41. Воздухоподогреватели.

По принципу работы воздухоподогреватели делятся на рекуперативные и регенеративные. Рекуперативные-передача теплоты от потока продуктов сгорания к нагреваемому воздуху проиходит непрерывно через разделяющие эти потоки металлические стенки поверхностей нагрева(труб или пластин). В регенеративных имеющаяся металлическая набивка (пластины, шары) попеременно то нагревается в потоке дымовых газов, то охлаждается в воздушном потоке отдавая ему аккумулирующую теплоту. Рекуперативные подразделяют по виду применяемого материала на чугунные, стальные и неметаллические.

По конструктивному оформлению на пластинчатые и трубчатын. Поверхность нагрева чугунных воздухоподогревателей состоит чаще всего из горизонтальных, овальных труб. Продукты сгорания проходят между трубами, а воздух между труб. По уровню нагрева воздуха подогреватели делятся на низкоt(150-200C), среднеt(200-350C), высокоt(350-450С) і радиационные(450-700С). Трубчатые подогреватели являются наиболее распространенные для котлов средней и малой мощности.

Они состоят из пучка параллельных труб, расположенных в шахматном порядке и присоедин. к трубным доскам. Трубы вместе с верхней и нижней досками составляют секцию или “куб”. Может состоять из одной или нескольких кубов. Снаружи подогреватели имеют плотные стенки и воздухоперепускные короба. В вертикальном воздухоподогревателях газ движется внутри труб, а воздух в межтрубном пространстве, а в горизонтальном наоборот. В зависимости от скорость воздуха и величины нагрева воздехоподовреватели выполняют одно- и многоходовыми.

В ряде случаев, принеобходимости нагрева до более высокой t (свыше 400С) применяют различные нетрадиционные конструкции воздухоподогреватели: змеевиковые или радиационные панельные, распологаемые в топке или в другой зоне высоких t. Регенеративный вращающейся подогреватель состоит из цилиндрическогоротера, медленно вращающегося вокруг вертикальной оси и из патрубков, через которые к ротеру подводится и отводится дымовые газы.

Находящиеся в ротере вертикальные пластины переменно то нагреваются, проходящими потоками, то попадая в воздушный поток отдают полученную теплоту и охлаждаются. Преимущество: их сравнительно малая масса и наружные размеры. Недостатки: повышенная стоимость изготовления и трудности их уплотнения вследствие чего в продукты сгорания попадает больше воздуха, чем в подогреватели трубчатого типа.

42. Раскрыть физическую сущность процесса естественной циркуляции в котельном агрегате

Внутрикотловая гидродинамика. Надёжная работа котельного агрегата возможно только при непрерывном охлаждении водой или паром его поверхностей нагрева. Если теплота, передаваемая продуктами сгорания поверхностей нагрева не будет от них отводиться, то t металла может превысить допустимые пределы и агрегат выйдет из строя. В экономайзерных и пароперегревательных поверхностях нагрева движение воды и пара происходит только принудительно под действием насоса или разности давлений пара в барабане или в пароперегревателе.

В испарительных поверхностях нагрева движение воды и пароводяной смеси происходит принудительно при помощи насоса или за счёт естественной циркуляции. Если tводы в обеих трубах будет одинаковая, то вода в них останется неподвижной. Если же одну из них (левую) обогреть, то в ней начинается движение воды особенно интенсивно после того как вода в ней начнет испаряться. Так как плотность в левой меньше чем воды в правой, то пароводяная смесь в левой трубе начнет подниматься и поступит в верхний барабан, где произойдет разделение воды и пара.

Движение воды и пароводяной смеси в трубах котельного агрегата вызванное разностью плотностей, получило название естественной циркуляции. Трубы, в которых рабочее тело опускается, называется отпускными, а в которых поднимается называется подъёмными. Отношение расхода воды, вошедшей в контур, красходы образующей в нём пара называют кратностью циркуляции. Важное значение для интенсивного отвода теплоты, для надежного охлаждения испарит.поверхностей нагрева имеет характер движения пароводяной смеси в трубах.

Различают 4 основных режима движения пароводяной смеси в вертикальных трубах:

1.движение в воде малых паровых пузырей по оси трубы ввиде цепочек, такое движение пара называют пузырьковым.

2. Движение в воде паровых пузырей сливающих в большие (снаряды) пузыри называется снарядным. Пузырьки пара отделяются от стенки трубы тонкой плёнкой воды.

3.движене сплошного столба ввиде длинного стержня с отдельными каплями воды, отделённого от поверхности воды тонкой водяной пленкой называется стержневым.

4. Движение пара с равномерным распределением капель по всему сечению трубы называется эмульсионным. Надёжная работа котельных труб контуре с естественной циркуляцией лучше всего осущ. эмульсионным движением, при котором стенки труб непрерывно охлаждаются водяной плёнкой.

В горизонтальных трубах, а также в трубах со слабо наклоненным может происходить полное расслоение потока пароводяной смеси. При таком движении верхняя часть сечения трубы омываемая паром, вследствие ухудшения отвода теплоты может нагреваться до опасных пределов. Угол наклона труб к горизонту выше 15 градусов предотвращает расслоение пароводяной смеси.

43. Объяснить условия обеспечения естественной циркуляции в котельном агрегате.

Обеспечение естественной циркуляции. Надёжная работа всех котельных труб, входящий в контур естественной циркуляции обеспечивается поддержанием t их стенок близкой к t насыщения для чего создают такой режим парообразования в подъёмных трубах, при котором на всей поверхности поддерживают непрерывную водяную плёнку. При этом условии происходит непрерывный проход теплоты, обеспечивающий(при высокой тепловой нагрузки) макс. приближение t стенок к t рабочего тела.

Кроме соблюдении этого важнейшего условия необходимо, для надёжного охлаждения стенок труб, сделать невозможным отложение на их внутренней стороне шлама или накипи. Такие отложения могут быть связаны с неправильным режимом котельной установки и с условиями циркуляции. При значительном снижении кратности циркуляции может не только разрушиться водяная плёнка на поверхности труб, но произойти выпаривание растворимых солей, содержащих в котловой воде, образование обильных местных отложений. Идет резкое повышение tстенки. Опасность перегрева металлических стенок труб возникает при расслоении потока пароводяной смеси.