Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Морской английский язык. Особенности эксплуатации и ремонта судовых энергетических установок. Учебное пособие
.pdf
Снаружи агрегата установлены топливный блок 3 с регулирующим блоком 2 и кнопочным постом «пуск — стоп», устройство системы автоматического
управления и приборы контроля. Топочное устройство 10 оборудовано паромеханической форсункой. Для визуального контроля процесса горения и состояния
кладки имеется смотровое отверстие 11 с двумя синими жаростойкими стеклами,
закрываемыми изнутри и снаружи крышками. На паровом коллекторе установлены стопорный клапан 6, предохранительные клапаны 4 и 5 (главный и импульсный), питательный клапан 7, водоуказательные приборы 8, термогидравлический
регулятор уровня 9, воздушный клапан, клапан верхнего продувания и другая арматура. На водяном коллекторе 12 имеется клапан нижнего продувания. Котел
крепится к судовому набору с помощью четырех опор 13 и переходных стульев 1.
Питательный насос, вентилятор и блок автоматического управления смонтированы отдельно.
5.2. ПАРОВОЙ КОТЕЛ КАВ С ЕСТЕСТВЕННОЙ ЦИРКУЛЯЦИЕЙ ПАРА
Рис. 6. Паровой котел КАВ с естественной циркуляцией пара
61
A fuel unit 3 with a control unit 2 and a push — button start-stop post, an automatic control system device and monitoring devices are installed outside the unit.
The furnace unit 10 is equipped with a steam-mechanical nozzle. For visual control
of the combustion process and the condition of the brickwork, there is an inspection
hole 11 with two blue heat-resistant glasses, closed from the inside and from the outside with lids. The steam collector is equipped with stop valve 6, safety valves 4 and
5 (main and impulse), a feed valve 7, water-indicating devices 8, a thermo-hydraulic
level regulator 9, an air valve, an overhead purge valve and other fittings. There is
a bottom purge valve on the water collector 12. The boiler is attached to the ship's
hull frame using four pillars 13 and transition “chairs” 1. The feed pump, fan and automatic control unit are mounted separately.
5.2. KAV STEAM BOILER WITH NATURAL STEAM CIRCULATION
Fig. 6. KAV steam boiler with natural steam circulation
62
Котел состоит из труб первого ряда бокового экрана 11 и конвективного
пучка 16. Опускными являются три ряда труб 10, расположенных за первым рядом экрана. Все трубы соединяются с паровым 1 и с водяным 12 коллекторами.
Трубы крепятся к коллектору с помощью развальцовывания. На заднем днище
парового и на обоих днищах водяного коллекторов имеются лазы 13. Каркас 15
состоит из стенок, выполненных из листового и профильного проката. Между наружной и внутренней стенкой образуется межобшивочное пространство, по которому проходит воздух перед поступлением в топку. Для жесткости каркаса предусмотрены трубные связи 2, перегородки 3 и распорные скобы 5. Для доступа
к трубной части в кожухе имеются отверстия с плотно закрывающимися крышками 14. Кирпичная кладка 7 выполнена из огнеупорных шамотных кирпичей,
установленных на слой асбестового картона. В кладке сделаны фурма для форсунки 6 и отверстие 4 для смотрового устройства. Боковые, потолочные и фронтовые стенки, свободные от кирпичной кладки, изолированы асбестовым картоном,
который со стороны газов покрыт листами из нержавеющей стали. Открытые наружные поверхности коллекторов изолированы совелитовыми плитами. Опоры
8 болтами и гайками крепятся к переходным стульям 9. Одна опора неподвижная, остальные — подвижные. Переходные стулья приварены к судовому набору. Вода и пароводяная смесь движутся по замкнутому контуру: пароводяной
коллектор — опускные трубы — водяной коллектор — парообразующие
трубы — пароводяной коллектор. Это движение происходит за счет разности
веса воды и пароводяной смеси в трубах и называется естественной циркуляцией. Совокупность элементов котла, в которых осуществляется замкнутое дви-
жение воды и пароводяной смеси, называют контуром циркуляции.
5.3. ОГНЕТРУБНЫЙ КОТЕЛ КУП-165/5,51
Примером утилизационного котла с естественной циркуляцией воды может служить котлоагрегат КУП-165/5,51.
Паропроизводительность котла до 1,65 т/ч при давлении пара 0,55 МПа.
Котел конструктивно выполнен двухколлекторным, вертикальным.
Его паровой коллектор 3 соединен с водяным коллектором 5 трубами 6 и 4.
Трубы 6 являются подъемными, а трубы 4, обогреваемые с меньшей интенсивностью — опускными. Отработавшие газы от главного двигателя подводятся к патрубку 7, омывают поверхность нагрева агрегата и через искрогасительную камеру 2 уходят в дымоход 1.
63
The boiler consists of pipes of the first row of the side screen 11 and a convective beam 16. Three rows of pipes 10 located behind the first row of the screen are
lowered. All pipes are connected to steam 1 and water 12 collectors. The pipes are attached to the collector by flaring. There are manholes 13 on the rear bottom of the steam
and on both bottoms of the water collectors. The frame 15 consists of walls made of
sheet and profile rolled products. An interfacing space is formed between the outer
and inner walls, through which air passes before entering the furnace. For rigidity of
the frame, pipe connections 2, shifting 3 and spacer brackets 5 are provided. For access to the pipe part, there are holes in the casing with tightly closed covers 14. Brickwork 7 is made of refractory fireclay bricks mounted on a layer of asbestos cardboard. A lance for the nozzle 6 and a hole 4 for the viewing device are made in the
lining. The side, ceiling and front walls, free of brickwork, are insulated with asbestos
cardboard, which is covered with stainless steel sheets on the gas side. The exposed
outer surfaces of the collectors are insulated with sovelite plates. The supports 8 are
bolted and nutted to the transition “chairs” 9. One support is fixed, the rest are mova-
ble. The transition “chairs” are welded to the ship's hull frame.
Water and steam–water mixture move in a closed loop: steam — water collec-
tor — downpipes — water collector — steam-forming pipes — steam-water collector. This movement occurs due to the difference in the weight of water and steam-
water mixture in the pipes and is called natural circulation. The combination of boiler
elements in which the closed movement of water and steam-water mixture is carried
out is called a circulation circuit.
5.3. FIRE TUBE BOILER KUP-165/5,51
An example of a recycling boiler with natural water circulation is the boiler
unit KUP-165/5.51.
The steam capacity of the boiler is up to 1,65 t/h at a steam pressure of 0,55 MPa.
The boiler is structurally made of two-column, vertical.
Its steam collector 3 is connected to the water collector 5 by pipes 6 and 4. Pipes 6
are lifting, and pipes 4, heated with lower intensity, are lowering. Exhaust gases from
the main engine are supplied to the nozzle 7, wash the heating surface of the unit and
go through the spark extinguishing chamber 2 into the chimney 1 and funnel.
64
Рис. 7. Огнетрубный котел КУП-165/5,51
Для улучшения омывания пучка труб 6 газами и повышения эффективности его работы в пучке труб установлена перегородка 9. Агрегат оборудован заслонками 8 и газонаправляющим щитом 10, служащими для направления всех
или части выпускных газов двигателя через поверхность нагрева котла или мимо нее в зависимости от потребностей в паре.
5.4. ВИДЫ ВОДООБРАБОТКИ И ВОДОКОНТРОЛЯ КОТЛОВОЙ ВОДЫ
Эффективность работы энергетической установки и ее эксплуатационная
надежность зависят от качества используемой котлом воды.
Различают котловую, питательную и добавочную воды. Вода, циркулирующая в котле, называется котловой, а подаваемая в котел в процессе его работы — питательной. В качестве питательной воды обычно используют конденсат пара, который отработал в турбине и паровых вспомогательных механизмах.
С этой целью конденсат собирается и возвращается в паровой котел, таким образом цикл использования воды поддерживается замкнутым. Для восполнения
утечек пара и воды в замкнутый цикл вводят добавочную воду (дистиллят), при-
готовляемую в испарительных установках из морской воды.
65
Fig. 7. Fire tube boiler KUP-165/5,51
To improve the washing of the tube bundle 6 with gases and increase the efficiency of its operation, a shifting 9 is installed in the tube bundle. The unit is equipped
with flaps 8 and a gas control board 10, which serve to direct all or part of the exhaust
gases of the engine through or past the heating surface of the boiler, depending on the
steam needs.
5.4. TYPES OF WATER TREATMENT AND WATER CONTROL
OF BOILER WATER
The efficiency of the power plant and its operational reliability depend on the
quality of the water used by the boiler.
There are boiler water, nutrient and additional waters. The water circulating in
the boiler is called boiler water, and the water supplied to the boiler during its operation is nutritious. Steam condensate, which has been used in the turbine and steam
auxiliary mechanisms, is usually used as feed water. For this purpose, the condensate
is collected and returned to the steam boiler, so the water cycle is kept closed. To make
up for steam and water leaks, additional water (distillate) is added into a closed cycle, prepared in evaporative plants from seawater.
66
В котловой воде при ее испарении накапливаются соли, которые поступают
в котел с питательной водой и не покидают его вместе с уходящим из котла паром. Повышение концентрации раствора солей в котловой воде приводит к появлению на внутренних поверхностях нагрева плотной или рыхлой накипи. Из-за
образовавшейся в трубах накипи, имеющей сравнительно низкую теплопроводность, ухудшается охлаждение труб изнутри, они могут перегреться («перегореть») и потерять прочность, что, как правило, приводит к их разрыву.
Водный режим котлов необходимо организовать так, чтобы все соли, попавшие в котел с питательной водой и склонные к накипеобразованию, выделялись в воде только в виде легкоподвижного неприкипающего шлама, т.е. взвесей,
удаляемых из котла с продуваемой периодически или непрерывно водой. Процесс
периодического или непрерывного продувания котловой воды должен сопровождать работу любого парового котла, чтобы не допустить появления накипи. Образование в котле твердой накипи следует рассматривать как предаварийное
состояние.
Под воздействием воды, пара и пароводяной смеси металлическая поверхность нагрева внутри трубы подвергается коррозии. Окислителями в этом процессе являются растворенные в воде кислород и углекислый газ. Коррозия внутренних поверхностей нагрева обусловлена в основном электрохимическими
процессами. При электрохимической коррозии окисление вызвано переходом
ионов металла в раствор (котловую воду) и накоплением в металле эквивалентного количества электронов. В результате появляется разность потенциалов и так
называемый «коррозионный» ток. Чем больше в воде растворенных примесей, тем
больше коррозионный ток и выше скорость коррозии металла.
Если температура стенки выше 250 °С, то на ее поверхности образуется
плотная оксидная пленка, которая препятствует развитию коррозии. Образованию такой пленки способствует щелочность воды. Кислород и углекислый газ
снижают прочность защитной пленки, вызывают появление локальных язвин, особенно в местах соединений отдельных деталей. При значениях температуры более 500 °С наблюдается химическая коррозия поверхности нагрева, при которой
окислителем является водяной пар.
Наличие примесей в котловой воде способствует набуханию уровня
и вспениванию воды в пароводяном коллекторе. В этом случае пар, выходя из
коллектора, может захватить и увлечь за собой капельки воды, а вместе с ними
и содержащиеся в них соли. Уносимые паром соли в итоге откладываются в пароперегревателе, трубопроводах, арматуре и даже на лопатках турбины, ухудшая
их работу.
67
In the boiler water, when it evaporates, salts accumulate, which enter the boiler
with feed water and do not leave it together with the steam leaving the boiler. An increase in the concentration of the salt solution in the boiler water leads to the appearance of dense or loose scale on the internal heating surfaces. Due to the scale formed
in the pipes, which has a relatively low thermal conductivity, the cooling of the pipes
from the inside deteriorates, they can overheat ("burn out") and lose strength, which,
as a rule, leads to their rupture.
The water regime of boilers must be organized so, that all salts that have entered the boiler with feed water and are prone to scale formation are released in the
water only in the form of a slightly mobile non-boiling sludge, that is, suspensions
removed from the boiler with periodically or continuously purged water. The process
of periodic or continuous purging of boiler water should accompany the operation of
any steam boiler in order to prevent the appearance of scale. The formation of solid
scale in the boiler should be considered as a pre-emergency condition.
Under the influence of water, steam and a steam-water mixture, the metal heating surface inside the pipe is corroded. The oxidizing agents in this process are oxygen and carbon dioxide dissolved in water. Corrosion of the internal heating surfaces
is mainly caused by electrochemical processes. In electrochemical corrosion, oxidation is caused by the transition of metal ions into solution (boiler water) and the accumulation of an equivalent amount of electrons in the metal. As a result, there is
a potential difference and a so-called "corrosive" current. The more dissolved impurities in the water, the greater the corrosion current and the higher the corrosion rate of
the metal.
If the wall temperature is above 250 °C, then a dense oxide coating forms on its
surface, which prevents the development of corrosion. The formation of such a coating
is facilitated by the alkalinity of the water. Oxygen and carbon dioxide reduce the
strength of the protective coating, cause the appearance of local ulcers, especially at
the joints of individual parts. When the value is at temperatures above 500 °C, chemical corrosion of the heating surface is observed, in which water vapor is the oxidizer.
The presence of impurities in the boiler water contributes to the swelling of the
level and foaming of the water in the steam-water collector. In this case, steam coming out of the collector can capture and carry away water droplets, and with them the
salts contained in them. The salts carried away by steam are eventually deposited in
the super-heater, pipelines, fittings and even on the turbine blades, worsening their
operation.
68
Для предотвращения уноса влаги и растворенных в ней солей необходимо:
1) погасить в пароводяном коллекторе котла кинетическую энергию струй
пароводяной смеси, выходящих из подъемных труб;
2) создать равномерный выход пара через зеркало испарения;
3) обеспечить строго вертикальное движение пара в паровом пространстве
с минимально возможной скоростью;
4) осуществить сепарацию пара и промывку его чистой питательной водой.
Первые две задачи решаются путем установки ниже уровня воды в коллекторе дырчатого щита с отверстиями диаметром 10–20 мм. Щит создает дополнительное сопротивление движению пара, способствует образованию паровой
подушки, в которой гасится кинетическая энергия пароводяных струй. Третье
условие обеспечивается установкой потолочного паросборного дырчатого щита
с диаметром отверстий 10 мм, выравнивающего сбор пара по длине коллектора.
Четвертая задача выполняется путем размещения в паровом пространстве коллектора сепарационного устройства и специального щита, образующего каскад воды.
На щит подают около половины вводимой в коллектор питательной воды, которая
растекается по его поверхности ровным слоем. Пар подается под щит и проходит через слой стекающей питательной воды. При этом капли котловой воды, содержавшиеся в паре, уносятся питательной водой. Вместо них пар захватывает
капли питательной воды, в которой солей значительно меньше, и направляется
в сепаратор, где отделяется от влаги. В итоге пар, выходящий из коллектора котла,
очищается. Специальная химическая служба контролирует чистоту пара отбором проб.
Для обеспечения надежной работы котла производят вне- и внутрикотловую обработку воды, продувку котла и сепарацию пара.
Требования к качеству котловой воды зависят от назначения котла и рабочего давления пара. Основными показателями качества воды являются: общее
солесодержание, содержание хлоридов, общая жесткость, щелочность, щелочное, фосфатное и нитратное числа, концентрация водородных ионов, содержание газов.
Общим солесодержанием называется сумма всех содержащихся в воде со-
лей в миллиграммах на 1 кг воды (мг/кг). Содержание хлоридов (хлористых солей NaCl, MgCl, CaCl и др.) выражают в миллиграммах хлориона в 1 кг воды.
69
To prevent the removal of moisture and salts dissolved in it, it is necessary:
1) extinguish the kinetic energy of steam-water jets in the steam-water collec-
tor of the boiler mixtures coming out of lifting pipes;
2) to create a uniform steam outlet through the so-called “evaporation mirror”;
3) to ensure a strictly vertical movement of steam in the steam space with the
minimum possible speed;
4) to separate the steam and rinse it with clean feed water.
The first two tasks are solved by installing a perforated shield with holes with
a diameter of 10–20 mm below the water level in the collector. The shield creates additional resistance to the movement of steam, promotes the formation of a steam cushion, in which the kinetic energy of steam-water jets is extinguished. The third condition is provided by the installation of a ceiling steam collector with a hole shield with
a hole diameter of 10 mm, leveling the steam collection along the length of the collector. The fourth task is performed by placing a separation device and a special shield
forming a cascade of water in the steam space of the collector. About half of the feed
water injected into the collector is fed to the shield, which spreads over its surface in
an even layer. Steam is supplied under the shield and passes through a layer of draining feed water. In this case, the drops of boiler water contained in the steam are carried away by the feed water. Instead, the steam captures droplets of feed water, in which
there are significantly fewer salts, and is sent to a separator, where it is separated from
moisture. As a result, the steam coming out of the boiler collector is cleaned. A special chemical service monitors the purity of steam by sampling.
To ensure reliable operation of the boiler, out- and in-boiler water treatment,
boiler purging and steam separation are performed.
Boiler water quality requirements depend on the purpose of the boiler and the
operating steam pressure. The main indicators of water quality are: total salinity, chloride content, total hardness, alkalinity, alkaline, phosphate and nitrate numbers, concentration of hydrogen ions, and gas content.
The total salt content is the sum of all salts contained in water in milligrams
per 1 kg of water (mg/kg). The content of chlorides (chloride salts NaCl, MgCl, CaCl,
etc.) is expressed in milligrams of chlorion in 1 kg of water.
70
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]