1.2. Повітропідігрівники

Застосування для дуття гарячого повітря підвищує температуру у топці, полегшує підсушку і займання палив, прискорює процес їх згоряння. Крім того, зменшуються втрати теплоти від хімічної неповноти згоряння. Тому застосування повітропідігрівників дає значний тепловий та економічний ефект.

За принципом роботи повітропідігрівники поділяють на рекуперативні і регенеративні. Регенеративні повітропідігрівники застосоують лише у котлах із великою продуктивністю. У котлах малої та середньої продуктивності встановлюють рекуперативні трубчасті повітропідігрівники (рис. 5.3). Для їх виготовлення використовують стальні труби діаметром 51х1,5; 40х1,5; 25х1,5 мм. Труби вставляють в отвори трубних дощок, а їх кінці приварюють.

Пучки труб повітропідігрівників розміщені у шаховому порядку. Міжтрубний простір ділиться на кілька ходів.

Збільшення ходів підвищує рух повітря і збільшує і коефіцієнт тепловіддачі від труб до повітря. Залежно від кількості повітря, що нагрівається, величини поверхні нагріву і потрібної температури повітропідігрівники мають різну компоновку: одно- та багатоходову.

Р исунок 5.3. Трубчастий стальний повітропідігрівник.

а – з одним ходом для повітря; б – з трьома ходами для повітря.

1.3. Пароперегрівники

Пароперегрівники являють собою систему включених по парі змійовиків, що обмиваються із зовнішнього боку продуктами згоряння палива, і призначену для перегріву насиченої пари до заданої температури.

Для виготовлення пароперегрівників використовують високолеговану сталь, оскільки теплові напруження у перегрівнику дуже великі. Діаметр труб змійовиків — 30...40 мм.

Розміщення змійовиків пароперегрівників може бути вертикальним (у вертикально-водотрубних котлах) і горизонтальним (у горизонтально-водотрубних котлах).

За умовами зовнішнього теплосприйняття розрізняють конвективні, радіаційні та коннективно-радіаційні пароперегрівники. Останні пароперегрівники розміщують у зоні високої температури продуктів згоряння, тому тепловий потік до них передається здебільшого за рахунок випромінювання.

За взаємним напрямком потоків газу і пари пароперегрівники поділяють на паралельнотокові, протитокові та із змішаним током (рис.5.4). Найбільше застосування знайшли змішані схеми включення пароперегрівника.

У котельних агрегатах застосовують конвективні та комбіновані пароперегрівники. Конвективний пароперегрівник розміщують у газоході котельного агрегату за топкою. Пароперегрівник відділяється від топки невеликим фестоном, що складається із двох-трьох рядів кип'ятильних труб. Ці підігрівники знайшли застосування у котлах низького та середнього тиску. При тиску пари 1,4 і 2,3 МПа конвективні пароперегрівники виконують одноходовими; при тиску 4,0 МПа — двоходовими.

а – паралельна течія;

б – протитечія;

в, г – змішана течія.

Рисунок 5.4. Схема взаємного руху пари і газу в пароперегрівниках.

Конвективний пароперегрівник для котлів ДКВР та Е зображений на рис. 5.5. Конвективний пароперегрівник котельних агрегатів екранного типу виконують із двох послідовно розміщених груп змійовиків (рис. 5.5). У котлах типу КВ-300М перегрів пари до температури 130 °С відбувається у вертикальному перегрівнику, розміщеному за котлом.

Рисунок 5.5. Конвективні пароперегрівники.

а – типу ДКВР та Е; б – екранного типу;

1 – труби пароперегрівника; 2 – камери перегрітої пари; 3, 4 – барабани котла; 5 – камера насиченої пари; 6 – камера ненасиченої пари; 7 – проміжні камера; 8 – вихідна камера; 9 – змійовик; 10 – перша ступінь перегрівника.

У парових котлах низького тиску перегрів пари регулюють газовою заслінкою, за допомогою якої змінюють кількість парів, що протікають через пароперегрівник.

У котлах середнього тиску для цієї мети застосовують спеціальні пристрої (так звані пароохолодники).