книги из ГПНТБ / Отепление шахтных стволов М. М. Шемаханов. 1960- 11 Мб

а в сечениях ///—III и /V—IV — сила

/?2 — d2p, кг\

полная величина неуравновешенной силы внутреннего давления

составляет

■Яр = Ал+^2 = -5-^н2А кг.

I J'

Рис. 54. К определению сдвигающих усилий в сальниковом компенсаторе

Лучшим является уравновешенный сальниковый компенса­

тор, он может применяться для давлений до 12—15 ата. Его

компенсирующая способность доходит до 300 мм. Недостатками такого компенсатора являются: необходимость постоянного на­

блюдения в процессе эксплуатации; частая смена набивки саль­

ника, так как от действия высокой температуры набивка выго­

рает и компенсатор начинает парить.

Отвод конденсационной воды

Для правильного функционирования калориферной установки

для отепления шахтного ствола она должна быть снабжена

устройством для удаления выходящего конденсата — конденса­

ционным горшком, который в настоящее время называют кон-

денсатоотводчиком. Кроме правильного удаления конденсата из

калорифера, целесообразно собрать и использовать его, так как в нем содержится значительное количество тепла и не имеется

растворенных солей и поэтому он с успехом может быть исполь­

зован для питания паровых котлов. Конденсатоотводчик пред­

назначен для непрерывного удаления конденсата из калорифер­ ной установки и должен обеспечить только отвод конденсата и не пропускать конденсировавшийся (пролетный) пар.

Этому вопросу использования конденсата очень часто уде­

ляется недостаточно внимания, и конденсатоотводчики иногда вовсе не работают, так как за ними нет ухода. Между тем, пра­ вильная работа их уменьшает расход пара и расход топлива.

121

Технический водяной пар не является абсолютно чистым и

содержит всегда некоторое количество воздуха- с примесью га­

зов (О2, СО2), образующихся главным образом при расщепле­ нии соды в котловой воде (при очистке). При конденсации пара

в калориферах частицы газовоздушной смеси остаются на погра­ ничном слое пленки конденсата. По мере работы аппарата со­ держание воздуха будет увеличиваться и ухудшит теплопере­

дачу. Для обеспечения полноценного использования поверхности нагрева необходимо, чтобы конденсатсотводчики имели приспо­ собление для удаления газов.

Конденсатоотводчик включается на выходе из калорифера

обязательно с обводной линией (для ремонта или перестановки отводчика). Обводная линия используется для пропуска воздуха

и конденсата в начальный момент работы. Диаметр обводной

линии принимается равным диаметру входного отверстия отвод­ чика.

Обратный клапан устанавливается при работе нескольких

калориферов с самостоятельными отводчиками на общий обрат­

ный конденсатопровод и при наличии в обратной линии противо­

давления. При установке одного конденсационного отводчика

для группы калориферов (при одинаковых давлениях после

калориферов) необходимо устанавливать на линиях от калорифе­ ров к отводчику обратные клапаны во избежание залива конден­

сатом неработающих калориферов. Установка общего конденса-

тоотводчика с общим конденсатопроводом на группу калорифе­

ров при разных давлениях не допускается.

Применяющиеся в настоящее время типы отводчиков по ходу

их развития можно подразделить на следующие четыре основ­ ные группы.

I группа — поплавковые конденсатоотводчики с открытым

сверху или снизу цилиндрическим поплавком (рис. 55). Прин­

цип их работы основан на использовании различных по величине удельных весов пара и конденсата. Отвод конденсата периодиче­ ски, по мере накопления определенного количества его в корпусе

отводчика.

II группа — поплавковые конденсатоотводчики с герметиче­

ски закрытым полым внутри шарообразным поплавком, с золот­

никовым или шиберным затвором (рис. 56). Принцип работы

их тот же, что и приборов I группы, но отвод конденсата не пе­

риодический, а постоянный.

III группа — сопловые конденсатоотводчики с однократным

или многократным расширением пара (рис. 57). Принцип работы

основан на использовании различия удельных объемов пара и

конденсата при их протекании через сопловую систему. Отвод

конденсата постоянный.

IV группа — термостатические конденсатоотводчики с упру­

гими телами, приводящими в движение клапан золотникового

затвора (рис. 58). Принцип работы основан на расширении тел

122

Рис. 55. Поплавковые конденсатоотводчики I группы (периодического действия):

а -с открытым сверху поплавком; б - с опрокинутым по­ плавком; 1 — входной штуцер; 2 - корпус; 3 — открытый по-

плавок; 4 — затвор; 5 — выходной штуцер

Рис. 56. Поплавковые конденсатоотводчики

IIгруппы (непрерывного действия):

а— с золотниковым затвором; б — с шиберным затвором / — входной штуцер; 2 — корпус; 3 — закрытый поплавок; 4 —

затвор; 5 — выходной штуцер

Рис. 57. Сопловые конденсатоотводчики III группы (непрерывного действия):

а — с одним сужающимся соплом; б— с последовательно расположенными соплами Лаваля; 1 — входной штуцер; 2 — корпус; 3 — сопловое устройство; 4 — выходной штуцер

Рис. 58. Термостатические конденсатоотводчики IV группы (периодического действия):

а —с коротким сильфоном; б— с удлиненным сильфоном; 1 — входной штуцер; 2 —корпус; 3 — сильфон с клапаном; 4 — золотни­ ковый затвор; 5 — выходной штуцер

123

от нагревания и на использовании разности температур между

паром и конденсатом. Отвод конденсата 'периодический — по мере остывания его до определенной, заранее заданной, темпе­ ратуры.

штанги с направляющими ребрами. При пуске отводчика в нем накапливается конденсат, поплавок, вначале порожний, всплы­

вает в конденсате, закрывая клапан. Конденсат заполняет водо­

отводчик, доходит до открытого края поплавка и начинает пере­

ливаться в поплавок, увеличивая его вес. Когда в поплавке наберется достаточно воды, он начинает опускаться до дна отвод­

чика. Начиная с момента падения поплавка, клапан открыт;

конденсат из поплавка выдавливается паром наружу через

трубу С, вес поплавка уменьшается, и он всплывает вверх, за­ крывая клапан В. Отводчик с закрытым поплавком (см. рис. 59)

может надежно работать до тех пор, пока поплавок остается

герметичным и пока хорошее состояние направляющих самого клапана и его седла обеспечивает центрированное движение по­ плавка и плотное закрывание впускного отверстия. Ввиду есте­

ственного износа от трения, вызываемого движением поплавка, клапаны нуждаются в частой притирке, а направляющие втулки —

в периодической замене.

124

Эти недостатки в значительной степени отсутствуют у отвод­

чика с открытым поплавком, и поэтому он имеет более широкое применение.

125

Минимальный перепад давления, при котором возможна нор­ мальная работа конденсатоотводчиков, рекомендуется прини­

Рис. 61. Поплавковый конденсатоотводчик I группы типа 45ч4бр с открытым поплавком и двойным клапаном

В настоящее время отечественной промышленностью изгото­

подъеме уровня воды в корпусе всплывает открытый сверху ста­ кан-поплавок 3 с прикрепленным к нему стержнем 4, на конце­

которого находится двойной клапан, закрывающий объединенное

126

выходное отверстие. Дальнейшее поступление конденсата про­

исходит в поплавок 3, который вследствие этого опускается вниз. Малый клапан 8 открывается и конденсат выжимается из по­

плавка через отверстие клапана в отводящий конденсатопровод. Поплавок, наконец, опускается на дно корпуса 2 и откры­

вает большой клапан 5, который до этого оставался на своем седле, имея определенную величину мертвого хода. После вы­

жимания конденсата из поплавка через малое и большое отвер­ стия он становится легче и поплавок всплывает, закрывая сна­

чала большой клапан 5, а затем малый 8. Клапан 10 служит для

выпуска воздуха из корпуса отводчика и для продувки.

Для выпуска воздуха и газов при нормальной работе кон-

денсатоотводчика в верхней части трубки 7 имеется отверстие 6,

которое сообщает внутреннее пространство трубки 7 ниже двой­

ного клапана с верхней частью внутреннего пространства корпуса отводчика. Над выходным отверстием 9 помещен обратный кла­ пан 11. Обводной канал 12, выходящий к штуцеру 13, запирается

клапаном (на рисунке не показан).

Для возможности полного удаления воды из корпуса, внизу его предусмотрено отверстие, закрываемое ввинчивающейся

пробкой. Корпус крышки, выходная труба выполняются литыми

из серого чугуна, поплавок и стержень — из углеродистой стали,,

двойной клапан с седлом — бронзовый.

В табл. 37 приведена производительность и размеры конден-

127'

На рис. 62 приведен график для подбора этих отводчиков,

составленный по формуле Строганова.

На рис. 63 приведен конденсатоотводчик типа 45ч9бк (с опро­

кинутым поплавком).

До начала действия открытый снизу поплавок 3 занимает

крайнее положение, касаясь краями дна корпуса 2, при этом

л Р-разность давлений до и после отводчика

Рис. 62. График подбора поплавковых конденсатоотводчиков типа 45ч4бр

клапан 5 для выпуска конденсата полностью открыт, сам же от­

водчик заполнен воздухом.

При начале пуска пара увеличенное количество конденсата,

получающееся в результате прогрева установки, вместе с возду­

хом, заполнявшим ее, отводится, минуя конденсатоотводчик, че­ рез наружный обвод. После подогрева начинается нормальная работа установки с отводом конденсата через отводчик.

Смесь конденсата и пара, поступая через входной штуцер 1

под поплавок 3 отводчика, постепенно отжимает его в верхнее

крайнее положение. Одновременно происходит прикрывание от­

128

Продолжение табл. 38

можность герметического закрытия затвора, если температура

конденсата на входе в отводчик будет:

и возможность полного открытия затвора, если температура кон­

денсата на входе в конденсатоотводчик будет:

130