
книги из ГПНТБ / Берман, М. И. Безопасная эксплуатация паровых и водогрейных котлов малой производительности
.pdfК водотрубным котлам относят горизонтально-водотрубные со слабонаклонными кипятильными трубами (рис. *6) и все верти кальные водотрубные котлы с прямыми и гнутыми трубками, на пример ВВД с экранированной топкой (рис. 7), ДКВ с экраниро ванной топкой (рис. 8) и др.
Рис. 4. Вертикально-цилиндрический |
котел с дымогарными тру |
|||
1, |
4 — фланцы для креплежія |
водомерного |
стекла и водопробных кранов; |
|
2, |
3 — фланцы для крепления |
манометрабами. и |
пружинных предохранительных |
|
клапанов; 5 — шуровочная дверца; |
6 — рычаг для качающихся колосников; |
|||
|
7 — лаз; 8 — топка; |
P— дымовая коробка. |
Рис. 5. Локомобильный котел паровозного типа.
/ — дымогарные трубы; 2 — топочные связи; 3 — шуровочное кольцо; 4 — колосники; 5 — огневая коробка; 6 — дымовая коробка.
* Горизонтальные котлы системы Шухова получили название «секционные»
из-за того, что пучки кипятильных труб присоединены к цилиндрическим голов
кам-секциям, а не к плоским камерам, которые себя не оправдали из-за слож
ности изготовления.
20
Среди котлов малой производительности наибольшее примене ние нашли котлы ДКВ — двухбарабанные вертикально-водотруб ные. Они отличаются от других водотрубных котлов сильно раз витым экранированием топок трубами, получающими тепло путем радиации, что позволяет намного увеличить поверхность нагрева и паропроизводительность котла. Котлы ДКВ, выпускаемые Бий ским котельным заводом, с 1958 г. реконструированы и обозна-
Рис. 6. Секционный горизонтально-водотрубный |
котел |
системы |
/ — сухопарник; 2 — грязевик;В3,. Гсборник. Шухова. . |
труб; |
5 — паро |
4 — дверцы для обдувки |
чаются теперь ДКВР. Реконструкция их заключалась в уменьше нии расстояния между трубами, что позволило сократить длину
барабанов, уменьшить металлоемкость и размеры. Эти котлы вы пускают на избыточное давление 13 кгс/см2 с паропроизводи тельностью 2,5; 4; 6,5; 10 и 20 т/ч.
Все котлы ДКВР, за исключением 2,5 т/ч, могут выпускаться
с пароперегревателями, котлы 10 и 20 т/ч запроектированы, кроме того, для постройки с повышенным избыточным давлением — 21 и
39кгс/см2.
Вертикально-цилиндрические котлы Шухова, Шухова — Сарафа,
ВГД (Добрина), ТМЗ, MM3 и другие не оправдали себя в эксплу
атации. Имеется решение Госгортехнадзора СССР о снятии этих котлов с производства и эксплуатации. Взамен их в настоящее
время выпускают котлы типов Е-0,2/9, -0,4/9, -1/9 различных модификаций и др. На рис. 9, 10, 11 даны конструкции, а
21
Рис. 7. Двухбарабанныи котел ВВД с экранирован ной топкой.
/— экран передней стенки; 2 — перегородка, отделяющая первый ряд труб от остальных; 3 — газовые перегородки.
22
Рис. 8. |
Двухбарабанныи |
вертикально-водотрубный котел ДКВР-2,5/13 |
||||
трубы; 5 — чугунная |
перегородкас экранированной; 6 — коллекторытопкой; 7 — опускная. |
необогреваемая тру |
||||
верхний барабан; |
2— нижний барабан; 3— экранные трубы; |
4— кипятильные |
||||
ба, соединяющая |
коллектор |
с верхним барабаном; 8 — трубы, |
соединяющие кол |
|||
лектор с |
нижним |
барабаном; |
9 — металлическая рама; 10 — кирпичная перегородка; |
|||
|
|
|
|
Ll — камера догорания. |
|
|
23
Рис. |
9. Паровой |
котел |
||||
мераЕ; |
-1/92 —Гтопка(МЗК; -37—Г)труб. |
|
||||
1 — верхняя |
кольцевая |
ка- |
||||
ные пучки; |
4—нижняя коль |
|||||
цевая |
камера; |
трубки: |
5 — |
|||
аварийного |
уровня, |
6 — ниж |
||||
него |
уровня, |
7 — верхнего |
уровня, 8 — к сигнализатору; 9 — горелка.
возд
дувки; 4 — верхнийРис. 10.барабанПаровой; 5 — потолочнокотел Е-1/9-фронтовой-І (ММЗэкран-1). ; 6 — боковой |
||
1 — нижний барабан; |
2 — конвективный пучок; |
3 - устройство для об |
экран; 7 —коллектор потолочно-фронтового экрана; 8 —верхний коллектор
бокового экрана; 9 — нижний коллектор бокового экрана; 10 — колосниковая решетка.
24
в табл. 4 — технические характеристики котлов новых моделей. Одним из главных достоинств указанных котлов является пони женная взрывоопасность.
Однако вертикально-цилиндрические котлы еще длительное время будут находиться в эксплуатации или будут использованы
Рис. 11. Паровой котельный агрегат П-1/9Г.
/ — радиационный змеевик; 2 — конвективные змеевики; 3 — горелка; 4 — коль цевой канал для подогрева воздуха; 5 — пароводяной сепаратор; 6 — фестон.
как котлы с давлением до 0,7 кгс/см2 или водогрейные. Верти кально-цилиндрические котлы с дымогарными трубами, установ ленные в основном на грузоподъемных кранах железнодорожного типа, будут работать, пока находятся в эксплуатации эти краны.
ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
Для увеличения количеств полезно используемого тепла и для
повышения к. п. д. современные котлы оборудуют вспомогатель ными агрегатами. Их применение увеличивает площадь поверд-
25
ТАБЛ
ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ НОВЫХ
Паровые котлы с естественной
|
|
|
|
|
|
|
|
Вертикально-водотрубные |
|
|
|
|
Параметры |
|
C |
|
|
г 8Г) |
zz— |
и |
|
||
|
|
|
|
|
г- |
*s |
|
|
σ> |
||
|
|
|
|
|
/9І Г ЗК- |
|
|
σ> |
|||
|
|
|
|
|
σ>χ- |
|
|
cï |
см |
||
|
|
|
|
|
ωS |
Гд-СО |
|
-СО |
|
*о |
G |
|
|
|
|
|
ω≡ |
|
ω S |
|
|||
Номинальная |
паро |
|
|
ω |
ÜJ |
||||||
1 0 |
1,0 |
|
0,4 |
0,4 |
0,2 |
0,2 |
|||||
производитель |
|
|
|
||||||||
ность, т/ч |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Температура, °С: |
га |
250 |
300 |
|
250 |
|
|
|
|||
|
уходящих |
|
315 |
230 |
300 |
||||||
|
зов |
|
|
|
50 |
50 |
|
50 |
|||
|
питательной во |
|
50 |
50 |
50 |
||||||
|
ды |
|
|
|
Природ |
Соляро |
Природ |
||||
Топливо |
|
|
|
Соляро |
Природ |
Соляро- |
|||||
|
|
|
|
|
ный газ |
вое |
|
ный газ |
|||
|
|
|
|
|
|
масло |
|
вое мас |
ный газ |
S вое, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ло, ди |
|
масло |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
зельное |
|
|
Поверхность |
нагрева, |
17,1 |
17,1 |
|
7,4 |
топливо |
3,94 |
3,94 |
|||
|
7,4 |
||||||||||
Площадь зеркала |
ис |
0,63 |
0,63 |
|
0,35 |
0,35 |
0,29 |
0,29 |
|||
парения, |
M2 |
|
|
|
|||||||
Объем, м3: |
|
|
|
0,39 |
0,39 |
|
0,22 |
|
|
|
|
|
водяной |
|
|
0,22 |
0,13 |
0,13 |
|||||
|
паровой |
|
0,345 |
0,345 |
|
0,125 |
|||||
|
топочного про |
0,61 |
0,61 |
|
0,30 |
0,125 |
0,06 |
0,06 |
|||
|
странства |
|
86,0 |
|
|
|
0,30 |
0,19 |
0,19 |
||
Расчетный |
к. |
п. д., % |
84,0 |
|
86,0 |
84,0 |
85,4 |
82,8 |
|||
Габаритные |
размеры, |
2250 |
|
||||||||
мм: |
длина |
|
|
2250 |
|
1720 |
1720 |
1760 |
1760 |
||
|
ширина |
|
|
1380 |
1380 |
|
1330 |
1330 |
|||
|
высота |
|
|
2510 |
|
1240 |
1240 |
||||
Масса, кг: . |
котла |
1860 |
2510 |
|
2290 |
2290 |
1700 |
1700 |
|||
|
металла |
1860 |
|
1175 |
1175 |
600 |
600 |
||||
|
общая |
|
|
2600 |
2600 |
|
1645 |
1645 |
900 |
900 |
|
|
|
|
|
Абсолютное давление! |
|
I |
|
|
|
||
Примечание. |
пара в котлах |
всех типов 9 кгс/см2. |
|
ностей нагрева, за счет чего от продуктов сгорания топлива отби рается дополнительное количество тепла. К таким-агрегатам отно сят пароперегреватели, экономайзеры и воздухоподогреватели.
Пароперегреватель служит для повышения температуры
пара. Как видно из рис. 12, пароперегреватель состоит из системы изогнутых цельнотянутых стальных трубок (змеевиков), прикре пленных с одной стороны к входному коллектору, куда поступает
насыщенный пар из котла, с другой — к выходному коллектору,
откуда перегретый пар поступает в паропровод.
В водотрубных котлах пароперегреватели устанавливают между первым и вторым газоходами, где температура продуктов сгора-
ИЦА 4
КОТЛОАГРЕГАТОВ МАЛОЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ
циркуляцией |
|
|
|
|
Автоматизированные паровые котлоагрегаты |
|||||
Двухбарабанные |
водотрубные |
|
|
с принудительной циркуляцией |
ф |
|||||
|
|
|
|
|
о |
|||||
|
|
C |
|
|
|
|
о со |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
г С, |
ɑi і |
о |
о |
|
|
1~T |
|
|
|
|
fe<? |
ю |
ю |
|
Tco |
St |
|
|
σ> |
Obd |
|
÷∙bi |
U |
|
|
|
|
|
⅛∙Ій |
|
||||||
тт |
Ss≡ |
i⅛ |
|
¿5. |
gm |
|
⅛ |
|
||
≡-Ξ |
≡S |
© |
|
|
ОСО |
E |
||||
ω⅛ |
ωS |
|
C . |
|
|
|
¿S. |
C |
||
1,0 |
0,4 |
1,0 |
1,0 |
0,4 |
⅛ |
Ьй |
||||
1,0 |
1,о |
1,0 |
0,4 |
0,4 |
0,4 |
|||||
350 |
300 |
250 |
400 |
320 |
270 |
320 |
290 |
345 |
— |
— |
— |
— |
50 |
— |
— |
50 |
50 |
50 |
50 |
— |
— |
Камен |
Мазут |
При Ма Ка |
При |
Соля |
При |
Ди |
При |
Ди- |
||
ный |
|
род |
зут |
мен |
род ровое род зель |
род |
зель- |
|||
уголь |
|
ный |
|
ный |
ный |
масло |
ный |
ное |
ный |
ное |
|
|
газ |
|
газ |
топ |
газ |
топ |
|||
30,0 |
30,0 |
газ |
26,5 |
уголь |
20,7 |
7,56 |
ливо |
— |
ливо |
|
30,0 |
12,8 |
20,7 |
7,56 |
— |
||||||
— |
— |
— |
0,95 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
0,062 |
1,25 |
1,25 |
1,25 |
1,20 |
0,80 |
0,2 |
0,2 |
0,06 |
0,06 |
0,062 |
|
0,36 |
0,36 |
0,36 |
0,36 |
0,20 |
__ |
— |
— |
— |
■— |
— |
1,80 |
2,10 |
2,10 |
1,60 |
0,56 |
0,35 |
0,35 |
0,095 |
0,095 |
0,20 |
0,20 |
70,0 |
81,0 |
86,0 |
76,5 |
72,0 |
85,0 |
82,5 |
85,0 |
82,0 |
80,0 |
80,0 |
3300 |
3695 |
3300 |
3200 |
1930 |
1700 |
1700 |
1630 |
1630 |
1290 |
1290 |
2400 |
2300 |
2300 |
1600 |
1650 |
1100 |
1100 |
930 |
930 |
895 |
895 |
2700 |
2790 |
2870 |
2500 |
2500 |
2050 |
2050 |
1420 |
1420 |
1810 |
1810 |
3270 |
2700 |
2700 |
2150 |
1400 |
__ |
__ |
— |
— |
— |
— |
5290 |
3870 |
3800 |
2850 |
2300 |
1466 |
1476 |
900 |
930 |
1050 |
1050 |
ния 600—900° С. По расположению пароперегреватели бывают
горизонтальные и вертикальные.
Экономайзеры и воздухоподогреватели служат для подогрева питательной воды и воздуха, поступающего в топку. В них используется тепло дымовых газов, температура которых на выходе из котла бывает еще значительной и достигает 250—500° С. Полез ным использованием тепла в экономайзерах и воздухоподогревате лях ее можно понизить до 160—190o C при естественной тяге и еще больше—при искусственной. Для котлов малой производительности обычно применяют водяные экономайзеры, отключаемые по воде и газу и изготовляемые из чугунных ребристых труо (рис. 13).
27
1 — входной коллектор; 2 — крышка люка; 3— люк; 4— змеевики; 5 — вы ходной коллектор*» 6 — продувочный паропровод.
Рис. 13. Схема установ ки отключаемого эконо майзера.
1, 4—дымовые заслонки эко номайзера; 2 — соединитель ные калачи; 3 — ребристые трубы; 5 — дымовая заслон ка борова; 6 — обводной бо
ров; |
7, |
13 — предохранитель, |
||
ные |
клапаны; |
8, 10 — запор |
||
ные |
вентили; |
9 — резервная |
||
линия; |
11 — обратный |
кла |
||
пан; |
|
12 — обводной |
трубо |
провод; 14 — спускной трубо провод.
АРМАТУРА И ГАРНИТУРА КОТЛОАГРЕГАТА
Для управления работой и обеспечения нормальных условий
эксплуатации котлоагрегат оборудуют арматурой, контрольно-изме рительными приборами (КИП) и гарнитурой.
К арматуре относят различные краны, вентили, клапаны, за
движки, пробки, фланцы и т.д. Парозапорный вентиль (рис. 14) устанавливают между котлом и присоединенным к нему паропро водом, в верхней части котла. Он служит для отбора пара в ото
пительных целях или для технологических нужд. Спускной, или продувочный, вентиль устанавливают на спускном (продувочном) трубопроводе, присоединяемом к барабану котла, в'нижней его
точке (рис. 15). У котлов с давлением более 8kγc∕cm2 должно быть установлено 2 таких вентиля. Они служат для выпуска воды, когда
28
Необходимо Опорожнить котел, и для |
продувки кОтЛа |
при работе |
с целью освобождения от шлама и замены грязной воды. |
||
Предохранительные клапаны (рис. |
16) служат для |
автомати |
ческого выпуска пара в атмосферу при повышении давления сверх
ja-------^4
Рис. 14. Парозапор |
Рис. 15. Спускной, или продувочный, |
||||
5 —сальникный вентиль; 4— маховик. |
. |
шток; 4 — маховиквентильподъема. |
; 5 — маховик |
||
/ — тарелка; 2 —шток; |
/ — корпус; |
2 — тарелка |
клапана; |
3 — |
|
|
|
|
поворота тарелки. |
|
допустимого. На котле должно быть не менее двух предохрани
тельных клапанов, если его производительность более |
100 кг/ч, |
а для котлов меньшей производительности допускается |
установка |
одного клапана. При наличии двух и более предохранительных клапанов один из них должен быть контрольным (рис. 17), в ко жухе. При наличии у котла неотключаемого пароперегреватедя один или несколько предохранительных клапанов с пропускной
29
способностью не менее 50% суммарной пропускной способности всех клапанов должны быть установлены на выходном коллекторе пароперегревателя. На отключаемом по воде экономайзере должно быть не менее двух предохранительных клапанов, один из которых устанавливают на выходе воды из экономайзера до запорного
органа (по ходу воды), другой —на входе в экономайзер после
запорного органа (по ходу воды). В котлах с давлением более
Рис. 17. Грузовой предохранительный |
Рис. 18. Пружинный пре |
клапан с кожухом (контрольный). |
дохранительный клапан. |
39 кгс/см2 устанавливают импульсные предохранительные клапаны (непрямого действия).
По конструкции предохранительные клапаны для котлов с дав лением до 39 кгс/см2 бывают рычажно-грузовые (см. рис. 16 и 17) и пружинные (рис. 18), которые в основном устанавливают на пере движных паровых котлах. Установка рычажно-грузовых клапанов на передвижных котлах не допускается.
В некоторых котлах устанавливают легкоплавкие (контроль ные) пробки (рис. 19) для предотвращения серьезных повреждений при упуске воды. Пробки вворачивают в потолок топки. При его
обнажении вследствие упуска воды имеющийся в пробках легко плавкий сплав выплавится и в них образуются сплошные отвер стия. Через эти отверстия в топку устремится остаток воды и пар,
и горение в топке прекратится. Кроме того, это будет сопровож даться сильным шумом, который предупредит обслуживающий пер сонал о необходимости принятия соответствующих мер по преду преждению аварии. Подпитка котла в данном случае категориче ски запрещается. Котел необходимо в достаточной мере охладить.
Легкоплавкие пробки устанавливают в обязательном порядке на передвижных котлах, особенно на паровозных, в которых не избежно происходит резкое понижение и повышение уровня воды
30