6. Поверхности нагрева котла.
Основная поверхность нагрева котла.
Основная поверхность нагрева парового котла - испаритель.
Основную поверхность нагрева имеют все котлы, в то время как дополнительная поверхность может частично или полностью отсутствовать.
Котлы, использующие теплоту отработавших газов, дизелей и газотурбинных двигателей могут не иметь топки.
Теплота газов к стенке передается во много раз медленнее, чем отводится воде.
Поэтому благодаря интенсивной теплоотдаче и воде температура стенок труб работающего котла практически равна температуре воды в них.
Теплоотдача от стенки к пару значительно меньше, чем теплоотдача к воде,
именно поэтому, в случае нарушения циркуляции в трубах окажется пар и температура стенки начнет резко возрастать, что ведет к нарушению прочности металла и аварии.
Теплопередача сильно ухудшается, если стенки покрыты с одной стороны сажей
(от дымовых газов), а с другой накипью, а в особенности маслом. Чем толще будет этот слой, тем хуже теплота будет отдаваться воде, а соответственно увеличится температура металла стенки.
Дополнительные поверхности нагрева.
Дополнительная поверхность состоит из: - пароперегревателя,
- экономайзера,
- воздухоподогревателя.
Паронагреватель - это часть котла, которая состоит из трубной поверхности нагрева и коллекторов и предназначена для перегрева пара за счет тепла дымовых газов, т.е. для получения пара, температура которого превышает температуру насыщенного пара.
В паронагреватель из пароводяного коллектора поступает влажный насыщенный пар
и, проходя внутри труб, сначала подсушивается, а затем перегревается за счет теплоты дымовых газов. С повышением температуры перегрева пара на 20-250С КДП установки возрастает на 1-1,5%.
Паронагреватель (ПП) состоит из стальных труб 32х3, 29х2,5, 25х2,5, 20х2,
изогнутых в виде петель или змеевиков и расположенных в шахматном порядке.
Концы труб ввальцованы в отверстия коллекторов.
Увеличение скорости и температуры пара в пароперегревателе обеспечивают
несколько ходов пара за счет разделения коллектора поперечными и продольными перегородками. Крепление труб к коллекторам производится вальцеванием.
Водяные экономайзеры служат для подогрева поступающей в котел питательной воды теплотой дымовых газов.
Экономайзер устанавливается в низкотемпературной зоне котла - за котлом -
и относится к «хвостовым» поверхностям нагрева. Дымовые газы омывают трубы экономайзера и передают часть своего тепла воде.
Экономайзеры делятся:
- по конструкции: - змеевиковые
- петлевые
- по типу поверхности нагрева: - гладкотрубные
- ребристые
- некипящие
В судовых котлах экономайзеры некипящие.
Наибольшее распространение имеют гладкотрубные змеевиковые экономайзеры. Питательная вода в змеевике может подводиться с прямотока и противотока.