Общее устройство котла
Назначение котлов состоят в том, чтобы за счет подвода определенного количества тепла к воде генерировать заданное количество и качество пара. Передача тепла от газов к воде осуществляется через металлические стенки труб, разделяющие эти две среды. Стенки труб называются поверхностями нагрева котла.
Водотрубный котел (рис. 2) состоит из верхнего пароводяного барабана 9 и нижнего водяного барабана 5, соединенных водогрейными трубами 8 первого пучка (притопочный пучок) и 4 второго пучка (периферийный пучок).
Стенки и потолок топки экранируются так называемыми трубками экранами, в которых при работе котла образуется пар, что повышает паропроизводительность котла. При увеличении количества экранных труб температура газов, покидающих топку, будет уменьшаться. На рис. I показан пучок трубок 15 и 17, расположенный на боковой стенке топки, называемый боковым экраном. Верхние концы труб экрана присоединяются к пароводяному барабану, а нижние - к коллектору экрана 16, размещенному вдоль нижнего угла топки. Первый ряд 17 труб экрана – сплошной, без промежутков между трубами. Трубы 15 второго ряда экрана, загороженные первым рядом 17 и трубы 14, расположенные вне топки, называются опускными. Все остальные трубы являются подъемными. Движение воды вниз по опускным трубам и пароводяной смеси вверх по подъемным трубам создает циркуляцию воды в котле, необходимую для его надежной работы. У некоторых котлов предусматриваются дополнительные пучки труб также на стенках топочных фронтов. Эти трубы называются торцевыми экранами.
Пространство котла, в котором находится вода, называется водяным, а пространство, в котором находится пар – паровым. Водотрубный котел заполняется водой примерно до середины парового барабана.
Рис. 2 Устройство водотрубного котла
Поверхность воды, где происходит граница между водяным и паровым пространством, называется зеркалом испарения. Топка и газоходы относятся к газовому пространству.
Топка котла 18 включает объем, ограниченный экраном 15 и 17, притопочным пучком труб 8, подом 19 и торцевыми стенками, выложенными огнеупорным кирпичом. Топка оборудована топочным устройством в виде топливных форсунок 7, которые расположены внутри воздухо-направляющего устройства, через которое поступает необходимый для горения топлива воздух. На котле устанавливают необходимую арматуру
50
и контрольно-измерительные приборы для обеспечения непрерывной
и безопасной работы.
Чтобы улучшить использование теплоты продуктов сгорания топлива, в котле устанавливают дополнительные поверхности нагрева: пароперегреватель 3, расположенный между притопочным и периферийным пучками; водоподогреватель (экономайзер) 2 и воздухоподогреватель I, расположенные в газоходе. Экономайзер и воздухоподогреватель образуют хвостовые поверхности нагрева.
Процесс образования пара в котле происходит в водогрейных трубах притопочного и периферийного пучков, а также в трубах первых
рядов экранов. Такие трубы называются подъемными и образуют поверхности нагрева. Пар получается из питательной воды, находящейся в трубах, за счет подведенного тепла от образовавшихся при сгорании топлива газов.