Циркуляция воды в паровом котле

К основным элементам парового котла относятся трубы – экранные и конвективные. Снаружи трубы омываются дымовыми газами, в внутри труб вода которая забирает тепло у дымовых газов, охлаждает стенки труб.

Циркуляцией воды в котле называется непрерывное движение воды по замкнутому контуру, одна часть которого обогревается значительно больше другой.

В связи с тем, что подъемные трубы (7) обогреваются, то в них нахо­дится пароводяная смесь. В опускных трубах находится котловая вода, плотность которой выше плотности пароводяной системы. Чем больше разность плотностей котловой воды и пароводяной смеси, тем интенсивнее естественная циркуляция.

Н - высота паросодержащегося участка р_см- плотность пароводяной смеси

р_в- плотность котловой воды

Р_д - движущий напор

Контур циркуляции путь по которому совершается круговые движения воды.

Естественная циркуляция воды в паровом котле: верхний барабан котла —> опускные трубы —> нижний барабан котла (нижний коллектор) —> —> подъемные трубы (обогреваемые) —> верхний барабан котла.

Пар направляется потребителям, котловая вода продолжает циркули­ровать в котле. Кратность циркуляции: К = G/D

G - количество воды

D - количество пара

К - это отношение количества воды, поступающей в циркуляционный контур за определенный промежуток времени к количеству пара, обра­зовавшегося за этот же период времени.

Для котлов с естественной циркуляцией К = 8 50

Для котлов с принудительной циркуляцией К = 4 8.

Принудительная циркуляция делается циркуляционным насосом.

Гидравлические удары.

Гидравлическим ударом называется явление, происходящее в жидко­сти при резком уменьшении скорости течения. При этом в жидкости воз­никает колебательный процесс: чередование повышения и понижения дав­ления. Когда текущему по трубопроводу со скоростью потоку резко пре­граждается путь (задвижка, кран), то жидкость по всему трубопроводу ос­тановится не сразу. В слоях следующих друг за другом, образуется область повышенного давления, которая в виде ударной волны отразится от прег­рады со скоростью в направлении, обратном движению жидкости. Та­ким образом, меняется направление движения ударной волны несколько раз, пока процесс не прекратится из-за вязкости жидкости.В результате выбивание прокладок, разрушение трубопровода, насосов, и т.д.

Скачок давления

р - плотность жидкости;

- скорость потока;

- скорость распространения ударной волны, которая близко обычно к скорости распространения звука в данной жидкости.

при гидравлическом ударе достигает значения десятков и даже сотни кгс/см².

Для предотвращения и ослабления гидравлического удара, устанавли­вают запорные устройства, которые постепенно преграждают путь движу­щемуся потоку.

Применение влажного насыщенного пара не желательно, так как при его перемещении по паропроводам возможны гидравлические удары (рез­кие толчки внутри труб) влаги, скапливающейся в арматуре, на закругле­ниях и в пониженных местах паропроводов, а также в паровых насосах.

Очень опасно резкое снижение давления в паровом котле до атмо­сферного, которое может произойти в результате аварийного нарушения прочности котла. Так как температура воды до такого изменения давления была выше 100°С,а температура кипения при атмосферном давлении равна 100°С, то избыточное количество тепла расходуется на парообразование, которое происходит мгновенно. Количество пара резко возрастает, что приводит к мгновенному повышению давления в котле и к серьезным раз­рушениям. Чем больше объем воды в котле и выше ее температура, тем значительнее последствия таких разрушений.

Действия операторов при возникновении ударов.

1. Запорную арматуру на трубопроводах и оборудовании закрывают плавно

2. Перед подачей пара в паропровод необходимо его прогреть, продуть (т.е. открыть дренажи на паропроводе, подать немного в паропровод и удалить холодный конденсат через дренажи канализацию).

3. Перед включением водогрейного котла открыть задвижку на входе и выходе воды ,убедится в наличии циркуляции через котел

4. Не допускать повышения температуры воды в теплообменнике выше допускаемой

5. Центробежный насос следует включать с закрытой задвижкой на выходе (открытой на входе).

6. При возникновении гидроударов отключить оборудование, сообщить ответственному лицу.