Техническая характеристика газомазутных горелок нгмг
Показатели |
Тип горелки |
|||
НГМГ-1,1/1,7 |
НГМГ-2,3 |
НГМГ-4,5 |
НГМГ-6/8 |
|
Теплопроизводительность, МВт * |
1,1 - 1,7 |
2,0 |
4,0 |
5,5 - 7,0 |
Давление мазута, бар |
0,3 – 0,4 |
0,3 – 0,4 |
0,4 – 0,5 |
0,4 – 0,5 |
Температура мазута, °С |
80 - 100 |
80 - 100 |
80 - 100 |
100 |
Давление распыливающего (первичного) воздуха, кПа |
2,5-3,0 |
2,5-3,0 |
2,5-3,0 |
3,0 |
Давление газа, кПа |
2,5 |
2,5 |
2,5 |
2,5 – 3,0 |
Давление вторичного воздуха на горение, кПа |
1,5 |
1,5 |
1,5 |
1,7 |
Расход воздуха, м3/ч: |
|
|
|
|
на распыливание |
175-263 |
350 |
700 |
1000-1270 |
вторичного на горение |
1750-2625 |
3500 |
7000 |
10000-12700 |
Длина горелки, мм |
860 |
840 |
1083 |
1010 |
Вес, кг |
85 |
84 |
133 |
181 |
Длина факела при работе на мазуте, м * |
1,5 |
2,0-2,5 |
2,5-3,0 |
2,5-3,0 |
_____________
Примечание. *При номинальной нагрузке и сжигании мазута марок 40 и 100 и газа с теплотой сгорания 8500 ккал/м3.
Меньшие величины относятся к номинальному режиму, большие – к форсированному.
Автоматические блочные горелки
В настоящее время все более широкое распространение получают автоматические газовые, жидкотопливные и комбинированные горелки фирм Weishaupt, Oilon, Giersch, Lamborgini и других, а также автоматические газовые горелки завода «Старорусприбор» и других отечественных производителей.
Конструктивные элементы горелок собраны в единый блок: фильтр, регулятор давления, вентилятор, насос, шкаф управления.
Технические характеристики горелки фирмы Weishaupt различных типоразмеров представлены в таблице 6.25. Горелка этой фирмы представлена на рис. 6.22.
Рис. 6.22. Автоматическая блочная горелка фирмы Weishaupt типа WL-5
НАСОСЫ
Общие сведения о насосах
Насос - машина для создания потока жидкой среды. Насос превращает механическую энергию привода в гидравлическую энергию перекачиваемой жидкости (то есть в статическое давление (повышение давления) и динамический напор (транспортировка жидкости)).
В котельных встречаются следующие конструкции насосов: лопастные (центробежные), поршневые (плунжерные), струйные, шестеренчатые (винтовые). Чаще других используются центробежные насосы в качестве питательных, сетевых, подпиточных, повысительных, конденсатых, мазутных и др.
Основными характеристиками насоса являются: подача(V) - объем жидкости, подаваемый насосом в единицу времени (м3/ч); напор (H)- давление, развиваемое насосом (кгс/см2; м вод.ст.), а также допустимая температура воды (°С) на входе (всасе) насоса.
Классификация насосов:
по напору:
низконапорные (до 10 м вод.ст.);
средненапорные (до 70 м вод.ст.);
высоконапорные (более 70 м вод.ст.):
по числу рабочих колес:
одноступенчатые;
многоступенчатые (секционные);
по способу соединения с приводом:
муфтовые:
клиноременные;
по расположению вала:
горизонтальные;
вертикальные.
Центробежные насосы
Центробежные насосы относятся к насосам лопастным, в которых жидкая среда (вода) перемещается через рабочее колесо от центра к периферии.
Рис.
.
Насосный агрегат:
1 -
крышка
корпуса: 2 - корпус; 3 - выходной патрубок;
4 - рабочее колесо;
5 - вал; 6 - муфта эластичная, 7 - электромотор;
8 - анкерный болт; 9 - рама агрегата;
10 - пружинный
амортизатор; 11 - железобетонная
фундаментная плита; 12-масло; 13-сальник:
14 - входной патрубок
. Автоматика «Контур»
Система автоматического регулирования технологических процессов «Контур» разработана Московским заводом тепловой автоматики (МЗТА). Система включает в себя автоматику регулирования и автоматику безопасности (защиты). Применяется как на паровых, так и водогрейных котлах, работающих на жидком или газообразном топливе. Лицевая панель щита управления котлом (типа Щ-К2) в системе «Контур» показана на рис. 4.4.
Рис. 4.4. Лицевая панель щита управления автоматики (щит Щ-К2):
JI1 — освещение щита; А — амперметр; 1ТС-6ТС — световые табло с надписями: «Давление пара»; «Давление топлива»; «Давление воздуха»; «Разрежение в топке»; «Уровень воды»; «Факел»; ЛГ — логометр (температура дымовых газов); НМП — напоромер (давление газа); ТНМП — тягонапоромер (разрежение в топке); 1Р-4Р— регуляторы топлива, воздуха, разрежения, уровня; ПК — ключ останова котла; ПФ — переключатель фотодатчиков; 1КУ — ключ дымососа; 2КУ — ключ дутьевого вентилятора; ПБ — переключатель блокировки; ПТ — переключатель топлива; 1-13 — рамки для надписей
Аппаратура щита управления обеспечивает:
Автоматическое регулирование основных параметров работы котла (давления пара, соотношения топливо-воздух, разрежения в топке, уровня воды).
Дистанционный контроль разрежения в топке, давления воздуха за вентилятором, температуры дымовых газов за котлом и экономайзером, силы тока электродвигателя дымососа.
Отключение подачи топлива к котлу, световую и звуковую сигнализацию при выходе контролируемых параметров за допустимые пределы (давления топлива, воздуха, разрежения в топке, погасание факела, повышение или понижение уровня воды в паровом котле и др.).
Дистанционное управление электродвигателями дымососа и вентилятора, питательным клапаном, направляющими аппаратами дымососа и вентилятора, регулирующей заслонкой на газопроводе и регулирующим клапаном на мазутопроводе котла.
Полуавтоматический розжиг котла электрозапальником.
Плановый останов котла.
Аварийный останов котла персоналом со щита управления.
Примечания:
Ключ останова котла имеет следующие фиксированные положения: защита отключена; предварительное включение (розжиг горелок); защита полностью включена.
Рукоятка переключателя топлива имеет два фиксированных положения: вертикальное — котел работает на мазуте (под напряжением находится электромагнит клапана ЗСК на мазутопроводе котла); горизонтальное — котел работает на газе (под напряжением находится электромагнит клапана ПКН на газопроводе котла).
Переключатель фотодатчиков имеет два положения: вертикальное — контролируется факел левой горелки; 45° от-вертикали против часовой стрелки — контролируется факел правой горелки.
Переключатель блокировки служит для блокирования и разблокирования вентилятора (в положении «блокировка включена» пуск вентилятора и дымососа возможен только в определенной последовательности: сначала должен быть включен дымосос, а затем вентилятор).
Автоматика регулирования
Автоматика регулирования водогрейного отопительного котла обеспечивает: пропорциональное регулирование температуры горячей воды в системе отопления в зависимости от температуры наружного воздуха. Автоматика регулирования обеспечивает автоматическую подачу газа или мазута к горелкам котлов в зависимости от температуры прямой воды и ее отношения к температуре наружного воздуха по температурному графику1. При изменении температуры наружного воздуха происходит изменение параметров датчиков и к регулятору поступают соответствующие сигналы. В зависимости от полученного сигнала регулирующий орган регулятора принимает новое положение, изменяя количество подаваемого к котлам топлива, что отражается на температуре горячей воды на выходе из котла. Кроме того, автоматика регулирования водогрейного котла может обеспечивать регулирование процесса горения и подпитку системы отопления водой.
Автоматика регулирования парового котла предназначена для поддержания давления пара в котле постоянным в заданных пределах, поддержания соотношения топливо-воздух на горелках и разрежения в топке (регулирование процесса горения) и поддержания уровня воды в барабане (паросборнике) котла.
Автоматика регулирования парового котла включает в себя: 1) регулятор давления пара; 2) регулятор соотношения топливо-воздух; 3) регулятор разрежения; 4) регулятор уровня.
На рис. 4.5. приведена структурная схема автоматики регулирования, а на рис. 4.6 показана система автоматического регулирования «Контур» на примере парового котла.
Рис. 4.5. Структурная схема автоматики регулирования:
Д— датчик; Р25 — усилитель; ЭИМ— исполнительный механизм ЭИМ (электроисполнительныймеханизм); РО — регулирующий орган
Регулятор давления пара (рис. 4.7) включает в себя:
датчик МЭД (манометр электрический дистанционный);
усилитель Р25;
электроисполнительный механизм типа: МЭО (механизм электрический однооборотный);
регулирующий орган ПРЗ (поворотно-регулирующая заслонка) на газопроводе или регулирующий клапан на мазутопроводе котла (см. рис. 4.6).
Рис. 4.7. Регулирование давления пара:
1 — паровой котел типа ДЕ; 2 — датчик давления пара типа МЭД; 3 — регулирующий прибор типа Р25; 4 — электроисполнительный механизм типа МЭО; 5 — поворотно-регулирующая заслонка на газопроводе (ПРЗ); 6 — газомазутная горелка типа ГМ
Регулятор соотношения газ-воздух (рис. 4.8) включает в себя:
датчик типа ДТ-2 по газу и по воздуху;
исполнительный механизм (МЭО);
регулирующий орган (направляющий аппарат вентилятора).
Рис.
4.8. Регулирование
расхода воздуха, подаваемого на горение,
в зависимости от расхода газа:
1
— камерная диафрагма; 2
—
датчик типа ДТ-2; 3
— котел водогрейный типа КВ-Г; 4
—
регулирующий прибор типа Р25; 5 —
исполнительный механизм типа МЭО; 6
—
направляющий аппарат вентилятора; 7
—
импульсная трубка; 8
—
датчик давления воздуха типа ДТ-2; 9
— дистанционный указатель положения
исполнительного механизма
датчик ДТ-2;
усилитель Р25;
исполнительный механизм (МЭО);
регулирующий орган (направляющий аппарат дымососа).
Перечисленные регуляторы обеспечивают регулирование процесса горения и составляют автоматику горения.
Рис. 4.9. Регулирование разрежения в топке:
1 — направляющий аппарат дымососа; 2 — исполнительный механизм типа МЭО; 3 — регулирующий прибор типа Р25; 4 — датчик по разрежению типа ДТ-2; 5 — паровой котел типа ДЕ;6 — экономайзер котла
Регулятор уровня (рис. 4.10) включает в себя:
уравнительный сосуд;
датчик типа ДМ (дифференциальный манометр);
усилитель Р25;
исполнительный механизм (МЭО);
регулирующий клапан на питательной линии.
Рис. 4.10. Регулирование уровня воды в барабане котла:
1 — паровой котел типа ДЕ; 2 — уравнительный сосуд; 3 — датчик уровня типа ДМ; 4 — регулирующий клапан на линии питания котла водой; 5 — исполнительный механизм типа МЭО;
6 — регулирующий прибор типа Р25; 7 — экономайзер
Работа автоматики: регулируемая среда (пар, газ, воздух, разрежение, уровень воды) воздействует на датчик. Здесь изменение параметра среды преобразуется в электрический сигнал, который поступает на усилитель, где задатчиком в виде электрического сигнала задано значение данного параметра. Сигналы датчика и задатчика сравниваются, определяется разность, усиливается и направляется на исполнительный механизм, который соответственно изменяет положение регулирующего органа.
Датчики автоматики регулирования
Манометр электрический дифференциальный дистанционный (МЭД)
датчик регулятора давления пара (рис. 4.11). Состоит из пружины (трубка Бурдона) и сердечника, расположенного между катушками (дифференциального трансформатора). При перемещении сердечника вверх или вниз от нейтрального положения изменяется выходное напряжение на вторичной обмотке трансформатора по величине и знаку пропорционально отклонению измеряемого давления от заданного значения. В результате во вторичной обмотке возникает электрический ток в виде сигнала, который отводится на Р25.
Рис. 4.11. Электрический манометр МЭД:
1 — штуцер; 2 — держатель; 3 — дифференциально-трансформаторный преобразователь;4 — манометрическая пружина
Дифференциальный тягонапоромер (ДТ-2) — датчик газа, воздуха, разрежения (рис. 4.12).
Рис.
4.12.
Дифференциальный
тягомер:
1
—
штуцер; 2
—
корпус; 3
— мембранная коробка; 4
— катушка; 5 — сердечник
дифференциально-трансформаторного
преобразователя; 6
—
немагнитная трубка; 7
—
настроечная гайка;
8—
штуцер
Корпус датчика состоит из двух половин, между которыми закреплена мембранная коробка, на которой расположен сердечник дифференциального трансформатора. Под мембрану подается среда (газ, воздух, разрежение). Изменение параметра среды приводит к перемещению мембраны и изменению положения сердечника в катушках, что отражается на изменении сигнала, который отводится на Р25.
Дифференциальный манометр мембранный (ДМ) является датчиком регулятора питания котла (рис. 4.13). Через промежуточный (уравнительный) сосуд он соединен с верхним барабаном котла (см. рис. 4.10).
Рис. 4.13. Дифференциальный манометр ДМ:
1 — уравнительный сосуд; 2 — дифференциальный манометр; 3 — соединительные трубки; 4,5 —соединительные линии дифманометра
ДМ перегородкой разделен на две камеры: постоянного и переменного давления, в которых расположены две полые мембраны, соединенные между собой каналом и заполненные дистиллированной водой. На верхней мембране расположен сердечник, который находится между катушками. В широкой части промежуточного сосуда (плюсовой камере) уровень конденсата поддерживается постоянным. Плюсовая камера соединена трубкой с паровым пространством барабана котла. В трубке, соединенной с водяным пространством барабана (минусовой камере) уровень воды меняется при изменении уровня в барабане. Давление столбов воды плюсовой и минусовой камер передается по соединительным линиям к ДМ. При изменении уровня воды в барабане котла изменяется уровень в камере переменного уровня промежуточного сосуда, что приводит к изменению давления в верхней части дифманометра. В нижней части ДМ давление воды постоянно, так как ДМ сообщается с камерой постоянного уровня промежуточного сосуда. Верхняя мембрана сжимается или расширяется под этим давлением, что приводит в движение сердечник между катушками, а также к изменению сигнала, который отводится на Р25 регулятора питания котла водой.
Датчики «Сапфир». В настоящее время широко применяются новые датчики «Сапфир», предназначенные для работы в системах автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами и обеспечивающие непрерывное преобразование значения измеряемого параметра — давления избыточного, абсолютного, гидростатического, разрежения, разности давлений нейтральных и агрессивных сред — в унифицированный токовый выходной сигнал дистанционной передачи (рис. 4.14).
Рис. 4.14. Общий вид (а) и схема преобразователей «Сапфир» (б):
1 — измерительный блок; 2 — герметичный вывод; 3 — тензопреобразователь; 4 — внутренняя полость тензопреобразователя; 5 — фланец; 6 — мембрана; 7 — камера фланца; 8 — прокладка;
9 — основание; 10 — полость
Преобразователи предназначены для работы со вторичной регистрирующей и показывающей аппаратурой, регуляторами и другими устройствами автоматики, машинами централизованного контроля и системами управления, работающими от стандартного выходного сигнала 0-5 или 4-20 мА постоянного тока.
Преобразователь состоит из измерительного блока и электронного устройства. Преобразователи различных параметров имеют унифицированное электронное устройство и отличаются лишь конструкцией измерительного блока.
Измеряемый параметр подается в камеру измерительного блока и линейно преобразуется в деформацию чувствительного элемента и изменение электрического сопротивления тензорезисторов, тензопреобразователя, размещенного в измерительном блоке.
Электронное устройство преобразователя преобразует это изменение сопротивления в ток.
Чувствительным элементом тензопреобразователя является пластина из монокристаллического сапфира с кремниевыми пленочными тензорезис- торами, прочно соединенная с металлической мембраной тензопреобразователя.
Мембранный тензопреобразователь 3 размещен внутри основания 9. Внутренняя полость 4 тензопреобразователя заполнена кремнийорганической жидкостью и отделена от измеряемой среды металлической гофрированной мембраной 6, приваренной по наружному контуру к основанию 9. Полость 10 сообщена с окружающей атмосферой. Измеряемое давление подается в камеру 7 фланца 5, который уплотнен прокладкой 8.
Измеряемое давление воздействует на мембрану 6 и через жидкость воздействует на мембрану тензопреобразователя, вызывая ее прогиб и изменение сопротивления тензорезисторов. Электрический сигнал от тензопреобразователя передается из измерительного блока 1 по проводам через герметичный вывод 2.
Приборы регулирующие
Регуляторы Р25 предназначены для применения в схемах автоматического ) регулирования и управления теплотехническими процессами в котельных ус- | тановках малой и средней мощности (рис. 4.8, рис. 4.9, рис. 4.10). Приборы Р25 осуществляют суммирование сигналов, поступающих от датчиков, формируют на выходе электрические импульсы постоянного или переменного тока для управления исполнительным механизмом. Кроме этого, с помощью Р25 возможно осуществлять ручное управление исполнительным механизмом и индикацию положения (степени открытия) исполнительного механизма, а также индикацию отклонения регулируемого параметра от заданного значения.
Рис. 4.15. Общий вид регуляторов РС29
На лицевой панели приборов Р25 располагаются: переключатель управления «А»-«Р» (ручное дистанционное — автоматическое); переключатель | «болыне»-«меныне» (при ручном управлении); индикатор положения рабочего органа; задатчик.
Для проверки работоспособности автоматики регулирования с помощью Р25 на щите автоматики котла (см. рис. 4.4) по показывающему прибору регулируемого параметра данного регулятора запоминается значение параметра (например, давление воздуха на горелках); на лицевой панели Р25 переклю- 1 чатель управления «А»-«Р» переводится из положения «А» (автомат) в «Р» (ручное); переключателем «болыне»-«меныне» следует отвести значение параметра (не более чем на 10%) от текущего значения и затем переключатель управления вернуть в положение «А» (автомат). Значение параметра по прибору самостоятельно должно восстановиться до первоначального значения.
На передней панели РС29 расположены переключатель рода управления (автоматическое-ручное); ключ ручного управления; орган изменения сигнала задатчика; световые индикаторы «больше»-«меньше»; стрелочный индикатор сигнала рассогласования «в»; указатель положения исполнительного механизма. Регулятор РС29 работает обычно в комплексе с усилителем У29.3М, который обеспечивает устойчивое управление электродвигателем.
Электроисполнительный механизм (ЭИМ)
ЭИМ (см. рис. 4.7) представляет собой устройство, состоящее из трехфазного асинхронного электродвигателя (сервопривода) и колонки управления (блока сервопривода). С вала двигателя вращение передается на редуктор. Редуктор служит для понижения частоты вращения электродвигателя. На выходной вал редуктора насаживается рычаг, который с помощью штанги соединяется с регулирующим органом. Механизм воспринимает электри-
ческую команду, представляющую собой трехфазное напряжение сети 220 или 380 В. Команда может подаваться с помощью магнитного контактного пускателя или бесконтактного тиристорного пускателя. В соответствии с этим выпускаются исполнительные механизмы для контактного управления МЭОК и для бесконтактного МЭОБ. ЭИМ имеет ручной маховик, который позволяет при ручном управлении повернуть выходной вал редуктора без помощи электродвигателя.
Регулирующие органы автоматики
Поворотно-регулирующая заслонка на газопроводе котла. ПРЗ представляет собой дисковый затвор, который устанавливается на газопроводе котла (см. рис. 1.21, а). Управление затвором может быть ручное или дистанционное. При дистанционном управлении ось ПРЗ механически связана с ЭИМ, который управляет степенью поворота диска затвора (см. рис. 4.7). Конструкция затвора обеспечивает поворот диска на 90° (рис. 4.16).
Рис.
4.16. Затвор
дисковый регулирующий:
1
—
диск затвора; 2
—
ось; 3
—
корпус
Направляющие аппараты дымососа и вентилятора. Направляющий аппарат (НА) вентилятора служит для изменения подачи воздуха к горелкам, а направляющий аппарат дымососа — для регулирования тяги в топке. Аппарат устанавливается на всасывающем патрубке дымососа (вентилятора). Он состоит из металлического кольца, внутри которого размещаются поворотные лопатки (см. рис. 4.8). Лопатки имеют общий поворотный механизм (привод), при помощи которого они могут одновременно поворачиваться на одинаковый угол вплоть до полного перекрытия патрубка. Таким образом, НА позволяет плавно регулировать напор дымососа и вентилятора. Дистанционное управление НА осуществляется при помощи ЭИМ. Лопатки устроены таким образом, что придают проходящему через них воздуху (или продуктам сгорания) предварительное закручивание в ту же сторону, в которую вращается ротор вентилятора (дымососа), благодаря чему сопротивление входу воздуха (дымовых газов) в вентилятор (дымосос) уменьшается.
Регулятор уровня воды в паровом котле. Регулирующий клапан на питательной линии котла (см. рис. 4.10) предназначен для регулирования количества воды, поступающей в котел. Устанавливается на питательном трубопроводе перед котлом и экономайзером. Принцип действия основан на перемещении золотника клапана в вертикальной плоскости. Золотник имеет форму полого цилиндра со сквозным отверстием (рис. 4.17). Поэтому регулятор питания не является запорным органом. Поворот золотника изменяет проходное сечение клапана, чем достигается регулирование количества воды, пропускаемой в котел.
Рис. 4.17. Регулирующий питательный клапан:
1 — корпус; 2 — шпонка; 3 — пружина; 4 — крышка; 5 — вал; 6 — рычаг; 7 — золотник; 8 — гильза
Регулирующий игольчатый клапан для мазута. Устанавливается на опуске мазутного коллектора к форсункам котла (см. рис. 4.30). Клапан обеспечивает регулирование количества мазута, подаваемого к форсункам. Шток клапана посредством рычага соединяется с ЭИМ (рис. 4.18).
Рис.
4.18. Схема
игольчатого регулирующего мазутного
клапана
Автоматика безопасности
Работа автоматики безопасности заключается в отключении подачи топлива к горелкам котла клапаном-отсекателем при отклонении одного из контролируемых параметров за допустимые пределы.
Параметры, контролируемые автоматикой безопасности.
Для парового котла (рис. 4.19):
давление пара;
давление топлива перед горелками (минимальное и максимальное);
давление воздуха перед горелками;
разрежение в топке котла;
наличие факела;
уровень воды в барабане котла (верхний и нижний);
Отсечка топлива производится автоматикой также в следующих случаях:
остановка дымососа или вентилятора;
исчезновение напряжения.
Рис. 4.19. Схема защиты парового котла ДЕ 10-14ГМ:
1 — датчик разрежения типа ДНТ; 2 — датчик контроля пламени; 3 — датчик давления газа; 4 — датчик максимального давления газа типа Д Н; 5 — клапан отключения газа типа ПКН с электромагнитом; 6 — клапан отключения подачи мазута типа ЗСК; 7 — датчик давления воздуха типа ДН; 8 — датчик максимального давления мазута типа ЭКМ; 9 — датчик давления мазута типа МЭД; 10 — вторичный прибор контроля давления мазута; 11 — прибор контроля давления газа; 12 — блок контроля пламени типа Ф34; 13 — прибор контроля уровня воды; 14 — уравнительный сосуд; 15 — световые табло щита автоматики котла; 16 — звонок
Для водогрейного котла (рис. 4.20):
давление воды на выходе из котла;
давление топлива перед горелками (минимальное и максимальное);
давление воздуха перед горелками;
разрежение в топке котла;
наличие факела;
циркуляция через котел;
температура воды на выходе из котла;
остановка дымососа или вентилятора;
исчезновение напряжения.
Рис. 4.20. Схема защиты водогрейного котла КВ-ГМ-20:
1 — отсечной клапан на мазутопроводе типа ЗСК; 2 — клапан запорный на газопроводе к запальнику; 3 — вентилятор дутьевой; 4 — электрозапальник; 5 — датчик давления воздуха типа ДН; 6 — датчик контроля пламени; 7 — световые табло щита автоматики котла; 8 — блок контроля пламени Ф34; 9 — самопишущий прибор расхода воды через котел; 10 — самопишущий прибор давления воды; 11 — самопишущий прибор температуры воды; 12 — датчик разрежения типа Д НТ; 13 — самопишущий прибор давления газа; 14 — датчик давления воды типа МЭД; 15 — датчик температуры воды типа ТСМ; 16 — датчик расхода воды через котел типа ДМ; 17 — измерительная диафрагма; 18 — датчик давления газа; 19 — датчик давления первичного воздуха; 20 — вентилятор первичного воздуха; 21 — клапан запорный на газопроводе типа ПКН с электромагнитом; 22 — котел водогрейный типа КВГМ-20; 23 — горелка газомазутная ротационнаятипа РГМГ-20
Примечания: 1. По давлению воды, воздуха, разрежению, циркуляции, температуре воды после срабатывания световой и звуковой сигнализации, отсечка топлива, как правило, производится с задержкой 30 с. По остальным параметрам отсечка топлива производится мгновенно.
При работе на мазуте в качестве исполнительного органа автоматики безопасности вместо клапана ПКН с электромагнитом используется клапан ЗСК (запорно-соленоидный клапан) на мазутопроводе котла.
Структурная схема автоматики безопасности показана на рис. 4.21.
Проверка исправности автоматики безопасности, как правило, осуществляется в следующие сроки: 1) световая и звуковая сигнализации проверяются ежесуточно с записью в сменном журнале (проверяют слесарь КИП и оператор); 2) по одному из контролируемых параметров — еженедельно с записью в сменном журнале (проверяют слесарь КИП и оператор); 3) по всем контролируемым параметрам — ежемесячно с составлением акта (проверяют начальник котельной со слесарем КИП или представителем специализированной организации).
Рис. 4.21. Структурная схема автоматики безопасности
ПП — первичный прибор (датчик)
СЗС — светозвуковой сигнал ПР — промежуточное реле РВ — реле времени
ПКН — исполнительный орган автоматики безопасности для отключения подачи газа в топку КПП — контроль погасания пламени Датчики автоматики безопасности — первичные приборы
ЭКМ — электроконтактный манометр, датчик давления пара
ЭКТ — электроконтактный термометр, датчик температуры воды после бойлера или экономайзера
СПД — сигнализация падения давления СП У — сигнализатор предельных уровней ДН — датчик напора ДНТ — датчик напора и тяги
Значение уставок срабатывания автоматики безопасности и средств сигнализации должно соответствовать параметрам, указанным в техническом отчете наладочной организации.
Отсечные устройства автоматики безопасности. При работе на мазуте исполнительным органом автоматики безопасности является запорно-соленоидный клапан (ЗСК), установленный на мазутопроводе котла (см. рис. 4.19).
Клапан открывается вручную поворотом рычага вверх (рис. 4.22). При этом защелка фиксирует верхнее положение рычага. Клапан открыт. При прекращении подачи тока в катушку электромагнита собачка защелки освобождает рычаг и под действием веса подвижных деталей рычаг опускается и клапан закрывается.
При работе на газе исполнительным органом автоматики безопасности служит клапан ПКН с электромагнитом, установленный на газопроводе котла (см. рис. 1.21).
Клапан ПКН с электромагнитом состоит (рис. 4.23) из клапана типа ПКН и электромагнита типа МИС. Электрический сигнал от датчика автоматики
безопасности передается на катушку электромагнита, которая обесточивается и сердечник выпадает из нее. На одном штоке с сердечником находится коромысло, поддерживающее ударник (молоток). При опускании сердечника коромысло также перемещается, ударник теряет опору и под действием силы тяжести падает на анкерный рычаг, выбивая его из зацепления с грузовым рычагом, который опускается и перемещает запорный орган клапана (расположенную внутри корпуса), перекрывая проход газа. Включение ПКН с МИС после срабатывания может быть произведено только вручную, после устранения причины, вызвавшей срабатывание. Для включения клапана следует ввести в зацепление анкерный и грузовой рычаги.
Рис. 4.22. Полуавтоматический отсечной клапан ЗСК с электромагнитной защелкой:
а
— клапан в открытом состоянии; б
— клапан в закрытом состоянии 1
— рычаг клапана; 2
—
электромагнит; 3
—
корпус клапана; 4
— мазутопровод; 5 — защелка
б)
Рис. 4.23. Клапан ПКН с электромагнитом:
а — общий вид предохранительного запорного клапана: 1 — электромагнит; 2 — ударник (молоток); 3 — анкерный рычаг; 4 — грузовой рычаг; 5 — корпус клапана; 6 — установка электромагнита типа МИС-4100Е на предохранительном клапане ПКН: 1 — шток; 2 — скоба; 3 — втулка; 4 — серьга; 5 — пластина; 6 — гайка; 7 — молоток; 8 — рычаг (коромысло); 9 — крышка электромагнита; 10 — винт; 11 — якорь электромагнита; 12 — контргайка
Датчики автоматики безопасности
Электроконтактный манометр (ЭКМ). ЭКМ — электроконтактный манометр, датчик давления пара (рис. 4.24). Устроен аналогично пружинному манометру. Сигнальное устройство прибора имеет два установочных контакта: минимальный (нижний) и максимальный (верхний), которые замыкают-
Рис. 4.24. Электроконтактный манометр типа ЭКМ:
1 — трубчатая пружина; 2 — шкала круговая; 3 — стрелка показывающая; 4 — поводок; 5 — контакт; 6 — стрелка сигнальная; 7 — держатель; 8 — сектор
ся с подвижным контактом, установленным соосно с измерительной стрелкой прибора. К стрелкам подается напряжение, при совмещении стрелок контакты замыкаются, включается промежуточное реле светозвуковой сигнализации, реле времени и после отключения реле времени срабатывает ПЗК или ЗСК. Установочные контакты с помощью штифта, расположенного на лицевой части прибора, могут перемещаться на соответствующее задание.
Датчики-реле давления (разрежения) ДН, ДНТ, ДД. В зависимости от величины контролируемого давления датчики-реле подразделяются:
датчики-реле напора ДН для контроля избыточного давления от 4 до 4000 кгс/м2 (ДН-2,5: от 0,04-2,5 кПа; ДН-6: от 0,6-6 кПа; ДН-40: от 0,4-40 кПа);
датчики-реле тяги ДТ для контроля вакуумметрического давления (тяги) от 4 до 4000 кгс/м2 (ДТ-2,5: от 0,04-2,5 кПа; ДТ-40: от 0,4-40 кПа);
датчики-реле давления ДД для контроля избыточного давления от 0 до 16 кгс/м2 (ДД-0,25: от 0-0,25 МПа; ДД-1,6: от 0,2-1,6 МПа);
датчики-реле перепада напора ДПН для контроля разности давлений от 10 до 250 кгс/м2 (ДПН-2,5: от 0,1-2,5 кПа).
Принцип действия датчиков-реле (рис. 4.25) основан на уравновешивании силы, создаваемой давлением или разрежением контролируемой среды на чувствительный элемент, силой упругой деформации пружины. Датчик состоит из трех основных узлов:
чувствительного элемента;
пружины;
механизма настройки реле.
Чувствительный элемент у датчиков типа ДН-2,5; ДН-6; ДТ-2,5; и ДПН-2,5 — мембранный, а у датчиков ДН-40; ДТ-40; ДД-0,25 и ДД-1,6 — сильфонный.
Контролируемая среда через штуцер воздействует на чувствительный элемент, который перемещаясь, действует на кнопку микропереключателя, замыкая или размыкая электрическую цепь схемы подсоединения контролируемого объекта.
Механизм настройки состоит из маховичка (регулировочной гайки), втулки микропереключателя, пружины и фиксирующей шайбы. Настройка датчика на определенную величину (уставку) производится по контрольному манометру вращением маховичка. Вращение маховичка по часовой стрелке для датчиков ДН, ДПН и ДД приводит к удалению маховичка от чувствительного элемента, а следовательно, и к увеличению величины уставки срабатывания: для датчиков ДТ — к уменьшению уставки. После установки необходимого момента срабатывания маховичок закрепляют гайкой.
Для подключения датчика в электрическую схему предусмотрены три провода, выведенные через сальниковое уплотнение.
Сигнализаторы предельных уровней (СПУ). В соответствии со схемой рис. 4.26, а в уровнемерной колонке, соединенной как сообщающиеся сосуды с верхним барабаном котла, устанавливаются электроды: на нижний и на верхний предельные уровни. Котловая вода является электролитом (т. е. токопроводящей средой). На электроды подается напряжение. При расположе-
Рис.
4.25.
Датчик-реле
напора:
а
— датчик типа ДН: 1
—
шток; 2
—
мембрана; 3
— полость датчика; 4
— штуцер; 5
—
пружина; 6
— микропереключатель; б
— датчик типа ДД: 1
— микропереключатель; 2
— пружина; 3
— толкатель; 4
—
сильфон; 5 — штуцер
нии только нижнего электрода в воде горит зеленая лампочка (норма). Если уровень воды поднимется до верхнего электрода, контакты замыкаются, включается промежуточное реле, реле времени, светозвуковая сигнализация, срабатывает автоматика безопасности и загорается желтая лампочка СПУ («пе- репитка»). Осушение нижнего электрода приводит к срабатыванию автоматики безопасности по нижнему уровню: срабатывают устройства автоматики безопасности и загорается красная лампочка (упуск воды).
При измерении уровня с помощью дифманометра связанный с ним вторичный показывающий прибор (например, типа ЭИВ или КСД) может располагаться на щите рядом с рабочим местом обслуживающего персонала, которое находится ниже барабана котла. Для сигнализации о достижении предельных уровней воды в барабане котла вторичный прибор снабжается электрическими контактами, включенными в схему автоматики безопасности. Срабатывание защиты происходит при замыкании подвижной стрелкой вторичного прибора электрического контакта соответствующего нижнему или верхнему уровню.
Запально-защитное устройство
В автоматике безопасности полуавтоматический (дистанционный) розжиг котла и контроль за наличием пламени обеспечивается с помощью запальнозащитного устройства (ЗЗУ), которое состоит из следующих основных узлов (рис. 4.27): газового электрозапальника; фотодатчика; управляющего прибора (сигнализатора горения); электромагнитного клапана (СВФ-10; УФ96353-010); источника высокого напряжения (или катушки зажигания).
Рис. 4.26. Сигнализаторы предельных уровней воды в котле: а — электрический сигнализатор уровня: 1 — звонок; 2 — блок сигнализации; 3 — электроды; 4 — барабан котла; б — сигнализатор уровня с использованием дифманометра: 1 — дифмано- метр типа ДМ; 2 — барабан котла; 3 — звонок; 4 — блок сигнализации
Основную горелку котла зажигают газом, воспламеняющимся от электрической искры, создаваемой электрозапальным устройством. При работе на мазуте электрозапальник можно использовать и для зажигания мазутной форсунки. В этом случае при отсутствии магистрального газа используют газ в баллонах.
При включении ключа (кнопки) электрозапального устройства со щита автоматики управляющий импульс прибора 4 замыкает нормально разомкнутый контакт 13. При этом одновременно открывается электромагнитный клапан 2 и подается напряжение на источник высокого напряжения 8. Источник высокого напряжения выдает напряжение на электроды запальника для образования искры между электродами запальника, возникающей в результате пробоя воздушного промежутка высоким напряжением. Искра зажигает поступающий на нее через электромагнитный клапан растопочный газ. Пламя запальника обычно горит 2-3 мин. Выдержка времени обеспечивается реле времени.
Излучение запального факела воспринимается фотодатчиком 3, выдающим командный сигнал через реле управляющего прибора на электромагнит калана ПКН с МИС. Фотодатчик ориентируют так, чтобы в его поле зрения попадал контролируемый им основной факел, а в случае погасания он выдает командный сигнал на прекращение подачи топлива к основной горелке (или форсунке).
Электромагнитный клапан запальника рассчитан на напряжение -220 V и состоит из запорного вентиля и электромагнитного привода. С включением тока сердечник втягивается внутрь электромагнита и открывает проход для газа в запальник. Обесточенное положение — закрытое.
Управляющий прибор ЗЗУ действует на принципе выделения и усиления пульсирующего сигнала, характеризующего излучение факела в топке. Основным элементом фотодатчика является фотосопротивление, проводи-
Рис.
4.27.
Электрозапальное устройство (ЗЗУ)
1
—
электрозапальник; 2
—
электромагнитный клапан на линии подачи
газа к запальнику; 3
— фотодатчик;
4
— управляющий прибор; 5
—
реле; 6
—
основная горелка; 7
—
электромагнитный клапан на линии
подачи газа к Основной горелке (ПКН с
МИС); 8
—
источник высокого напряжения; 9
— выпрямитель; 10
— трансформатор; 11
—
линия подачи газа к запальнику;
12
—
линия подачи газа к горелке; 13
— электроконтакт; 14—
пусковая кнопка
мость которого изменяется в зависимости от излучения факела в топке. Фотодатчик состоит из корпуса (тубуса), ламповой панели с фотосопротивлением и оправы с кварцевым стеклом, защищающим фотосопротивление от непосредственного соприкосновения с горячими газами, поскольку фотосопротивление выдерживает температуру меньше или равную 60 °С.
НАСОСЫ
Общие сведения о насосах
Насос - машина для создания потока жидкой среды. Насос превращает механическую энергию привода в гидравлическую энергию перекачиваемой жидкости (то есть в статическое давление (повышение давления) и динамический напор (транспортировка жидкости)).
В котельных встречаются следующие конструкции насосов: лопастные (центробежные), поршневые (плунжерные), струйные, шестеренчатые (винтовые). Чаще других используются центробежные насосы в качестве питательных, сетевых, подпиточных, повысительных, конденсатых, мазутных и др.
Основными характеристиками насоса являются: подача(V) - объем жидкости, подаваемый насосом в единицу времени (м3/ч); напор (H)- давление, развиваемое насосом (кгс/см2; м вод.ст.), а также допустимая температура воды (°С) на входе (всасе) насоса.
Классификация насосов:
по напору:
низконапорные (до 10 м вод.ст.);
средненапорные (до 70 м вод.ст.);
высоконапорные (более 70 м вод.ст.):
по числу рабочих колес:
одноступенчатые;
многоступенчатые (секционные);
по способу соединения с приводом:
муфтовые:
клиноременные;
по расположению вала:
горизонтальные;
вертикальные.
Центробежные насосы
Центробежные насосы относятся к насосам лопастным, в которых жидкая среда (вода) перемещается через рабочее колесо от центра к периферии.
Насос состоит из корпуса, имеющего, как правило спиральную форму, и ротора (рабочего колеса), жестко закрепленного на валу. На корпусе имеются патрубки всасывающий и нагнетательный. Рабочее колесо представляет собой устройство, состоящее из двух дисков, между которыми закреплены лопатки (лопасти), отогнутые от радиального направления в сторону, противоположную направлению вращения рабочего колеса (рис. 7.1 и 7.2).
Рис.
7.1.
Схема центробежного насоса:
I - корпус; 2 -
лопасти; 3 - напорный патрубок
Рис. . Насосный агрегат:
1 - крышка корпуса: 2 - корпус; 3 - выходной патрубок; 4 - рабочее колесо; 5 - вал; 6 - муфта эластичная, 7 - электромотор; 8 - анкерный болт; 9 - рама агрегата;10 - пружинный амортизатор; 11 - железобетонная фундаментная плита; 12-масло; 13-сальник: 14 - входной патрубок
Если при заполненных жидкостью корпусе и всасывающем трубопроводе привести во вращение рабочее колесо, то жидкость, находящаяся в каналах рабочего колеса (между его лопастями), под действием центробежной силы будет отбрасываться от центра колеса к периферии. В результате этого в центральной части колеса создается разрежение, а на периферии - повышенное давление. Уходящая жидкость освобождает занимаемое ею
место создается разрежение, а на периферии - повышенное давление. Уходящая жидкость освобождает занимаемое ею пространство в каналах на внутренней окружности рабочего колеса, давление в этой области понижается и она заполняется новой порцией воды из всасывающего трубопровода под действием разности давлений. В рабочем состоянии центробежный насос должен быть заполнен водой.
Недостатками центробежных насосов являются невысокий КПД и обязательная заливка насоса водой перед пуском. В некоторых случаях с этой целью на всасывающей трубе устанавливают обратным клапан, автоматически садящийся на седло после остановки насоса и предотвращающий таким образом утечку воды из насоса.
На практике встречаются три основные схемы установки центробежных насосов - рис. 7.3. Общий вид насосной установки показан на рис. 7.4.
Рис. 7.3.
Схемы установки центробежных насосов:
а -
ось насоса выше уровня жидкости в
приемной камере;
6-
ось насоса ниже уровня жидкости в
приемной камере;
в
- жидкость в приемной камере находится
под избыточным давлением
Кавитация(лат. cavitatis- углубление, полость) - образование пустот в движущейся жидкости. Кавитация является одной из причин аварийной остановки насоса. Вызывает запаривание насоса вплоть до разрыва потока воды. Кавитация происходит на всасывающем трубопроводе перед входом в рабочее колесо либо из-за понижения давления воды на всасе, либо из-за повышения температуры воды выше нормы. Появление кавитации сопровождается шумом в зоне входа воды в рабочее колесо и снижением давления на напоре насоса. При кавитации начинается испарение жидкости и образуются паровые мешки. Для бескавитационной работы насоса необходимо обеспечить условия, при которых давление па входе в насос было бы больше давления, при котором начинается кипение жидкости при данной температуре
КОНСОЛЬНЫЕ ЦЕНТРОБЕЖНЫЕ НАСОСЫ
Консольные одноступенчатые насосы - наиболее массовый тип центробежных насосов для подачи 5- 350 м3/ч. Они выпускаются по ГОСТ 22247 «Насосы центробежные консольные для воды». Предназначены для перекачивания чистой воды (кроме морской) с pH = 6-9. температурой от 0 до 85°С и других жидкостей, сходных с водой по плотности, вязкости н химической активности, содержащих твердые включения размером до 0,2 мм, объемная концентрация которых не превышает 0,1%. Насосы могут быть на отдельной стойке- тип К и моноблочные, т. е. закрепленные на электродвигателе - тип КМ (рис. 7.9). Насосы на отдельной стойке могут применяться для перекачивания жидкостей с температурой до 105°С и работать как с разрежением, так и с подпором па входном патрубке. Насосы изготовляют с деталями проточной части из серого чугуна на подачу от 9 до 360 м3/ч, напором от 12 до 80 м.
Рабочее колесо насоса КМ насажено на удлиненный вал электродвигателя. Корпус насоса крепится к фланцу электродвигателя.
Насосы больших типоразмеров имеют опорную плиту, а более мелкие насосы (до 10 кВт) опорной плиты не имеют и крепятся полностью на электродвигателе.
Существуют следующие конструктивные исполнения: К - основное исполнение (горизонтальные консольные с опорой на корпусе); М - моноблочные; П - повысительные; Л - линейные вертикальные (с расположением осей всасывающего и напорного патрубков в линию и вертикальной осью вращения ротора).
Изготовитель: Катайский насосный завод.
Пуск насоса следует производить при заполненных всасывающем трубопроводе и корпусе насоса и закрытой напорной задвижке. Категорически запрещается осуществлять пуск насоса при закрытой или неполностью открытой всасывающей задвижке. Запрещается работа насоса более 2-3 мин при закрытой напорной задвижке.
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ И ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ НАСОСОВ
Для увеличения напора насосы соединяют последовательно, а для увеличения подачи -параллельно (рис. 7.19).
Параллельное соединение насосов
Для построения суммарной характеристики двух насосов при параллельной работе необходимо сложить абсциссы кривой V-H одного насоса при одинаковых ординатах (напорах). Удвоение подачи имеет место при нулевом напоре.
Пример применения: насос основной и резервный. Для увеличения надежности теплоснабжения обычно устанавливают резервный насос. При установке второго насоса дополнительно требуются необходимая арматура и приборы регулирования, что приводит к более высоким финансовым затратам. Хорошим и простым решением данной проблемы является использование сдвоенных насосов. В едином корпусе насоса размещены два рабочих колеса с электромоторами (рис. 7.20 и 7.21).
Возможны следующие варианты эксплуатации сдвоенного насоса: совместная работа и работа с резервированием (см. рис. 7.20). В режиме работы с резервированием включаются насос I или II во временном изменении (например, по 24 часа соответственно). Другой насос в это время стоит. Обратный поток через неработающий насос предотвращается серийно установленным переключающим клапаном.
Если необходимая мощность для отопления достигает своего высшего значения, включаются насосы I и II вместе в совместном режиме работы. Для этого нужны управляющие приборы или штекерные модули, которые устанавливаются просто в клеммную коробку насосов. Так как каждый из сдвоенных насосов смонтирован из двух одинарных насосов, то он является многоступенчатой переключаемой установкой с широким спектром рабочего поля для приспособления к отопительной нагрузке. При выходе из строя одного из насосов происходит автоматическое переключение на резервный насос.
Последовательное соединение насосов
Для построения суммарной характеристики последовательно работающих насосов необходимо сложить ординаты характеристик V-H этих насосов при одной и той же подаче. Удвоение напора происходит при нулевой производительности (рис. 7.22).,
Пример применения: Для повышения развиваемого насосом давления используются многоступенчатые (секционные) насосы, состоящие из нескольких рабочих колес, закрепленных на валу, и направляющих аппаратов между ними (в сущности, это много насосов в одном корпусе). Эти насосы характеризуются большими значениями напора при относительно небольшой подаче. ГОСТ 10407-88 «Насосы центробежные многоступенчатые секционные» регламентирует параметры секционных насосов.
МНОГОСТУПЕНЧАТЫЕ (СЕКЦИОННЫЕ) НАСОСЫ ТИПА ЦНСГ
Многоступенчатые секционные центробежные насосы (ЦНС 38-44-2204; ЦНС 60-66-330) предназначены для перекачивания неагрессивной воды с содержанием механических примесей не более 0,1% по весу и размерам твердых частиц не более 0,1 мм и жидкостей, сходных с водой по вязкости и химической активности.
ЦНС- центробежный насос секционный, цифры после букв - номинальная подача, цифры после тирс - напор, развиваемый насосом в расчетном режиме.поступающей из всасывающей трубы под действием атмосферного давления или подпора. Использование насосов для перекачивания взрывоопасных жидкостей не допускается.
Нормальная температура перекачиваемой насосами жидкости +25 °С, максимальная не должна превышать +80 “С, с повышением температуры уменьшается вакуумметрическая высота всасывания.
Насосы типов ЦНСГ 38-44-2205 и ЦНСГ 60-66-330 предназначены для перекачивания воды с температурой выше 80 °С. но не более 105 °С. Вода на входе в насос должна подаваться с подпором не менее 10 м вод. ст. жидкости.
Насосы типов ЦНСМ 38-44-220 и ЦНСМ 60-66-330 предназначены для работы в масляной системе турбогенераторов. Рабочая жидкость - масло турбинное. Технические характеристики насоса ЦНСТ 38-132 даны в табл. 7.5.
Насос состоит из корпуса и ротора (рис. 7.23). Место выхода вала насоса из корпуса уплотняется пеньковой набивкой, пропитанной антифрикционным составом. Сечение набивки - квадрат со сторонами 10 мм (ГОСТ 5152 66).
Ротор насоса состоит из вала, на который надеты рабочие колеса. Опорами ротора служат два радиальных сферических подшипника № 1608 (ГОСТ 5720-51).
Нагнетание
