются наиболее распространенными для котлов малой и средней мощности. Для их изготовления применяют трубы из стали 20 диаметром 511,5; 401,5 или 251,5 мм. Трубчатый ВЗП состоит из пучка параллельных труб, расположенных в шахматном порядке, присоединенных к трубных доскам (сверху и снизу) и составляющих секцию или «куб». При сборке секции ВЗП устанавливают рядом, чтобы заполнить все сечение газохода.

В зависимости от скорости воздуха и размеров поверхности нагрева ВЗП выполняют одно- и многоходовыми (рисунок 6).

По уровню нагрева воздуха ВЗП делят на низко- (150 – 200 С), средне- (200 – 350 С), высокотемпературные (350 – 450 С) и радиационные (450 – 700 С).

а б

в

г

Рисунок 6 – Схемы компоновки воздухоподогревателя:

а – многоходовая однопоточная; б – одноходовая однопоточная;

в, г – многоходовые двухпоточные