книги из ГПНТБ / Рябов П.И. Передвижные паровые котлы
.pdfвследствие ограниченного веса конструкции и относитель но небольшого водяного объема, а также отсутствием кир пичной футеровки.
Как на особенность, отличающую передвижные паро вые котлы от стационарных, необходимо указать на более
низкий к. п. д. вследствие менее благоприятных условий сжигания топлива и недостаточного использования тепла его. Горение топлива происходит в неизолированных то
почных камерах с ограниченным объемом, которые под вергаются воздействию ветра и атмосферных осадков. Тепло, содержащееся в газах, используется недостаточно из-за мало развитой конвективной поверхности нагрева котла. Поэтому потери тепла, особенно с уходящими га зами и в окружающую среду, весьма значительны.
В передвижных паровых котлах в зависимости от их назначения и местных условий сжигают твердое, жидкое и газообразное топлива. Наиболее распространенным видом твердого топлива для передвижных паровых котлов слу
жат дрова. Из жидкого топлива чаще всего используется
дизельное топливо или соляровое масло.
Тяга в передвижных паровых котлах осуществляется обычно посредством дымовой трубы ограниченной высоты.
Для усиления тяги используются пароструйные аппараты (сифоны).
Передвижные паровые котлы рассчитаны на ограничен
ный срок эксплуатации, который обычно не превышает 20— 25 тыс. ч.
Водяной пар как источник тепловой энергии имеет огромные преимущества перед всеми другими теплоноси телями. Эти преимущества особенно выгодны при исполь зовании его как теплоносителя в передвижных и времен ных установках. Посредством пара достигается быстрый
и равномерный нагрев тел, что трудно удается при других способах обогрева. Пар весьма удобен для централизован ного снабжения нескольких потребителей. При относитель но небольшом расходе пара передвижными пароисполь зующими установками возможно применение в качестве паропроводов неизолированных стальных труб малого диаметра или резинотканевых рукавов; при этом тепловые потери сравнительно невелики.
Высокий коэффициент теплопередачи, свойственный насыщенному пару, позволяет ограничиться незначитель ными поверхностями нагрева пароиспользующих аппара
тов, что выгодно как по экономическим соображениям,
9
так и с точки |
зрения получения наименьшего их |
веса. |
В отношении |
использования тепла и ■получения |
наи |
меньших размеров и веса теплоиспользующих аппаратов
особенно выгодным является обогрев паром, вводимым не посредственно в обогреваемые тела (воду, воздух и т. п.).
В этом случае почти вся теплота испарения вводимого пара при конденсации его передается обогреваемому телу.
Обогрев насыщенным паром безопасен в пожарном отношении, что имеет большое практическое значение.
Передвижные паровые котлы получили наибольшее рас
пространение в качестве парогенераторов полевых и вре
менных теплоиопользующих установок: душевых, дезин
фекционных, стерилизационных, дистилляционных, прачеч ных, сушильно-отопительных, снеготаяльных и др. В пе речисленных установках водяной пар используется для нагрева, кипячения и перегонки сырой воды, дезинфекции и дезинсекции одежды и обуви, стирки и сушки 'белья, отопления помещений, разогрева масел в зимнее время. Пар широко используется для подъема и перемещения во ды в насосных установках, а также для собственных нужд котла (питание водой, побудительная тяга, распыление
жидкого топлива).
Довольно широко паровые котлы используются в та ких передвижных силовых установках, как копры и подъ емные краны.
Компоновка передвижной котельной установки зависит от ее назначения, размеров и грузоподъемности пере движной базы, типа и конструкции установленного котла,
рода сжигаемого топлива, а также от назначения, разме
ров и конструкции пароиспользующего оборудования. В качестве примеров рассмотрим некоторые наиболее рас пространенные передвижные установки, оборудованные парогенераторами.
На рис. 1 представлена дезинфекционно-душевая уста новка ДДА, смонтированная на автомобиле ГАЗ-63 и .ис пользуемая для мытья людей и дезинфекции их одежды. Комбинированный паровой котел типа РИ-30 с поверх ностью нагрева 6,75 л<2 расположен непосредственно за ка биной шофера на специальной площадке, а за ним — па роиспользующее оборудование (душевое устройство и де зинфекционные камеры). Пар давлением 4 ати в данной
установке используется для прогрева одежды и распыле ния формалина в дезинфекционных камерах, нагрева хо лодной воды, поднимаемой пароструйным элеватором из
10
водоема на поверхность земли, нагнетания нагретой воды в душевые сетки (тем же элеватором), а также на собст венные нужды самого котла (распыление жидкого топли ва, усиление тяги, питание водой).
Передвижная котельная установка ППУ-2 (рис. 2), ис пользуемая на нефтепромыслах для прогрева трубопрово
дов и депарафинизации скважин, смонтирована на авто мобиле ЗИЛ-157. Она состоит из парогенератора прямо-
Рис. В-1. Дезинфекцпонио-душевы установка ДДА-53 на автомобиле ГАЗ-63.
точного типа, установленного позади (по ходу автомоби ля), вспомогательных механизмов и резервуаров для воды и топлива. К вспомогательным механизмам, смонтиро ванным непосредственно на резервуаре для воды, относят
ся: двигатель внутреннего сгорания, вентилятор, топлив ный и водяной насосы.
Передвижная котельная установка ППУ-2 характери зуется следующими данными. Производительность паро генератора 1 000 кг/ч, рабочее давление пара 60 ати, по верхность нагрева (общая) 17,86 м2.
Передвижная котельная установка на одноосном авто мобильном прицепе ППК-51 (рис. 3) используется преиму щественно на нефтебазах и складах горючего для подогре ва масел и пропаривания резервуаров и тары. При не-
11
2. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ПЕРЕДВИЖНЫМ ПАРОВЫМ КОТЛАМ
Исходя из специфики конструкций и условий эксплуа тации передвижных паровых котлов, общие требования могут быть сформулированы следующим образом (поми мо требований, определенных действующими «Правилами устройства и безопасной эксплуатации паровых котлов»):
il. Вес котла вместе со всем вспомогательным оборудо ванием не должен превышать грузоподъемности пере движной базы, если он составляет единственную нагрузку последней. В том случае, когда котел является частью оборудования передвижной пароиспользующей установки, максимальный вес его должен быть уменьшен на величи ну всего прочего перевозимого оборудования как монти руемого, так и съемного.
2.Размеры котла в транспортном положении не долж ны выходить за габариты передвижной базы и нарушать мобильность и устойчивость последней.
3.Параметры производимого пара должны соответст
вовать параметрам пара теплоиспользующих аппаратов или паровых двигателей. Температура перегретого пара, подводимого к потребителям через резинотканевые рука ва, должна быть не выше 175° С.
4.В пределах заданных веса и габаритов производи тельность котла должна быть максимальной.
5.Котлы должны быть приспособлены для работы в любых атмосферных условиях.
6.Котлы должны быть рассчитаны на испарение сырой воды различной жесткости без какой-либо предваритель
ной ее подготовки. Режим питания котла допускается с пе рерывами.
7.Продолжительность разогрева котла при растопке
сухими дровами или жидким топливом не должна превы
шать 30—40 мин в летнее время и 40—60 мин в зимнее.
8. Топка котла, рассчитанная на определенный вид топ
лива, должна допускать сжигание нескольких других ви
дов топлива |
после |
несложного переоборудования ее. |
9. Котел |
должен |
представлять собой рациональную |
конструкцию: максимальный для данного типа котла паросъем, минимальный расход топлива, необходимая сила тяги, хорошая циркуляция воды и т. in.
10. Из котла должен быть обеспечен полный сток воды, исключающий возможность повреждений его от замерза
ния воды в зимнее время.
13
11.Вспомогательное оборудование (арматура, пита тельные приборы и пр.) должно быть простым по устрой ству и безотказным при работе в любых метеорологиче ских условиях. Привод механизмов вспомогательного обо рудования может быть ручным или паровым (от данного котла).
12.Котел должен быть приспособлен для ручной и ме ханической очистки от накипи и сажи, а также допускать ремонт и замену отдельных частей его с минимальными трудозатратами.
13.Изготовление котла (в соответствии с действующи
ми правилами Госгортехнадзора) должно быть возмож ным в мастерских или на неспециализированном заводе.
14.Обслуживание котла должно быть удобным.
Глава первая
ЖАРОТРУБНЫЕ КОТЛЫ
Основная поверхность нагрева в котлах этого типа об разована жаровой трубой (огневой камерой), вставленной
эксцентрично в цилиндрический корпус (в горизонталь ных котлах) или в центре, с длиной, примерно равной 2/з высоты корпуса (в вертикальных котлах). Один конец жа ровой трубы соединен при помощи обвязочного кольца или непосредственно с корпусом котла, другой сужен до диа метра дымовой трубы или перекрыт днищем с приварен ной цилиндрической дымовой трубой. Жаровая труба, омы ваемая водой, образует топочное пространство котла, ко
торое внизу ограничено колосниковой решеткой. Значительная часть передвижных паровых котлов жа
ротрубного типа оборудована кипятильными трубами, вваренными в стенки жаровой трубы и омываемыми газа ми. Эти трубы создают дополнительную поверхность на грева котла, повышают к. п. д. его, улучшают циркуляцию воды, а также укрепляют стенки жаровой трубы.
Передвижные паровые котлы жаротрубного типа мож но разделить на простые котлы без кипятильных труб и более сложные котлы с кипятильными трубами.
В зависимости от расположения кипятильных труб по
отношению к потоку газов жаротрубные котлы подразде ляются на котлы с поперечно омываемыми трубами и кот лы с продольно омываемыми трубами. Жаротрубные кот
лы могут разделяться также на котлы с прямым и обрат ным ходом газов.
1-1. ПРОСТЫЕ ЖАРОТРУБНЫЕ КОТЛЫ
Простейшим жаротрубным котлом является вертикаль ный котел, показанный на рис. 1-1 *. В цилиндрическом корпусе 1 расположена жаровая труба 2, имеющая форму
Разработан автором.
15
усеченного конуса. Нижний отбортованный конец ее при варен непосредственно к корпусу 1. Вверху жаровая тру ба 2 перекрыта выпуклым днищем 3. Днище 4 корпуса котла сделано отъемным, для того, чтобы иметь возмож ность очищать котел от накипи.
Питание котла водой производится через воронку 5, перекрываемую краном 6. Холодная вода по трубе 7 под
Рис. 1-1. Простейший жаротрубный котел.
водится в нижнюю часть междустенного пространства котла. Уровень воды в котле контролируется пробными
кранами 8. Нижний кран 9 служит для опорожнения кот ла от воды. Топливо загружается через отверстие, пере крываемое дверцей 10. Колосниковая решетка 11 пред ставляет собой перфорированный круг. Дымовая труба надевается на патрубок 12. Для отвода пара из котла к днищу 4 приварен патрубок 13. На этом же днище распо ложен пружинный предохранительный клапан 14.
Рассмотренный котел характеризуется небольшими
16
размерами и весом, а также простым изготовлением, до ступным любым мастерским, которые располагают сва
родным аппаратом.
Простые жаротрубные котлы больших размеров, изго
товляемые промышленностью СССР (рис. 1-2)*, кон-
Рис. 1-2. Простой жаро трубный котел Ждановско го завода.
структивно отличаются от рассмотренного котла тем, что жаровая труба соединена внизу с корпусом котла при по
мощи обвязочного кольца, |
а вверху |
перекрыта днищем, |
||
имеющим отбортованное |
отверстие |
для выхода |
газов. |
|
|
* Котлы изготовляются Ждановским машиностроительным |
заво- |
||
дом. |
______ _ ___________ |
Х5оь £ |
17 |
|
2 г |
и.говгв ПУБЛИЧНАЯ |
|||
|
НАУЧН-ТЕХНИЧЕСКАЯ |
|
1 БИБЛИОТЕКА Село
К этому днищу приварен дымовой патрубок, который про ходит через днище корпуса котла, приваренное наглухо. Для удаления накипи, скапливающейся во время чистки котла, в нижней части корпуса предусмотрены люки.
Твердое топливо (дрова, уголь) сжигаются на чугун ной колосниковой решетке, состоящей из отдельных колос
ников, вставляемых через топочное отверстие. Несложным по своему устройству является английский
передвижной паровой котел низкого давления (0,5 ати), рассчитанный на сжигание жидкого топлива (рис. 1-3).
Рис. 1-3. Схема английского двухжаротрубного котла.
Этот котел — горизонтальный двухжаротрубный. Продукты сгорания топлива последовательно проходят через левую жаровую трубу, газовую коробку, где они меняют направ ление на обратное, и правую жаровую трубу; отсюда ды
мовые газы поступают в дымовую коробку и далее в уста новленную на ней дымовую трубу. Вода в котел заливает ся через воронку, уровень ее контролируется пробным кра ном. Если вода опускается ниже допускаемого уровня, то начинает действовать свисток, находящийся в воронке для залива.
Жидкое топливо в котле сжигается при помощи при
ставной комбинированной горелки Рудерфорда.
Производительность английского котла составляет 40—50 кг/ч. Время, необходимое для получения пара, рав но 45—60 мин.
18