1.5 Двухконтурный котёл.

Рис. 8.7. Схема двухконтурного котла

Схема двухконтурного котла пока­зана на рис. 8.7. Первый контур представляет собой обычный двух- коллекторный вертикальный водо­трубный одноходовой по газу котел с естественной циркуляцией, топка которого обычно оборудуется топоч­ным устройством с механической центробежной или ротационной фор­сункой 8. В первом контуре цирку­лирует одна и та же дистиллирован-; ная вода, поэтому нет опасений, что в водогрейных трубах образуется на­кипь. Пополнять водой первый кон­тур практически не требуется, так.как нет необходимости в его продувках. Насыщенный пар, выработанный пер­вым контуром, по трубам 3 посту­пает в петлевой испаритель 5, разме­щенный в паровом коллекторе 4, и отдает свою теплоту воде второго контура. Затем этот пар, превратив­шись в конденсат, стекает по трубам 7 в водяной коллектор 10.

В паровой коллектор 4 второго кон­тура поступает от насоса 9 питатель­ная вода. Эта вода, испаряясь, превращается во вторичный пар и направляется к потребителям. Котел может быть оборудован также паро­перегревателем 1 и воздухоподогре­вателем 2. Давление в паровом кол­лекторе 6 примерно в 2-3 раза выше, чем в коллекторе 4, при этом разность температур первичного (греющего) и вторичного (рабочего) пара состав­ляет примерно 50° С. Испаряющаяся во втором контуре вода образует отложения, которые удаляют продув­кой. По мере загрязнения наружных поверхностей испаритель вынимают и очищают.

Особенность двухконтурного котла заключается в том, что при сильных загрязнениях и даже упуске воды из второго контура аварии не произой­дет. КПД котлов находится в преде­лах 80—84%. Однако по сравнению с обычными водотрубными (однокон­турными) котлами эти котлы имеют более высокую стоимость, большие размеры и большую массу.

1.6 Котел ква-1/5м (газотрубный)

На теплоходах, где расход пара на вспомо­гательные нужды не превышает 1 т/ч, достаточно широко использовались газо­трубные котлы типа КВА.

Рис.8.8 Газотрубный котёл КВА-1/5М

Промыш­ленность выпускает несколько типо­вых моделей котлов, различающихся в основном паропроизводительностью и системами автоматического регу­лирования и управления. Котел КВА-1/5М (рис. 8.8) — компакт­ный и полностью автоматизированный агрегат. Его паропроизводительность 1 т/ч при давлении пара 0,5 МПа, КПД примерно 80%.

Все обслуж ивающие механизмы, устройства (кроме питательных насо­сов и ионообменных фильтров) и си­стемы автоматического регулирова­ния, управления, защиты, сигнализа­ции и КИП размещены вместе с котлом на фундаментной раме 1. Си­стема автоматики обеспечивает без­вахтенное обслуживание котла, включая розжиг, автоматическое уп­равление процессами горения и пита­ния, прекращение работы, а также включение аварийно-предупредительной сигнализации при аварийных си­туациях.

Сварной корпус котла состоит из цилиндрической обечайки 3, передне­го 16 и заднего 6 днищ, в трубных решетках которых вварены трубы 22, 23 и жаровая труба (топка) 4. Дни­ща подкреплены продольными связя­ми 9. Газы из топки попадают в газо­вую (огневую) камеру 5, выполняют в ней поворот на 180° и, проходя по трубам 23, попадают в газовую (ды­мовую) камеру 18. В ней газы вновь поворачиваются на 180°, по трубам 22 направляются в дымник 7 и далее через дымоход в атмосферу.

Для доступа внутрь с целью осмот­ров и очистки со стороны водяного пространства предусмотрен лаз 24 с крышкой. На рис.8.8 также даны следующие элементы котла: клапан нижнего продувания 2, успокоители воды 8 при качке судна, предохра­нительный клапан 10, воронка верх­него продувания 11, парозаборная труба 12, стопорный клапан 13, ука­затель низшего уровня 14, водоуказательный прибор 15, клапан верхне­го продувания 21, топочное устройст­во с механической центробежной форсункой 17, дутьевой электровен­тилятор 20, топливный насос 19, пи­тательный клапан 25.

Преимуществами такого агрегата являются простота устройства и на­дежность, однако из-за более высо­ких массовых показателей, жест­кости конструкции и неупорядочен­ной естественной циркуляции он су­щественно уступает водотрубным котлам.

1.8 Котел «Унекс ВН-2200» (газотрубный)

Горизонтальный агрегатированный газотрубный котел с поворотным движением газов оригинальной кон­струкции финской постройки «Унекс ВН-2200»

Рис. 8.9. Котёл «Унекс ВН-2200» ; а-устройство; б-схема расположения арматуры.

Паропроизводительность котла 2,2 т/ч при дав­лении 0,7 МПа, КПД около 86%. Ко­тел имеет дополнительный паросбор­ник 1, соединенный с основным кор­пусом 4 тремя патрубками 3 боль­шого диаметра с двумя секущими клапанами 2 на каждом. Между кла­панами установлены расширитель­ные компенсаторы. Газы, образую­щиеся в топке 5 от сгорания топлива, подаваемого вместе с воздухом топливно-форсуночным агрегатом 6, поступают в огневую камеру 9, пово­рачиваются в ней на 180°, направ­ляются по трубам 8 и из дымовой камеры 7 отводятся по дымоходу в атмосферу. При такой компоновке улучшаются условия работы системы автоматического регулирования пи­тания, но уменьшается циркуляция между основным корпусом и паро­сборником, поэтому надежность сни­жается.

На котле размещены арматура и КИП: стопорный клапан 16, сдвоен­ные предохранительные клапаны 10 и установленные соответственно на корпусе и на паросборнике, питатель­ные клапаны 12 и 22, клапаны нижне­го продувания 11 и 21, также уста­новленные соответственно на паро­сборнике и корпусе, клапан верхнего продувания 13, клапан на автоматику клапан к манометру 17, водоуказатели 18. Поскольку котел работает совместно с утилизационным котлом и выполняет роль сепаратора, имеются также клапаны 19 и 20 к системе принудительной цирку­ляции.

В качестве вспомогательных на теплоходах продолжают устанавливать верти­кальные газотрубные котлы.

Несмотря на простоту конструк­ции, эти котлы имеют ряд сущест­венных недостатков. Они неэконо­мичны, из-за отсутствия хвостовых поверхностей нагрева температура уходящих газов у них достигает 350° С и выше.

Котлы имеют боль­шую массу, невысокую паропроизводительность. Довольно сложна очистка поверхностей их нагрева с водяной стороны. КПД агрегатов не превышает 75%. Примерно такую же конструкцию имеют отечественные котлы типа КОВ и зарубежные типа «Линдхольмен», вертикальные типа «Спэннер» и др.

Несколько улучшен­ную конструкцию котла такого типа со сферическим днищем топочной ка­меры представляют котлы финской постройки типа «Унекс СН» (рис. 5.12).

Рис.8.10 Газотрубный котёл типа «Унекс СН».

Цилиндрический корпус 5 кот­ла имеет верхнее 3 и нижнее 9 днища. Внутри корпуса размещена цилинд­рическая топочная камера 7 со сфе­рической нижней частью, которая омывается со всех сторон водой и увеличивает площадь поверхности нагрева котла. Топочная камера име­ет патрубок 11 для установки топливно-форсуночного агрегата 14. В верх­ней части корпуса размещена дымо­вая камера 4, из которой газы отво­дятся в дымоход 2. Топочная и ды­мовая камеры соединены прямыми парообразующими трубами 6. Для лучшей теплоотдачи примерно в 30% парообразующих труб установлены спиралевидные ленты, которые при очистке труб могут выниматься.

Жесткость нижнего днища обеспе­чена благодаря топочной камере, установленной на опорах 8 в виде радиально расположенных косынок. Жесткость верхнего днища, имеюще­го вид кольца, достигнута путем вварки ее в цилиндрический корпус и дымовую камеру. Патрубок 10 в топочной камере служит для дрена­жа воды при мойке котла с газовой стороны. Отвод газов из котла в ды­моход предусмотрен боковой для то­го, чтобы на дымовой камере можно было установить съемные щиты 1 для осмотра и очистки парообразующих труб. Котел покрыт теплоизоляцией, которая снаружи обшита тонкими стальными листами 13. Крепится ко­тел на судовом фундаменте нижним фланцем. В верхней части котла имеются также две проушины 12 для дополнительного крепления тягами и талрепами к судовым конструкциям. Котел оборудован необходимой ар­матурой, контрольно-измерительными приборами, смотровыми устрой­ствами, лазами, горловинами и авто­матикой, которая обеспечивает без­вахтенное обслуживание.

Котлы типа «Унекс СН» установле­ны на ряде судов за­рубежной постройки. Например, газотрубный котел «Унекс СН-3500-10» паропроизводительностью 3,5 т/ч при рабочем дав­лении 0,7 МПа (допускается давле­ние до 1,0 МПа), с поверхностью нагрева 72 м².

1.9 Котёл ти­па VХ

На су­дах, построенных в Польше, широко применяют вспомогательные верти­кальные газоводотрубные котлы ти­па VХ (рис. 5.13). Разработан ряд типоразмеров паропроизводительностью от 0,3 до 3,3 т/ч при давлении пара 0,5—1,0 МПа, КПД 75%.

Котел сварной конструкции со­стоит из нижнего 1 и верхнего 2 цилиндрических корпусов с трубными решетками 3 и 5, к которым приваре­ны трубы 13. В нижний корпус вва­рена сфероконическая топка 7, име­ющая огневой патрубок 12 для выхо­да газов, и патрубок 9, предназначен­ный для размещения топочного уст­ройства. Там же расположены трубы нижнего продувания 10. В верхнем корпусе размещены питательная тру­ба 14, парозаборное устройство 1, труба 18 с воронкой 15 для верхнего продувания. Газотрубную часть по­верхности нагрева образуют стенки топочной камеры и патрубок 12, во­дотрубную часть — трубы 13.

Рис.8.11 Газоводотрубный котёл типа VX		Рис.8.12 Газоводотруб- -ный котёл «Санрод» фирмы Машинверкен.

Продукты сгорания из топочной камеры по огневому патрубку на­правляются в межтрубное простран­ство, огражденное снаружи корпусом газохода 4. Газонаправляющая пере­городка 16 с отверстием 17 обеспе­чивает двустороннее движение газов.

В качестве топочного устройства наиболее часто применяют топливно- форсуночный агрегат 8 типа «Мо­нарх», обеспечивающий работу котла в автоматическом безвахтенном ре­жиме. Для доступа внутрь корпусов предусмотрены лазы 6.

Такие котлы, в частности, уста­новлены на ряде серий рыбопромысловых судов. Ос­новным преимуществом котлов типа VХ является простота устройства, од­нако из-за отсутствия хвостовых по­верхностей нагрева КПД таких кот­лов невысок.

Схожую конструкцию имеют котлы AQ-3 датской фирмы «Ольборг».

Отличие этих котлов состоит в до­полнительных связях, подкрепляю­щих, трубные решетки, форме газо­выпускного патрубка топки и нали­чии двух опускных труб.

Газоводотрубный котел типа «Санрод» шведской фирмы «Машинверкен» показан на рис. 8.12. Цилиндри­ческий корпус 11 котла имеет верхнее 9 и нижнее 14 днища. Внутри корпу­са размещена цилиндрическая топоч­ная камера 1 со сферической верхней частью и патрубком 12 для установки топливно-форсуночного агрегата 13.

Топочная камера и верхнее днище соединены прямыми парообразующи­ми трубами 5 большого диаметра. Поверхность топочной камеры и па­рообразующие трубы 5 образуют га­зотрубную часть котла. Внутри паро­образующих труб установлены испа­рительные элементы «Санрод» в виде труб 4, соединенных патрубками 2 и 6 соответственно с водяным 10 и па­ровым 7 пространствами котла. Эти элементы образуют водотрубную часть котла. Их особенность заклю­чается в том, что для увеличения конвективной поверхности нагрева они имеют снаружи приваренные по всей длине стальные прутки 3 в виде лучей. Поперечное сечение трубного элемента представляет собой как бы солнцевидную форму. На нижних участках труб прутки более короткие, что делается с целью уменьшения их перегрева со стороны более горячих газов, входящих в парообразующую трубу из топки. Продукты сгорания, двигаясь вверх по трубам, омывают снаружи испарительные элементы и выходят в дымоход 8. Жесткость нижнего днища обеспечивается то­почной камерой, установленной на опорах 16 в виде радиально-расположенных упорных листов, а верх­него днища — благодаря его фигур­ной выштамповке и парообразующим трубам. В нижнюю поверхность то­почной камеры и в нижнее днище корпуса в центре вварен патрубок 15 для дренажа воды при мойке котла с газовой стороны. В верхней части цилиндрического корпуса имеется лаз, а в нижней — лючки. К верхнему днищу корпуса крепится дымовая ка­мера с патрубком, к которому при­соединяется дымоход. На дымовой камере по центру котла сделан смот­ровой люк для осмотра и очистки парообразующих труб и элементов «Санрод». Смотровой люк закрыва­ется крышкой на прокладке, кото­рая прижимается устройством струб- цинного типа с маховиком. Корпус и дымовая камера покрыты изоляцией, которая снаружи закрыта тонкими стальными листами, а сверху насти­лом из рифленых листов.

Котлы типа «Санрод» установлены на ряде судов зару­бежной постройки. Например, котел «Санрод» модели СРДВ-25 паропроизводительностью 2,2 т/ч при рабочем давлении 0,5 МПа (допускается давление до 0,8 МПа) с поверхностью нагрева 42,3 м², оборудованный топливно- форсуночным агрегатом «Ойлон».