![](/user_photo/_userpic.png)
книги из ГПНТБ / Рябов П.И. Передвижные паровые котлы
.pdfХарактеристики паровых жаротрубных котлов с про дольными и змеевиковыми кипятильными трубами приве дены в табл. 1-3.
Оценивая передвижные паровые котлы жаротрубного
типа, необходимо отметить следующие их достоинства и недостатки.
Жаротрубные котлы допускают сжигание различных видов твердого и жидкого топлив. Они характеризуются
наибольшей водяной емкостью, |
отнесенной к |
единице |
по |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
та б л и ц а |
1-3 |
||
Характеристики паровых жаротрубных котлов |
|
|
|
|||||||
|
с продольными и змеевиковыми трубами |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
Перенос |
Котлы со змеевико |
|||||
Наименование величин и размерность |
ный котел |
вым кипятильником |
||||||||
с продоль |
перенос |
|
пере |
|||||||
|
|
|
|
|
ными |
|
||||
|
|
|
|
трубами |
|
ный |
движной |
|||
Рабочее давление пара, ати................ |
|
|
0,7 |
|
0,7 |
|
|
2 |
||
Жаровая труба: |
|
мм . . . |
|
360 |
|
360 |
|
465 |
||
диаметр нижнего основания, |
|
|
|
|||||||
диаметр верхнего основания, |
мм . . |
|
300 |
|
300 |
|
400 |
|||
высота, |
мм............................................... |
|
|
|
675 |
|
675 |
|
930 |
|
толщина стенки, мм........................... |
|
|
2 |
|
2 |
|
3,5 |
|||
Кипятильные трубы (змеевик): |
|
|
33 |
|
29 |
|
40 |
|||
наружный диаметр, |
мм....................... |
|
|
|
|
|||||
количество ............................................... |
|
|
|
8 |
|
1 |
|
|
1 |
|
Корпус котла: |
мм |
|
|
400 |
|
400 |
|
525 |
||
наружный диаметр, |
|
1 |
1 |
1 |
||||||
высота, |
мм............................................... |
|
|
050 |
050 |
360 |
||||
толщина стенки, мм........................... |
|
|
2 |
|
2 |
|
3,5 |
|||
Поверхность нагрева, м2: |
|
|
0,71 |
|
0,71 |
|
1,35 |
|||
жаровой трубы ....................................... |
|
|
|
|
|
|||||
кипятильных труб (змеевика) .... |
|
0,39 |
|
0,39 |
|
0,70 |
||||
общая....................................................... |
|
|
|
|
1,10 |
|
1,10 |
|
2,05 |
|
Площадь колосниковой решетки, м2 . . |
|
0,10 |
|
0,10 |
|
0,16 |
||||
Объем топочного пространства |
(от ко |
|
|
|
|
|
|
|
||
лосниковой решетки до днища жаро- |
|
0,054 |
|
0,054 |
|
0,117 |
||||
вой трубы), м3....................................... |
|
|
|
|
|
|||||
Дымовая труба: |
|
|
|
120 |
|
120 |
|
150 |
||
диаметр, |
мм ............ |
|
|
|
|
1 |
||||
высота, |
мм............................................... |
|
|
|
690 |
|
690 |
000 |
||
Водяная емкость котла до среднего |
|
35 |
|
35 |
|
104 |
||||
уровня, |
л............................................... |
|
|
|
|
|
||||
Зеркало испарения, м2 ........................... |
|
|
0,12 |
|
0,12 |
|
0,22 |
|||
Паровой объем, дм3 ............................... |
|
|
|
20 |
|
20 |
|
55 |
||
Вес котла (округленно), кг.................... |
|
|
60 |
|
60 |
|
160 |
|||
Габаритные размеры котла, мм |
|
500 |
|
500 |
|
900 |
||||
ширина....................................................... |
|
|
|
|
|
|
||||
длина ....................................................... |
|
|
|
1 |
455 |
1 |
455 |
1 |
700 |
|
высота (без дымовой трубы) .... |
250 |
250 |
560 |
29
верхности нагрева котла. Поэтому аккумулирующая спо собность данных котлов значительно выше аккумулирую щей способности котлов других типов, что позволяет пи тать их достаточно редко; при этом давление пара сни жается не так сильно. Несмотря на значительную водяную
емкость, срок разогрева вертикальных котлов жаротрубно го типа, отличающихся развитой лучевоспринимающей по верхностью, находится в допустимых пределах.
Наличие внутренней топки (жаровой трубы) достаточ ного объема повышает передачу тепла лучеиспусканием и снижает соответственно передачу тепла конвекцией. А так как паросъем с 1 м2 лучевоспринимающей поверхности в несколько раз превышает паросъем с 1 м2 конвективных
поверхностей, то суммарная поверхность нагрева котла на одну и ту же паропроизводительность соответственно уменьшается, а значит, уменьшается и его вес. При этом следует иметь в виду, что с уменьшением конвективных поверхностей нагрева, расположенных в верхней части котла, за счет увеличения лучевоспринимающих поверхно стей нагрева будет снижен его центр тяжести.
Наружные поверхности стенок жаротрубного котла имеют сравнительно невысокую температуру (не выше температуры насыщенного пара). Поэтому не обязательно устройство какой-либо изоляции котла. Практически
жаротрубный котел может быть приближен вплотную
к пароиспользующему оборудованию и окрашен нежаро стойкой краской. По этим же причинам потеря тепла в окружающую среду составляет относительно небольшую долю в тепловом балансе котла.
Вертикальные (стоячие) котлы жаротрубного типа, имеющие значительную высоту топки, хорошо приспособ
лены для сжигания дров и других длиннопламенных топ лив. Для своего монтажа они требуют небольшой пло
щадки, а некоторые из них легко могут быть установлены между лонжеронами автомобиля или автоприцепа, что снижает центр тяжести котельной установки и повышает устойчивость ее на ходу. Монолитность конструкции котла обеспечивает прочное и надежное крепление его на пере
движной базе. Однако наряду с перечисленными достоин ствами вертикальные жаротрубные котлы имеют сущест
венный недостаток, состоящий в том, что часть поверхно сти нагрева (в зоне, граничащей с паровым простран ством) омывается газами с высокой температурой и подвержена разъеданию и прогоранию, зо
Горизонтальные жаротрубные котлы характеризуются небольшой высотой, а, следовательно, и более низким рас положением центра тяжести. Поэтому над ними можно
монтировать пароиспользующее оборудование, что повы шает устойчивость передвижной установки на ходу и позволяет в некоторых случаях полезно использовать теп ло, теряемое корпусом котла в окружающую среду. Тем не менее, значительная площадь, занимаемая горизонталь ными котлами, а также плохое горение длиннопламенного топлива, особенно дров, и повышенная влажность пара ограничивают область использования этих котлов .в пере движных установках.
Жаротрубные котлы, не имеющие кипятильных труб, характеризуются большим объемом топки и, следователь но, лучшим сжиганием топлива. Они легче и проще в из готовлении, чем котлы с кипятильными трубами. Однако эти котлы менее экономичны из-за большой потери тепла с уходящими газами, обладают слабой естественной цир куляцией воды и уступают по прочности жаровой трубе, стенки которой не укреплены поперечными связями (ки пятильными трубами).
Вертикальные кипятильные трубы резко улучшают
циркуляцию воды в жаротрубном котле. Наличие отъем ной крышки или всего корпуса позволяет очищать стенки
жаровой трубы и кипятильных труб от накипи механиче ским способом, что повышает надежность работы котла.
Глава вторая
ДЫМОГАРНЫЕ КОТЛЫ
Дымогарные (огневые) трубы, собранные в пучок и
расположенные вертикально или горизонтально, состав ляют основную по величине (до 90%) поверхность нагрева в передвижных паровых котлах этого типа. Часть поверх ности нагрева (не менее 10%) образована огневой каме рой, имеющей форму цилиндра (жаровая труба) или па раллелепипеда, в которой сжигается топливо.
В зависимости от расположения цилиндрического кор пуса, в котором размещены трубы, передвижные дымогар ные котлы подразделяются на вертикальные и горизон
тальные. И те и другие могут быть с прямым и обратным
ходом газов.
31
2-1. ВЕРТИКАЛЬНЫЕ ДЫМОГАРНЫЕ КОТЛЫ
Дымогарные (огнетрубные) паровые котлы КОВ, пред назначенные для обеспечения паром хозяйственно-бытовых нужд морских и речных судов, изготовляются (в соответ ствии с ГОСТ 6571-53) четырех моделей: КОВ-2, КОВ-4,
КОВ-8 и КОВ-11. Весовые и размерные показатели этих котлов позволяют монтировать их на автомобилях и при цепах при незначительном переоборудовании. Котлы КОВ приспособлены для работы на твердом и жидком топ ливах.
Судовой огнетрубный котел КОВ-8 (рис. 2-1), предна значенный для работы на соляровом масле, дизельном
топливе марки ДС или подогретом мазуте, устроен сле дующим образом. В цилиндрический корпус 1, состоящий из двух частей, скрепленных соединительными фланца ми 2, вставлены пучок дымогарных трубок 3, развальцо ванных в плоских решетках 4 и 5, и цилиндрическая обечайка 6, приваренная к нижней трубной решетке 4.
Обечайка 6 является огневой коробкой и одновременно служит опорой котла. В нее вставлена коробка 7, которая представляет собой выносную топку, выложенную изнутри огнеупорным кирпичом. Если котел предназначается для сжигания твердого топлива, то внутренней обмуровки топ
ки не требуется. В этом случае устанавливается колосни
ковая решетка, разделяющая пространство коробки 7 на две части: собственно топку и зольник. Жидкое топливо
поступает в топку 7 через щелевую паровоздушную фор сунку 8 производительностью 5—16 кг/ч. Взамен паровоз душной форсунки может быть применена механическая низконапорная форсунка на ту же производительность.
На верхней трубной решетке 5 установлен дымовой конус 9, который при иопользов'ании котла КОВ в пере
движных установках должен быть так изменен конструк тивно, чтобы направить дымовые газы вверх. Для усиле ния тяги в основании дымовой трубы целесообразно уста
навливать паровое сопло (сифон).
Конструкция котлов КОВ благодаря разъемному кор пусу обеспечивает возможность осмотра, ремонта и очи
стки труб и огневой коробки от сажи и накипи.
Корпус и дымовой конус КОТЛОВ КОВ покрыты изоля ционным материалом, обшитым листовой сталью, что обес печивает относительно низкую (не более 50° С) темпера туру их наружных поверхностей.
Арматуру котла и топочного устройства составляют:
32
Д
S
Рябов
Рис. 2-1. Судовой огнетрубный котел КОВ-8.
Таблица 2-t
Основные параметры и размеры судовых огнетрубных котлов КОВ
|
Параметры и размеры |
|
|
Модель котла |
|
|
|||||||
|
|
КОВ-2 |
КОВ-4 |
|
КОВ-8 |
|
КОВ-П |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Рабочее давление пара, кГ/см2 |
2 |
2 |
|
5 |
|
5 |
|||||||
Поверхность |
нагрева |
котла |
2,7 |
4,2 |
|
8 |
11,2 |
||||||
общая, Л12............................ |
|
||||||||||||
Расход топлива, лгг/ч: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
жидкого (Q„=9 600 ккал!кг) |
5 |
7 |
|
14 |
|
19 |
|||||||
твердого (QP—6 000 ккал/кг) |
6 |
9 |
|
18 |
|
25 |
|||||||
Паропроизводительность |
кот |
|
|
|
|
|
|
||||||
ла, кг/ч-. |
|
|
|
|
50 |
80 |
|
150 |
|
220 |
|||
при жидком топливе .... |
|
|
|
|
|||||||||
я |
твердом |
..................... |
|
менее, |
40 |
60 |
|
115 |
|
160 |
|||
Величина самотяги не |
|
|
|
|
|
|
|||||||
мм вод. ст.: |
|
|
|
|
2,5 |
2,5 |
|
3 |
|
3 |
|||
при жидком топливе .... |
|
|
|
|
|||||||||
. |
твердом |
. |
.... |
2 |
2 |
|
2,5 |
|
2,5 |
||||
Водяная |
емкость до среднего |
95 |
150 |
|
220 |
|
340 |
||||||
уровня, |
л........................... |
|
|
|
|
|
|
||||||
Корпус котла: |
диаметр |
|
обе |
|
|
|
|
|
|
||||
внутренний |
|
480 |
600 |
|
720 |
|
880 |
||||||
чайки, |
мм.................... |
|
|
|
1 |
1 |
|||||||
высота, |
мм........................... |
обечайки, |
1 285 |
1 410 |
610 |
750 |
|||||||
толщина |
стенки |
|
|
|
|
|
|
||||||
мм................................... |
|
|
|
|
|
4 |
4 |
|
6 |
|
6 |
||
Топка |
котла: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
внутренний диаметр обечай |
|
|
|
|
|
|
|||||||
ки, |
мм....................... |
|
|
|
|
400 |
510 |
|
625 |
|
755 |
||
высота цилиндрической ча |
495 |
550 |
|
595 |
|
600 |
|||||||
сти топки, |
мм................ |
|
|
|
|
|
|||||||
высота выносной части топ |
410 |
410 |
|
390 |
|
390 |
|||||||
ки, |
мм........................... |
|
|
|
топ |
|
|
||||||
длина выносной части |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
ки, |
мм........................... |
|
|
|
|
275 |
425 |
|
485 |
|
550 |
||
ширина выносной части топ |
|
|
|
|
|
|
|||||||
ки, |
мм........................... |
|
|
|
|
400 |
510 |
|
625 |
|
755 |
||
толщина обечайки топки, мм |
6 |
8 |
|
8 |
|
8 |
|||||||
толщина боковых листов вы |
6 |
8 |
|
8 |
|
8 |
|||||||
носной части топки, |
мм . |
|
|
||||||||||
Пучок дымогарных труб: |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
количество |
труб |
............трубны |
31 |
55 |
|
85 |
|
117 |
|||||
расстояние между |
|
|
|
|
|
|
|||||||
ми решетками, мм .... |
|
|
720 |
760 |
|
900 |
1 |
020 |
|||||
диаметр труб, мм................ |
|
|
38,5/44,5 |
38,5/44,5 |
38,5/44,5 |
38,5/44,5 |
|||||||
толщина трубных |
решеток, |
|
|
|
|
|
|
||||||
мм.................................... |
в сборе |
без |
|
воды, |
12 |
14 |
|
16 |
|
18 |
|||
Вес котла |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
кг........................................... |
|
|
|
|
|
|
|
365 |
580 |
1 |
050 |
1 |
420 |
34
Продолжение табл. 2-1
Параметры и размеры |
|
Модель котла |
|
|
||
КОВ-2 |
КОВ-4 |
|
КОВ-8 |
|
КОВ-11 |
|
|
|
|
||||
Габаритные размеры котла в |
|
|
|
|
|
|
сборе, мм: |
690 |
810 |
|
930 |
1 |
090 |
ширина (по фронту) .... |
|
|||||
длина (с топливной форсун |
|
|
1 |
285 |
1 |
420 |
кой) ...................................1 020 1 140 |
||||||
высота (до дымового пат |
...............................1 285 1 410 |
1 |
610 |
1 |
750 |
|
рубка) |
питательный кран 10, предохранительный клапан 11, па
ровой клапан 12, клапан верхнего продувания 13, клапан
нижнего продувания 14, пробный клапан 15, клапан вы пуска воздуха 16, трехходовой кран для манометра 17, водоуказательное стекло 18, топливный клапан 19, паро
дутьевой клапан на котле 20, пародутьевой клапан на форсунке 21, манометр котла 22 и манометр форсунки 23.
Основные параметры и размеры судовых огнетрубных котлов КОВ приведены в табл. 2-1.
Из вертикальных дымогарных котлов малой мощности,
изготовляемых промышленностью СССР, заслуживают внимания также котлы В К-1м, ПЖ-25 и К-34. Эти котлы выпускаются как стационарные. Однако, с учетом широко го распространения мощных автомобилей, прицепов и раз личных грузоподъемных приспособлений эти котлы могут быть использованы в передвижных и временных установ ках, развертываемых на относительно длительное время.
Дымогарный паровой котел ВК-1м (рис. 2-2) устроен
следующим образом. В цилиндрический корпус 1 вставлен пучок дымогарных труб 2, развальцованных в днищах то почной камеры 3 и дымовой коробки 4. Вверху корпус кот
ла перекрыт днищем 5, внизу он сварен с топочной каме
рой 3. Дымовой патрубок 6 имеет заслонку для регулиро вания тяги. Колосниковая решетка 7 состоит из качаю щихся колосников.
Для осмотра и чистки котла в корпусе сделаны! лаз 8
размером 300 X 400 мм и лючки 9.
Котел опирается на кирпичный фундамент 10, в кото
ром устроены зольник и канал для подвода воздуха под
колосниковую решетку.
Штуцера 11 и 12 для отбора пара и предохранитель
ных клапанов приварены |
в верхнем днище котла 5, шту- |
3* |
35 |
цера для подвода питательной воды и присоединения арматуры—к корпусу котла (на 'рисунке не видны); шту цер для подвода воды расположен на уровне лаза 8.
Вертикальные котлы с дымогарными трубками ПЖ-25 и К-34, применяемые для питания паром 'Силового обору-
Рис, 2-2. Дымогарный котел ВД-1м.
дования железнодорожных кранов, в конструктивном отно
шении почти не отличаются один от другого. Поэтому мы ограничимся описанием котла ПЖ-25, представленного на рис. 2-3.
К цилиндрическому корпусу 1, изготовляемому из одного листа, внизу приварен опорный фланец 2, вверху —
плоское отбортованное днище 3, являющееся одновремен но трубной решеткой. Нижнее днище 4 приварено к обе-
36
чайке 5, образующей огневую коробку (топку). Обечайка соединена с корпусом котла при помощи грязевого коль ца 6. На кольцо 7, приваренное внутри обечайки 5, опи рается 'колосниковая (решетка 8. Она состоит из четырех частей, что дает .возможность заменять их в случае прого рания через загрузочное отверстие. Корпус котла 1 снару жи изолирован.
Рис. 2-3. Дымогарный котел ПЖ-25.
Дымогарные трубы 9 развальцованы в трубных решет
ках 3 и 4. Вверху над трубами 9 расположена дымовая коробка 10, на горловину которой надевается дымовой конус 11. Для усиления тяги в дымовой коробке 10 уста
навливается сифон острого пари.
Очистка дымогарных труб 9 и нижней трубной решет
ки 4 производится через четыре больших люка 12, распо ложенных на уровне трубной решетки. Другие шесть лю
ков (меньших размеров) служат для осмотра, промывки
и удаления грязи из котла. Один из этих люков исполь зуется также для установки, осмотра и ремонта легко-
37
плавкой |
пробки, предохраняющей |
котел |
от перегрева |
в случае |
понижения уровня воды |
ниже |
допускаемого |
(630 мм над трубной решеткой 4). Легкоплавкая пробка ввинчивается в одну из дымогарных труб.
Арматуру котла ПЖ-25 составляют: водоуказательное стекло, два пробных крана, манометр, два пружинных
предохранительных клапана, кран для продувки. Питание котла производится двумя инжекторами.
Котлы модели ПЖ-25 изготовляются также клепаны ми, которые в конструктивном отношении почти ничем не
отличаются от рассмотренного сварного котла.
Таблица 2-2
Конструктивные характеристики |
вертикальных |
|
|
||||
дымогарных котлов |
|
|
|
|
|||
Параметры и размеры |
|
Модель (марка) котла |
|||||
ПЖ-25 |
К-34 |
вк-1 м |
|||||
|
|||||||
Рабочее давление пара, ати . ... . |
11 |
9 |
8 |
|
|||
Поверхность нагрева котла, мг: |
37,7 |
32,8 |
Н,4 |
||||
общая................................................... |
|||||||
дымогарных труб ........................... |
34,0 |
29,5 |
7,8 |
||||
огневой коробки ............................... |
|
3,7 |
з.з |
3,6 |
|||
Площадь колосниковой решетки, м2 . . |
|
1,13 |
|
1,11 |
0,60 |
||
Объем топочного пространства, м1 . . |
|
0,85 |
0,73 |
0,66 |
|||
Зеркало испарения, л:2............................ |
|
1,16 |
|
1,19 |
0,55 |
||
Объем парового пространства, л3 . |
|
0,55 |
0,46 |
0,16 |
|||
Водяная емкость котла до среднего |
1 |
270 |
1 |
460 |
1 |
450 |
|
уровня, л............................................... |
|||||||
Корпус котла: |
1 |
372 |
1 |
400 |
1 |
100 |
|
наружный диаметр обечайки, мм |
|||||||
высота (до конуса), мм.................... |
2 475 |
2 484 |
3210 |
||||
толщина стенки, мм........................... |
|
14 |
|
12 |
|
8 |
|
Огневая коробка котла: |
1 |
204 |
1 |
190 |
|
876 |
|
внутренний диаметр обечайки, мм |
|
||||||
высота (от колосников до огневой |
|
820 |
|
660 |
1 |
100 |
|
решетки), мм ........... |
|
|
|||||
толщина стенки, мм....................... |
|
18 • |
|
14 |
|
12 |
|
Пучок дымогарных труб: |
|
156 |
|
143 |
|
45 |
|
количество труб ............................... |
|
|
|
||||
диаметр труб, мм............................... |
46/51 |
46/41 |
46/51 |
||||
расстояние между трубными ре- |
1 |
509 |
1 |
423 |
1 |
200 |
|
щетками, мм................................... |
|||||||
толщина трубных решеток, мм . . |
|
18 |
|
14 |
1 |
12 |
|
Вес котла в сборе (без воды), кг . |
3 670 |
2 960 |
935 |
||||
Габаритные размеры котла в сборе, мм: |
1 |
700 |
1 |
530 |
1 |
200 |
|
ширина.................................................. |
|||||||
длина .................................................. |
1 |
700 |
1 |
530 |
1 |
300 |
|
высота .................................................. |
3 524 |
3 261 |
3 640 |
38