книги из ГПНТБ / Рябов П.И. Передвижные паровые котлы
.pdfсообщающиеся с водяным пространством барабана 4, слу жат для подвода воды в переднюю камеру 3, а также тру бы пучка 1 и боковых экранов 8. По трубам 15 отводится
пароводяная смесь из поверхностей нагрева в паровое
пространство барабана 4. Передние стойки-коллекторы то почного каркаса 7 выполняют роль опускных циркуляци онных труб, а задний экран —отводящих.
Котлы НИИСИ работают на естественной или искус ственной тяге, создаваемой паровым сифоном.
Особого внимания заслуживает горизонтально-водо трубный экранированный котел легкой паросиловой уста новки ЛПУ-1, предназначенной для электрификации и го рячего водоснабжения животноводческих ферм в колхозах и совхозах .* Этот котел не имеет своей собственной пере движной базы', но изготовляется полностью в собранном виде. Небольшие габариты и вес позволяют перевозить его
на обычных грузовых автомобилях.
Котел ЛПУ-1 (рис. 4-8), рассчитанный на давление па ра 21 ати и производительность 300 кг/ч, может работать на дровах и кусковом торфе влажностью до 40%, буром и
каменном углях, антраците с размерами кусков 40—50 мм.
Испарительные поверхности нагрева в котле ЛПУ-1
образованы четырьмя вертикальными экранами и кон
вективным пучком наклонных труб, расположенных ко-
ридорно (пять рядов по 11 груб). |
Конвективные трубы |
|
пучка одним концом вварены в |
трубы переднего |
экра |
на, другим.—в трубы заднего |
экрана. В пучке |
для |
направления топочных газов имеются две перегородки:
продольная и поперечная, собранные из чугунных плиток.
Все трубы экранов и конвективного пучка—прямые, что облегчает очистку их от накипи; каждая труба имеет на винчивающуюся заглушку. Нижние концы экранных труб, непосредственно соприкасающиеся со слоем горящего топ лива, защищены от пережога чугунными плитками, рас положенными в два ряда. Экраны соединены верхними и нижними коллекторами. В переднем экране установлена топочная дверца, через которую вручную забрасывается
топливо на колосниковую решетку. Последняя состоит из шести качающихся чугунных колосников; периодическое
прокачивание колосников производится вручную специаль ным рычагом.
Паровой котел ЛПУ-1 имеет два вертикальных бара-
1 Паросиловая установка ЛПУ-1 разработана Всесоюзным научноисследовательским институтом механизации сельского хозяйства.
80
Рис. 4-8. Горизонтально-водотрубный котел ЛПУ-1.
бана 12, сообщающихся с испарительными поверхностями нагрева посредством циркуляционных труб 13 большого диаметра. Вертикальное расположение барабанов позво лило разместить внутри них устройство для термической обработки воды, принцип действия которого состоит в сле дующем. Питательная вода, нагнетаемая плунжерным на сосом, поступает в водоприемные воронки, переливается через них и дробится на отдельные струйки, которые про греваются движущимся навстречу паром. При нагрева нии из воды выделяются соли жесткости, которые откладьп-
6 П. И. Рябов |
81 |
Таблица 4-2
Конструктивные характеристики и основные параметры водотрубных котлов передвижных паросиловых установок
Наименование величин и их размерность |
|
Вертикальные котлы |
Горизон |
|||||||||
НАМИ-01.'| |
ППЭС-40 | пэ-юэ |
тальный ко |
||||||||||
|
|
|
|
|
тел ЛПУ-1 |
|||||||
Производительность котла, кг/ч . |
|
V |
|
600 |
|
850 |
300 |
|||||
|
600 |
|
|
|||||||||
Рабочее давление пара, |
ати . . |
|
25 |
|
25 |
|
24 |
|
21 |
|||
Температура перегретого пара, ° С |
|
400 |
|
350 |
|
400 |
375 |
|||||
Поверхность нагрева котла об |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
щая, м2................................. |
нагрева |
|
паропере |
|
8,7 |
|
16,0 |
|
17,6 |
8,0 |
||
Поверхность |
|
|
6,0 |
|
3,0 |
|
3,0 |
2,9 |
||||
гревателя, |
м2........................... |
|
водяного |
|
|
|
||||||
Поверхность |
нагрева |
|
|
2,8 |
|
9,8 |
|
_ |
|
_ |
||
экономайзера м2 .................... |
воздухопо |
|
|
|
|
|||||||
Поверхность нагрева |
|
11,5 |
|
25,8 |
|
17,6 |
8,0 |
|||||
догревателя, м2-....................... |
|
мм . . . |
|
|
|
|||||||
Диаметр труб экранов, |
32/28 |
32/26 |
|
— |
38/32 |
|||||||
То же конвективного |
пучка, |
мм |
32/28 |
32/26 |
|
— |
38/32 |
|||||
То же пароперегревателя, мм . . |
20/16 |
25/20 |
|
— |
25/20 |
|||||||
То же экономайзера, |
мм .... |
|
20/16 |
25/20 |
|
— |
|
— |
||||
Площадь колосниковой |
решетки, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
м2....................................... |
|
|
|
|
0,11 |
|
0,7 |
0,95 |
. 0,46 |
|||
Объем топочного пространства, лр |
0,68 |
|
1,26 |
0,52 |
||||||||
Водяной объем котла, |
дм3 . . . |
|
165 |
|
250 |
|
890 |
250 |
||||
Паровой объем котла, дм3 . . . |
1 |
34 |
|
— |
|
220 |
1 |
72 |
||||
Общий вес котла без |
воды, |
кг . |
300 |
2 750 |
3 306 |
457 |
||||||
Габаритные размеры |
котла, |
мм: |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ширина ................................. |
|
|
|
|
1 |
706 |
1 |
270 |
1 |
804 |
1 |
312 |
длина ........................................... |
|
|
|
|
850 |
2 050 |
2 156 |
1 |
600 |
|||
высота....................................... |
|
|
|
|
1 |
994 |
1 |
800 |
2 675 |
2 400 |
||
Топливо ........................................... |
|
|
|
|
Дрова, |
Дрова |
Подлое- |
Условное |
||||
|
|
|
|
|
влаж |
|
|
ковный |
(7 000 |
|||
|
|
|
|
|
ность |
|
|
уголь |
ккал/кг} |
|||
Расход топлива, кг/ч |
|
|
35% |
|
250 |
|
385 |
|
45 |
|||
|
|
|
235 |
|
|
|
||||||
Коэффициент полезного действия |
64,0 |
|
|
69,0 |
|
|
||||||
котла, %................................... |
|
|
|
|
|
|
|
|
ваются рыхлым -слоем на омываемых водой поверхностях
внутрибарабанного устройства, а также оседают на дне самих барабанов в виде шлама. Из барабанов шлам уда ляется путем продувки.
Внутрикотловая термическая обработка воды позволяет питать котел сырой водой, имеющей большую жесткость
(до 14°), без предварительного умягчения.
Из барабанов насыщенный пар направляется в па роперегреватель, расположенный над верхним рядом кипя тильных труб. Пароперегреватель представляет собой
82
Таблица 4-3
конструктивные характеристики и основные параметры передвижных горизонтально-водотрубных котлов НИЙСИ
Характеристики и параметры |
|
АПК |
ОДП-2 |
АДП |
||||
Рабочее давление пара, ати................ |
|
2 |
3 |
3 |
||||
Общие характеристики котла |
|
|
|
|||||
Полная поверхность нагрева котла, м2 |
1,83 |
5,78 |
9,25 |
|||||
Водяная емкость котла до среднего |
36 |
125 |
180 |
|||||
уровня, л........................................... |
|
|
|
|
|
|||
Срок разогрева холодного котла (с мо |
|
|
|
|||||
мента растопки |
до |
получения |
пара |
15 |
20 |
20 |
||
рабочего давления), мин........... |
|
|||||||
Паропроизводительность котла (сред- |
50 |
НО |
180 |
|||||
няя), кг/ч............................................... |
|
|
|
|
|
|||
Расход дров средней влажности, кг/ч . |
24 |
50 |
80 |
|||||
|
Т о п к а |
|
|
|
|
|
|
|
Внутренние размеры, мм: |
|
|
520 |
535 |
535 |
|||
ширина .... ............................ |
||||||||
длина (глубина)....................................... |
|
|
|
|
306 |
743 |
1 141 |
|
высота (от колосниковой решетки до |
|
|
|
|||||
нижнего ряда |
кипятильных |
труб |
580 |
550 |
550 |
|||
пучка) ........................................... |
|
|
|
|
м2 . . |
|||
Площадь колосниковой решетки, |
0,16 |
0,40 |
0,61 |
|||||
Объем топки, м3 • |
................................... |
|
|
|
0,09 |
0,22 |
0,34 |
|
Экраны |
|
|
|
29/24 |
|
|||
Диаметр труб, |
мм................................... |
мм |
|
22/18 |
29/24 |
|||
Диаметр коллекторов, |
|
38/33 |
51/45 |
51/46 |
||||
Поверхность нагрева (полная), м2 . . . |
0,63 |
1,35 |
Г, 85 |
|||||
Конвективный |
пучок |
|
|
|
||||
Расположение труб |
по |
ходу газового |
|
IДахматное |
|
|||
потока ................................................... |
|
|
|
перпендику |
|
|
||
Шаг труб в направлении, |
32 |
42 |
42 |
|||||
лярном потоку газов, |
мм................ |
|
||||||
То же в направлении, |
параллельном |
28 |
36,4 |
36,4 |
||||
потоку газов, |
мм............................... |
|
'. . . |
|||||
Диаметр труб, |
мм........................ |
|
28/18 |
29/24 |
29/24 |
|||
Длина труб (в свету), мм....................... |
.... |
412 |
600 |
1 000 |
||||
Число рядов труб в пучке |
4 |
6 |
6 |
|||||
Общее количество труб в |
пуЧке . . . |
42 |
81 |
81 |
||||
Поверхность нагрева, м2....................... |
|
|
1,20 |
4,43 |
7,40 |
|||
Барабан |
|
|
272 |
400 |
400 |
|||
Диаметр (внутренний), мм . .... |
||||||||
Длина, мм |
|
................................... |
|
|
|
510 |
720 |
720 |
Зеркало испарения, м2 |
........................... |
|
|
0,14 |
0,29 |
0,29 |
||
Паровой объем, дм3 ............................... |
|
|
|
13 |
41 |
41 |
||
6* |
|
|
|
|
|
|
|
83 |
Продолжение табл 4-3
|
Характеристики и параметры |
АПК |
ОДП-2 |
АДП |
|||
Циркуляционные трубы |
|
|
|
|
|
||
Диаметр, мм............................................... |
38/33 |
51/46 |
51/46 |
||||
Количество отводящих труб ................ |
4 |
|
4 |
|
4 |
||
|
Дымовая труба |
|
|
|
|
|
|
Диаметр, мм............................................... |
195 |
220 |
250 |
||||
Высота, |
мм.................................................. |
|
1 000 |
1 |
000 |
1 |
000 |
|
Вес |
и габаритные |
|
|
|
|
|
|
размеры котла |
|
|
|
|
|
|
Вес без |
воды (округленно), кг ... . |
160 |
350 |
500 |
|||
Ширина по фронту, мм ........ |
800 |
720 |
720 |
||||
Длина, |
мм ........ |
.................... |
515 |
1 |
150 |
1 |
600 |
Высота (без |
дымовой трубы), мм . . . |
1 400 |
1 |
500 |
1 |
500 |
двухходовой змеевик, изготовленный из труб диаметром
25X2,5 мм.
Образующиеся при сжигании топлива газы поступают вверх, омывают сначала заднюю половину т,руб конвектив ного пучка, затем пароперегреватель и далее, опускаясь,
обогревают переднюю половину наклонных труб, после
чего они поступают в дымовую коробку и удаляются наружу через дымовую трубу. Тяга в котле создается форсовым конусом, сифоном или дымососом. Котел имеет
разборное ограждение состоящее из восьми щитов, запол ненных тепловой изоляцией из шлаковой ваты. При мон таже котла на щиты наносится слой огнеупорной обмазки
(шамотной массы), исключающий присосы воздуха через неплотности.
В табл. 4-2 и 4-3 приведены конструктивные характери стики и основные параметры водотрубных котлов.
4-3. ЗМЕЕВИКОВЫЕ КОТЛЫ С ЕСТЕСТВЕННОЙ ЦИРКУЛЯЦИЕЙ
Эти котлы имеют испарительную поверхность нагрева, выполненную в виде змеевиков, спиралей и т. п. в зависи
мости от размеров и формы котла. Ограждая топочную камеру, змеевики хорошо защищают наружную облицовку
котла от воздействия лучистой теплоты. При небольшой
производительности передвижные |
змеевиковые котлы |
с естественной циркуляцией имеют |
некоторые преимуще- |
84
ства как перед вертикальными и горизонтальными котлами водотрубного типа, так и перед котлами прямоточного ти па. Преимущество перед первыми заключается в том, что изготовление змеевиковых котлов проще и дешевле. Зме евики, как показывает производственный опыт, с успехом могут изготовляться из газовых труб; при этом на изго товление котла с одинаковой поверхностью нагрева тре буется меньше змеевиков, чем прямых, более коротких труб. Небольшое число змеевиков дает возможность про изводить приварку их с наружной стороны барабана или коллектора котла. От прямоточных рассматриваемые котЛЫ1 отличаются наличием барабана, который, имея значи тельный запас воды, позволяет производить питание кот ла с перерывами и получать относительно устойчивые па
раметры пара.
Змеевиковые котлы с естественной циркуляцией систе мы П. И. Рябова .(рис. 4-9) имеют широкое применение
в санитарно-технических установках, монтируемых на ав
томобилях и прицепах. Поверхность нагрева в этих кот лах образована змеевиками 1 и прямыми трубами 2, вва ренными внизу в коллектор 3, а вверху — в барабан 4.
Змеевики 1 и прямые трубы 2, изготовленные из цельно тянутых или газовых труб диаметром I3//', расположены во взаимно-перпендикулярных плоскостях. Змеевики 1, со ставляющие основную поверхность нагрева котла, по своей конфигурации одинаковы, за исключением крайних. Эти змеевики, экранирующие боковые стенки топки, имеют
лишнюю петлю вместо прямых вертикальных участков,
экранирующих заднюю стенку топки. В некоторых котлах эта петля заменена экраном (рис. 4-11), образованным
вертикальными трубами, что несколько усложняет изго товление котла, но дает большую защиту боковых стенок
топки котла. Все змеевики 1 от коллектора 3 идут с не большим подъемом (6°) в глубь топочной камеры, обра зуя колосниковую решетку. Нижние петли крайних зме евиков, вертикальные участки труб средних змеевиков и прямые передние трубы образуют экраны. Верхние петли змеевиков составляют конвективную поверхность нагрева котла. Прямые трубы 2 переднего экрана, если рассмат ривать их с точки зрения циркуляции, являются опускны ми трубами, змеевики 1 — подъемными.
Кожух котла выполнен разборным в виде короба с оди нарными стенками. Возможность разборки кожуха позво
ляет иметь доступ к трубам для их очистки или ремонта.
85
t170
Рис. 4 У Передвижной змеевиковый котел с естествен,цод циркуляцией системы Рябова
86 |
87 |
|
890-
Рис. 4-10. Передвижной змеевиковый котел с естественна |
цирКуЛЯцИей системы Прохорова. |
Передвижной паровой котел системы Б. П. Прохорова |
решеткой 2 и заключенного в кожух 3. Змеевик 1 ограни |
(рис. 4-10), применяемый в качестве парогенератора ду |
чивает топочное пространство и воспринимает тепло сго |
шевой установки ДПУ, конструктивно выполнен из спира |
раемого топлива. Нижний виток его сообщение бараба |
леобразного змеевика 1, 'расположенного над колосниковой |
ном 4 посредством опускной трубы 5, а верхний соединен |
88 |
89 |
с патрубком 6', отводящим пароводяную смесь в паровое пространство барабана 4.
Облицовка кожуха 3 выполнена двойной из стальных листов с воздушным зазором, который служит одновре менно приточным каналом и воздухоподогревателем. Хо лодный воздух входит в верхние отверстия наружной обли цовки, а подогретый воздух выходит в отверстия внутрен
ней облицовки, расположенные ниже колосниковой ре шетки 2. Для установки дымовой трубы служит патру бок 7, расположенный слева от барабана 4.
Первоначальное заполнение котла водой производят ручным насосом с выносными клапанами, а питание в про цессе работы — инжектором.
Конструктивные характеристики и основные параметры
змеевиковых котлов с естественной циркуляцией приве дены в табл. 4-4.
90
Таблица 4-4
Конструктивные характеристики и основные параметры змеевиковых котлов с естественной циркуляцией
|
Наименование величин |
|
Котлы системы Рябова |
Котел |
|||||
|
и их размерность |
|
№ 1 |
№ !Д |
№ 2 |
системы |
|||
|
|
|
|
|
|
П рохорова |
|||
Рабочее давление пара, ати . |
2 |
2 |
2 |
5 |
|||||
Общие |
характе |
|
|
|
|
|
|||
|
ристики |
|
|
|
|
|
|||
Водяная емкость котла (до |
39 |
65 |
44 |
54 |
|||||
среднего уровня), л . . . . |
|||||||||
Срок |
разогрева |
холодного |
|
|
|
|
|||
котла (с |
момента |
растопки |
|
|
|
|
|||
до получения пара рабочего |
20—40 |
20—40 |
20—40 |
20—40 |
|||||
давления), |
мин................ |
|
|
||||||
Паропроизводительность кот |
40 |
50 |
80 |
100 |
|||||
ла (средняя), кг/ч .... |
|||||||||
Расход дров (средний), кг/ч . |
20 |
25 |
40 |
45 |
|||||
|
|
Топка |
|
|
|
|
|
|
|
Внутренние размеры, мм: |
|
420 |
630 |
583 |
632 |
||||
ширина (диаметр) ........... |
|
||||||||
длина (глубина) .................... |
|
|
580 |
417 |
770 |
— |
|||
высота (средня^................ |
|
444 |
564 |
584 |
600 |
||||
|
Змеевики |
|
|
|
|
|
|||
Наружный диаметр труб, |
мм |
42,25 |
40 |
42,25 |
44,5 |
||||
Длина бокового (наружного) |
3 470 |
3 738 |
4715 |
21 891 |
|||||
змеевика, |
мм............... |
. |
. |
||||||
Количество |
боковых змееви |
2 |
1 |
2 |
— |
||||
ков |
........................................ |
|
|
|
|
||||
Длина среднего змеевика, мм |
2610 |
2 890 |
3 530 |
— |
|||||
Количество |
средних змееви |
|
4 |
6 |
_ |
||||
ков ........................................ |
|
|
|
мм |
4 |
||||
Длина регистра змеевика, |
— |
— |
— |
6 478 |
|||||
|
Прямые трубы |
|
|
|
|
|
|||
Наружный диаметр опускных |
42,25 |
40 |
42,25 |
51 |
|||||
труб, мм . .................... |
|||||||||
Количество опускных труб . . |
4 |
6 |
6 |
1 |
|||||
Наружный диаметр труб |
до |
— |
29 |
— |
— |
||||
полнительного экрана, мм . |
|||||||||
Длина трубы |
дополнительно |
— |
695 |
— |
— |
||||
го |
экрана, |
мм.................... |
дополни |
||||||
Количество труб в |
— |
8 |
— |
— |
|||||
тельном экране ................ |
|
|
|||||||
|
Поверхность |
|
|
|
|
|
|||
|
нагрева |
|
|
|
|
|
|||
Радиационная поверхность |
на- |
0,88 |
1,49 |
1,50 |
2,62 |
||||
грева, м2............................ |
|
|
|
91