4.Котлы с принудительной циркуляцией

В настоящее время в качестве утилизационных широко применяют водотрубные котлы с принудительной циркуляцией, ис­пользование которой облегчает размещение котла в любой части выпускного тракта ДВС и позволяет увеличить тепловую напряженность поверхности нагрева.

Паровой котел с принудительной циркуляцией (рис. 4) имеет барабан 3, являющийся одновременно сепаратором для отделения пара от воды. К барабану присоединен паровой 2 и питательный 1 клапаны. Воду из барабана (сепаратора) принимает циркуляционный насос 5 и прогоняет через, змеевик 4, образующие поверхность нагрева котла. Пароводяная

Рис.4. Схема котла с прину­дительной цир­куляцией

Рис 5. Схема утилизационного

котельного агрегата с принудительной

циркуляцией

смесь поступает в барабан 3, где происходит отделение воды от пара. Пар уходит из котла через паровой клапан 2.

Кратность циркуляции, т. е. отношение количества перекачи­ваемой воды к количеству производимого пара, составляет 5 - 10; скорость циркуляции воды лежит в пределах 3—10 м/с. Большая скорость движения воды обеспечивает более интен­сивную теплопередачу от обогревающих котел газов к воде и уменьшает отложение солей на поверхности нагреваВ настоящее время широко распространены утилизационные установки с глубокой утилиза­цией теплоты отработавших газов ДВС. В них при­меняют утилизационные котельные агрегаты с раз­витой поверхностью нагрева, имеющие паропере­греватели и экономайзеры. Пар, производимый утилизационными агрегатами, используется для работы турбогенераторов, обеспечивающих потреб­ности судна в электроэнергии на ходовом режиме. В агрегате применена принудительная цирку­ляция. Поверхности нагрева всех элементов агре­гата выполнены в виде змеевиков, имеющих в пла­не прямоугольную форму. Прямоугольная компо­новка облегчает размещение значительной повер­хности нагрева в ограниченных размерах агрегата. Агрегат (рис. 5) состоит из секций: экономайзерной 2, испарительной 1 и пароперегревательной 4. Отработавшие газы ДВС поступают- в аг­регат снизу и последовательно омывают эти сек­ции, после чего через верхний патрубок 3 выходят в выпуск­ную трубу. Котел имеет сепаратор в виде вертикального цилинд­рического барабана 8. Питательная вода подается в сепаратор насосом 6 из цистерны (теплого ящика) 5. Принудительная цир­куляция обеспечивается циркуляционным насосом 7. Основная часть пара сепаратора идет в пароперегревательную секцию 4 и далее в турбогенератор. Насыщенный пар к тепловым потре­бителям направляется из се­паратора по трубе 9. В конструкции рассматри­ваемого утилизационного ко­тельного агрегата (рис. 6) поверхности нагрева водяного экономайзера 2, двух секций 3 и 4 испарительных элемен­тов и пароперегревательной секции 5 выполнены из труб диаметром 29 мм при

толщине стенок 3 мм. Трубы всех коллекторов 7 имеют диаметр 194 мм при толщине стенок 8 мм. Отработавшие газы двигателя входят в камеру 6 и, двигаясь кверху, омывают все поверхности нагрева. Для наружной очистки поверхно­стей нагрева служат сажеобдувочные устройства 1.

Рис. 6. Утилизационный котельный агрегат

Рассмотренный утилизационный котельный агрегат предназначен

для использования теплоты отработавших газов двигате­ля мощностью 6,7 тыс. кВт. Температура газов при входе в аг­регат составляет 543 К; паропроизводительность агрегата при номинальной мощности двигателя достигает 4,23 тыс. кг/ч. При эксплуатационной мощности двигателя, равной 5,5 тыс. кВт, аг­регат дает 2,6 тыс. кг/ч перегретого пара для работы турбогене­ратора мощностью 300 кВт и 600 кг/ч насыщенного пара для тепловых потребителей. Давление пара 1 МПа; температура пе­регретого пара 543 К; суммарная поверхность нагрева всех секций агрегата 750 м².