Мой конспект котельной.asd

Содержание
Сведения по теплотехнике.. 2

































Сведения по теплотехнике.
Теплотехника -это наука изучающая методы получения, преобразования, передачи и использования теплоты. Тепловая энергия получается при сжигании органических вешеств, называемых топливом.
Основы теплотехники составляют.
1. Термодинамика - наука, изучающая превращение энергии тепла в другие вилы энергии (например: тепловая энергия в механическую, химическую и т. д.)
2. Теплопередача - изучает теплообмен между двумя теплоносителями через поверхность нагрева.
Рабочим телом называется теплоноситель, с помощью которого происходит превращение тепловой энергии в механическую, т. е. совершают работу (например, пар в паровом насосе).
В котельной теплоносителем (рабочим телом) является горячая вода и водяной пар с температурой до 150°С или водяной пар с температурой до 250°С. Для отопления жилых и общественных зданий используется горячая вода, это связано, с санитарно-гигиеническими условиями, возможностью легкого изменения ее температуры в зависимости от температуры наружного воздуха. Вода обладает значительной плотностью по сравнению с паром, что позволяет передавать на большие расстояния значительное количество тепла при небольшом объеме теплоносителя. В систему отопления зданий вода подается с температурой не выше 95°С во избежание пригорания пыли на приборах отопления и ожогов от систем отопления. Пар используется для отопления промышленных зданий и в производственно-технологических системах.
Котельная- комплекс, связанных тепловых энергоустановок предназначенных для выработки теплоты.
Котельная установка =котельный агрегат+ вспомогательное оборудование.
Котельный агрегат=котел(паровой или водогрейный)+ экономайзер.
Вспомогательное оборудование- дымосос,вентилятор, питательный насос, топливное хозяйство (мазутное хозяйство или газовое) ХВП и КИПиА.
Котельные делятся на:
Отопительные, вырабатывающие тепло для отопления, вентиляции и горячего водоснабжения жилых и общественных зданий, а также для промышленных и коммунальных предприятий.
Отопительно-производственные, вырабатывающие тепло для отопления, вентиляции и горячего водоснабжения, а также для технологических целей.
Производственные, вырабатывающие тепло только для технологических целей.
Технологический процесс производства пара: топливо при помощи горелочных устройств поступает в топку котла где сгорает. Воздух необходимый для горения топлива подается в топку дутьевым вентилятором, образовавшиеся дымовые газы отдав часть своего тепла поверхностям нагрева, расположенным в топку (радиоционным) поступают на конвективные поверхности нагрева, охлаждаются и дымососом удаляются в атмосферу газозаборником в дымовую трубу.
Поверхности нагрева в котле- стенки труб. Внутри труб движется вода, снаружи трубы омываются дымовые газами. Через стенки труб происходит теплообмен, газы отдают тепло воде. В верхнем барабане вода кипит и получается насыщенный пар между котлом и дымососом установлен водяной экономайзер (теплообменник, для использования тепла в дымовых газах. Поверхности нагрева называют еще хвостовыми. Вода для питания котлов специально готовится ХВП и подается в верхний барабан питательным насосом. Котельная работающая на жидком топливе специальное мазутное хозяйство.



Параметры рабочего тела
Теплоноситель, получая или отдавая тепловую энергию, изменяет свое состояние.
Например: Вода в паровом котле нагревается, превращается в пар. который имеет определенную температуру и давление. Пар поступает в пароводяной подогреватель, сам охлаждается, превращается в конденсант Температура нагреваемой воды увеличивается, температура пара и конденсата понижается.
Основными параметрами рабочего тела являются температура, давление, удельный объем, плотность.

1.Температура - это степень нагретости тела, определяет направление самопроизвольной передачи тепла от более нагретого к менее нагретому телу (мера средней кинетической энергии молекул вещества).
Передача тепла будет иметь место до того момента пока температуры не станут равными, т. е. наступит температурное равновесие. Температура измеряется в градусах.
Используются две шкалы: международная-Кельвина и практическая Цельсия t °С.
За ноль в этой шкале принята температура плавления льда ,за сто градусов –температура кипения воды при атм. давлении (760 мм рт. ст.).
За начало отсчета в термодинамической шкале температур Кельвина применят абсолютный нуль (низшая теоретически возможная температура, при которой отсутствует движение молекул). Обозначается Т.
1 Кельвин по величине равен 1° шкалы Цельсия
0K=-273,16°С
Температура таяния льда равна 273К . Температура кипения воды равна 373К
Т=t + 273; t = T-273
Температура кипения зависит от давления.
Например, При Ра,c =1,7 кгс/см2. Вода кипит при t =115°С.
2. Давление - эта сила, действующая перпендикулярно на единицу площади поверхности тела.

Давление силы, равной 1Н, равномерно распределенное на поверхности 1м2 принято за единицу давления и равно 1Па (Н/м2) в системе СИ.
В технике применяются более крупные единицы измерения
1кПа=103Па 1МПа=10бПа 1ГПа=109Па
Вне системные единицы измерения давления кгс/м2; кгс/см2.
1 кгс/м2 = 1 мм.в ст =9,8 Па
1 кгс/см2 = 9,8.104 Па ~ 105 Па = 104 кгс/м2
Давление не редко измеряют в физических и технических атмосферах. Физическая атмосфера - среднее давление атмосферного воздуха на уровне моря при t° = 0°С
1атм = 1,01325 .105 Па = 760 мм рт.ст. = 10,33 м вод. ст = 1,0330 мм в. ст. = 1,033 кгс/ см2.
Техническая атмосфера (ат)
1ат = 735 мм рт. ст. = 10 м. в. ст. = 10.000 мм в. ст. = =0,1 МПа= 1 кгс/см2
1 мм в. ст. - сила, равная гидростатическому давлению водяного столба высотой в 1 мм на плоское основание 1мм в. ст = 9,8 Па.
1 мм. рт. ст - сила, равная гидростатическому давлению столба ртути высотой 1 мм на плоское основание. 1 мм рт. ст. = 13,6 мм. в. ст.
В технических характеристиках насосов вместо давления употребляется термин напор.
Единицей измерения напора является м. вод. ст.
Например: Напор создаваемый насосом равен 50 м вод. ст. это значит, он может поднять воду на высоту 50 м.
Давление в закрытых сосудах и трубопроводах различают: избыточное, разрежение (вакуум), абсолютное, атмосферное
Атмосферное давление - среднее давление атмосферного воздуха на уровне моря при t° =0°С и нормальном атмосферном Р =760 мм. рт. ст.
Избыточное давление - давление выше атмосферного (в замкнутом объеме).В котельных под избыточным давлением находятся вода, пар в котлах и трубопроводах. РИЗб. измеряется приборами манометрами.
Разрежение - давление в замкнутых объемах меньше атмосферного (вакуум). Топки и дымоходы котлов находятся под разрежением.Разрежение измеряется приборами тягомерами.
Абсолютное давление - избыточное давление или разрежение с учетом атмосферного давления.
Рабс = Ратм +Ризб
Рабс = Ратм -Рразр

Например: РИ3б в барабане котла ДКВр = 13 кгс/см2; Ргбс = 13 + 1 = = 14 кгс/см2.
Рвак в деаэраторе = 0,3 кгс/см2; Рабс = 1 - 0,3 = 0,7 кгс/см2
В технике принято:
Ратм= 1 кгс/см2 или 1 атмосфера
Для котлов имеются такие виды Р как:
1). Расчетное Р –максимально избыточное давление на котором производится расчет прочность элементов котла.
2). Рабочее – максимально избыточное Р в котле при котором обеспечивается длительная работа котла при нормальных условиях эксплуатации.
3). Разрешенное Р- максимально допустимое Р в котле после технологического осведительствования.
4). Пробное Р- избыточное Р которым производят гидравлические испытания элементов котла на прочность и плотность (техн. освидетельствование)

3. Плотность - отношение массы вещества к его объему.

Обозначение
В практике применяется относительная плотность – отношение плотности данного газа к плотности стандартного вещества (воздуха) при нормальных условиях (t° = 0°С: 760 мм. рт.ст.)
4.Удельный объем - объем занимаемый единицей массы вещества при
0°С и атмосферном давлении 760 мм. рт.ст.

Где V- объем занимаемый массой(м3)
m- масса вещества (кг)
5. Теплота.
Теплота -энергия, которая может передаваться от более нагретого тела к менее нагретому при соприкосновении или излучением.Перенос теплоты от твердого тела (стенки) к обтекающей его жидкости или газу называется теплопередачей.
В системе СИ единицей измерения теплоты и энергии является Джоуль(Дж). Внесистемная единица измерения теплоты - калория (кал.).
1 ккал. = 1000 кал. 1 Мкал= 106кал 1 Гкал. = 109кал

Теплота -энергия, которая может передаваться от более нагретого тела к менее нагретому при соприкосновении или излучением.
В системе СИ единицей измерения теплоты и энергии является Дж. Внесистемная единица измерения теплоты - калория (кал.).
1 ккал. = 1000 кал. 1 Мкал= 106кал 1 Гкал. = 109кал
1 килокалория-это количество теплоты, необходимое для нагревания 1 кг воды на 1°С при нормальном атмосферном давлении.
1 кал. - количество теплоты для нагрева 1 г Н2О на 1°С при
Р =760 мм. рт.ст.
1 кал. =4,19Дж
1 к.к ал. = 4,19 кДж кВт . ч = 860 ккал
Способ передачи теплоты.
Различают, три способа переноса теплоты:
теплопроводность
излучение (радиация)
конвекция
Теплопроводность - перенос теплоты вследствие теплового движения молекул, атомов и свободных электронов, например, в твердых телах, тонких неподвижных слоях жидкости и газа.
Каждое вещество имеет свою теплопроводность она зависит от химического состава, пористости, влажности материала.
Хорошей теплопроводностью обладают металлы, незначительной теплопроводностью обладает воздух. Слабо проводят теплоту пористые тела (асбест, сажа, накипь)
Накипь уменьшает передачу тепла от стенки котла к воде, в результате стенки перегреваются, что может привести к разрыву труб котла. Накипь в 30-50 раз хуже проводит тепло, чем сталь.
Сажа затрудняет передачу тепла от топочных газов к стенке котла, что приводит к перерасходу топлива, снижению выработки пара или горячей воды. Сажа проводит тепло хуже стали в 100 раз.
Количественной характеристикой теплопроводности является коэффициент теплопроводности (X): количество теплоты, передаваемые через единицу поверхности нагрева в единицу времени при разности t в ГС и толщине стенки 1 м.
1 ккал . м/м 2. ч . град = 1,163 вт/м-град (в системе СИ)
Коэффициент теплопроводности (13 EMBED Equation.3 1415 ):
медь - 330 ккал . м/м 2. ч . град
чугун 5 4 ккал . м/м 2. ч . град
сталь -39 ккал . м/м 2. ч . град
асбест - 0,15 ккал . м/м 2. ч . град
сажа - 0,05-0, ккал . м/м 2. ч . град
накипь - 0,07-2 ккал . м/м 2. ч . град
воздух - 0,02 ккал . м/м 2. ч . град
Конвекция - перенос теплоты вследствие перемещения неравномерно нагретых слоев жидкости или газов относительно поверхности какого-либо тела. Различают конвекцию естественную и принудительную.
Естественная конвекция - свободное движение жидкости или газов за счет разности плотностей неравномерно нагретых слоев.
Принудительная конвекция - вынужденное движение жидкости или газов за счет давления или разрежения, создаваемых насосами, дымососами и вентиляторами.
Например: дымовые газы движутся за счет разрежения в топке, создаваемого дымовой трубкой или дымососам, а вода в трубах движется с помощью циркуляционных насосов.
Передача тепла конвекцией характерна только для жидкостей и газов.
Способы увеличения конвективного теплообмена:
Увеличение скорости потока
Турбулизация (завихрение)
Увеличение поверхности нагрева (оребрение)
Увеличение разности температур между греющей и нагреваемой средами
Противоточное движение сред
Излучение (радиация) - передача теплоты от одного тела к другому электромагнитными волнами: происходит превращение тепловой энергии в лучистую и наоборот, лучистой в тепловую.
Например: передача теплоты от факела топлива к поверхности нагрева котла. Радиация - наиболее эффективный способ передачи теплоты, особенно если изучающее тело имеет высокую температуру, а лучи направлены перпендикулярно к нагреваемой поверхности. Для увеличения теплообмена излучением в топках котлов выкладываются специальные щели, горки, форкамеры, которые одновременно являются излучателями теплоты и стабилизаторами горения.
Теплопередача.
Рассмотренные выше 3 вида теплообмена в чистом виде встречаются редко. Практически один вид теплообмена сопровождается другим. В котле присутствуют все три вида теплообмена, который называется сложным теплообменом.


В топке котла:
А) от факела горелки к внешней поверхности труб котла- излучением.
Б) от образующихся дымовых газов к стенке –конвекцией
В)от внешней поверхности стенки трубы к внутренней- теплопроводностью.
Г) от внутренней поверхности стенки трубы к воде, циркуляцией вдоль поверхности – конвекцией.
Основной вид передачи тепла в топке- излучение ,поэтому трубы в топке- радиационные.
В газоходах котла:
Основной вид теплообмена между дымовыми газами и водой конвективный. Излучения нет.
При некотором сгорании топлива образуется сажа, оседающая на наружной поверхности труб. Сажа содержит растворенные примеси, образующие при нагреве твердый осадок, на внутренней поверхности труб. Накипь и сажа обладает низкой теплопроводностью.(накипь в 30-59 раз; сажа – в 100 раз хуже проводит тепло ,чем сталь.).
В результате ухудшается теплообмен между дымовыми газами и водой ,что влияет на работу котла.
Теплоемкость.
Теплоемкостью называется способность тела поглощать теплоту. Для того, чтобы два различных вещества с одинаковой массой нагреть до одинаковой температуры, нужно затратить различное количество теплоты.
Например: на нагревание воды нужно затратить теплоты в 10 раз больше, чем на нагревание до той же температуры такого же количества железа, следовательно, каждое тело обладает своей теплоемкостью. Удельная теплоемкость воды - равна 1 ккал/кг*град. (теплоемкость единица массы).
Удельная теплоемкость водянного пара зависит от температуры и давления, при которых происходит нагрев. Удельная теплоемкость стали равна 0,11 ккал/кг*град, удельная теплоемкость кирпича равна 0,22 ккал/кг*град. Количество тепла, которое необходимо сообщить веществу (телу) для нагрева до определенной температуры определяется:

Q- количество тепла
m- масса тела (кг)
с - удельная теплоемкость [ккал/кг*град.]
t1- начальная температура (°С)
t2- конечная температура (°С).

Водяной пар и его свойства
Водяной пар получают в паровых котлах при постоянном давлении и постоянной температуре. Сначала происходит нагрев воды до температуры кипения(она остается постоянной) или температурой насыщения.. При дальнейшем нагреве кипящая вода превращается в пар и ее температура до полного испарения воды остается постоянной. Кипение есть процесс парообразования во всем объеме жидкости. Испарение - парообразование с поверхности жидкости.
Переход вещества из жидкого состояния в газообразное называется парообразованием, а из газообразного состояния в жидкое конденсацией. Количество теплоты, которое необходимо сообщить воде для превращения ее из жидкого состояния в парообразный при температуре кипения, называется теплотой испарения.
Количество теплоты необходимое для нагрева 1 кг воды на 10 С называется теплоемкостью воды. = 1 ккал/кг.град.

Температура кипения воды зависит от давления (имеются специальные таблицы):
Рабс = 1 кгс/см2 = 1 атм, tк = 100°С
Рабс = 1,7 кгс/см2, tк = 115°С
Рабс = 5 кгс/см2 , tк = 151°С
Рабс =10 кгс/см2 , tк = 179°С
Рабс = 14 кгс/см2, tк = 195°С
При температуре воды в котельных на выходе 150°С и обратной t во-
ды 70°С каждый кг воды переносит 80 ккал теплоты.
В системах пароснабжения 1 кг воды превращенный в пар переносна около 600 ккал теплоты.
Вода практически не сжимается. Наименьший объем занимает при t=+4°С. При t выше и ниже +4°С объем воды увеличивается. Температура, при которой начинается конденсация избыточного кол-ва водяных паров называется t «точки росы».
Различают пар насыщенный и перегретый. При испарении часть молекул вылетает с поверхности жидкости и образуют над ней пар. Если поддерживать температуру жидкости постоянной, т. е. непрерывно подводить к ней теплоту, то число вылетающих молекул будет наростать, при этом из-за хаотичного движения молекул пара, одновременно с образованием пара происходит обратный процесс - конденсация при которой часть молекул пара возвращается в жидкость.
Если испарение происходит в закрытом сосуде, то количество пара будет увеличиваться до тех пор, пока не наступит равновесие, т. е. количество жидкости и пара станет постоянным.
Пар, находящийся в динамическом равновесии со своей жидкостью и имеющий одинаковые с ней температуру и давление, называется насыщенным паром.
Влажным насыщенным паром, называется пар, в котором имеются капельки котловой воды; насыщенный пар, неимеющий капелек воды называется сухим насыщенным паром.
Доля сухого насыщенного пара во влажном паре называется степенью сухости пара (x). При этом влажность пара будет равна 1 - х. Для сухого насыщенного пара х = 1. Если сообщать теплоту сухому насыщенному пару при постоянном давлении, то получается перегретый пар. Температура перегретого пара выше температуры котловой воды. Получают перегретый пар из сухого насыщенного пара в пароперегревателях, которые устанавливаются в газоходах котла.
Применение влажного насыщенного пара не желательно, т. к. при его перемещении по паропроводам возможны гидравлические удары (резкие толчки внутри труб) конденсата, скапливающегося в арматуре, на закруглениях и в пониженных местах паропроводов, а также в паровых насосах. Очень опасно резкое снижение давления в паровом котле до атмосферного которое может произойти в результате аварийного нарушения прочности котла, т. к. температура воды до такого изменения давления была выше 100°С, то избыточное количество тепла расходуется на парообразование, которое происходит практически мгновенно. Количество пара резко возрастает что приводит к мгновенному повышению давления в котле и к серьезным разрушениям. Чем больше объем воды в котле и выше ее температура, тем значительнее последствия таких разрушений. Объем пара в 1700 раз больше объема воды.
Перегретый пар- пар имеющий более высокую температуру, чем насыщенный при том же давлении - влаги не имеет. Перегретый пар получают в специальном устройстве- пароперегревателе, где сухой насыщенный пар нагревается дымовыми газами. В отопительных котельных перегретый пар не используется ,поэтому нет пароперегревателя.
Основные свойства насыщенного пара:
t насыщ. пара = t кип. воды при данном Р
t кип. воды зависит от Рпара в котле
насыщенный пар конденсируется.
Основные свойства перегретого пара:
перегретый пар на конденсируется
t перегретого пара не зависит от давления пара в котле.
( Схема получения пара в паровом котле)(карт на стр 28 не обязательно)

Циркуляция воды в паровом котле
К основным элементам парового котла относятся трубы – экранные и конвективные. Снаружи трубы омываются дымовыми газами, в внутри труб вода которая забирает тепло у дымовых газов, охлаждает стенки труб.
Циркуляцией воды в котле называется непрерывное движение воды по замкнутому контуру, одна часть которого обогревается значительно больше другой.
















В связи с тем, что подъемные трубы (7) обогреваются, то в них находится пароводяная смесь. В опускных трубах находится котловая вода, плотность которой выше плотности пароводяной системы. Чем больше разность плотностей котловой воды и пароводяной смеси, тем интенсивнее естественная циркуляция.
13 EMBED Equation.3 1415
Н - высота паросодержащегося участка рсм- плотность пароводяной смеси
рв- плотность котловой воды
Рд - движущий напор
Контур циркуляции путь по которому совершается круговые движения воды.
Естественная циркуляция воды в паровом котле: верхний барабан котла > опускные трубы > нижний барабан котла (нижний коллектор) > > подъемные трубы (обогреваемые) > верхний барабан котла.
Пар направляется потребителям, котловая вода продолжает циркулировать в котле. Кратность циркуляции: К = G/D
G - количество воды
D - количество пара
К - это отношение количества воды, поступающей в циркуляционный контур за определенный промежуток времени к количеству пара, образовавшегося за этот же период времени.
Для котлов с естественной циркуляцией К = 8 13 EMBED Equation.3 141550
Для котлов с принудительной циркуляцией К = 4 13 EMBED Equation.3 14158.
Принудительная циркуляция делается циркуляционным насосом.

Гидравлические удары.
Гидравлическим ударом называется явление, происходящее в жидкости при резком уменьшении скорости течения. При этом в жидкости возникает колебательный процесс: чередование повышения и понижения давления. Когда текущему по трубопроводу со скоростью 13 EMBED Equation.3 1415 потоку резко преграждается путь (задвижка, кран), то жидкость по всему трубопроводу остановится не сразу. В слоях следующих друг за другом, образуется область повышенного давления, которая в виде ударной волны отразится от преграды со скоростью 13 EMBED Equation.3 1415 в направлении, обратном движению жидкости. Таким образом, меняется направление движения ударной волны несколько раз, пока процесс не прекратится из-за вязкости жидкости.В результате выбивание прокладок, разрушение трубопровода, насосов, и т.д.
Скачок давления
13 EMBED Equation.3 1415
р - плотность жидкости;
13 EMBED Equation.3 1415- скорость потока;
13 EMBED Equation.3 1415- скорость распространения ударной волны, которая близко обычно к скорости распространения звука в данной жидкости.
13 EMBED Equation.3 1415 при гидравлическом ударе достигает значения десятков и даже сотни кгс/см2.
Для предотвращения и ослабления гидравлического удара, устанавливают запорные устройства, которые постепенно преграждают путь движущемуся потоку.
Применение влажного насыщенного пара не желательно, так как при его перемещении по паропроводам возможны гидравлические удары (резкие толчки внутри труб) влаги, скапливающейся в арматуре, на закруглениях и в пониженных местах паропроводов, а также в паровых насосах.
Очень опасно резкое снижение давления в паровом котле до атмосферного, которое может произойти в результате аварийного нарушения прочности котла. Так как температура воды до такого изменения давления была выше 100°С,а температура кипения при атмосферном давлении равна 100°С, то избыточное количество тепла расходуется на парообразование, которое происходит мгновенно. Количество пара резко возрастает, что приводит к мгновенному повышению давления в котле и к серьезным разрушениям. Чем больше объем воды в котле и выше ее температура, тем значительнее последствия таких разрушений.
Действия операторов при возникновении ударов.
Запорную арматуру на трубопроводах и оборудовании закрывают плавно
Перед подачей пара в паропровод необходимо его прогреть, продуть (т.е. открыть дренажи на паропроводе, подать немного в паропровод и удалить холодный конденсат через дренажи канализацию).
Перед включением водогрейного котла открыть задвижку на входе и выходе воды ,убедится в наличии циркуляции через котел
Не допускать повышения температуры воды в теплообменнике выше допускаемой
Центробежный насос следует включать с закрытой задвижкой на выходе (открытой на входе).
При возникновении гидроударов отключить оборудование, сообщить ответственному лицу.








ТЕМА №2

ТОПЛИВО, его сжигание и рациональное использование.


ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ.
Топливом называется вещества способные в процессе горения выделять значительное количество тепловой энергии. По способу получения топливо делится:
естественное (без переработки);
искусственное (после переработки естественного топлива);
топливные отходы:
По агрегатному состоянию:
Твердое;
Жидкое;
Газообразное.
Таблица 1.

Агрегатное состояние
происхождение


естественное
искусственное

твердое
каменный уголь, антрацит, бурый уголь, торф, сланцы, дрова.
каменноугольный кокс, брикеты, угольная пыль, древесный уголь.

жидкое
нефть
мазут, бензин, керосин, диз. топливо, солярное масло.

газообразное
природный газ газовых месторождений, нефтепромысловый (попутный)
коксовый, сланцевый, генераторные, сжиженные углероды

Топливо поступающее для сжигания в топках котлов называется рабочим топливом. Оно характеризуется химическим составом и теплотворной способностью.
Теплота сгорания топлива или теплотворная способность это кол-во тепла выделяемого при полном сгорании 1 кг (нм3) твердого или газообразного топлива.
Q -теплота = [ккал/кг] = [ккал/нм3]
нм3 - нормальный м3
Различают высшую и низшую теплоту сгорания топлива.
13 EMBED Equation.3 1415-высшая (теоретич. понятие) - кол-во теплоты выдел. при полном сгорании топлива с учетом скрытой теплоты парообразования водяных паров.
13 EMBED Equation.3 1415- низшая теплота без учета скрытой теплоты парообраз., (водяные пары удаляются в атмосферу и теплота парообраз. не учитывается).
При расчетах используют13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415дров ~ 3200 ккал/кг
13 EMBED Equation.3 1415кам. угля ~7300 ккал/кг
13 EMBED Equation.3 1415 мaзут ~ 900-12000 кал/кг
. 13 EMBED Equation.3 1415природный газ ~8500 ккал/км3
Условное топливо под которым понимают топливо имеющее 13 EMBED Equation.3 1415 = 7000 ккал/кг. Это удобно для сравнения работы котлоагрегата, сжигающего разные сорта топлива, определения норм расхода, запаса и эконом. Топлива. Для того, что перевести топливо из натурального в условное есть понятие топливный эквивалент.




Элементарный состав рабочего топлива.
Ср + Нр+ Sp+ Ор + Np + Ар + Wp = 100%
рабочая часть негорючая часть (баласт)
Ср - углерод образует в топливе сложное соединение; дрова содержат 50%; углерода; мазут 88%. При полном сгорании 1 кг. выделяется 8100 ккал/кг.
Нр - водород. Содержания Н облегчает воспламенение и сжигания топлива в антраците - 2,5%; в природным газе - 25%. При полном сгорании 1 кг. выделяется 29000 ккал/кг.
Sp - сера, горючая и негорючая, наличие в топливе нежелательно, т. к. при сжигании получаются оксиды серы.
Ор - кислород и Np - азот внутренний баласт топлива, в горении не участвует, уходят с дымовыми газами, содержание в топливе от 0,6 до 1%.
Ар - зола, минеральная часть топлива, твердый негорючий остаток, снижает теплопередачу и КПД котла. В газообразном топливе зола не содержится, в других видах от 5 до 40%
Wp - Влага затрудняет воспламенение топлива. Увеличивает кол-во дымовых газов, приводит к коррозии поверхности нагрева. Содерж. 5 до 70%. При испарении 1 кг. влаги расходуется 539 ккал/кг.
1. Жидкое топливо (мазут)
а. Мазут получают при перегонке сырой нефти.
Элементарный состав:
СР +НР +SP +ОР +NР +АР + Wp = 100%
-84% -10% (0,5+3,5%) 1% 1% 0,3% (-0,5-5%)
горючая часть
Основными компонентами мазута является углеводородные соединения, минеральные примеси, металлоорганические соединения. Минеральные примеси образуют большой осадок. Чем больше в топливе горючих элементов, тем лучше его качество, т. Е. лучше теплота сгорания.
Ценные составляющие Ср (углерод) составляет 85-88% горючей массы 1 кг С-8100ккал. и Нр (водород) ------10-12% горючей массы 2200ккал.
По содержанию серы мазут бывает:
Малосернистый (S до 0,5% --- М-40; Ф-12);
Сернистый (S - 0,5% -2%; М-100; Ф-5);
Высокосернистый (S-2%-3,5%; М-100 В; М-80);

Марки мазута
По ГОСТ след. Марки:
-флотские Ф5,Ф12 – в котельных не используется
-топочные М40(средний), М100(тяжелый)- 2 вида по 7 групп в каждом.
б. Физические свойство мазута.
Теплота сгорания 13 EMBED Equation.3 1415= 900013 EMBED Equation.3 141512000 ккал/кг.
Плотность 13 EMBED Equation.3 1415= 90013 EMBED Equation.3 1415960 кг/м3
13 EMBED Equation.3 1415 относительная мазутов ~ 0,96
13 EMBED Equation.3 1415отн. это отношение 13 EMBED Equation.3 1415маз при t= + 20°С
к 13 EMBED Equation.3 1415водыпри t = + 4°С

С ростом температуры на каждые 10°С плотность мазута уменьшается на 5-6 кг/м3 на 1 тонну (это условие для отстоя воды).
3. вязкость - степень текучести жидкого топлива. Измеряется в градусах вязкости.
Условная вязкость - это отношение времени истечения из вязкозиметра 200 см3 мазута при t° = 50°C к времени истечения такого же количества воды (дисцилированной) при t = +20°С. Обозначение °ВУ - градус условной вязкости. В марке мазута указана условная вязкость: М - 40; условная вязкость 40°ВУ.
Чем больше вязкость тем труднее мазут распылять в форсунках. Вязкость уменьшают подогревом мазута.
Таблица 2

4. t вспышки - способность топлива воспламеняться при соприкосновении с огнем и гореть не менее 5 сек.
Для мазута колеблется от 80-140°С. М-20 = +80°C;
М-40-+tвсп = +100°С.
При разогреве мазута в открытых емкостях, в целях пожар. безопасности t подогрева должно быть на 10°С ниже t вспышки.
t воспламенения - это t при которой нагретый мазут загорается и горит не менее установленного времени, t воспламенения на 10°-40°С выше t вспышки.
t самовоспламенения - это горение паров мазута без источника огня
t=50О-600°С.
t застывания - t при которой уровень мазута в наклоненной под углом 45° пробирке остается неподвижен в течении 1 минуты. t° застывания зависит от состава исходной нефти и содержания парафинов. Чем выше вязкость мазута, тем выше t застывания. Она колеблется от -5 до +36°С.
Ф - 5 -> t3°С
М-40-»t3 = -10оС.
Опасные свойства мазута:
- пожароопасен
- пары мазута в смеси с воздухом взрывоопасны
Пределы взрываемости паров мазута 1.4 -8%
-раздражающие действует на кожу и слизные оболочки человека вызывая возникновения кожных заболеваний
Длительный контакт с мазутом ведет к заболеванию органов дыхания.
По степени воздействия на человека является малоопасным для человека продуктом (4 класс опасности), малотоксичен.



Природный газ.
В котельных используется в основном природный газ. Искусственный газ не используется, т.к. токсичен.
1. Состав природного газа


СН4 + СmНn+ О2 + N2+CО2 + Н2S
а) горючая часть (70%-98%):
СН4- метан
СmНn- тяжелые углероды
б) не горючая часть (2%-10%)
О2- кислород
N2 -азот
CО2 - углекислый газ
Н2S - сероводород (вредный горючий)
2. Свойства природного газа
Плотность
SCH4= 0,72-0,75 кг/м3
Sотн= Sгаза/ Sвозд.=0,72/1,29= 0.55
Природный газ легче воздуха
Теплота сгорания
Qpн= 8550 ккал/м3 Qpв= 9550 ккал/м3

t воспламенения
минимальная t при которых в данных условиях горючая смесь газа и воздуха начинает гореть
Пределы взрываемости – обьемная концентрация метана в смеси с воздухом при котором возможен взрыв. Есть нижний предел и верхний предел взрывоопасности.Для метана пожар 5%-15% пожар.
Опасные свойства газа
- взрывоопасен
-пожароопасен
- имеет удушающие свойства, малотоксичен (4 класс опасности)
-при неполном сгорании образуется токсичный газ (СО- оксид углерода)
- при высоких концентрациях появляются наркотические свойства


Одорнизация природного газа.
Природный газ – газ без запаха, вкуса и цвета.
В случае утечки останется незамеченным, пока не пострадают люди или не произойдет взрыв. Для своевременного обнаружения утечки его одолируют, т.е. придают газу резкий специфический запах.
Одолируют природный гпз после его очистки и осушки. В качестве одоранта применяют вещество- этилмеркантон (С2Н5SН) высокоопасное вещество (2 класс опасности ,токсичен), концентрация 16г на 1000м3 газа. При содержании газа в воздухе помещения = 1% (1/5 нижнего предела взрывоопасности – запах д.б. интенсивный.
Преимущества природного газа (газ топливо) относительно других видов топлива.
1). Низкая себестоимость добычи
2) Дешевизна транспортировки ( не нужен транспорт, склады).
3) высокая теплота сгорания
4) находится с воздухом в одном агрегатном состоянии, что благоприятно для лучшего смешивания и полного сгорания
5) не требует подготовки перед сжиганием, что позволяет лучше организовать и автоматизировать процесс горения
6) улучшение условий труда персонала
7) высокое к КПД котла (нет шлаков значит потерь)
8) экономически более чистое топливо (нет в составе серы)

Основные недостатки: повышенная взрывоопасность и пожаробезопасность что определяет повышенное требование к оборудованию и правил его обслуживания.

Твёрдое топливо

Твёрдое топливо горючие вещества, основной составной частью которых является углерод. К твердому топливу относят каменный уголь и бурые угли, горючие сланцы, торф и древесину. Свойства топлива в значительной степени определяются его химическим составом содержанием углерода, водорода, кислорода, азота и серы.


Состав:
СР +НР +SP +ОР +NР +АР + Wp
Низшая теплота сгорания в пересчете на рабочее топливо QHP, МДж/кг, изменяется в пределах: 8,420,9 для бурых, 17,228,9 для каменных, 23,926,8 для антрацитов.

Бурый уголь- содержит 50-77 % углерода, 20-30 % (иногда до 40 %) влаги и большое кол-во летучих веществ (до 50 %). Имеет черно-бурый или черный цвет, реже бурый.С большой скоростью распространяется получение жидких углеводородных топлив из бурого угля перегонкой. После перегонки остаток годится для получения сажи. Из него извлекают горючий газ, получают углещелочные реагенты и горный воск. воспламеняются. Образуются из бурого угля на глубинах порядка 3 километров.[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]

Каменный уголь - осадочная порода, представляющая собой продукт глубокого разложения остатков растений. По химическому составу каменный уголь представляет смесь высокомолекулярных полициклических ароматических соединений с высокой массовой долей углерода, а также воды и летучих веществ с небольшими количествами минеральных примесей, при сжигании угля образующих золу. Ископаемые угли отличаются друг от друга соотношением слагающих их компонентов, что определяет их теплоту сгорания. Содержание углерода в каменном угле, в зависимости от его сорта, составляет от 75 % до 95 %. Содержат до 12 % влаги (3-4 % внутренней), поэтому имеют более высокую теплоту сгорания по сравнению с бурыми углями. Содержат до 32 % летучих веществ, за счёт чего неплохо воспламеняются. Образуются из бурого угля на глубинах порядка 3 километров.
Антрацит- лучший сорт каменного угля, отличающийся черным цветом, сильным блеском, большой теплотворной способностью,[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] каменный уголь с небольшим кол-вом летучих, в промышленных печах применяется редко. Содержание золы и влаги в антраците меньше, чем в каменном угле. [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
Торф горючее полезное ископаемое; образовано скоплением остатков растений, подвергшихся неполному разложению в условиях болот. Содержит 5060 % углерода. В печах используется исключительно для получения искусственного газообразного топлива.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
Кокс каменноу
·гольный твёрдый пористый продукт серого цвета, получаемый путём коксования каменного угля при температурах 9501100°С без доступа воздуха. Содержит 9698 % С, остальное Н, S, N, O
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]


Горение топлива
Горение - химическая реакция окисления горючих веществ топлива кислородом воздуха, происходящий при высокой t с выделением света, тепла, газообразных продуктов сгорания и очаговых остатков
Для обеспечения процесса горения необходимо:
1. Постоянный подвод топлива и воздуха, а так же хорошее перемешивание топлива и воздуха;
2. Достаточный объем топочного пространства;
Непрерывный отвод продуктов сгорания из топки;
Высокая t факела, не менее 1000 °С;
Газоплотная обмуровка, чтобы не было подсосов воздуха;
Работа по режимной карте, контроль по приборам и визуальный;
автоматика регулирования процесса горения.

Коэффициент избытка воздуха.
Подсчитано, что для полного сгорания:
1кг мазута надо 10,9м3 воздуха(теоретически)
1 м3 газа надо 9,52 м3 воздуха(теоретически)
При сжигании топлива очень важно правильно регулировать поступление воздуха в топку котла.
Если воздуха в топку котла будет поступать мало, то кислорода не будет хватать для полного сгорания топлива, и часть горючих газов, образующихся в топке котла (например, окись углерода СО), и несгоревшие частицы угля будут уноситься с продуктами горения в дымовую трубу. Неполноту сгорания топлива можно заметить по появлению черного дыма из дымовой трубы. Очевидно, что такое сжигание вызывает излишнюю трату топлива.
Чтобы обеспечить полное сгорание кускового топлива, практически приходиться подавать воздуха в топку в несколько раз больше, чем требуется по расчету (например, в полтора раза).
Подсчитано, что для полного сгорания:
1кг мазута надо 10,9м3 воздуха(теоретически)
1 м3 газа надо 9,52 м3 воздуха(теоретически)
Но чрезмерный избыток воздуха в топке котла недопустим, так как много тепла при этом тратится на нагревание излишнего воздуха перед его подачей в топку котла, а также много тепла уносится в дымовую трубу.
Действительное количество воздуха, необходимое для полного сгорания 1 кг топлива, должно быть несколько большим теоретического, так как при практическом сжигании топлива не все количество теоретически необходимого воздуха используется для горения топлива; часть его не участвует в реакции горения в результате недостаточного перемешивания воздуха с топливом, а также из-за того, что воздух не успевает вступить в соприкосновение с углеродом топлива и уходит в газоходы котла в свободном состоянии. Поэтому отношение количества воздуха, действительно подаваемого в топку котла, к теоретически необходимому называют коэффициентом избытка воздуха в топке

·т = Vвд / Vв°,
где Vвд действительный объем воздуха, поданного в топку котла на 1 кг топлива,
      Vв°  теоретический объем воздуха,
тогда
Vвд =
·т
· Vв°     (40)
Коэффициент избытка воздуха зависит от вида сжигаемого топлива, способа его сжигания, конструкции топки котла и принимается на основании опытных данных.

·т=1,05 (газ)

·т=1,15( мазут)
При работе топок всех видов необходимо постоянно наблюдать за исправным ведением топочных процессов по контрольно-измерительным приборам. На экономичность работы котельной установки значительное влияние оказывают потери тепла от химической неполноты сгорания топлива. Величина потерь зависит в основном от количества воздуха, поступающего в топку.
Для поддержания нормального горения нужно подводить воздуха в топку столько, сколько требуется для полного сгорания топлива, что достигается постоянным контролем за составом дымовых газов. Наиболее важно определение содержания в дымовых газах двуокиси и окиси углерода.
В случае неполного сгорания при недостатке воздуха в составе уходящих газов из топки котла будут углеводороды, окись углерода СО, а иногда и чистый водород Н, а при чрезмерном избытке воздуха создаются условия для удаления из топки котла несгоревших летучих горючих веществ и уноса частичек твердого топлива. Поэтому при эксплуатации топки следует сводить неполноту сгорания к возможному минимуму. Как правило, котельный агрегат работает или при полном сгорании, или с незначительной химической неполнотой сгорания.
При присосе холодного воздуха в газоходы котла экономичность его работы снижается, поэтому персонал, обслуживающий котлоагрегат, должен постоянно следить за исправностью обмуровки, плотным закрытием заслонок, дверок, гляделок и пр.
Полное и неполное горение.
Если кислорода достаточно, то все горючие элементы окисляются.
Полное горение: О2 достаточно: газ СН4+О2 » С02+Н2О+Q
Мазут:


При недостаточном количестве кислорода горение будет неполным, получаем продукты недокисления.
Неполное горение: О2 недостаточно.
Газ СН4+О2 » С02+Н2О+СО+С+Н2О+СН4+Q
СО, Сопасные и вредные
Мазут:
+СО+С

СО- окись углерода. При неплотной обмуровки котла может поступать в помещение котельной вызывая отравления. Согласно Правил по газу в помещениях с работающими на газе котлами должны быть установлены стационарные газоанализаторы по метану.
С- чистый углерод (сажа) оседает на поверхностях (трубах) нагрева котла ,обладает низким коэффициентом теплопроводности, поэтому ухудшает теплообмен между дымовыми газами и водой.
В результате:
- t дымовых газов повышается
-расход топлива повышается
- КПД котла уменьшается.
Сажа хорошо горит, поэтому возможны возгорания сажи в дымоходах, а это аварийная остановка котла или всей котельной.
Взрыв.Условия Взрыва.
Взрыв- мгновенное воспламенение воздушной смеси с расширением нагретых газов и высоким давлением, что приводит к разрушению ограждающих конструкций.
Взрыв происходит при одновременном наличии трех условий.
Взрывоопасная концентрация с воздухом
Замкнутый оббьем
Источник зажигания(открытый огонь или сильно нагретый предмет)
Во
·здух  естественная смесь газов (главным образом азота и кислорода  98-99 % в сумме, а также углекислого газа, воды, водорода и пр.) образующая земную атмосферу.
N(азот)- не способствует процессу горения и сам не горит.
О(кислород)- сильный окислитель, способствует горению ,но сам не горит.
Ar He – остальные в реакцию не вступают.
Воздух содержит водяные пары ,поэтому говорят о влажности воздуха.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]  количество влаги, содержащейся в одном кубическом метре воздуха. Из-за малой величины обычно измеряют в г/мі. Но в связи с тем, что при определённой температуре воздуха в нем может максимально содержаться только определённое количество влаги (с увеличением температуры это максимально возможное количество влаги увеличивается, с уменьшением температуры воздуха максимальное возможное количество влаги уменьшается), ввели понятие относительной влажности.
Точка росы - температура, до которой должен охладиться воздух, чтобы содержащийся в нем водяной пар достиг границы насыщения, иными словами, чтобы относительная влажность газа при этом составляла 100%. Дальнейший приток водяного пара или охлаждение воздуха вызывает образование конденсата. При положительных температурах - росы, при отрицательных - инея, льда или снега.
Контроль процесса горения.
1.По цвету и форме факела: визуально ( по цвету дыма для мазута)
При нормальном горении мазута: цвет факела соломенно- желтый, форма- конусообразная, горение заканчивается в топке ,цвет дыма светло- серый.
а) если воздуха мало: цвет факела оранжевый, на конце факела черные полосы (сажа), факел вытягивается попадает в камеру догорания ,дым черно-серый ,черный.
б) при избытке воздуха: факел светло-желтый, почти белый, факел короткий, гудящий, дым белый.
При нормальном горении газа: цвет факела прозрачно-голубой, горение в топке
а) если воздуха мало: пламя желтеет ,коптящее с красными языками, факел длинный.
б) при избытке воздуха: пламя фиолетовое, короткое гудящее.
2. По режимной карте.
Сравнивать показания приборов на котле (Ртоплива, Рвоздуха, разряжение, Р мазута) с указанными в режимной карте.
3.По составу дымовых газов. Берут пробы дымовых газов и определяют содержание в них СО и О2..
СО2 max=11.8%




















ТЕМА №3
КОТЛЫ И КОТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ.
Оборудование для водоподготовки.
Основные показатели качества воды.
Водно-химический режим котельной должен обеспечить работу котла и питательного тракта без повреждения их элементов в следствие отложений накипи и шлама, без повышения относительной щелочности котловой воды до опасных пределов.
Все паровые котлы с естественной и многократной принудительной циркуляцией паропроизводительностью 0,7 т/час и более, все паровые прямо точные котлы независимо от паропроизводительности. а так же все водогрейные котлы должны быть оборудованы установками для докотловой обработки воды.
Показатели качества волы:
1. Прозрачность- содержание взвешенных частиц. Определяется по высоте слоя воды (в см), через который можно видеть шрифт определенных размеров.
Солесодержание - общее количество растворённых веществ. Определяют по массе сухого остатка после выпаривания воды при t = 105-110°С.
Щелочность- количество в воде гидроксильных, кабонатных, и бикарбонатных анионов. В природной воде преобладает бикарбонатная щелочность. Если в котел попадает вода с повышенной щелочностью, возникает эффект вспенивания воды, ухудшается контроль за уровнем воды в паровом: котле, возможен заброс воды в паропровод. При контроле качества котловой воды определяют относительную щелочность.
Бывает:гидратная, карбонатная, бикарбонатная.==общая Щ0
Щ0=Щг+Щк+Щб
Жесткость определяется обшим содержанием солей, кальция и магния.
Различают:
1.Временная жесткость или карбонатная (Ж к).
2.Постоянная жесткость (Ж п).
3.Общая жесткость (Ж о).
Жо=Жв(к)+Жп(нк)
Временная жесткость зависит от содержания в воде бикарбонатов кальция и магния: Са (НСО3)2 и Mg (HCO3)2
Временной жесткость называется потому, что при нагреве воды до t = 70°С и выше идет разложение бикарбонатов, кальция и магния, В результате образуются нерастворимые вещества СаСО3 и MgCO3, которые выпадают в осадок в виде шлама. При t = 70вС: Са (НСО3)2 -> CaCO3 + Н2О + СО2
Mg (НСО3)2-> MgCO3 + СО2+ Н2О
Постоянная жесткость зависит от содержания в воде хлоридов, нитратов и других солей кальция и магния. Эти соли при нагреве воды и ее испарении образуют накипь, которая является плохим проводником тепла и приводит к перерасходу топлива в котле и к разрушению элементов котла в результате перегрева стенок
По содержанию солей кальция и магния вода делится:
Мягкая: Ж о < 3,5 мг-экв/кг
Средней жесткости: Ж о = 3,5-~7 мг-экв/кг
Жесткая: Ж о > 7 мг-экв/кг
Единица измерения жесткости 1 мг-экв/кг соответствует содержанию в 1 кг Н2О 20,04 мг Са2+ или 12,16 мг Mg2+ 1 мг-экв/кг = 1000 мкг-экв/кг
Ж = Са2+ /20,04 + Mg2+/l2,16;
где Са2+ и Mg2+- концентрация в воде катионов кальция и магния, мг/кг.
20,04 и 12,16 - эквивалентные массы кальция и магния.
Например, в реке Неве:
Ж о = 0,792 мг-экв/кг
Ж к = 0,496 мг-экв/кг
Ж п = 0,296 мг-экв/кг
5. Показатель кислотности (рН) характеризует реакцию воды, которая может быть кислой, нейтральной или щелочной.
рН = 7 - нейтральная среда
рН > 7 - щелочная среда
рН < 7 - кислая среда
Если в котельной будет использоваться вода с кислой реакцией (рН> < 7), то будет интенсивная коррозия металлических поверхностей.
Состав и свойства природной воды.
В котельные города вода поступает из городской водопроводной сети. В городскую водопроводную сеть вода поступает из различных природных источников. Природная вода содержит:
Механические примеси: песок, глина, органические вещества, коллоидные примеси.
Химические примеси: различные растворенные химические вещества и соли. Например: MgCl2, Ca(NO3)2, Mg(NO3)2, NaCl, KCL Na2SO4, Са(НСОз):, Mg(HCO3)2 и др.
Растворенные газы: кислород (О2), углекислый газ (СО2), азот (N2:)и др.
Состав и количество примесей зависит от пород, через которые протекает природная вода.
Химически чистая вода (Н2О) представляет собой бесцветную жидкость без запаха и вкуса.
Вода обладает следующими свойствами:
Является хорошим растворителем.
Хорошо смешивается с многими веществами.
Имеет наибольшую теплоемкость с = 1ккал/кг-град = 4,19 кДж/кг-К, поэтому воду используют в котельной в качестве теплоносителя.
Максимальную плотность вода имеет при t = +4°C, р =1 г/см3 = 1000 кг/м3.
Вода превращается в лед t = 0°С при РАТМ = 760 мм рт. ст., плотность рльда=0,92г/см3.
6.Температура кипения воды при. PdTM= 760 мм рт. ст. равно100°С При нагреве вода увеличивается в объеме, объем пара при атмосферном давление в 1670 раз больше объема воды.


Влияние примесей на работу оборудования.
Наличие примесей в питательной воде приводит к осложнениям работы котла накипь и шламообразования и внутренняя коррозия труб и других элементов.
1. Накипь и шлам.
Накипь называют плотные обложения на поверхности нагрева, способные нарушить нормальную работу котла.
Вредные свойства накипи:
накипь обладает низкой теплопроводностью, что приводит к ухудшению теплообмена между дымовыми газами и водой, к повышению t стенок труб котла их перегреву разрыву: накипь толщиной 2-3 мм----увеличение температуры стенок до 800-900 С.
Увеличивается расход топлива: накипь 2-3 мм перераспад топлива2-4%
Под воздействием высокой t накипь разлагается и образует кислоты - что образует коррозии.
Уменьшается сечение труб, что приводит к нарушению циркуляции
Отслаивается накипь, может попадать в пар, что ухудшает его качество.
Шлам - рыхлые отложения, образовавшиеся в воде при его нагревании. Шлам засоряет оборудование, ухудшает циркуляцию воды в котле, кроме того оседает на поверхностях нагрева, уплотняется образуя вторичную накипь.
Коррозия-это самопроизвольное разрушение металлов в результате химического или физико-химического взаимодействия с окружающей средой.
Эрозия- изменение размеров, формы, массы или состояния поверхности изделия или инструмента вследствие разрушения (изнашивания) поверхностного слоя изделия при трении.
Самая распространенная коррозия кислородная.

Способы обработки воды для паровых котлов.

Водно-химический режим (ВХР) котельной и тепловых сетей определяет требования к качеству питательной, котловой воде, пару, к сетевой и подпиточной воде в соответствии с нормируемыми показателями. ВХР должен обеспечивать работу котлов и тепловых сетей без образования накипи, скопления шлама и коррозии.
ВХР определяет способы докотловой и внутрикотловой обработки воды паровых котлов, способы обработки сетевой и подпиточной воды водогрейных котлов и схему водоподготовительной установки. Установлено, что 40% аварий котлов происходит из-за неудовлетворительного водного режима (отложение накипи, коррозия элементов котла). Вода в котельной по назначению делится:
Исходная «сырая» вода- вода из городского водопровода.
Химически очищенная вода- прошедшая через умягчающие фильтры.
Питательная вода- деаэрированная вода, подаваемая в паровые котлы.
Котловая вода- вода, заполняющая объем котла.
Конденсат- вода, образовавшаяся из пара.
Продувная вода- вода, содержащая шлам.
Сетевая вода- вода, циркулирующая в системе теплоснабжения.
Подпиточная вода- вода, подаваемая в теплосеть для подпитки (в теплосети всегда должно поддерживаться заданное давление воды).
Если в котельную поступает вода из городского водопровода, то водоподготовка в котельной состоит из умягчения воды (удаление из воды солей жесткости) и деаэрации (удаление из воды растворимых газов О2 и
СО2).
Если вода- в котельную поступает из природного водоема, то в котельной вода предварительно очищается от механических примесей, взвесей (мельчайших частиц), затем умягчается и деаэрируется. Очистка от механических примесей осуществляется в механических фильтрах, заполненных кварцевым песком, мраморной крошкой, дробленым антрацитом, керамзитом.
Осветление (удаление мельчайших взвешенных частиц, солей железа и кремния)производят с помощью специальных веществ- коагулянтов (сернокислый алюминий Al2(SO4)3, железный купорос Fe SO4-7H2O или сернокислое железо Fe2(SO4)3 с последующим механическим отделением хлопьев.



Устройство и принцип работы натрий-катионитового фильтра.

Докотловое умягчение воды производится в катионитовых фильтрах: натрий-катионитовых (Na - катионитовых) и водород-катионитовых (Н- катионитовых). В котельных средней мощности применяются в основном Na - катионитовые фильтры. В катионитовых установках цри фильтрации воды происходит замена накипеобразующих катионов Са2+ и Mg2+ на катионы Na+. Соли натрия не образуют накипь и при повышении их концентрации в котловой воде выпадают в осадок в виде шлама, который удаляется из нижнего барабана и нижних коллекторов котла периодической продувкой.
Схеме умягчения:
1. Одноступенчатое I NA-катионирование
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
Для получения умягченной воды, используемой для питания водогрейных котлов и подпитки теплосети закрытого типа, применяется следующая схема одноступенчатого NA-катионирования (см. рисунок). Исходной водой при этом является водопроводная или артезианская. После прохождения фильтра вода направляется в деаэратор, в котором происходит удаление агресивных газов. В случае применения этой схемы очистки в обработанной воде остаточная общая жесткость составляет 0,1-0,2 мг-экв/л, свободная углекислота отсутсвует, концентрация свободного кислорода не превышает 20 мкг/л.
2. двухступенчатое II NA-катионирование.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
Подготовка воды на ТЭЦ производится по схеме см рисунок. В этом случае обрабатываемая вода поступает на NA-катионитовый фильтр I ступнеи, в котором происходит удаление основного количества ионов Са и Мд. Оставшиеся катионы жесткости поглощаются фильтром II ступени.
Устройство и принцип работы
Фильтры натрий-катионитные представляют собой вертикальный сосуд из цилиндрической обечайки с приваренными к ней эллиптическими днищами в который частично загружается катионитом или сульфоуглем

А-вход обрабатываемой воды Б-вход соляного раствора В – выход обработанной воды Г-спуск первого фильтрата Д-спуск промывочной воды Е-вход промывочной воды
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]




[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ][ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
Фильтр состоит (см.рисунок) из следующих основных элементов: Корпуса 1 с эллиптическими днищами, ложного дна 2 с колпачками 15, люка для загрузки катионита 19, штуцера для гидровыгрузки 4, фронта трубопроводов 16 и17 с арматурой в виде вентилей 11,12,6,5,7,8,9,10, кранов 14, манометров 13, заглушки 18, люка 20.
Фильтр состоит (см рисунок) из следующих основных элементов:
1.Корпус с эллиптическими днищами
2.Верхнее дренажно распредилительное устройство, далее ВРУ, предназначено для подвода в фильтр и равномерного распределения воды(разбрызгивается вода) или регенерационного раствора, а также для удаления промывочной воды или регенерационного раствора.
Нижнее распределительное устройство- далее НРУ, предназначено для сбора и отвода очищенной воды или регенерационного раствора из фильтра, а также для подвода отмывочной воды или регенерационного раствора. НРУ состоит из коллектора, , распределительных труб и поддерживающего устройства. На распределительные трубы монтируются отводы-опуски различной длины, на концах которых прикручиваются щелевые колпачки с продольными прорезями 0,2-0,5мм, через которые вода удаляется из фильтра.
Порядок работы фильтра
Работа натрий-катионитного фильтра заключается в периодическом осуществлении четырех операций: а). умягчение; б). взрыхление; в). регенерация; г). отмывка.
Фильтр загружается катионитом на 2/3 воды. Перед включением фильтра в работу катионит насыщают катионами Na+, пропуская через него 8-10% раствор поваренной соли. Пространство от фильтра до днища во время работы заполняют водой. Исходная вода подается сверху через распределительное устройство проходит катионит, умягчается и выходит из фильтра Для эффективности ионного обмена умягчающего воду нагревают доЗО-40 С.Ионный обмен можно записать в виде реакций:
Са SO4 + 2Na R -» Са R2 + Na2SO4
где R - условное обозначение катионита.
Mg(NO3)2 + 2NaR -> Mg R2 + 2Na NO3
В процессе катионирования соли жесткости почти полностью удаляются из воды. Остаточная жесткость до 0,015-0,02 мг-экв/кг. Через определенное время работы катионит истощается т.к. теряет способность истощать воду. Чтобы восстановить обменную способность катионита, его обрабатывают поваренной солью. Катиониты Na поваренной соли вытягивают из истощенного катионита ионы Са и Мg.
Удаление из воды коррозионно-активных газов (кислорода, углекислого газа)-ДЕАРАЦИЯ.
Все знают, что в воде содержится воздух, а процесс деаэрации позволяет удалить этот воздух из воды. А для чего же это нужно? Возьмём, к примеру, тепловые сети, наличие в воде кислорода и анионов достаточно серьёзно сокращает их срок службы. Для того чтобы увеличить этот срок, вода, прежде чем попасть в систему, проходит процесс деаэрации, при которой из воды удаляются растворенные газы в частности кислорода (О2) и углекислого газа (СО2), так как они вызывают коррозию металла
а в итоге продлевается срок службы тепловых сетей.
В целом для удаления газов из воды используют два метода:
1. Химический. Этот метод применяется в основном для удаления из воды кислорода. Суть метода в том, что для удаления газа в воду добавляют химическое вещество, а именно гидрадзин. Но так как гидрадзин является токсичным веществом, метод практически не востребован.
2. Термическая деаэрация. При этом методе используют термические деаэраторы. Они позволяют удалять все находящиеся в воде газы, и при этом, не добавляя в содержимое какие либо другие примеси. Именно благодаря этому свойству этот метод является основным в деаэрации.
Деаэраторный бак предназначен для деаэрации питательной и подпиточной воды в котельной и ТЭЦ.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]


По принципу работы термические деаэраторы бывают атмосферные и вакуумные.
Атмосферные работают при Рабс=1.2 кгс/см2 Ризб=0.2 кгс/см2 t=102-104оС
Вакуумные Рабс=0.16-0.5 кгс/см2 Рразр=0.84-0.5 кгс/см2 t=70-90оС.
Атмосферные бывают с колонкой и без колонки. В котельной используют как правило атмосферные деаэраторы.


































































































Дэеэрационная установка  состоит из деаэраторного бака (часто называемого баком-аккумулятором), колонки деаэрационной, гидрозатвора и охладителя выпара. В колонке дырчатые тарелки(4) d=5-8 мм в нижней части колонки перфорированные трубы (5) для подачи пара в колонку. Подача воды и пара осуществляется через регуляторы Рпара (11) уровень воды 13(а). В аккумуляторе бака установлено барботажное устройство для повышения эффекта деаэрации. Это могут быть дырчатый короб, трубы и т.д. На барботажное устройство подается пар(10).
Принцип работы: Вода подлежащая деаэрации поступает в верхнюю часть колонки(13) в коллектор распределитель (3) откуда стекает на тарелки(4) разбивается на мелкие струйки и стекает в аккумуляторный бак. Пар поступает в колонку снизу (9) через распределительную трубу(5) поднимается вверх соприкасается с водой, вода нагревается до кипения. Растворенные газы выделяются из воды вместе с остатком пара, отводятся из колонки (часть в атмосферу(18) часть в охладитель выпара(17). В колонке первая стадия деаэрации, 2 стадия в барбатажном устройстве. Пар подаваемый в барботажное устройство проходит через слой воды ,большая часть пара конденсируется.
Деаэратор без колонки.
Принцип работы: Вода стуями выходит из водораспределителя, нагревается в паровом пространстве бака до t кипения(насыщения): 1ст. деарации здесь происходит удаление основной части газов и конденсации большой части пара, процесс деаэрации завершается на барботажном устройстве. 2ст. деаэрации пар подается только на барботажное устройство, выпар отводится из верхней части бака над водораспределением, выход деаэрированной воды- из нижней части бака .
КАРТИНКА
Предохранительные устройства деаэраторов атмосферного типа (гидрозатворы)
Рис. 4 Принципиальная схема  комбинированного предохранительного устройства. 1 - Переливной гидрозатвор; 2 – подвод пара из деаэратора; 3 – расширительный бачок; 4 – слив воды; 5 – выхлоп в атмосферу; 6 – труба для контроля залива; 7 – подвод химически очищенной воды для заливки; 8  - подвод воды из деаэратора; 9 – гидрозатвор от повышения давления 10- дренаж









Для обеспечения безопасной эксплуатации деаэраторов предусматривается их защита от опасного повышения давления и уровня воды в баке с помощью раздельных предохранительных устройств или комбинированного предохранительного устройства (гидрозатвор), которое должно быть установлено в каждой деаэраторной установке.(обычно комбинированного). Гидрозатвор должен подключаться к подводящему паропроводу между регулирующим клапаном и деаэратором или к паровому пространству деаэраторного бака. Устройство состоит из двух гидрозатворов (см. Рис.4)., один из которых защищает деаэратор от превышения допустимого давления 9 (более короткий), а другой от опасного повышения уровня 1, объединенных в общую гидравлическую систему, и расширительного бака. Расширительный бак 3, служит для накопления объёма воды (при срабатывании устройства), необходимого для автоматической заливки устройства (после устранения нарушения в работе установки), т.е. делает устройство самозаливающимся. Диаметр переливного гидрозатвора определяется в зависимости от максимально возможного расхода воды в деаэратор в аварийных ситуациях. Рсраб=0.4 кгс/см2.



Вакуумный деаэратор.

Термическая дегазация для водогрейных котельных.
В котельной с водогрейными котлами при отсутствии пара применяются вакуумные деаэраторы, в них используются такой же принцип, что и в атмосферных (при t кипения растворимость газов в воде =0)


Схема вакуумной дегазации для водогрейной котельной.
У- расходный бак, 2 - подпиточный насос, 3 - дегазаторный бак, 4 - эжектор, 5 - охладитель выпара (для более устойчивой работы эжектора), б - вода от химволоподготов-ки, 7 - горячая вода от котлов для подогревания воды в баке до оптимальной температуры, 8 - вода на подпитку (к всасывающей линии сетевых насосов), 9 - вода засасывается за счет разряжения в баке.


В качестве греющей среды используется горячая вода из котлов для создания вакуума (Р=0.12-0.2кгс-см2 t=50-60оС)применяются специальные устройства- эжекторы или вакуумные насосы.
Принцип работы: греющая вода поступает в деаэратор попадая в область с Р меньше атмосферного вода вскипает, образующийся пар двигается снизу в верх, а на встречу ему вода через систему тарелокпроисходит процесс деаэрации. Вакуумный деаэратор как правило не имеют запаса воды в своем корпусе.
Внутрикотловая обработка воды.
Внутрикотловая обработка воды применяется для улучшения качества пара (уменьшение солесодержания в паре), уменьшения накипеобразования в котлах высокого давления (Р пара более 16 кгс/см2). Внутрикотловая обработка воды является дополнительной обработкой после катионитовой водоподготовки. Для этого в питательную линию каждого котла специальными дозаторами вводятся реагенты (например: три натрий фосфат- Na3(PO)4-12H2O, каустическая сода - NaOH, кальцинированная сода Nа2СОз и другие).
В результате внутрикотловой обработки воды, например, фосфатированием вместо накипеобразующих остаточных сульфатов кальция и магния, получаются фосфаты кальция и магния, которые выпадают в осадок в виде шлама. Шлам легко удаляется из котла периодической продувкой.
3CaSO4+ 2Na3PO4= Са3(РО4)2 + 3Na2SO4
3MgSO4 + 2Na3PO4 = Mg3(PO4)2 + 3Na2SO4


Продувка паровых котлов.

Для уменьшения концентрации растворенных в котловой воде солей и шлама производят продувку: удаление части котловой воды. Продувка может быть непрерывная и периодическая.
Непрерывная продувка производится постоянно в период работы котла их верхнего барабана, при этом уменьшается солесодержание в верхнем барабане, в частности уменьшается щелочность котловой воды и щелочная коррозия элементов котла.
Вода непрерывной продувки отводится в расширитель (сепаратор), в котором ее давление падает до атмосферного. При этом часть воды испаряется, пар направляется в деаэратор, а горячая вода используется в подогревателе для нагрева воды перед фильтрами.
Несмотря на это, часть тепла продувной воды теряется. Для уменьшения теплопотерь с водой непрерывной продувки в паровых котлах средней мощности используют ступенчатое испарение и непрерывную продувку ведут из солевого отсека. При этом из котла удаляется меньшее количество воды, но с повышенным солесодержанием.
Периодическая продувка предназначена для удаления солей и шлаков из нижних частей котла: нижних коллекторов и нижнего барабана. Периодическая продувка производится по графику через 8-16 часов. Вода периодической продувки поступает в расширитель (барботер) в котором пар отводится в атмосферу, а вода - в канализацию с t не более 60°С.

Непрерывная продувка.
В процессе работы парового котла происходит постоянное испарение котловой воды, при этом концентрация солей в котловой воде постоянно увеличивается ,для уменьшения солесодержания котловой воды производится непрерывная продувка, отвод воды осуществляется из участков с максимальным солесодержанием, как правило из верхнего барабана при одноступенчатом испарении, и из солевого при 2х ступенчатом испарении. Режим продувки и качество котловой воды устанавливается специальными теплотехническими испытаниями. Величину непрерывной продувки контролируют аппаратчики ХВО в зависимости от анализа котловой воды. Вода непрерывной продувки отводится в аппарат названный сепаратором непрерывной продувки, в нем происходит отделение пара от воды, пар отводится в деаэратор или в атмосферу ,вода поступает в водяной оббьем нагревателя после чего сбрасывается в канализацию. Подогреватель – охладитель непрерывной продувки как правило подогревает воду идущую на ХВО.

Переодическая продувка.
Предназначена для удаления шлама из котла производится из нижних точек котла где вода наиболее насыщенна шламом, производится кратковременно, но с большим сбросом котловой воды. Переодичность этой продувки устанавливается инструкцией, режимной картой котла и записью аппаратчиков ХВО в сменном журнале на основании анализов. Продувка котла производной инструкции. Время продувки из одной точки не более 30 сек. Включая время закрытия и открытия арматуры, чтобы не было упуска воды. Вода переодической продувки открывается через барботер в канализацию. Барботер- для охлаждения воды.
С продувкой теряется значительное количество теплоты, поэтому продувку необходимо снижать, одним наиболее эффективным методом снижения продувки является ступенчатое испарение.
Порядок периодической продувки из нижних точек котла (нижнего барабана, нижних коллекторов) для удаления шлама:
Убедиться в достаточном запасе воды в питательном деаэраторе.
Продуть водоуказательные приборы.
Проверить внешним осмотром и на ощупь герметичность закрытия продувочной арматуры.
Проверить отключение котлов, находящихся в ремонте от общей продувочной линии.
Поднять уровень котловой воды на 2/3 водоуказательного прибора.
При продувке уровень котловой воды поддерживать не ниже среднего (рабочего) уровня.
Продувка производится поочередно из каждой нижней точки котла.
Открыть полностью 2-й по ходу вентиль продувочной линии, а затем 1-й и произвести продувку. Закрытие вентилей в обратном порядке: сначала закрывают 1-й вентиль, затем 2-ой.
Продувка из одной точки проводится не более 30 сек., включая время открытия и закрытия продувочной арматуры. Время продувки указывается в производственной инструкции котельной. Продувка из нижнего барабана допускается в течении 45-60 сек.
10. Запрещается продувка из 2-х и более точек одновременно.
При появлении гидроударов продувку следует прекратить и возобновить после окончания гидроударов.
По окончанию продувки необходимо сделать запись в сменном журнале. Через некоторое время проверить на ощупь герметичность закрытия продувочной арматуры.
Периодическая продувка производится через определенные промежутки времени, кратковременно, ко с большим сбросом котловой воды. Продувка осуществляется на основании письменного распоряжения аппаратчика ХВО с записью в сменном журнале и проводится двумя операторами: один следит за уровнем котловой воды по водоуказательным приборам, второй производит продувку.

Схема продувки котла ДКВр 20/13.
КАРТИНКА.


Ступенчатое испарение.
Метод повышения чистоты пара, вырабатываемого барабанным паровым котлом, путём искусственного, распределения солей и иных примесей в котловой воде. Метод ступенчатого испарения основан на создании повышенной концентрации примесей в той части котла, откуда ведётся продувка, и пониженной в той части, где вырабатывается основное количество пара и откуда он уходит в Пароперегреватель. Водяной объём котла при С. И. разделяется перегородками на несколько отсеков. Питательная вода непрерывно подаётся в отсек 1-й ступени; благодаря наличию разности уровней между смежными отсеками котловая вода 1-й ступени перетекает через отверстия в перегородке в отсеки 2-й ступени, являясь для них питательной водой, и т. д. Солесодержание котловой воды увеличивается в каждой последующей ступени испарения; непрерывная Продувка котла ведётся из последней ступени. Обычно применяется двухступенчатое или трёхступенчатое (рис.) испарение, причём иногда солевые отсеки выполняются в виде выносных циклонов.

[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
 Схема ступенчатого испарения котла: а внутрибарабанного двухступенчатого; б трёхступенчатого с выносным циклоном; 1 чистый отсек (1-я ступень испарения); 2 переток котловой воды; 3 солевой отсек (2-я ступень испарения); 4 циклон (3-я ступень испарения).


Сепарация пара.
В процессе парообразования капельки котловой воды попадают в пар. Такой пар называется влажным паром. Использовать такой пар нельзя, так как возможны гидроудара в паропроводах и паропотребляющих установках. Для осушения пара в котле используются специальные устройства - сепараторы.
По устройству принципу действия сепарационные устройства делятся:
гравитационные
инерционные
центробежные.
Гравитационный сепаратор выполнен в виде дырчатого листа с отверстиями диаметром 6 мм, расположенного под углом к зеркалу испарения в верхнем барабане котла. Принцип действия сепаратора основан на снижении скорости пара (снижении кинетической энергии пара), в результате капельки котловой воды остаются на сепараторе и по наклонной плоскости стекают на зеркало испарения, а сухой насыщенный пар направляется в паропровод. Для дополнительного гашения скорости пара у подъемных циркуляционных труб устанавливаются отбойные щитки или козырьки.
Инерционные сепараторы выполнены в виде жалюзийных решеток, расположенных у выхода пара из котла.
При прохождении влажного насыщенного пара по изогнутым каналам жалюзийной решетки вода, обладающая большей инерционностью прижимается к стенкам каналов и стекает на зеркало испарения, а осушенный пар направляется к паропроводу.
Центробежные сепараторы - циклоны в виде вертикальных цилиндрических устройств, в которые пароводяная смесь поступает по касательной к внутренней стенке корпуса циклона. При этом за счет большой скорости пароводяной смеси возникает центробежная сила. Вода обладающая большей массой прижимается к стенке корпуса и стекает вниз, а пар направляется вверх. Применяются циклоны внутрибарабанные и выносные.
В котлах для лучшего осушения пара применяется комбинированная сепарация (устанавливается два вида сепараторов).





1.2.2. КОТЛЫ И ПАРОВЫЕ И ВОДОГРЕЙНЫЕ, ХВОСТОВЫЕ ПОВЕРХНОСТИ НАГРЕВА, ГАРНИТУРА КОТЛОВ.
13 FORMTEXT 1415
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОТЛОВ.
Котельная установка - комплекс устройств, обеспечивающих получение водяного пара или горячей воды за счет теплоты сжигаемого топлива.
Состоит из котельного агрегата и вспомогательного оборудования.
Основной элемент котельного агрегата - котел (паровой или водогрейный).
Котел состоит из топки и обогреваемых элементов - системы труб, образующих поверхность нагрева. Трубы присоединены к барабанам или коллекторам. Котел может иметь пароперегреватель, экономайзер, воздухоподогреватель. Котел имеет каркас, обмуровку, тепловую изоляцию, обшивку.
Вспомогательное оборудование котельной установки: дымосос, вентилятор, топливоприготовительные устройства, арматура, гарнитура, КИПиА, водоподготовительное оборудование, дымовая труба.
Котельные установки делятся:
Энергетические - снабжение паром турбин.
Производственные - технологические нужды.
Отопительные - теплоснабжение зданий.
Производственно-отопитель
·ные.
КЛАССИФИКАЦИЯ КОТЛОВ
I. По теплоносителю:
паровые для получения пара с давлением выше атмосферного, используемого вне самого котла;
водогрейные для нагрева воды, находящихся под давлением выше атмосферного, используемого вне самого котла; И. По мощности:
1. малой мощности:
паровые до 20 Г/ч
водогрейные до 10 Гкал/ч.
2. Средней мощности:
паровые - 35-75 Г/ч
водогрейные - до 50 Гкал/ч
3. Высокой мощности:
паровые - более 100 Г/ч
водогрейные более 50 Гкал/ч. III.По давлению:

низкое давление до 23 кгс/см2
среднее давление до 39 кгс/см2
высокое давление до 140 кгс/см2
сверхкритическое более 250 кгс/см2
IV. По материалу:
- стальные -чугунные
V. По устройству топки:
слоевая топка
камерная топка
VI. По перемещению воды и дымовых газов.
водотрубные
газотрубные
водогазотрубные.
VII По компоновке:
- горизонтальные
- башенные
- П-образные



7. . По циркуляционному контуру.
- контур "Д"
- контур "А"










- контур "О"















ПАРОВОЙКОТЕЛ

Вертикально водотрубный котел.











ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА. БАРАБАННОГО ПАРОВОГО КОТЛА
верхний барабан
нижний барабан
коллектор
опускные (рециркуляционные) трубы.
подъемные (экранные) трубы
конвективные трубы
обдувочный аппарат
паропровод
питательный трубопровод
10. паропровод для подачи пара к обдувочному аппарату.


Основные элементы котлов:
1. Топка - устройство для сжигания топлива и передачи полученного при этом тепла теплоносителю(вода). Который нагревается в поверхностях нагрева, покрывающих стены топки.
2. Поверхность нагрева- элементы котла, в которых происходит передача тепла от факела и продуктов сгорания теплоносителю.
Радиоционная и конвективная поверхность нагрева котла.
Радиоционными наз экраны находится в топке котла (подъемными трубами).
конвективные-(конвективная поверхность нагрева котла) вне топки
рециркуляционные трубы- обеспечивают подвод воды из верхнего барабана к нижнему барабану или нижним коллекторам котла.
3. барабаны
Верхний барабан- предназначен для формирования пара и обеспечения надежной циркуляции воды. Для осушения насыщенного пара в верхнем барабане установлено сепарационное устройство.
Нижний барабан- для создания запаса воды, обеспечение циркуляции, для отстоя и удаления шлама(продувки).
4.коллекторы
коллекторы- обеспечивают естественную циркуляцию воды в котле
5. экономайзер устройство, обогреваемое продуктами сгорания
топлива и предназначенное для прогрева или частичного испарения воды,поступающей в паровой котел.
6. пароперегреватель- устройство, предназначенное для повышения температуры пара выше температуры насыщения, соответствующей давлению в котле. Пароперегреватель располагается в первом по ходу газов газоходе конвективного пучка. Представляет собой змеевик из труб Д = 32x3 мм.
Предназначен для получения перегретого пара. В пароперегреватель поступает сухой насыщенный пар из верхнего барабана котла.
7.каркас с лестницами и площадками для обслуживания
каркас- металлическая конструкция на которой, монтируется элементы котла
8. обмуровка
обмуровка- стены топочной камеры и газоходов изолирующие элементы котла от внешней среды. Обмуровка со стороны топки (внутренняя называется футеровка)
9. газоходы
газоходы- предназначены для удаления продуктов сгорания из топки. Присоединяются к общему газоходу котельной(боров), канал в который поступают газы со всех котлов который присоединяется к дымовой трубе.
10.арматура
Арматура называют приборы и устройства, которые обеспечивают безопасную и безаварийную работу котлов и котельного оборудования.
Запорная арматура: вид трубопроводной арматуры, предназначенный для перекрытия потока среды.
главная паровая задвижка(ГПЗ), задвижки, краны на трубопроводных котлах
вентили на спускных, продувочных трубопроводах, обдувочном аппарате, питательном трубопроводе.

Предохранительная (защитная) арматура:для автоматической защиты оборудования и трубопроводов от недопустимого превышения давления
1. рычажно-грузовой или пружинный предохранительный клапан (не менее 2-х).
2.обратные клапаны на питательных трубопроводах.
3.Лекгоплавкие пробки-необходимы для создания предохранительных систем ( легкоплавкие пробки) и могут быть использованы как припои. По нижней образующей верхних барабанов всех котлов устанавливаются две легкоплавкие пробки, предназначенные для предупреждения перегрева стенок барабана под давлением. Сплав металла, которым заливают пробки, начинает плавиться при упуске воды из барабана и повышении температуры его стенки до 280 - 320 С. Шум пароводяной смеси, выходящий через образующееся в пробке отверстие при расплавлении сплава, является сигналом персоналу для принятия экстренных мер к остановке котла. Колебания температуры плавления сплава допускаются в пределах 240 - 310 С.
Контрольная арматура: служит для установления наличия среды и уровня жидкости
1. водоуказательные приборы Не менее 2-х прямого действия (подсоединены непосредственно к верхнему барабану.) При необходимости устанавливается сниженный, указатель уровня. Предназначены для контроля за уровнем воды (по принципу сообщающихся сосудов)..

11. гарнитура устройства, которые предназначены для обслуживания дымового тракта котла и защиты обмуровки от разрушения при взрыве.
заслонки, шиберы- для регулирования тяги дутья
лазы, лючки, гляделки для контроля за процессом горения, состоянием труб, футеровки, выполнения ремонтных работ.
Обдувочное устройство предназначено для удаления с труб конвективного пучка и труб экономайзера налетов сажи. Представляет собой трубу с соплами диаметром d= 5-8мм на который подается пар с P7-10кгс/см2. Труба вращается электродвигателем (может быть вручную) ,пар поступает в межтрубное пространство под ее напором, отложение сажи разрушается.


Взрывные предохранительные клапаны. - искусственно ослабленное место в обмуровке котла и газоходах. Предохраняют обмуровку от разрушения при взрывах в топке и газоходах.
Реперы- указатели перемещений элементов котла, при тепловом расширении. Контроль производится при растопке. Металлический стержень один конец которого крепится к элементу (барабан, коолектор) второй указывает шкале перемещение в мм (ДКВр 10 нижний барабан на 6 мм, коллектор 2 мм.


ПАРОВЫЕ КОТЛЫ ТИПА ДКВР
Выпускаются Бийским котельным заводом. ДКВР - двухбарабанный котел, водотрубный, реконструированный с естественной циркуляцией. Например: ДКВР-10-13-250 ДКВР-10-23-370 ДКВР-10-39-440
10 - паропроизводительность, т/ч
13(23, 39) - избыточное давление, кгс/см2 250(370, 440) - температура перегретого пара, °С, если есть
пароперегреватель .
Выпускаются котлы ДКВР следующей производительности: ДКВР-2,5-13, ДКВР-4-13, ДКВР-6,5-13,
ДКВР-10-13, ДКВР-20-13.
Барабаны изготовлены из низколегированной стали 16ГС, диаметром 1000 мм. Толщина стенки барабана зависит от давления. При Р = 13 кгс/см2, 5=13 мм, при Р = 23 кгс/см2, = 20 мм. На нижней образующей верхнего барабана установлены 2 лекгоплавкие пробки. Трубы экранов и конвективного пучка изогнуты с R = 400 мм. Это позволяет применять шарошки для механической очистки внутренней поверхности труб от накипи.
Краткая техническая характеристика котлов ДКВр производительностью от 2.5 до 20 т пара в час.
Подразделяются:
на три конструктивные схемы. I. ДКВР паропроизводительностью -
до 10т/ч.
11. ДКВР-10 т/ч
Ш. ДКВР - 20 т/ч.
Коллекторы имеют Д = 219x8 мм (Р = 13 кгс/см2),
Д = 219х 10 мм (Р = 23 кгс/см2),
Трубы и коллекторы изготовлены из углеродистой стали марок 10 и 20. Конвективные трубы Д = 51x2,5 мм.
Нижние трубы и нижний барабан имеют подвижные опоры для компенсации температурного расширения. В местах установки скользящих опор на барабане и коллекторах привариваются реперы: заостренный изогнутый под прямым углом стержень- указатель теплового удлинения. Под ним укреплена рамка с сеткой, имеющей ячейки 1x1 мм. В инструкции указывается величина допустимого расширения. Указатель не должен выходить за пределы рамки.
Боковые коллекторы замурованы в стенку. Фронтовой и задний коллекторы вынесены за пределы топки.
На котлах устанавливаются не менее 2-х рычажно-грузовых клапана, 2 рычажно-грузозых клапана установлены на экономайзере.
















КОТЕЛ ДКВр 10-13.

коллектор бокового экрана
опускная труба бокового экрана(необогреваемые)
коллектор фронтового экрана
продувка переодическая
фронтовой экран
опускные и подъемные трубы фронтового экрана
указатели уровня воды
главный котловой манометр
подвод питательной воды
предохранительный клапан(пружинный клапан или грузовой)
главный парозапорный вентиль(задвижка ( ГПЗ))
паропровод подачи пара на собственные нужды
верхний барабан
трубы конвективного пучка (опускные и подьемные ))конвективные трубы) опускными трубами будут, последние трубы конвективного пучка по ходу дымовых газов (tра дымовых газов меньш)е, подьемные- первые.
нижний барабан
перепускные трубы(3 шт)
трубы заднего экрана( задний экран)
коллектор заднего экрана
боковой экран (экранные трубы)
горелка

лаз
лючки
воздушник
непрерывная продувка
камера догорания
топка
шамотная перегородка
шамотная перегородка
чугунная перегородка.
к экономайзеру
и 33 –1 и 2 газоход

1 - верхний барабан
17 - воздушник

2 - опускные и подъемные трубы конвективного пучка
18 - ввод химреагентов

3 - нижний барабан поднят на 2.5м
19 - ввод питательной воды (рабочий и резервный)

4 - перепускные трубы (3 шт)
20 - главный парозапорный вентиль (или задвижка);

5 - коллектор заднего экрана
21 - предохранительный клапан (пружинный или рычажно-грузовой)

6 - трубы заднего экрана (подъемные)
22 - паропровод подачи пара на собственные нужды

7 - опускные трубы (необогреваемые)(боковые)
23 - общий паропровод собственных нужд котла;

8 - перепускная труба бокового экрана
24 - обдувочный аппарат;

9 - боковой коллектор
25 - обмуровка;(изоляция)

10 - экранные трубы
26 – торкрет;

11 - опускные трубы фронтового экрана
27 - легкоплавкие пробки (сплав 90% свинец, 10% олово; tnл>300 С);

12 - фронтовой коллектор
28 - непрерывная продувка

13 - подъёмные трубы фронтового экрана
29 - периодическая продувка

14 - лаз
30 - трубопровод для спуска воды из котла

15 - указатель уровня воды
31 - паропровод для прогрева нижнего барабана.

16-маномегр (измеряет избыточное давление пара???)



торкрет- изоляция верхнего барабана со стороны топки выполнено из фасонного (шамотного) кирпича.
Кратко:
Паровой.
ДКВр 10-13 двухбарабанный котел вертикально-водотрубный реконструированный, паропроизводительность - 10 т/ч, избыточное давление пара - 13 кгс/см2.
Типа Е естественная циркуляция воды в котле. За счёт разности плотностей воды в опускных трубах, пароводяной смеси - в подъёмныx трубах котла.
Основные элементы: топка, 2 барабана, 4 коллектора, система труб. Топка камерного типа, экранирована; барабаны: верхний;L=6325мм, d=l000мм, 13 EMBED Equation.3 1415=1Змм; и нижний-L=3000мм, d= 1000мм, 13 EMBED Equation.3 1415=1Змм;Коллекторы: фронтовой, задний, 2 боковых левый, правый; трубная система: конвективный пучок (трубы между верхним и нижним барабанами, трубы в барабаны вальцованы), опускные, подъёмные трубы (между верхним барабаном и коллекторами), пререпускные (между нижним барабаном и боковыми, задним коллекторами).
Топочных экранов 4:фронтовой, задний, 2боковых - левый, правый.Образуются экраны экранными трубами (они же подъёмные трубы в контурах циркуляции воды), соединяющими верхний барабан и коллекторы (вальцовка, сварка).
Одна ступень испарения. Непрерывная продувка ведётся нижнего барабана (на старых котла выпуска до 1985 года была с верхнего барабана). Периодическая - со всех нижних точек котла (4 коллектора -+нижний барабан, всего 5 точек продувки).
5 контуров циркуляции воды в котле: конвективный пучок, фронтовой контур (экран), задний, 2 боковых - левый, правый.
Движение дымовых газов горизонтальное с поворотами. Повороты создаются установкой 3-х перегородок- 2-х кирпичных: шамотной стенки и шамотной(кирпичная) перегородки и одной металлической: чугунной перегородки.
9. Обдувка конвективного пучка, аппарат расположен на задней стенке котла с ручным или электроприводом.
10.Обмуровка обычно кирпичная, тяжелая, отдельно стоящая.
11 .КПД котла: на газе - 92%; на мазуте – 80-88%


Подробно:
КОНСТРУКТИВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОТЛОВ ТИПА ДКВР-10-13

Внутренний диаметр верхнего и нижнего барабанов
1000 мм

Толщина стенки барабанов
13 мм

Длина цилиндрической части: (верхней)
6310 мм

нижнего барабана
3000 мм

Диаметры:


передних опускных труб
159x4,5 мм

экранных и кипятильных труб
51x2,5 мм

КПД котла:


газ
91,8%

мазут
89%

Количество конвективных труб
508 Д51x2,5 мм


ст.10, ст.20

Диаметр нижних коллекторов
219x8 мм

Шаг между трубами заднего и фронтового экранов
130 мм

Шаг между трубами боковых экранов
80 мм

Соединение труб методом вальцовки

1)до 2) после
Угол 11-12 0 h=9-15 мм
h- высота
Вальцовка обеспечивает герметичность соединения трубы с барабаном котла не нарушая структуры и стенку барабана.
ЦИРКУЛЯЦИОННЫЕ КОНТУРЫ ДКВР-10-13
Котел имеет одноступенчатую схему испарения, 5 циркуляционных контуров: конвективный пучок, два боковых экрана, задний и фронтовой экраны.
1. Конвективный пучок:
верхний барабан ~> опускные трубы конв. пучка -» нижний барабан -> подъемные трубы конв. пучка -> верхний барабан.
2. Задний экран:
нижний барабан -> перепускные трубы -> коллектор заднего экрана > подъемные трубы заднего экрана -> верхний барабан.
3. Два боковых экрана: боковой экран:
нижний барабан -> перепускная труба и опускная труба из верхнего барабана > коллектор бокового экрана -> подъемные трубы бокового экрана -> верхний барабан
.Фронтовой экран
верхний барабан -> опускные трубы фронтового экрана -> коллектор фронтового экрана > подъемные трубы фронтового экрана -> верхний барабан.
ДВИЖЕНИЕ ДЫМОВЫХ ГАЗОВ ДКВР-10-13
Выход дымовых газов из топки справа вверху, из котла - в верхнем левом углу.
Обмуровка тяжелая:
Слой шамотного кирпича
Слой красного кирпича - толщина 2,5 кирпича.
Для обеспечения равномерного обогрева экранных труб при розжиге котла вначале включается левая горелка, затем правая.
При выключении - левая горелка выключается последней.






















[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]

топочная камера
верхний барабан;
манометр;
предохранительный клапан;
питательные трубопроводы;
сепарационное устройство;
легкоплавкая пробка;
камера догорания;
перегородка;
кипятильный пучок труб;
трубопровод непрерывной продувки;
обдувочное устройство;
нижний барабан;
трубопровод периодической продувки;
кирпичная стенка;
коллектор.
КОНСТРУКЦИЯ КОТЛОВ ДКВР-2,5 ДКВР-4, ДКВР-6,5
Оба барабана диаметром 1000 мм. Боковые топочные экраны и конвективный пучок из труб 51x2,5 мм. В барабаны трубы ввальцованы, к коллекторам приварены.
Верхний: барабан соединен с коллекторами экранных труб двумя отпускными трубами Д = 127мм, которые размещены в передней Стенке обмуровки котла. Одновременно эти трубы служат опорой верхнего барабана.
Нижний барабан соединен с коллекторами экранных труб перепускными трубами Д = 76мм.
Трубы боковых экранов имеют шаг 80 мм.





















верхний барабан (1000 мм)
нижний барабан (Д = 1000мм)
коллекторы боковых экранов (два) Д = 219мм.
4.опускные (слабообогреваемые) трубы конвективного пучка(51х2,5мм)
подъемные трубы конвективного пучка(51x2,5 мм).
обдувочный аппарат
экранные трубы Д = 51x2,5 мм
обмуровка
опускные трубы Д= 127 мм.

паропровод
перепускная труба (для улучшения питания коллекторов водой).
шамотная перегородка с окном в правом верхнем углу для про хода дымовых газов.
ЦИРКУЛЯЦИОННЫЕ КОНТУРЫ
Один конвективный и два боковых экрана контура
I. Конвективный контур:
- верхний барабан > слабообогреваемые трубы конвективного пучка -> нижний барабан -> подъемные трубы конвективного пучка -> верхний барабан
II. верхний барабан -> отпускные трубы -> коллектор бокового экрана -> экранные трубы -> верхний барабан.
III. циркуляция во втором боковом экране аналогично.
Для устранения затягивания пламени в конвективный пучок и уменьшения химнедожога топочная камера разделена на две топочные части шамотной перегородкой; топку и камеру догорания. В конвективном газоходе две перегородки: шамотная и чугунная.

Выносные циклоны.

Циклон- относится к классу центробежных сепараторов пара, расположенных вне барабана парового котла. вертикально стальной цилиндр в водяной обьем которого поступает вода из нижнего барабана котла.
В паровой обьем поступает пароводяная смесь из верхнего бокового коллектора за счет перегородки образуются центробежные силы вода отбрасывается к стенкам ( потом стекает вниз) циклолона, а пар по центральной части поступает вверх разделяющие воду и пар. Вода стекает вниз, пар поднимается вверх (1 ступень сепарации) далее пар проходит через сепаратор верхней части циклона ((дырчатый металлический лист) перфорированный лист-сепаратор) – 2 ступень отделения пара от воды,после чего пар отводится в верхний барабан.
Циклоны имеют воздушники, ВУП, манометры, лючки, трубопроводы продувки.
В нижней части - ребро - для предотовращения образования воронки, при входе пароводяной смеси.




















КОТЕЛ ДКВР 20-13



















А. Конвективный пучок: 1-2-3-2-1 20-трубы рециркуляции; (для уст. циркул.)
1- верхний барабан; Д.Е. Контуры циркуляции II ступени испаре-
2 - опускные и подъемные трубы конвек- ния: 1-2-3-21-26-22-23-24-25-26-28-1 тивного пучка; 21 - перепускная труба;
- нижний барабан; 22 - опускные трубы; Б. Задний экран: 1-2-3-4-5-6-7-8-1 23 - подъёмные трубы;
- перепускная труба заднего экрана; 24 - нижний коллектор;
- нижний коллектор заднего экрана; 25 - верхний коллектор;
6 - подъемные трубы заднего экрана; 26 - циклон;
7- верхний коллектор заднего экрана; 27 - отводящие трубы;
8- отводящие трубы заднего экрана; 28 - пароотводящие трубы; В. Боковые экраны I ступени испарения 29 - перепускная труба
(2шт.): 1-2-3-9-10-11-12-14-1 30 -трубы рециркуляции;
9 -перепускные трубы бокового экрана;
10 - нижний коллектор бокового экрана; 31 - непрерывная продувка;
I1 - подъемные трубы бокового экрана; 32 - периодическая продувка (9 точек);
- верхний коллектор бокового экрана; 33 - воздушник с циклона;
-трубы рециркуляции (для устойчивой 34 -ввод питательной воды в верхний 6apа- рециркуляции); бан котла (2 шт.);
14 - отводящие трубы бокового экрана; 35 - предохранительные пружинные клапаны Г.Фронтовой экран 1-15-16-17-18-19-1
15 - опускные трубы фронтового экрана; 36 - пар в общий паровой коллектор с ГПЗ
16 - нижний коллектор фронтового экрана; 37 - т\п ввода хим. реагентов;
1 7 - подъемные трубы фронтового экрана; 38 - пар на собственные нужды.
18 - верхний коллектор фронтового экрана; 39- фестон
19-отводящие трубы 40-выход пара

Котел ДКВр20\13
Двухбарабанный котел вертикально-водотрубный реконструированный
паророизводительностью 20т\ч и избыточным давлением 13 кгс\см2. Изготавливается Бийским котельным заводом.
Типа Е естественная циркуляция воды в котле за счет разности плотностей пароводяной смеси в подъемных трубах и воды в опускных трубах.
Основные элементы: два барабана, 6 пар коллекторов, топка камерного типа, два циклона,
система труб.
2 барабана: верхний и нижний, одной длины-4500мм, диаметр -1000мм, толщина стенок 13мм, сталь 16ГС, соединяются трубами конвективного пучка, трубы в барабаны ввальцованы.
Коллекторы - парные, верхние и нижние: фронтовые, задние, 2 боковых 1-ой ступени испарения левые и правые, 2 боковых 2 ступени испарения левые и правые (всего - 12).
Топка камерного типа, полностью экранирована (кроме пода). Топочных экранов 5: фронтовой, задний, 2 боковых-левый и правый (все боковые трубы - 1 и 2 ступеней испарения), потолочный образуется боковыми трубами, через ряд, соединяющими нижние коллекторы экрана одной стороны с верхними коллекторами экрана другой стороны). Остальные экраны (ф,з,б) образуются прямыми трубами, соединяющими верхние и нижние парные коллекторы.
2. ступени испарения. К первой ступени относятся: фронтовой экран, задний, боковые левый и
правый, ближе к барабанам котла. Ко 2 ступени: боковые экраны, ближе к фронту котла, работают с выносными циклонами. Двухступенчатое испарение эффективный способ уменьшения потерь котловой воды с продувкой. Котел по воде как бы делится на две части - солевой и чистый отсеки. В солевом отсеке солесодержание котловой воды в 5-6 раз больше, чем в чистом. Оттуда производится непрерывная продувка. А пар отбирается из чистого отсека. Качество его выше.
Контуров циркуляции воды - 7: конвективный пучок, фронтовой экран, задний, 2 боковых первой| ступени испарения, 2 боковых 2 ступени испарения. Конвективный: 1-2-1. Фронтовой: 1-10-11-1. Задний: 1-2-3-4-1. Боковой 1 ступени испарения: 1-2-5-6-1. Боковой 2 ступени испарения: 1-2-9-7-8-9-1. 2 циклона соединены между собой перепускной трубой. Во всех контурах, кроме заднего и конвективного есть трубы рециркуляции (нижний коллектор-верхний коллектор-нижний коллектор и т.д.) для устойчивости циркуляции. Кроме этого, есть трубы потолочного топочного экрана ( нижний коллектор одной стороны-верхний коллектор другой стороны боковые). Продувки: непрерывная- с левого циклона, периодическая- с нижних точек котла (нижний барабан, 6 нижних коллекторов. 2 циклона, всего 9 точек).
Движение дымовых газов - пролетное. Возможно установление в отдельных котлах чугунной
перегородки в конвективном пучке по проекту.
Обмуровка облегченная, натрубная, с металлической обшивкой.
Для обдувки котла установлены 2 обдувочных аппарата с электроприводом на боковой стенке котла [как правило, левой).
К.п.д. котла - 90-92% при работе на газе, 85-88% при работе на мазуте.

Подробее
Обмуровка облегченная, натрубная, с металлической обшивкой.
Обмуровка топки: на металлическую сетку укладывается слой диатомового бетона, затем теплоизоляционный материал, затем газонепроницаемая обмазка или металлический лист (толщина изоляции 120-132мм).

Трубы боковых экранов, перекрещиваясь через ряд, образуют боковой и потолочный экраны.


Питательная вода по 2-м питательным трубопроводам подается в верхний барабан котла.
Экранные трубы привариваются к верхним и нижним коллекторам. На коллекторах имеются торцовые лючки для очистки и осмотра. Все экранные трубы имеют радиус сгиба 400 мм (для чистки их шарошками). Опускные трубы привариваются к барабанам и к коллекторам. Нижний барабан расположи выше уровня пола на 2,5 м. В верхней части парового объема верхнего барабана установлены жалюзийный и дырчатый сепараторы.
I ступень включает 5 циркуляционных контуров: конвективный пучок, задний экран, фронтовой и 2 боковых, расположенных ближе к барабану.
П-ая ступень: 2 циркуляционных контура - 2 боковых экрана (ближе к фронту котла).
I СТУПЕНЬ ИСПАРЕНИЯ
Конвективный пучок:
верхний барабан -» последние ряды конвективного пучка (опускные) -> нижний барабан -> подъемные трубы конвективного пучка -» верхний барабан.
Задний экран:
нижний барабан -» перепускные трубы -> нижний коллектор заднего экрана -> экранные подъемные трубы -> верхний коллектор заднего экрана -» перепускная труба -» верхний барабан.
Боковой экран:
нижний барабан -> перепускные трубы -» нижний коллектор бокового экрана > верхний коллектор бокового экрана или потолочный экран и противоположный верхний коллектор бокового экрана ~» перепускная труба > верхний барабан,
Верхние коллекторы боковых экранов соединяются с нижними коллекторами боковых экранов рециркуляционными трубами.
Фронтовой экран:
верхний барабан -> опускные трубы > нижний коллектор фронтового экрана -> подъемные экраннные трубы -> верхний коллектор фронтового экрана -» перепускные трубы -> верхний барабан.
П СТУПЕНЬ ИСПАРЕНИЯ.
нижний барабан -> перепускная труба -» циклон -» опускная труба -» нижний коллектор бокового экрана -» подъемные экранные трубы -> верхний коллектор бокового экрана -> потолочный экран -> перепускная труба -» циклон -> пар поступает в верхний барабан.





КОТЛЫ ДЕ
Вертикально-водотрубный отопительный котел серии ДЕ (Д-образный с естественной (Е) циркуляцией) предназначен для выработки насыщенного и перегретого пара с температурой 225 оС, имеет несколько типоразмеров с абсолютным давлением пара 1,4 МПа и номинальной паропроизводительностью 4; 6,5; 10; 16 и 25 т/ч. [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] специализированы на сжигание газа и мазута, что дает возможность более полно реализовать преимущества этих топлив с высокой теплотой сгорания. Котлы типа ДЕ выпускаются вместо котлов типа ДКВР Котлы ДЕ-4-14, ДЕ-б,5-14} ДЕ-10-14 имеют одинаковую конструкцию, различаются движением дымовых газов. Котлы типа ДЕ выпускаются Бийским котельным заводом.

Паровой отопительный котел серии ДЕ паропроизводительностью 4; 6,5 и 10 т/ч не имеют ступенчатого испарения. В то же время котлы паропроизводительностью 16 и 25 т/ч имеют ступенчатую систему испарения с внутри-барабанным солевым отсеком. Ступенчатое испарение воды в котельном агрегате позволяет повысить качество пара (уменьшить солесодержание пара при сниженной величине непрерывной продувки
Обмуровка боковых стен котла выполнена натрубной и состоит из шамотобетона по сетке и изоляционных плит. Для уменьшения подсосов в газовый тракт котла снаружи натрубная обмуровка покрывается металлической листовой обшивкой, которую приваривают к обвязочному каркасу. Хвостовыми поверхностями нагрева отопительного котла являются отдельно стоящие стандартные чугунные экономайзеры. В зависимости от производительности КПД отопительного котла составляет 90,3...92,8% при работе на газовом топливе и 88,7...91,4% при работе на мазуте.


1 сборный газоход 2. фестон 3. левый боковой экран, 4. фронтовой экран(состоящий 3-4 труб разведенных в фестон, для установки горелки, 5.- опускные трубы находящиеся в конвективном пучке

1.верхний барабан, 2. нижний барабан, 3. опускные трубы 1 ст. испарения (трубы конвективного пучка) , 4. подъёмные трубы конвективного пучка 1 ст. испарения, 5. опускные трубы 2 ст. испарения (3 шт) вне газохода, в обмуровке, 6 обмуровка, 7 частичная перегородка, 8. глухая перегородка, 9 переодическая продувка, 10 дренажные трубопроводы, 11. ввод питательной воды, 12. отвод пара с ГЗП,, 13. подъёмные трубы конвективного пучка 2 ст. испарения, 14- окно для пара, 15. перепускная труба d 108 * 4 мм , 16. 1 ст. испарения (чистый отсек) 17. 2 ст. испарения (солевой отсек).




Котлы ДЕ
Особенность конструкции расположение топочной камеры сбоку от конвективного пучка, уменьшается площадь ограждающих поверхностей, нет обогрева верхнего барабана.
Котлы всех: модификаций имеют единый поперечный профиль, различаются длиной и движением дымовых газов в конвективном газоходе.
Модификации: 4; 6,5; 10; 16 и 25 т\ч.'
Котел ДЕ-25-14.
Двухбарабанный вертикально-водотрубный котел с естественной циркуляцией. Производительность - 25 т\чэ номинальное давление пара (абсолютное) - 14 кгс\см2; избыточное 13
Основные элементы: 2 барабана, 2 коллектора, топка, трубная система. Барабаны: верхний и нижний одинаковой длины LH =LB = 7500мм, d = 1000мм,
с = 13мм, сталь -16ГС. Барабаны соединены трубами конвективного пучка, трубы в барабаны вальцованы, в местах установки перегородки приварены. D труб - 51 х2,5мм. 2,5 - толщина, 51 - наружный диаметр труб.
3. Топка полностью экранирована. Топочных экранов - 4: фронтовой, задний и 2 боковых -левый, правый.
Левый боковой экран создается двумя рядами труб, которые между собой приварены (через проставки), чтобы создать газоплотную перегородку и отделить топку от конвективного пучка. Места ввода труб в барабаны заделываются металлическими пластинами и покрываются шамотной мастикой. В конце левого бокового экрана выполнен фестон для прохода дымовых газов в конвективный газоход.
Правый боковой экран образуют экранные трубы пода, бока, потолка.
Фронтовой экран состоит из 4-х труб разведенных в фестон, для установки на фронте котла газомазутной горелки (типа ГМП-16).
Задний экран состоит из прямых экранных труб, приваренных к верхнему и нижнему коллекторам. Коллекторы соединяются соответственно с верхним и нижним барабанами. Верхний коллектор расположен под углом 12° (к горизонтали).Сзади в обмуровке котла расположена труба рециркуляции.
Движение дымовых газов горизонтальное с поворотами. Выход дымовых газов с фронта котла в сборный газоход, расположенный над котлом.
Котел имеет две ступени испарения за счет перегородок в барабанах.
К 1 ступни (чистый отсек) испарения относится часть котла от фронта до перегородок, ко 2-й (солевой отсек) часть котла за перегородками.
Непрерывная продувка ведется из солевого отсека верхнего барабана, периодическая - из солевого и чистого отсеков нижнего барабана (2точки).
Контуров циркуляции - 8 (4-1-я ступень испарения, 4 - 2-я ступень испарения). Опускными трубами всех контуров 1-й ступени испарения являются последние трубы конвективного пучка. Опускные трубы 2-й ступени испарения вынесены за пределы газохода (3 шт.).
Обмуровка котла облегченная, натрубная, с металлической обшивкой.
В конвективном пучке установлены 3 обдувочных устройства.
2 ввода питательной воды, 2 предохранительных клапана, 2 указателя уровня воды прямого действия (1 и 2 ступени).
Подробнее:
Для образования двухступенчатого испарения верхний и нижний барабаны имеют перегородки:
в нижнем-глухая перегородка в верхнем перегородка с переливной трубой, в верхней части перегородки - окно для отвода пара из II ступени в 1.
В чистый отсек поступает питательная вода, и отбирается пар.
.В качестве сепарационных устройств первой ступени испарения используют установленные в верхнем барабане щитки и козырьки, направляющие пароводяную смесь из экранных труб на уровень воды. Для выравнивания скорости пара по всей длине барабан отопительного котла снабжают дырчатым пароприемным потолком. На всех отопительных котлах кроме котла паропроизводительностью 4 т/ч перед пароприемным потолком устанавливается горизонтальный жалюзий-ный сепаратор. Питательная вода поступает в водяное пространство барабана по трубопроводу 3. Для проведения внутрикотловой обработки воды фосфатирования через специальную трубу 2 в верхний барабан подается водный раствор тринатрийфосфа-та, который вступая в химическую реакцию с растворенными в котловой воде солями, переводит их в нерастворимое состояние. Образующийся шлам по опускным трубам поступает в нижний барабан
ЦИРКУЛЯЦИЯ ВОДЫ В КОТЛЕ ДЕ-25-14
I СТУПЕНЬ ИСПАРЕНИЯ:
фронтовой экран, часть подового, бокового и потолочного экранов (ближе к фронту), часть конвективного пучка (ближе к фронту).
Вода по двум питательным трубопроводам подается в чистый отсек верхнего барабана.
ЦИРКУЛЯЦИОННЫЕ КОНТУРЫ:
1. Конвективный пучок:
верхний барабан (чистый отсек) -> слабообогреваемые опускные трубы конвективного пучка > нижний барабан -> подъемные конвективные трубы > верхний барабан
2. фронтовой экран:
нижний барабан -> подъемные трубы фронтового экрана -» верхний барабан
3. правый боковой экран:
нижний барабан ~> подовый экран > правый боковой экран потолочный экран -> верхний барабан.
4. Левый боковой экран:
нижний барабан -> левый боковой экран -> верхний барабан.
И СТУПЕНЬ ИСПАРЕНИЯ:
Котловая вода по переливной трубе поступает в солевой отсек верхнего барабана, по 3-м опускным трубам в солевой отсек нижнего барабана.
ЦИРКУЛЯЦИЯ ВОДЫ:
5. Задний экран:
нижний барабан > нижний коллектор заднего экрана > экранные трубы > верхний коллектор заднего экрана > верхний барабан (солевой отсек).
Пар из солевого отсека через окно в перегородке направляется в чистый отсек верхнего барабана.
6. Конвективный пучок:
нижний барабан > конвективные трубы -> верхний барабан (солевой отсек).
7. Правый боковой экран:
солевой отсек нижнего барабана -> подовый экран -> боковой правый экран > потолочный экран -» солевой отсек верхнего барабана.
8. Левый боковой экран:
Солевой отсек нижнего барабана -> левый боковой экран -> солевой отсек верхнего барабана.

Движение дымовых газов:!
топка -> фестон в задней части левого бокового экрана -> конвективный пучок (движение газов к фронту котла) -> сборный газоход расположенный над котлом -> вертикальный газоход, в котором расположен экономайзер и пароперегреватель -> дымовая труба


КОТЕЛ ДЕ 10-14.








































кратко
Длина барабанов - 5100мм, d -1000мм, d-13ммэ сталь -16ГС.
4 топочных экрана - фронтовой, задний, левый, правый боковые.
1 ступень испарения, т.е. в барабанах отсутствуют перегородки. Непрерывная продувка ведется из нижнего барабана, периодическая из нижних точек котла (2точки-нижний коллектор, нижний барабан).
5 контуров циркуляции: конвективный пучок, фронтовой экран, задний экран, 2 боковых - левый, правый. Опускными трубами всех контуров циркуляции являются последние трубы конвективного пучка. Подъемными трубами боковых, заднего и фронтового контуров являются экранные трубы, конвективного контура - первые трубы конвективного пучка.
Движение дымовых газов горизонтальное с поворотами.
В конвективном.пучке установлены 2 обдувочных аппарата.
Все котлы ДЕ поставляются в обмуровке и обшивке одним блоком.




















Подробнее:
Котел ДЕ-10-14: паропроизводительность 10 т/час, номинальное абсолютное давление пара - 14 кгс/см2. В котле естественная циркуляция воды. ДЕ-10-14 - двухбарабанный вертикально-водотрубный котел выполнен по схеме "Д", имеет одноступенчатую схему, испарения. Габариты котла:
Длина 6478 мм;
Ширина 4300 мм;
Высота 5050 мм.
Верхний и нижний барабаны одинаковой длины, диаметром 1000мм, толщина стенки зависит от избыточного давления в котле:
Ризб. = 13 кгс/см2, 5= 13мм,
Ризб. = 23 кгс/см2, 5 =22 мм:
Барабаны выполнены из стали 16ГС. Для контроля за тепловым удлинением имеется репер.
В котлах получают сухой насыщенный пар. При установке пароперегревателя получают перегретый пар с температурой 225°С.
В хвостовом газоходе установлен экономайзер.
Непрерывная продувка из верхнего барабана, периодическая продувка из нижнего коллектора заднего экрана. Стационарные обдувочные аппараты устанавливаются в конвективном пучке. (Р пара не менее 7 кгс/см2).
Взрывной предохранительный клапан устанавливается на фронте топочной камеры над горелочным устройством.
Обмуровка из асбестовермикулитовых плит 5 = 100 мм. Горелка газомазутная типа ГМП, ГМ.
Устройство верхнего и нижнего барабанов как у котлов ДКВР.

ЦИРКУЛЯЦИЯ ВОДЫ.

Котел имеет 5 циркуляционных контуров:
конвективный: верхний барабан -> опускные трубы конвективного пучка -> нижний барабан -» подъемные трубы конвективного пучка ->верхний барабан;
правый боковой: верхний барабан -> опускные трубы -> нижний барабан -> подовый экран -> правый боковой экран -> потолочный экран> верхний барабан;
задний экранный: верхний барабан » верхний коллектор заднего экрана > опускная труба > нижний коллектор заднего экрана -> подъемные трубы заднего экрана ->верхний коллектор заднего экрана -> верхний барабан;
фронтовой экранный: верхний барабан -> опускная труба -> нижний коллектор фронтового экрана -> подъемные трубы фронтового экрана-> верхний коллектор фронтового экрана > верхний барабан.
левый боковой:
верхний барабан -> опускные трубы конвективного пучка -->нижний барабан -> левый боковой экран -> верхний барабан.
СХЕМА ДВИЖЕНИЯ ДЫМОВЫХ ГАЗОВ

газоплотная перегородка
стальная перегородка (расположена в конвективном пучке)
опускные (слабообогреваемые) трубы конвективного пучка.
окно для входа продуктов сгорания в конвективный пучок.
5. газоход, через который продукты сгорания поступают в верти кальный газоход с экономайзером.
КОТЕЛ БОЙЛЕР.
Котел - бойлер- это паровой котел, в барабане которого размешено устройство для нагревания воды, используемой вне котла, или паровой котел, в естественную циркуляцию которого включен отдельно стоящий бойлер(пароводяной подогреватель).


Б. Пар из котла поступает в подогреватель, нагревает воду, конденсируется. Конденсат самотеком поступает в нижний барабан котла.
Если котел-бойлер работает на тепловую сеть, то вода сначала подается в теплофикационный экономайзер, затем в пароводяной подогреватель, где нагревается до температуры 150°С и поступает в теплосеть



Правила:
давление воды в бойлере должно быть на 1-1.5 кгс/см2 больше давление пара в котле, чтобы не было вскипания воды в трубах бойлера.
Котел бойлер должен быть оборудован автоматикой безопасности по снижению циркуляции воды через бойлер (чтобы не было вскипания).





Водогрейные котлы.
Водогрейный котел - устройство, имеющее топку, обогреваемую продуктами сжигаемого в ней топлива и предназначенное для нагревания воды находящейся под Р выше атмосферного и используемой вне самого устройства. |
Водогрейные котлы делятся:
секционные
теплофикационные.
1. Секционные котлы - котлы малой мощности для отопления одного или нескольких зданий ("Универсал", "Минск", "Тула" и т.д.). Эти котлы могут быть чугунными или стальными.
2.Теплофикационные - предназначены для отопления и горячего водоснабжения квартала, микрорайона. К теплофикационным котлам относятся котлы типа ПТВМ и КВ-ГМ.
КОТЛЫ ВОДОГРЕЙНЫЕ КВ-ГМ
Котлы водогрейные газомазутные КВ-ГМ предназначены для получения горячей воды, давлением до 25кгс/см2 с температурой до 200°С. Расчетная температура воды на входе в котел +70°С, на выходе из котла 150°С. Число после буквенного обозначения марки котла - тепло-производительность в Гкал/ч. Конструктивно делятся на 3 схемы:
4; 6,5 -1 модификация
10, 20, 30 - П модификация
50, 100, 180 - Ш модификация.
Выпускаются Дорогобужским котлостроительным заводом, а котлы теплопроизводительностью более 100 Гкал/ч выпускает Барнаульский завод.

1.горелка
2. туннельная топочная камера
3. взрывной клапан
4.ограждающая экранированная стенка
5.подовый экран
6.боковой экран
7.конвективная шахта
8.конвективные пакеты
9.передний экран конвективной шахты
10. фестон
11. дробеочистка
12.подвод воды (нижние левый и правый коллекторы) 13.подвод воздуха
14. подвод газа

Теплопроизводительность - 10 Гкал/ч.
Температура воды на входе +70°С, на выходе - 150°С.
КПД на газе -91%
КПД на мазуте - 90%
Расход воды 120 т/ч.
Темп. ух. г. (газ)-145°С
Темп. ух. г. (мазут) - 230°С
Котлы не имеют несущего каркаса, обмуровка облегченная натрубная 3-х слойная: слой шлакобетона 5 = 20 мм, слой из минеральной ваты -8 = 100 мм, огнеупорная газонепроницаемая обмазка 5 = 10-12 мм.
Толщина всей изоляции 120-132 мм.
Трубная система котла состоит из 2-х блоков: топочного и конвективного.
Топка экранирована со всех сторон: фронтовой, задний экраны, 2 боковых экрана, которые образуют подовой и потолочный экраны и промежуточный экран отделяет от топки камеру догорания. Экраны выполнены из труб Д = 60x3 мм, приваренных к коллекторам.
В верхней части фронтовой стены установлены взрывные предохранительные клапаны. Коллекторы фронтового экрана образуют квадрат, в котором размещена амбразура горелки.
Промежуточный экран выполнен из труб Д = 60x3 мм расположенных в два ряда.
Конвективный блок, находится в вертикальной шахте, экранированной со всех сторон. Задний экран камеры догорания выполнен в виде газонепроницаемой перегородки. Для прохода дымовых газов в нижней части конвективного блока трубы фронтового экрана разведены в фестон.
Боковые стены конвективного блока экранированы трубами Д =83x3,5 мм, к которым привариваются 2 конвективных пучка, набранных из V-образных труб, Д = 28x3 мм, расположенных параллельно фронту котла.
В конвективной шахте также есть задний экран из труб Д = 60x3 мм.
Внутри коллекторов имеются глухие перегородки, создающие направление движения воды со скоростью, обеспечивающей надежную работу котла (секционирование). В каждой секции имеется воздушник и дренажный трубопровод.
Котел оборудован дробеочистительной установкой для очистки конвективной поверхности нагрева. Транспортировка дроби в бункер с помощью воздуходувки.
Котел оборудован дробеочистительной ротационной газомазутной РГМГ-10. Давление мазута перед форсункой 2 кгс/см2 (при 8°ВУ ), давление газа перед горелкой 0,3кгс/см2, аг = 1,05, ам = 1,2.
ДВИЖЕНИЕ ДЫМОВЫХ ГАЗОВ
топка -> камера догорания -> фестон -> нижняя часть конвективной шахты -> верхняя часть конвективной шахты -> сборный газоход.
Циркуляция воды принудительная (обеспечивает сетевой насос) прямоточное многоходовое за счет глухих перегородок в коллекторе и трубах стояка..
Вход воды в нижний коллектор фронтового экрана, выход воды из нижнего левого коллектора конвективного блока.
Боковые экраны имеют Г-образную
форму и образуют подовый
потолочный экран



Вода в котел поступает одновременно в оба нижние боковые коллекторы последовательно проходит по циркуляционным трубам топочного экрана промежуточного экрана далее по трубам конвективного блока включая два пакета конвективных труб нагревается до заданной температуры и выходит из нижних коллеторов левого и бокового экрана конвективного блока котла.

Движение воды в котле КВ-ГМ-10-150
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
Обратная сетевая вода с температурой 70 °С сетевым насосом подается в дальнюю (от фронта) часть нижнего коллектора левого бокового топочного экрана и распределяется по нему до заглушки. После ряда подъемно-опускных движений по левому боковому экрану вода из нижнего коллектора по перепускной трубе переходит в фронтовой верхний коллектор переднего (фронтового) экрана.
По левой стороне фронтового и подового экрана вода поступает в нижний, дальний коллектор, откуда после ряда подъемно-опускных движений по правой стороне экрана вновь возвращается в фронтовой верхний коллектор. По перепускной трубе вода поступает в нижний коллектор правого бокового топочного экрана и после ряда подъемно-опускных движений по нему, из нижнего коллектора, по перепускной трубе, переходит в нижний коллектор поворотного (промежуточного) экрана. После ряда подъемно-опускных движений по промежуточному экрану вода из нижнего коллектора, по перепускной трубе переходит в нижний коллектор фестонного экрана, проходит его, поднимаясь и опускаясь, и из верхнего коллектора фестонного экрана поступает в верхний коллектор правой боковой стены конвективной шахты.
По стоякам и U-образным пакетам секций вода проходит сверху вниз правую боковую стенку шахты и из нижнего коллектора переходит в нижний коллектор задней стены конвективной шахты. После ряда подъемно-опускных движений из верхнего коллектора заднего экрана вода переходит в верхний коллектор левой боковой стены конвективной шахты и, проходя по стоякам и U-образным ширмам сверху вниз, вода из нижнего коллектора с температурой 150°С идет в теплосеть.

Котел ПТВМ.
Котлы ПТВМ предназначены для нагрева сетевой воды от 70 до 150°С.
В зависимости от теплопроизводительности делятся: ПТВМ-30М, ПТВМ-50, ПТВМ-100, ПТВМ-180.
Условное обозначение котла
ПТВМ-50-2 (ПТВМ-50-4):
П - пиковый
Т - теплофикационный
В - водогрейный
М - мазутный
50 - теплопроизводительность в Гкал/час
2 - котел для пикового режима
4 - котел для основного режима
Водогрейные отопительные котлы ПТВМ имеют башенную компоновку и выполнены в виде прямоугольной шахты, в нижней части которой находится полностью экранированная камерная топка 3. Котлостроительный заводная поверхность [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] изготовлена из труб Ш60 х 3 мм и состоит из двух боковых, фронтального и заднего экранов. Сверху над топкой размещается конвективная поверхность нагрева 2, выполненная в виде змеевиковых пакетов из труб Ш28 х 3 мм. Трубы змеевиков приварены к вертикальным коллекторам.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
Водогрейные отопительные котлы ПТВМ-50 и -100
1-дымовая труба; 2-конвективные поверхности нагрева; 3-камерная топка; 4-газомазутная горелка; 5-вентилятор.
Топка отопительного котла ПТВМ-50 оборудована двенадцатью газомазутными горелками 4 с индивидуальными дутьевыми вентиляторами 5. Горелки расположены на боковых стенах (по шесть штук на каждой стороне) в два яруса по высоте. Котел ПТВМ-100 имеет шестнадцать газомазутных горелок с индивидуальными вентиляторами. Над каждым отопительным котлом устанавливают дымовую трубу 1, обеспечивающую естественную тягу. Труба 1 опирается на каркас. Отопительные котлы устанавливаются полуоткрыто: в помещении размещаются только горелки, арматура, вентиляторы и т.д. (т.е. нижняя часть котлоагрегата), а все остальные элементы котла расположены на открытом воздухе.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
Схема движения воды в отопительном котле ПТВМ-50
а-основной режим; б-пиковый режим; 1-подводящие и отводящие коллекторы; 2-соединительные трубы; 3-фронтальный экран; 4-конвективный пучок труб; 5, 6-левый и правый боковые экраны; 7-задний экран; 8-коллекторы контуров; движение воды.
Вода в отопительном котле циркулирует с помощью насосов. Расход воды зависит от режима работы отопительного котла: при работе в зимний период применяется четырехходовая схема циркуляции воды по основному режиму, а в летний двухходовая по пиковому режиму. При четырехходовой схеме циркуляции вода в отопительном котле из теплосети подводится в один нижний коллектор и последовательно проходит через все элементы поверхности нагрева котла, преодолевая подъемы и опуски, после чего вода также через нижний коллектор отводится в тепловую сеть. t воды на входе должна быть не менее 700С (на 10 больше температуры точки росы- защита от коррозии, регулирование t входящей воды в котел за счет перемычки между прямым и обратным трубопроводами на которых установлены насос и регулятор.
При двухходовой схеме вода в отопительном котле поступает одновременно в два нижних коллектора и, перемещаясь по поверхности нагрева, нагревается, после чего отводится в тепловую сеть. При двухходовой схеме циркуляции через котел пропускается почти вдвое больше воды, чем при четырехходовой схеме. Это объясняется тем, что при летнем режиме работы котла нагревается большее, чем в зимний период, количество воды и она поступает в отопительный котел с более высокой температурой (1100 С, а не 700С)
Изменение теплопроизводительности котла достигается изменением числа работающих горелок при постоянном расходе сетевой воды и переменном температурном перепаде.
Дымовые газы с расчетной температурой 1060°С при сжигании мазута и 1245°С - газа выходят из топки, пройдя фестон, направляются в конвективный пучок, омываемый поперечным потоком, и, охладившись, до температуры 162°С при работе на газе и до 230°С при работе на мазуте, отводятся в атмосферу.


Котлы ПТВМ -100 устройство и принцип работы анологично, конвективная поверхность состоит из 8ми пакетов и 16 горелок по 8 на каждой стороне.








ЧУГУННЫЕ КОТЛЫ
1.окно для чистки, 2. фланец, 3.свеча безопасности ,4.тройник верхний, 5. противовес, 6.блок для шибера, 7.секция средняя, 8. болт стяжной, 9. ниппель, 10.изоляционная мастика,11. дымовой боров, 12 трос стальной, 13.взрывной клапан с защитным кожухом, 14.тройник нижний, 15.шибер, 16. кирпич красный 17.кирпич шамотный, 18.кран свечи безопасности, 19.переносной запальник, 20. задвижка контрольная газовая, 21.задвижка рабочая газовая, 22.газопровод к котлу, 23. горелка газовая, 24. тягонапорометр, 25.жидкостный манометр
Применяются в отопительных котельных малой мощности. Чугунно-секшюнные котлы по назначению делятся на водогрейные с температурой воды на выходе не выше 115°С (давление до 6 кгс/см2) и паровые с давлением пара не выше 0,7 кгс/см2.
Основные элементы котла: топка, поверхность нагрева (чугунные секции), каркас, обмуровка, арматура, КИП, гаходы. Для сжигания природного газа используются котлы с внутренними и внешними топками. В топках устанавливаются колосниковые чугунные решетки. При сжигании природного газа через колосниковую решетку в топку подается воздух, необходимый для горения.
Водогрейный чугунно-секционный котел состоит из 2-х пакетов. Пакет собирается из чугунных пустотелых ребристых секций с помощью конических ниппелей, вставленных в ниппельные отверстия секций, и стяжных болтов.

Рис. Схема чугунного секционного котла
1 - чугунная секция; 2 - обмуровка; 3 - колосниковая решетка; 4 - горизонтальный газоход; 5 - ребро (прилив) секции; 6 - стяжной болт; 7 - ниппель.
Зазор между ниппелем и ниппельным отверстием секции уплотняют графитовой пастой с подмоткой асбестового шнура, пропитанного суриком, замешанным на натуральной олифе. Пакеты образуют топку в виде шатра, закрытую с торцов специальными лобовыми секциями или обмуровкой (зависит от типа котла). Часть фундамента котла, обращенная в топку, выкладывается из огнеупорного кирпича и называется футеровкой. В качестве огнеупорного кирпича применяется шамотный кирпич (температура деформации шамотного кирпича 1735°С). Снаружи пакеты обмуровываются красным кирпичом (тяжелая обмуровка) или теплоизоляционным материалом (облегченная обмуровка). Для уменьшения теплопотерь в окружающую среду между пакетами и обмуровкой ставятся асбестовые листы. Температура наружной поверхности обмуровки не должна превышать 55°С, в местах постоянного нахождения персонала 45°С. Для прочности пакеты с обмуровкой укрепляют металлическим каркасом. В нижней части котла выкладываются горизонтальные газоходы из красного кирпича. Каждый пакет секций имеет свой горизонтальный газоход, который присоединяется к общему газоходу котельной. Пространства между парами секций называется вертикальными газоходами котла. Общий газоход котельной соединен с дымовой трубой. При работе котла дымовые газы поднимаются вверх под потолок шатра топки, затем по вертикальным газоходам опускаются и по горизонтальным газоходам отводятся в дымовую трубу. Тяга в топке регулируется двумя шиберами, установленными на горизонтальных газоходах. Управление шиберами выведено на фронт котла через систему блоков с тросами и противовесами. Если котел работает на газообразном топливе, то шибер должен иметь круглое отверстие диаметром не менее 50 мм для естественной вентиляции топки неработающего котла. На фронте котла имеются фиксаторы для закрепления тросов с противовесами, чтобы не было самопроизвольного перемещения; шиберов. Секции имеют ребра и пережимы для увеличения поверхности \ нагрева и равномерного распределения потока воды внутри секции. Вода поступает в котел через тройник, соединенный с нижними ниппельными отверстиями обоих пакетов за котлом, и параллельными потоками проходит через внутренние полости секций. Нагретая вода через верхний тройник на фронте котла поступает в тепловую сеть. Циркуляция воды через водогрейный котел и трубопроводы теплосети обеспечивается сетевыми или циркуляционными насосами (принудительная циркуляция).
На колосниковой решетке выкладывается щель из огнеупорного кирпича и устанавливается горелка (см. тему: "Горелочные устройства").
Арматура водогрейного чугунно-секционного котла: задвижка на входе воды; задвижка на выходе воды; предохранительные рычаж-но-грузовые клапаны; краны (вентили) на дренажных трубопроводах.
КИП котлов: пружинный манометр; термомегр.
Гарнитура котла: фронтовая плита; противовесы (грузы) с тросами, блоками и шиберами тяги; металлические балки с колосниковой решеткой; каркас; предохранительный взрывной клапан; люки; лючки; гляделки.
Обмуровка ограждает топку и газоходы котла от окружающей среды. Основные требования к обмуровке: минимальные потери тепла в окружающую среду; плотность, исключающая подсос воздуха в топку и газоходы и поступление продуктов сгорания в помещение котельной.
В отопительных котельных малой мощности используются чугунно-секционные котлы типа "Универсал", "Тула' "Энергия", "Минск",
МГ-2 и др. Эти типы котлов имели несколько модификаций. Современные чугунно-секционные котлы типа "Братск", "Факел".
Различные типы и модификации котлов отличаются формой и размерами секций, движением воды и дымовых газов в котле.

Рис. Котел "Факел"
1 - ниппель; 2 - крышка; 3 - газоход; 4 - топка; 5 - каналы; 6 - ребра секций; 7 - завихрители: 8 - стяжной болт.
Котел "Факел" предназначен для сжигания газового и жидкого топ лива. Форма внутренней топки эллипсовидная (рис ). Имеет два вида
секций - средние и крайние. Секции собирают на конических ниппелях и стягивают болтами. Устанавливают котел на основание.
Для работы на газовом топливе котел комплектуют газогорелочным блоком Л1-Н. Особенностью этих котлов является высокий теплосъем с 1 м2 поверхности нагрева, достигаемый за счет усложнения пути движения продуктов сгорания и наличия на секциях специальных приливов для тур-булизации потока.
Основные технические данные котла "Факел-Г" приведены ниже.

Число секций, шт 20 Теплопроизводителъность, МВт 1 КПД,% 91 Номинальное давление газа перед котлом, кПа 2,75 Температура уходящих газов, °С 182 Требуемое разрежение за котлом, Па 300 Гидравлическое сопротивление, кПа 30 Габарит (без шкафа управления), мм 3460х 1100x2200 Масса, кг 4280 Диаметр присоединительных патрубков по воде, мм 100 Установленная мощность токоприемников, кВт 1.1





В комплект поставки котла "Факел-Г" входят: пакет котла, газогоре-лочный блок Л-1н, автоматика АМКО или КСУ, запорная и регулирующая арматура, контрольноизмерительные приборы.








Водяные экономайзеры.
В паровых котлах температура тепловоспринимающей стенки по всему агрегату почти одинакова и немного превышает температуру кипения. По мере повышения давления пара температура стенки повышается, что приводит к повышению температуры уходящих газов. Выпускать в атмосферу газы с такой высокой температурой нерационально. К устройствам, предназначенным решить эту проблему, относятся экономайзеры.

Водяные экономайзеры – устройства, предназначенные для подогрева воды в котельной установке с помощью тепла уходящих газов, которые для лучшего теплообмена двигаются сверху вниз, а вода – снизу вверх. Экономайзер повышает КПД котельной установки.


Классификация:
по материалам изготовления:
чугун
сталь (на котлах большой производительности и высокого давления пара)
по степени нагрева воды:
некипящего типа ( t нагрева на 20-30 0С меньше температуры кипения при данном давлении пара )
кипящего типа (t нагрева не ограничивается может до температуры кипения с частичным испарением)
по назначению:
питательные ( для нагрева питательной воды
сетевые (теплофикационные для нагрева сетевой воды)

Чугунные экономайзеры используются для нагрева питательной воды паровых котлов и воды систем теплоснабжения с рабочим давлением до 2,4 МПа.


Чугунные экономайзеры.

 


 Блочный одноколонковый чугунный водяной экономайзер.
А – общий вид; Б – продольный разрез; В – поперечный разрез;
1 – заслонка; 2 – обдувочное устройство; 3 – чугунные оребрённые трубы; 4 – газоход.

Экономайзер чугунный блочный, применяется в качестве хвостовых поверхностей нагрева паровых стационарных котлов типов ДЕ, КЕ и ДКВр и предназначен для нагрева питательной воды теплом уходящих дымовых газов. Чугунные экономайзеры некипящего типа т.к. при вскипании воды в них могут возникать гидроудары приводящие к разрушению хрупких чугунных труб.
Собираются они из чугунных ребристых труб длиной 2-3 метра, соединенных между собой чугунными коленами(калачами). К месту монтажа чугунные экономайзеры поставляют россыпью или блоками. Несколько горизонтальных рядов труб образуют группу(до 8), группы компонуют в колонны, разделенные металлическими перегородками. Группы собирают в каркасе с глухими стенками с теплоизоляционной обшивкой. Торцы экономайзеров закрывают съемными металлическими щитами. Число труб в пакете в горизонтальной плоскости определяется исходя из скорости продуктов сгорания, обычно в диапазоне 69 м/с; число горизонтальных рядов определяется потребной общей поверхностью нагрева.


Труба ребристая


А. ребристая труба, Б- соединение труб с помощью калача (дуги)
а) экономайзер одноколонковый
б) экономайзер двух колонковый
1 - ребристые трубы; 2 - обдувочное устройство; 3 - изоляция; 4 - металлические перегородки;5- из котла 6- на дымосос


Вода движется последовательно по всем трубам снизу вверх(выходит из экономайзера в верхний барабан или прямой трубопровод сетевой воды), а продукты сгорания(дымовые газы) проходят через зазоры между ребрами труб сверху вниз и через дымоход отправляются в дымовую трубу. При такой схеме движения воды (подъёмном), обеспечивается лучшее удаление воздушных пузырьков. Для удаления возможных отложений, наружные поверхности экономайзеров периодически при помощи обдувочных аппаратов подвергают обдувке паром (П) или сжатым воздухом (газоимпульсная (И) очистка).Циркуляция воды принудительная от насоса. На входе t воды должна быть на 20 0С (больше 70 0С) чтобы не было низкотемпературной коррозии на наружной поверхности труб.( t точка росы- температура при котором происходит конденсация водяных паров из водяных газов. (на газе 55-61 0С) )
На выходе t воды должна быть на 20 0С меньше tкипения при данном давлении (P) чтобы не было вскипания воды в трубах.
На входе t дымовых газов должна быть не больше 400 0С, чтобы не было вскипания воды в трубах.
На выходе t дымовых газов должна быть не меньше 100 0С(выше точки росы) чтобы исключить коррозию на трубах экономайзера и образования конденсата в общем бойлере.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
Движение воды и продуктов сгорание в экономайзере.
Для обеспечения надежной эксплуатации на входе и выходе устанавливают необходимую арматуру предохранительные клапаны и запорные вентили, термометры, манометр, спускной вентиль, обратный клапан, а в верхней точке экономайзера вантузы для удаления воздуха.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
Схема включения чугунного экономайзера.
1 – барабан котла; 2 – запорный вентиль; 3 – обратный клапан; 4 – вентиль на сгонной линии; 5 – предохранительный клапан; 6 – вентиль воздушника; 7 – чугунный водяной экономайзер; 8 – дренажный вентиль.


Стальные экономайзеры.
Выполняют из стальных труб с наружным диаметром 28-32 мм, изогнутых в виде горизонтальных змеевиков. Питательная вода поступает в нижний коллектор экономайзера, проходит последовательно внизу вверх по всем змеевикам и выходит через верхний коллектор в барабан котла.
Стальные экономайзеры могут быть некипящего типа и кипящего (до 10-16% воды испаряется.).
В процессе работы экономайзера контролируется температура воды и продуктов горения перед экономайзером и после него, прослушивается газоход, проверяется его плотность, контролируется поверхность нагрева.
Температура воды, поступающей в экономайзер не должна быть ниже 70°С (вакуумные деаэраторы), при атмосферных деаэраторах температура равна 103-104°С.
При растопке котла обеспечивают циркуляцию воды через экономайзер по сгонной линии, при нормальной работе котла сгонная линия должна быть отключена и вентиль опломбирован.
Обдувку поверхностей нагрева экономайзера необходимо производить после обдувки котла.

[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
Схема расположения змеевиков в стальном экономайзере котла
Тема 1.2.3. Тяга и дутье. Тягодутьевые устройства.
К тягодутьевым устройствам относят дымососы, дутьевые вентиляторы, дымовые трубы, дымоходы, воздуховоды.
Тяга в дымовой трубе котельного агрегата и ввод воздуха в топку котла могут быть естественными и искусственными. Для горения топлива необходим непрерывный подвод в топку котла атмосферного воздуха и удаление из топки котла образующихся дымовых газов в атмосферу через дымоход и дымовую трубу.
Естественная тяга осуществляется в котельных агрегатах производительностью до 2,5 т/ч и с сопротивлением газового тракта не более 300 Па (30 мм водяного столба] при сжигании нешлакующих или малошлакующих топлив (дрова, торф) с помощью установки дымовой трубы. Естественной тягой называют разность давлений (появляющуюся вследствие различных плотностей наружного холодного воздуха и горячих дымовых газов в трубе котельной установки, которая приводит к возникновению движения потока дымовых газов в газоходах котла.

Холодный воздух как более тяжелый , поступает в топку и вытесняет более легкие дымовые газы в результате чего возникает движение дымовых газов по газоходам котла, дымоходу и дымовой трубе. При этом чем больше температура отходящих газов и меньше температура воздуха тем сильнее тяга, т.к. увеличивается разность плотности. Тяга зависит так же от высоты дымовой трубы (чем больше тем больше ).
Напор (тяга) создаваемый трубой определяется по формуле:

13 EMBED Equation.3 1415 тяга естественная;
Н- высота трубы;
13 EMBED Equation.3 1415. - плотность холодного воздуха;
13 EMBED Equation.3 1415 - плотность продуктов сгорания
Тяга создаваемая трубой должна быть или несколько больше суммы газов сопротивлений всех элементов котельной установки.
В зависимости от температуры наружного воздуха тяга дымовой трубы изменяется:
чем ниже температура наружного воздуха, тем больше разность плотностей воздуха и дымовых газов в трубе и тем больше тяга,
чем выше температура наружного воздуха, тем меньше тяга.
Изменение тяги происходит и при изменении режима работы парового котла. В этом случае тягу регулируют большим или меньшим открытием соответствующих заслонок. При увеличении нагрузки котлов увеличивают часовое количество сжигаемого топлива, количество подаваемого в топку воздуха и усиливают тягу, что осуществляется большим открытием соответствующих заслонок, а при снижении нагрузки котла уменьшают подачу в топку топлива и воздуха и соответственно прикрыть заслонки.

дымовые трубы строят стальными, кирпичными пли железобетонными в зависимости от мощности котельных агрегатов или котельной установки и срока работы, на который котельная установка рассчитана.
Стальные трубы (рис. , а) применяют редко, главным образом при временных установках и не выше 30 40 метров. Для котельных установок средней и большой мощности строят кирпичные трубы (рис.,6) высотой до 80 метров и железобетонные высотой 80250 метров.
Для предохранения кирпичной кладки и железобетонной трубы от действия горячих газов внутри трубы выводят футеровку 8 из огнеупорного кирпича приблизительно на 1/4 ее высоты.
В кирпичных и железобетонных трубах газы остывают приблизительно на 1°С, а в остальных на 1,5 2°С на каждый метр высоты трубы.
В установках средней и большой производительности сопротивление в газоходах достигает значительной величины, а температура составляет 135 140° С. При этих условиях, дымовая труба не может создать необходимого разрежения, и следует применять искусственную тягу.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
Искусственная тяга осуществляется особыми вентиляторами, называемыми дымососами. Различают дымососы прямого и непрямого действия. Дымосос непрямого действия показан на рис. 6,6. У основания трубы устанавливается дымосос 1, который засасывает холодный воздух и подает его через сопло 2, расположенное в нижней части трубы 3. В силу создавшегося в дымовой трубе разрежения происходит подсос газов из газоходов 4 в трубу, откуда потоком воздуха они выбрасываются в атмосферу.
Дымосос прямого действия (рис6,а) устанавливается между последним дымоходом и трубой; он отсасывает газы из борова и нагнетает их в дымовую трубу. Создающееся в дымоходе разрежение дает возможность топочным газам передвигаться по газоходам котла. Проход газов помимо дымососа осуществляется с помощью заслонки а.
Необходимый для горения воздух подается вентилятором, преодолевающим сопротивление воздухоподогревателя и горелок при камерном сжигании или слоя топлива при слоевом сжигании.


[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]

В качестве дымососов и вентиляторов в котельной применяют центробежные машины. Устройство и принцип работы аналогичен центробежному насосу.
На котельный агрегат устанавливается один дымосос одностороннего или двустороннего всасывания.
Вентилятор и дымосос конструктивно одинаковы. Отличия: дымососы работают в более тяжелых условиях, чем вентиляторы ,т.к. дымовые газы идут с высокой температурой, а воздух холодный ,поэтому в дымососе предусматривается водяное охлаждение подшипников и более прочная конструкция рабочего колеса и корпуса. Температура дымовых газов в дымососе
Обозначения: 1-корпус; 2-рабочее колесо; 3-осевой направляющий аппарат; 4-электродвигатель; 5-постамент.
Основные характеристики дымососов: производительность м3/ час, давление кГс/м3 мощность к ВТ.
Принцип работы: От электродвигателя через муфту сцепления вра-шение передается на рабочее колесо. При его вращение создается центробежная сила. Дымовые газы через выходкой патрубок выбрасываются в трубу. В корпусе дымососа создается разрежение и через входной патрубок втягивается очередная порция дымовых газов. Для регулирования тяги устанавливается направляющий аппарат, в котором можно рычагом разворачивать лопатки на определенный угол. При закрытых лопатках разрежение равно «0». Управлять направляющим аппаратом можно в ручную, дистанционно, со щита, автоматически. Охлаждение подшипников водяное температура воды на выходе (t30°- 40°С) уровень жидкой смазки подшипников контролируется на отметке на масломерном стекле (если стекла нет, то щупом). Корпус дымососа покрывается теплоизоляцией, рабочее колесо выполняется из жаропрочной стали, t уходящих газов не должна превышать 250°С.
Дутьевой вентилятор
Дутьевой вентилятор - служит для искусственной подачи воздуха в топку. Устройство такое же как и дымососа, отсутствует теплоизоляция и водяное охлаждение подшипников. Марки ВД-8 ВД-10 ВД-12. Для контроля за пусковыми токами дымососа и вентилятора на щите котла устанавливается амперметр. Дымосос и вентилятор включается в работу при закрытых направляющих аппаратов для уменьшения пусковых токов электродвигателя. Первым включается дымосос затем вентилятор. При остановке выключается вентилятор затем дымосос.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
Рисунок 1 - Центробежный дымосос ([ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]):
1 электродвигатель; 2 муфта; 3 ходовая часть дымососа; 4 термометр; 5 ротор; 6 диск рабочего колеса дымососа; 7 лопатки (крыльчатка) рабочего колеса дымососа; 8, 10 выходной и входной патрубки; 9 рукоятка поворота лопастей; 11 центральный рассекатель; 12 поворотные лопасти; 13 поворотное кольцо; 14 улиткообразный корпус; 15 втулка; 16 вал; 17 подшипник
Устройство и принцип работы [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] и дымососа
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] состоит из следующих узлов:
ходовая часть дымососа 3, улиткообразный корпус 14 с входным (всасывающим) 10 и выходным (нагнетательным) 8 патрубками, крыльчатки (ротора) 5 и направляющего аппарата (рис. 2).
Ходовая часть дымососа состоит из вала 16 (рис. 1), который вращается на двух подшипниках 17. Вся ходовая часть дымососа размещена в масляной ванне, которая имеет крышку и поддон. Температура масла контролируется термометром 4, а уровень по указателю уровня масла, который размещен в масляной ванне.
Рабочее колесо дымососа это устройство, состоящее из диска 6, к которому приварены или приклепаны лопатки 7, концы которых соединены кольцом. К диску приварена втулка 15 (ступица), с помощью которой диск рабочего колеса дымососа закрепляется на валу.
При вращении рабочего колеса дымососа воздух по воздуховоду подводится к центру рабочего колеса и за счет центробежных сил отбрасывается от центра к периферии и нагнетается в воздуховод. В центре рабочего колеса дымососа образуется разрежение, куда беспрерывно поступает воздух.
Направляющий аппарат дымососа (рис. 2), с помощью которого регулируется подача воздуха (или создается разрежение в топке), устанавливается перед дымососом на всасывающем патрубке. Направляющий аппарат дымососа состоит из металлического патрубка с фланцами, внутри которого размещены поворотные лопатки 2. Все лопатки имеют общий поворотный механизм, с помощью которого они могут поворачиваться одновременно на одинаковый угол.
Основные характеристики ТДЦ,
подача(производительность) кубометры в час кб/ч
полное Р это сумма разряжения на входе и Р на выходе
максимальное КПД
мощность электродвигателя (киловатт)
частота вращения вала (обороты в минуту)
Регулирование тяги и дутья. Осуществляется следующими способами:
металлическими заслонками (шиберами) установленными на газаходах или воздуховодах.
С помощью направляющих аппаратов (НА) кот. устанавливают на всасывающем патрубке дымосос (вентилятора). Направляющий аппарат состоит из ряда радиальных направляющих лопаток имеющих общий поворотный механизм (ПРИВОД). При помощи привода лопатки могут поворачиваться одновременно на одинаковый угол. Макс.угол поворота 90 С. Воздействовать на НА можно вручную (рычагами) или с щита управления котла при помощи регулятора.

Подготовка и включение дымососа (вентилятора).
Всегда сначала включают дымосос, потом вентялятор, выключают вентялятор потом дымосос.
распоряжение на включение котла, инструкция , оператор включает.
Осмотр заземления электро двигателя, ограждение муфты, наличие и уровень масла в камере (под уровнемером) фундамент и т. Д.
Подготовка закрыть НА, открыть воду на охлаждение (на дымососе), проверить отсуствие заедания между рабочим колесом и кожухом (корпусом) (в ручную провернуть вал или кратковременным пуском).
Пуск включить электродвигатель, проконтролировать работу по амперметру (стрелка не должна заходить за красную черту на щите котла Юоткрыть НА дымососа регулятором Р-25, установить разряжение по режимной карте. Открыть НА вентилятора Р-25 (регулятором своим установить Р воздуха по режимной карте.

Обслуживание во время работы:
Обход, осмотр, контроль
Остановка дымососа(вентилятора).
закрыть НА
выключить электродвигатель
закрыть шиберы (если необходимы)
закрыть охлаждение подшипника.

КИП.
Классификация контрольно измерительных приборов.
КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ (КИП)
Измерение - это определение значения физической величины (параметра) с помощью измерительных приборов. Любое измерение содержит некоторую погрешность (ошибку).
КИП делятся:
приборы для измерения давления (разрежения)
приборы для измерения температуры
приборы для измерения расхода
газоанализаторы

В зависимости от устройства, фиксированная показаний и назначения приборы делятся:
показывающие (манометры, термометры)
регистрирующие (манометры, термометры, расходомеры)
суммирующие (расходомеры, ротационные счетчики)
сигнализирующие (электроконтактные термометры,
электроконтактные манометры)

13 EMBED Equation.3 1415

13 EMBED Equation.3 1415

13 EMBED Equation.3 1415

13 EMBED Equation.3 1415

13 EMBED Equation.3 1415

13 EMBED Equation.3 1415

13 EMBED Equation.3 1415

13 EMBED Equation.3 1415





Приложенные файлы

  • doc 5388988
    Размер файла: 7 MB Загрузок: 0

Добавить комментарий