Схемы циркуляции воды в котле. Циркуляция воды в котлах. Циркуляция воды в котле водогрейном
| Все конструкции современных котлов включают в себя циркуляционный контур, по которому движутся вода и пароводяная смесь. Этим обеспечиваются непрерывное парообразование и необходимая надежность оборудования из-за постоянства теплового режима при эксплуатации многих элементов котла, в первую очередь труб поверхностей нагрева. При нарушениях циркуляции уменьшается или вообще прекращается отвод теплоты от нагреваемых труб, в результате чего металл может перегреться и снизить свою механическую прочность. В конечном итоге могут появиться недопустимые дефекты (местные вздутия, свищи и даже разрыв труб). В паровых котлах, систем теплоэнергетики применяются три схемы циркуляции: естественная, многократная принудительная и прямоточная. При естественной циркуляции в циркуляционном контуре имеются обогреваемые трубы, например экранирующие стены топки, и необогреваемые, которые выведены за пределы топочного пространства. Вверху трубы соединены с барабаном котла (такого рода котлы по этому признаку называют барабанными), внизу они сообщаются между собой с помощью коллектора. Поскольку указанные части контура разделены теплоизоляционной футеровкой, температура их резко отличается. По этой причине отличаются плотность воды в необогреваемых трубах и плотность возникающей в обогреваемых трубах пароводяной смеси. Менее плотная пароводяная смесь естественным путем начинает двигаться вверх и поступает в барабан, где происходит отделение пара от воды (пароотделение), а на ее место перемещается обладающая большей плотностью вода из необогреваемых труб. Таким образом, возникает и постоянно поддерживается циркуляция воды и пароводяной смеси. Обогреваемые трубы, в которых имеет место движение теплоносителя вверх, называются подъемными, а необогреваемые - опускными. Как показала практика, надежная работа котла с естественной циркуляцией воды в котле обеспечивается при давлении не свыше 18 МПа (180 кгс/см2), которое считается критическим, поскольку с повышением рабочего давления уменьшается разность плотностей воды и пара. Поэтому для серийных котлоагрегатов рабочее давление ограничивается величиной 13,5 МПа (135 кгс/см2). Принудительная многократная циркуляция обеспечивается встроенным в контур циркуляционным насосом. В прямоточных котлах, не имеющих барабанов, циркуляция одноцикловая. Подаваемая питательным насосом вода полностью превращается в пар в трубных системах. Прямоточные котлы строят на давление 14 МПа (140 кгс/см2) паропроизводительностью от 250 до 640 т/ч и на давление 25,5 МПа (255 кгс/см2) паропроизводительностью 950, 1600 и 2500 т/ч. По прямоточной схеме работают практически все водогрейные котлы, не имеющие ни испарительных, ни перегревающих поверхностей. У них отсутствуют барабаны, являющиеся наиболее дорогими и очень сложными в изготовлении элементами котла. Сетевую воду в них прокачивают насосы последовательно через поверхности нагрева (трубную систему котла), при этом она нагревается до заданной температуры. |
mizhu.ru
Циркуляция воды в котле - Технологии
Циркуляция воды в котле предусмотрена таким образом, чтобы вода сначала поступала в конвективную зону удаленной части котла. В этой зоне котла осуществляется регулирование конечной температуры дымовых газов. После этого вода проходит по стенкам топки, одновременно нагреваясь и охлаждая материал топочной стенки. В нормальном состоянии котел должен быть полностью заполнен водой и быть под соответствующим давлением – тем самым предотвращается разрушение котла. Это необходимо обеспечить путем организации равномерной циркуляции воды внутри котла, тогда во всех его зонах будет непрерывная циркуляция воды. Вода, прогретая при прохождении по топочным экранам, собирается в коллектор и далее отводится в теплофикационную систему. Регулирование температуры воды на выходе из котлоагрегата производится путем подмешива ния обратной теплофикационной воды. Циркуляция воды осуществляется при помощи двух насосов, один из которых постоянно находится в работе, а другой – в резерве. Тем самым обеспечивается питание котла водой, даже если основной насос вышел из строя. Для защиты котла от возможной аварии, например, в случаях чрезмерного перегревания воды или превышения давления до значений сверхдопустимого, в котле предусмотрена система защиты. Эта система защиты функционирует таким образом, что при повышении температуры воды выше допустимого значения происходит автоматическое прекращение процесса горения топлива. Дополнительно котел защищен предохранительными клапанами, которые срабатывают при превышении допустимого давления в котле. За изготовлением котельного оборудования на заводе-изготовителе установлено строгое инспектирование. Каждый изготовленный котел перед отправкой заказчику должен пройти испытания и разрешительное инспектирование органами технадзора. Испытание системы защиты котла производится перед принятием его в эксплуатацию, и, кроме того, периодические испытания котла должны проводиться с целью обеспечения его эксплуатационной работоспособности.
С точки зрения теплопереноса существенным является условие, при котором теплопередающие поверхности вконвективной части котла оставались бы достаточно чистыми. При необходимости теплопередающие поверхности должны быть прочищены. Для этого типа котла такая прочистка поверхностей производится водой. Степень загрязнения поверхностей нагрева котла зависит прежде всего от вида топлива. Например, при сжигании древесной щепы степень загрязнения больше, чем в случае торфяного топлива, поскольку древесина содержит вещества, обладающие большей загрязняющей способностью летучей золой. При эксплуатации хорошо отрегулированного котла с колосниковой решеткой подобное загрязнение не будет представлять проблем.
student2.ru
естественная, многократная принудительная и прямоточная. Наибольше
Конструкция современного котла включает в себя циркуляционный контур, по которому движутся вода и пароводяная смесь. Этим обеспечиваются постоянное парообразование или водяной нагрев и необходимая надежность оборудования из-за постоянства теплового режима при эксплуатации многих элементов котла, в первую очередь труб поверхностей нагрева.При изменении циркуляции воды изменяется отвод теплоты от нагреваемых труб, в результате чего металл может перегреться (при уменьшении циркуляции) и снизить свою механическую прочность. В конечном итоге могут появиться недопустимые дефекты в нагреваемых трубах (местные вздутия, свищи и даже разрыв труб).
Для этого, конечно же, полезно проконсультироваться с отраслевым специалистом, который спросит нас, каковы наши потребности в горячей воде в разное время года и сколько месяцев мы будем использовать отопление. Итак, сколько жителей дома, если в ванной комнате есть душ или ванна и так далее. Еще одна важная вещь - количество солнечной радиации в этом районе, а затем широта.
Недостатки. К сожалению, по экономическим причинам солнечная тепловая система очень сложно покрыть 100% потребностей в горячей воде, даже если общий зимний период будет означать чрезмерное производство летом. Обычно это происходит примерно на 70% среднегодового потребления. Место установки должно быть как можно ближе к участку, чтобы предотвратить утечку тепла в трубах, которые должны быть изолированы. Вот почему нам нужна альтернативная система, которая будет активирована в случае, если солнечной энергии недостаточно.
Применяются в паровых котлах три схемы циркуляции: естественная, многократная принудительная и прямоточная.
В котлах с естественной циркуляцией циркуляционный контур состоит из обогреваемых труб и необогреваемых. Необогреваемые трубы выведены за пределы топочного пространства. Вверху трубы соединены с барабаном котла – поэтому подобные котлы называют барабанными. Внизу трубы соединены коллектором. Обогреваемые и необогреваемые части контура разделены теплоизоляционной футеровкой. Нагретая пароводяная смесь с меньшей плотностью движется на верх в барабан, где происходит кипение, а холодная вода с большей плотностью движется вниз… Таким образом постоянно поддерживается естественная циркуляция воды и пароводяной смеси.
Просто используйте одну из традиционных систем, таких как газовый котел или электрический котел. Этот завод также будет очень полезен в случае особых пасмурных дней, когда мы не будем полностью полагаться на солнечную энергию. Как это часто бывает для установок, использующих альтернативные источники, даже для расходов на солнечную тепловую установку выше, чем у традиционных установок. Переменные много, и часто цены варьируются в разных областях или даже с техником, которому он полагается: перед принятием решения правильное правило состоит в том, чтобы купить хотя бы пару котировок.
Обогреваемые трубы, в которых вода движется вверх, называются подъемными, а необогреваемые - опускными.
Чтобы обеспечить надежную работу пароводяного котла с естественной циркуляцией, необходима разница плотностей воды и пара, на практике допустима разница при давлении не более 18МПа. Это давление называется критическим для котлов с естественной циркуляцией. При серийном производстве паровых котлов с естественной циркуляцией рабочее давление ограничивают 13,5 МПа.
Учитывая установку небольшого размера, наиболее экономичным выбором является система естественной циркуляции, для которой расходы будут составлять от 400 до 800 евро за квадратный метр, включая все компоненты. Но, конечно, это инвестиции, потому что это экономит нас на потреблении и, прежде всего потому, что весь завод имеет средний срок службы около 25 лет. Также по закону некоторые компоненты гарантируются, по крайней мере, в течение первых 5 лет. Техническое обслуживание редко выполняется каждые 4 или 5 лет, а расходы составляют около 2% от общих расходов.
Котлы с принудительной многократной циркуляцией устроены с встроенным в контур циркуляционным насосом.
Прямоточные котлы без барабанов с одноцикловой циркуляцией. В них вода подается питательным насосом и превращается полностью в пар. Прямоточные котлы изготавливают на давление 14 МПа паропроизводительностью от 250 до 640 т/ч и на давление 25,5 МПа паропроизводительностью 950, 1600 и 2500 т/ч.
Чтобы иметь четкое представление о будущих сбережениях, проконсультируйтесь с последними бюджетными счетами и газовыми счетами, чтобы вы могли также получить представление о том, сколько мы «восстановим» сделанные инвестиции, а затем появятся экономические выгоды. На веб-сайте Агентства по доходам. Более высокие колебания температуры могут привести к проблемам с акклиматизацией. Использование напольного отопления - самый простой способ охладить комнату в отдельном доме - холодные дни нагревают дом и охлаждают его в жару.
Охлаждающие помещения также могут быть оборудованы, например, системой механической вентиляции с рекуперацией тепла, обогревателями или вентиляторными конвекторами, потолками охлаждения, нагревом стен. Напротив, традиционные радиаторы не подходят для охлаждения. Из-за низкой разности температур между охлаждающей водой и воздухом в помещении в радиаторе имеется лишь небольшой теплообмен. Кроме того, традиционные радиаторы чувствительны к конденсату - воде, которая выпадает из воздуха.
Почти все водогрейные котлы работают по прямоточной схеме. В прямоточном котле нет барабана, который трудоемок и сложен в изготовлении. Через трубную систему котла в них последовательно закачивается насосами сетевая вода.
Ресурсы теплоснабжения
. .
Еще несколько лет назад, гардероб каждого малыша подбирался преимущественно из функциональных требований. Ведь на активных малышах одежда буквально «горит». Однако с такими особенностями ничего не остается, как только смириться, поскольку …
Для естественного и активного охлаждения всегда необходимо контролировать точку росы контроллером теплового насоса. Регулятор точки росы сохраняет температуру потока на таком уровне, что на поверхности пола нет сырости. В естественной системе охлаждения рекомендуется использовать теплообменник для охлаждения и смесительный клапан. Если в системе отопления здания, например, с подогревом пола, также есть комнаты для охлаждения, теплообменник отделяет систему рассола от нагрева воды. Смесительный клапан в установке гарантирует поддержание определенной рабочей характеристики.
Использовать ячеистый бетон застройщики сегодня стали довольно часто. Это вполне естественно, поскольку подобный материал проявляет очень большие возможности. Используя его правильно, удается достигать отличного эффекта. Но все-таки результат во многом …
Данная статья расширяет кругозор тех, кто хочет приобрести аксессуары для ванной учитывая все важные характеристики данных изделий
Предотвращает прерывания, вызванные контролем точки росы. Мощность охлаждения всей системы увеличивается, поскольку она постоянно работает. Теплообменник, трубопроводы и фитинги должны быть изолированы пароизоляционной изоляцией. Теплообменник и смеситель не нужны, если система охлаждения представляет собой отдельный контур, работающий независимо от системы отопления здания, например, охлаждения вентиляторных нагревателей. Жаростойкие нагреватели щетины могут быть подключены непосредственно к контуру рассола без использования смесителя.
М. Иванов
В паровых котлах для превращения питательной воды в пар применяются различные схемы циркуляции теплоносителя: естественная, многократная принудительная и прямоточная. Наибольшее распространение получили котлы с естественной циркуляцией.
Подписаться на статьи можно на
Подпольное отопление хорошо работает с тепловым насосом уже при низких температурах отопительной воды. Большая площадь напольного обогревателя также может охлаждать воздух в здании. Прохладный воздух собирается в зоне пола и не поднимается выше. Однако большая охлаждающая поверхность пола позволяет эффективно влиять на температуру в помещении.
Подогрев пола в естественном режиме охлаждения подключается к контуру рассола через теплообменник, а регулировка охлаждающей способности в соответствии с наружной температурой достигается за счет смесительного клапана, управляемого контроллером теплового насоса.
Технология получения пара предполагает последовательность нескольких физических процессов. Все начинается с подогрева питательной воды, которая поступает в котел при определенном давлении, создаваемом питательным насосом. Этот процесс происходит при однократном прохождении воды через трубы конвективной поверхности нагрева, называемой экономайзером (рис.1).После экономайзера вода поступает в испарительные поверхности нагрева, которые располагают, как правило, в топочных камерах паровых котлов. Из названия этого элемента котла понятно, что здесь происходит образование пара, который затем в некоторых котлах поступает в пароперегреватель. Через обогреваемые дымовыми газами трубы пароперегревателя пар проходит однократно, а вот парообразующие поверхности нагрева могут быть разными. Чаще всего в котлах пароводяная смесь многократно проходит через обогреваемые трубки топочных экранов за счет естественной циркуляции или в результате многократно-принудительной циркуляции (с использованием особого насоса). В котлах, которые называют прямоточными, пароводяная смесь проходит через испарительные поверхности нагрева однократно, за счет давления, создаваемого питательным насосом.Остановимся подробнее на особенностях процесса получения пара в котлах с естественной циркуляцией.На рис. 1 приведена схема барабанного котла с естественной циркуляцией, выполненного по традиционной П-образной схеме. Питательная вода поступает в экономайзер, расположенный в конвективной шахте. Экономайзер является первой частью водопарового тракта котла: нагретая в нем вода поступает в барабан, который, в своей нижней части, соединен как с необогреваемыми опускными, так и с обогреваемыми подъемными трубами. По необогреваемым трубам котловая вода опускается к коллекторам, размещенным у нижней кромки топочной камеры. Из этих коллекторов вода поступает в вертикальные трубки топочных экранов. Именно здесь, благодаря мощному тепловому потоку от сгорания органического топлива, начинается собственно процесс парообразования. При однократном прохождении через топочные экраны испаряется не вся вода: в барабан возвращается пароводяная смесь. В объеме барабана происходит сепарация воды и пара. Пар поступает к потребителю или во входной коллектор пароперегревателя, а котловая вода вновь попадает в опускные трубы циркуляционного контура.
Он определяет точку росы и предотвращает конденсацию даже во время кратковременных колебаний погоды, например, во время грозы. Охлаждающая способность напольного отопления зависит от его поверхности, типа напольного покрытия и расстояния между вложенными в пол трубопроводами.
Расчетная холодопроизводительность систем напольного отопления в зависимости от пола и интервала укладки труб. Используя систему охлаждения, механическая вентиляция с рекуперацией тепла обеспечивает лучшую циркуляцию воздуха. Холодный воздух из диффузоров, расположенных под потолком, падает на пол, заставляя воздух циркулировать автоматически в охлажденной комнате.
Рис. 1. Схема барабанного котла с естественной циркуляцией, работающего на пылевидном топливе: 1 - горелки; 2 - топочная камера; 3 - топочный экран; 4 - барабан; 5 - опускные трубы; 6 - фестон; 7 - пароперегреватель; 8 - конвективный газоход; 9 - экономайзер;10 - трубчатый воздухоподогреватель; 11 - нижние коллектора топочных экранов
Охлаждающие жалюзи обеспечивают еще лучшее теплоотдачу из помещения. Обычно это дополнительная установка, например, напольное отопление. Теплый воздух в помещении собирается под потолком и остывает на его поверхности. В результате холодный воздух падает на пол, а нагретый воздух поднимается. Воздушная циркуляция в помещении делает воздушную массу более контактирующей с поверхностью охлаждения, чем по сравнению с охлаждением пола.
Охлаждающий охладитель гидравлически соединен с контуром рассола через охлаждающий теплообменник. Тщательная регулировка потребности в охлаждении обеспечивается смесительным клапаном, управляемым контроллером теплового насоса. Охлаждающие потолки работают эффективно и без шума, но требуют дополнительных инвестиций. Эффективно охладите комнату, отбирая тепло от воздуха, где он накапливается в результате естественной конвекции.
Подъемно-опускное движение по контуру естественной циркуляции (т.е. по необогреваемым опускным и обогреваемым подъемным трубам) происходит вследствие разности плотностей котловой воды и пароводяной смеси.Для повышения надежности циркуляции на барабанных котлах повышенного давления (17-18 МПа) применяют принудительное движение пароводяной смеси в топочных экранах (рис. 2, б). Как видно из приведенных схем, котел с принудительной циркуляцией отличается от котла с естественной циркуляцией (рис.2, а) наличием насоса для котловой воды. На этом же рисунке (2, в) показана схема прямоточного котла.
Вентиляторные конвекторы обеспечивают особенно эффективное охлаждение помещений. Здесь вентилятор подает поток воздуха через теплообменник в конвектор. Кроме того, он позволяет регулировать расход воздуха. Благодаря этому через поверхность теплообменника можно пропускать большое количество воздуха, что позволяет быстро и эффективно охлаждать помещения. Датчик температуры в помещении и контроль производительности вентилятора обеспечивают очень точное охлаждение помещений. Недостатком этого решения является шум вентиляторов, который следует учитывать в связи с требованиями инвестора.
Рис. 2. Схема движения воды и водяного пара: а) барабанный котел с естественной циркуляцией; б) барабанный котел с принудительной циркуляцией; в) прямоточный котел1 - питательный насос; 2 - экономайзер; 3 - верхний барабан котла; 4 - опускные трубы; 5 - испарительные подъемные трубы; 6 - пароперегреватель; 7 - циркуляционный насос; 8 - нижний коллектор
Вентиляторные конвекторы являются особенно интересной альтернативой для инвесторов, которые обеспокоены подогревом полов во всем доме. Конвекторы могут нагревать комнаты и охлаждать их. И сам «нагреватель» имеет относительно небольшие размеры. Охлаждение теплового насоса является заслуживающей внимания альтернативой обычным системам кондиционирования воздуха. Как и при обогреве здания, летом оно может обеспечить дешевое и эффективное охлаждение помещений. В зависимости от требований инвестора и ожидаемых характеристик охлаждения вы можете выбрать правильный тепловой насос и тип системы охлаждения.
В прямоточных котлах, которые не имеют барабана, а контур разомкнут, превращение воды в пар происходит за один проход нагревателя, и кратность циркуляции равняется единице. В барабанных котлах этот показатель выше. В котлах с принудительной циркуляцией, у которых имеются нагреватели в виде змеевиков, кратность циркуляции составляет обычно от 3 до 10. В котлах с естественной конвекцией этот параметр обычно составляет 10-50, а при малой тепловой нагрузке труб - 200-300.
Особенности и преимущества
Основным параметром, которым руководствуются при выборе марки парового котла с естественной циркуляцией (ПКЕЦ), является его паропроизводительность, измеряемая в т/ч или кг/ч. Широкий модельный ряд ПКЕЦ позволяет выбрать котлы с требуемой производительностью, начиная от нескольких килограммов до нескольких тонн пара в час. Важными показателями состояния водяного пара являются его давление и температура.Широкий круг моделей ПКЕЦ позволяет генерировать водяной пар с избыточным давлением от десятых долей до нескольких десятков атмосфер. ПКЕЦ могут работать на различных видах органического топлива: природном газе, угле, дровах и древесных отходах, а также на жидком топливе - сырой (стабилизированной) нефти, мазуте, дизельном топливе. В ряде случаев используются особые топочные устройства, позволяющие ПКЕЦ работать на нескольких видах топлива. Кроме традиционного применения для генерации технологического пара, они широко используются в различных областях: на железнодорожном и водном транспорте, в пищевой, легкой и добывающей промышленности.Основные достоинства ПКЕЦ - высокая надежность, простота эксплуатации, повышенная степень автоматизации и экономичности.Создание условий надежности циркуляции в топочных экранах достигается ограничением рабочего давления котлоагрегата - обычно не выше 155 атм. Вызвано это тем, что при более высоком давлении сильно снижается разность плотностей пара и воды, в результате чего не обеспечивается эффективная циркуляция.Современные ПКЕЦ производители комплектуют микропроцессорной системой управления и защиты. Например, система «Альфа-М» производства фирмы «Энергетик» (Москва) позволяет достичь простоты и удобства в обслуживании. Применение таких систем оптимизирует соотношение «топливо-воздух» при разных расходах топлива, что благоприятно сказывается и на эффективности производства тепловой энергии.Котлы этого типа могут эксплуатироваться в различных климатических зонах, не требуют сложных пусконаладочных работ. Существенным преимуществом не слишком крупных современных моделей ПКЕЦ является их моноблочное исполнение. В такой конструкции предусматривается компактная установка на одной раме с агрегатом вентилятора, дымососа и питательного насоса. Сочетание высокой степени конструкторской проработки с точными системами управления и контроля позволяет достичь в ПКЕЦ высоких значений КПД, которые могут превышать 90 %.В моноблочном исполнении котлы поставляются единым транспортабельным блоком - в собранном виде, в обмуровке и обшивке. Их монтаж относительно несложен. Компактность размещения оборудования не препятствует проведению текущего и аварийного ремонтов, а также осуществлению профилактических процедур - все узлы и детали доступны для обследования.
ПКЕЦ на российском рынке
На российском рынке паровых котлов, а также на всей территории СНГ чаще других можно встретить промышленные котлы с естественной циркуляцией, причем присутствует продукция как отечественных, так и зарубежных производителей. Котлы, произведенные в России, имеют в маркировке индекс «Е», отражающий принцип естественной циркуляции теплоносителя в этих моделях. По цене они более выигрышны в сравнении с зарубежными аналогами.Паровые котлы серии «Е», выпускаемые ООО «ПТО» (Москва), - вертикально-водотрубные, с двумя барабанами, расположенными на одной вертикальной оси и соединенными между собой трубами диаметром 51 мм.Котлы серии «Е» выпускаются в следующих модификациях, в зависимости от используемого топлива: Е 1,0-0,9 Г-З (Э) - для работы на природном газе, Е 1,0-0,9 М-З (Э) - для работы на мазуте, Е 1,0-0,9 Р-З (Э) - для работы на твердом топливе, Е 1,6-0,9 ГМН (Э) - для работы на газе или мазуте. Первая из групп цифр, следующая за индексом «Е», обозначает паропроизводительность (т/ч), вторая - давление пара в котле (МПа). Обозначение «Н» указывает на наличие в котле системы наддува.Котлы серии «Е» предназначены для производства насыщенного водяного пара с рабочим давлением 8 атм. Этот пар потребляется различными предприятиями промышленности, транспорта, а также предприятиями сельского хозяйства для отопительных, технологических, хозяйственных и бытовых нужд.
Рис. 3. Паровой котел с естественной циркуляцией E-1,0 - 0,9 ГМ.
ГК «Комплексные системы» (Петербург) предлагает паровые котлы серии «КЕ» - со слоевыми механическими топками производительностью от 2,5 до 10 т/ч. Эти котлы предназначены для выработки насыщенного или перегретого водяного пара, который находит применение для технологических нужд промышленных предприятий, а также в системах отопления, вентиляции и ГВС.Серия «КЕ» подразделяется на модификации «КЕ-С», снабженные слоевыми топочными устройствами, и модификации «КЕ-МТ», в которых имеется топка предварительного скоростного горения.Котлы серий «ДЕ» предлагает промышленная группа «Генерация» (г. Березовский, Свердловская обл.). Они могут работать на различных видах топлива (газ, мазут) и имеют производительность от 4 до 25 т/ч. Предназначены для выработки насыщенного или слабоперегретого пара, используемого для технологических нужд предприятий, а также для отопления, вентиляции и ГВС. Серия «МЕ» отличается от предыдущей серии тем, что котлы этой серии имеют большую на 20 % поверхность нагрева и, соответственно, более высокий КПД. Котлы этой же серии предлагает и компания «Теплоуниверсал» (Петербург).Из зарубежных производителей можно назвать итальянскую фирму Garioni Naval, поставляющую на Российский рынок промышленные модели марки GMT/HP 200-2000, паропроизводительностью от 0,3 до 3,5 т/ч. Отличительная особенность котлов этой серии - величина рабочего давления получаемого пара, которая может меняться от 5 до 110 атм. Давление водяного пара в указанном диапазоне соответствует температуре теплоносителя от 152 до 318 °С, что позволяет применять котлы этой серии в различных отраслях промышленности.Паровые котлы высокого давления с естественной циркуляцией типа НРВ (немецкая фирма BBS GmbH) имеют паропроизводительность от 0,3 до 8 т/ч. Водотрубные котлы этой серии способны производить насыщенный пар с рабочим давлением до 120 атм. Теплоноситель с такими параметрами обычно используется в химической, нефтехимической, пищевой, а также косметической промышленностях.Представлены также паровые котлы низкого давления зарубежного производства. Так, фирма Viessmann (Германия) производит котлы марки Vitoplex 100-LS производительностью 0,26-2,2 т/ч на жидком или газообразном топливе, с рабочим давлением в котле 7 атм.
itsls.ru
Циркуляция воды в паровом котле
К основным элементам парового котла относятся трубы – экранные и конвективные. Снаружи трубы омываются дымовыми газами, 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, естественная - без применения насосов, искусственная- с применением.
1.Водяной объем
2. Паровой объем
3. обмуровка
4. трубопровод питательной воды
5. ГПЗ
6. паропровод котла
7. пароперегреватель
Опускные трубы - расположены в зоне низких температур (в обмуровке котла, на выходе дымовых газов из котла, вне котла т.е. вне обмуровке но в изоляции)
Подъемные трубы - находятся в зоне высоких температур (в топке котла, камере догорания)
Зеркало испарения - это граница раздела водяного и пароводяного объема.
В связи с тем, что подъемные трубы обогреваются, то в них находится пароводяная смесь. В опускных трубах находится котловая вода, плотность которой выше плотности пароводяной смеси. Чем больше разность плотностей котловой воды и пароводяной смеси, тем интенсивнее естественная циркуляция.
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: питательная вода поступает в водяной объем верхнего барабана, из которого по опускным трубам поступает в нижний барабан (коллектор) из коллектора (барабана) по подъемным трубам пароводяная смесь поступает в верхний барабан (в водяной объем). 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 50
Для котлов с принудительной циркуляцией К = 4 8.
Принудительная циркуляция делается циркуляционным насосом.
Водяной пар получают в паровых котлах при постоянном давлении и постоянной температуре. Сначала происходит нагрев воды до температуры кипения (насыщения). При дальнейшем нагреве кипящая вода превращается в пар и ее температура до полного испарения воды остается постоянной.
Кипение это процесс парообразования во всем объеме жидкости.
Испарение это 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: чем выше давление тем выше температура кипения. (таблица (раздаточный материал):
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
Если кипение жидкости происходит в закрытом сосуде, то над жидкостью образуется пар, в котором имеются капельки влаги. Такой пар называется влажный насыщенный, при этом tвлажности пара=t кип. воды=t насыщ.Зная давление пара можно определить его t.
Насыщенный пар бывает влажный и сухой, в паровой объем верхнего барабана, поступает влажный насыщенный пар. Т.к. 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. В паропровод должен поступать сухой насыщенный пар. Для этого в верхней части барабана устанавливается сепаратор (дырчатые жалюзийные листы), на котором задерживается капельки влаги.
Величина определяющая количество сухого пара в 1 кг влажного пара в % называется степенью сухости пара (х). Влажность насыщенного пара не должна превышать 1-3%.
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 ( сухой насыщенный пар нагревается дымовыми газами). При P=13кгс/см2 tнас=195оС, а tп.п.=370оС. В отопительных котельных перегретый пар не используется, поэтому нет пароперегревателя (картинка выше).
Энтальпия (теплосодержание воды) - определяется количествам тепла которое надо затратить на нагрев 1кг воды до заданной температуры.
Энтальпия насыщенного пара равна сумме энтальпии воды, при температуре кипения и скрытой теплоты парообразования (ккал/кг).
Для обеспечения устойчивой циркуляции в паровом котле необходимо:
1. Процесс горения
2. Поддержание постоянного уровня воды в верхнем барабане (средний уровень), (подвод питательной воды, работа регулятора уровня воды в автоматическом режиме)
3. Поддержание заданного Р пара независимо от его расхода.
Причина нарушения циркуляции может быть вызвана:
1. Опрокидывание циркуляции
2. Образование свободного уровня воды в трубах
3. Расслоение потока в пароводяной смеси
1. Опрокидывание циркуляции: когда подъемные трубы начинают работать как опускные. Причины: А) неравномерное распределение температуры по ширине котла
Б) обогрев опускных труб
В) зашлакование труб
2. Свободный уровень- в слабо обогреваемых трубах выведенных в паровое пространство барабана, может образоваться свободный уровень. Это происходит в результате недостаточного движения воды в контуре при котором в верхней части трубы образуется пар.
3. Расслоение потока- возникает при движении воды с малыми скоростями ,что приводит к образованию пара в верхней части трубы.
Нарушение циркуляции приводит к перегреву труб, к разрушению труб и вальцовочных соединений.
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 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 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, соединений (фланцевых, сальниковых), арматуры, срыв с опор.
Скачок давления
р - плотность жидкости;
- скорость потока;
- скорость распространения ударной волны, которая близко обычно к скорости распространения звука в данной жидкости.
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.
Чтобы не допустить гидравлических ударов, необходимо:
1) Запорную арматуру на трубопроводах и оборудовании закрывают медленно, плавно.
2) Перед включением водогрейного котла открыть задвижку на входе и выходе воды, убедится в наличии циркуляции через котел.
3) Не допускать повышения температуры воды в теплообменнике выше допускаемой.
4) Центробежный насос следует включать с закрытой задвижкой на выходе (открытой на входе).
5) При заполнении трубопровода оборудования – удалять воздух, заполнять сначала обратный, потом прямой трубопровод
6) Контролировать и поддерживать давление воды на прямом и обратном трубопроводе.
7) Не допускать явление кавитации.
При возникновении гидроударов отключить оборудование, сообщить ответственному лицу.
На паропроводах:
1) 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). Время прогрева указано в инструкции где-то 20-30 минут.
Понятия в этой теме:
(
Основные свойства насыщенного пара:
1) t насыщ. пара = t кип. воды при данном Р
2) t кип. воды зависит от Рпара в котле
3) насыщенный пар конденсируется.
Основные свойства перегретого пара:
1) перегретый пар не конденсируется
2) t перегретого пара не зависит от давления пара в котле.
( Схема получения пара в паровом котле)(карт на стр 28 не обязательно)
student2.ru
Циркуляция воды в котлах
Циркуляцией воды называется движение воды по замкнутому контуру. В состав контура циркуляции, в общем случае, входят такие конструктивные элементы котлов, как барабаны, коллекторы, обогреваемые и необогреваемые трубы поверхностей нагрева. Вода может проходить по контуру многократно либо однократно, двигаясь через поверхности нагрева от входа к выходу.
В зависимости от причин, которые вызывают движение воды циркуляция подразделяется на естественную и принудительную.
Естественная циркуляция осуществляется в паровых котлах, так как движущий напор в контуре создается разностью плотностей воды и пара. При этом каждый кг воды может постепенно превращаться в пар, многократно проходя через контур, либо превращаться в пар за один проход через поверхность нагрева.
Принудительная циркуляция воды производится с помощью насоса. Она применяется в водогрейных котлах и водяных экономайзерах и является прямоточной.
При любом виде циркуляции и способах ее организации вода и пар, образующийся в контуре, должны надежно охлаждать металл, что необходимо для безаварийной работы котлов.
Естественная циркуляция воды в паровых котлах.Рассмотрим принцип действия естественной циркуляции на примере контура циркуляции бокового экрана топки (рис. 10).
Рис.10. Схема простейшего контура естественной циркуляции:
1 – коллектор; 2 – опускная труба; 3 – верхний барабан; 4 – экранные (подъемные ) трубы.
Питательная вода вводится в верхний барабан котла 3. Из него вода опускается по опускной трубе 2 и входит в коллектор 1. На этом участке контура теплота к воде не подводится (труба теплоизолирована шамотной стенкой) и температура воды остается ниже температуры насыщения при данном давлении пара в котле.
Из коллектора вода поступает в обогреваемые трубы экрана 4 и, поднимаясь по ним, нагревается до кипения, кипит и частично превращается в пар. Образовавшаяся пароводяная смесь вводится в барабан, где разделяется на воду и пар. Пар покидает котел, а вода смешивается с питательной водой и вновь поступает в контур циркуляции.
Участок подъемных труб, где вода нагревается до кипения, называется экономайзерным, а содержащий пар – паросодержащим. Высота последнего в несколько раз превышает высоту экономайзерного участка.
На экономайзерном участке вода движется с постоянной скоростью, а на паросодержащем участке она постоянно возрастает, так как количество образующегося пара в подъемных трубах непрерывно увеличивается. Скорость, которую вода имеет на экономайзерном участке, называется скоростью циркуляции. По причине своего постоянства скорость циркуляции является одной их важных характеристик естественной циркуляции. Ее величина составляет, примерно, 0,5 – 1,5 м/с.
Наличие в контуре участков со средами, имеющие разные плотности, создает в контуре разность давлений или движущий напор циркуляции. Давление в опускных трубах создается столбом воды с плотностьюrВ, а в подъемных трубах – столбом воды и пароводяной смеси с плотностьюrСМ. Поэтому более плотная среда вытесняет менее плотную и в контуре создается круговое движение воды. Величина движущего напора определяется зависимостью вида:
SДВ = hПАР (rВ - rСМ) gПа, (7.1)
гдеhПАР – высота паросодержащего участка подъемных труб; g – ускорение свободного падения.
Из выражения движущего напора следует, что для циркуляции недостаточно иметь среды с разной плотностью. Необходимо также, чтобы паросодержащие трубы располагались вертикально.
За один проход по контуру только часть воды превращается в пар. Поэтому для характеристики интенсивности испарения воды используется понятие кратности циркуляции:
k = М /Д,(7.2)
где М– расход воды через опускную трубу, кг/ч; Д–количество пара, образующегося в обогреваемых трубах, кг/ч.
Таким образом, кратность циркуляции показывает, сколько раз один кг воды должен пройти через контур, чтобы превратиться в пар. Для экранов k = 50 – 70, для конвективных пучков k = 100 – 200.
Величина, обратная кратности циркуляции, характеризует степень сухости влажного пара х = 1/k.Отсюда можно сделать вывод о том, что в экранах образуется пароводяная смесь, содержащая не более 0,02 или 2 % пара. Поэтому даже самые теплонапряженные поверхности нагрева котлов, которыми являются экраны, надежно смачиваются и охлаждаются водой.
В конвективных пучках все трубы обогреваются газами, температура которых при прохождении через пучок непрерывно снижается. Поэтому в кипятильных трубах по ходу движения газов паросодержание также уменьшается, а плотность пароводяной смеси возрастает. Наличие в трубах пучка пароводяной смеси с разной плотностью создает движущий напор, который движит воды по следующей схеме: из верхнего барабана вода поступает в задние трубы пучка и по ним поступает в нижний барабан котла; из барабана вода входит в остальные трубы пучка и вместе с паром поступает в верхний барабан.
Принудительная циркуляция.Принудительная циркуляция применяется в водогрейных котлах, а также в экономайзерах паровых котлов. Движение воды по трубам поверхностей нагрева производит насос. Вода входит в поверхности нагрева холодной, а покидает ее горячей, совершая в котле прямоточное движение. Кратность циркуляции воды равна единице.
Для создания прямоточного движения воды поверхности нагрева котлов изготавливаются в виде отдельных панелей, которые соединяются между собой последовательно или параллельно. Панель выполняется из одного ряда труб, концы которых замкнуты на нижний (распределительный) и верхний (собирающий) коллекторы. При этом трубы могут иметь как прямую (в основном), так и змеевиковую конфигурацию.
При параллельном подсоединении труб к коллекторам вода проходит по трубам неодинаковыми расходами, что обусловлено различиями в гидравлических сопротивлениях труб и неравномерным обогревом труб газами. Поэтому в отдельные трубы воды поступает меньше, чем это нужно для надежного охлаждения металла. Возможно даже вскипание воды в отдельных трубах, что еще в большей степени уменьшает поступление воды в такие трубы.
Движение воды в трубах может быть как подъемным, так и опускным. Однако во избежание вскипания воды ее скорость принимается не менее 0,5–1 м/с. По тем же причинам перепад давления воды в котлах не должен быть более 0,2 МПа.
3-net.ru
Водогрейные котлы. Виды, устройство, характеристики водогрейных котлов.
ВОДОГРЕЙНЫЕ КОТЛЫ
4.1. Шкала теплопроизводительности водогрейных котлов
Назначением водогрейных котлов является получение горячей воды заданных параметров для теплоснабжения систем отопления бытовых и технологических потребителей. Промышленность выпускает широкий ассортимент унифицированных по конструкции водогрейных котлов. Характеристиками их работы являются теплопроизводительность (мощность), температура и давление воды, важен также род металла, из которого изготовляют водогрейные котлы. Чугунные котлы выпускаются на теплопроизводительность1 до 1,5 Гкал/ч, давление 0,7 МПа и температуру горячей воды до 115 °C. Стальные котлы изготовляются в соответствии с шкалой теплопроизводительности на 4; 6,5; 10; 20, 30; 50; 100; 180 Гкал/ч (4,7; 7,5; 11,7; 23,4; 35; 58,5; 117 и 21.0 МВт).
Водогрейные котлы теплопроизводительностью до 30 Гкал/ч обычно обеспечивают работу только в основном режиме с подогревом воды до 150 °C при давлении воды на входе в котел 1,6 МПа. Для котлов теплопроизводительностью выше 30 Гкал/ч предусматривается возможность работы как в основном, так и в пиковых режимах с подогревом воды до 200 °C при максимальном давлении ее на входе в котел 2,5 МПа.
4.2. Чугунные секционные водогрейные котлы
Чугунные секционные водогрейные котлы имеют небольшую теплопроизводительность и применяются в основном в системах водяного отопления отдельных жилых и общественных зданий. Котлы данного типа предназначены для подогрева воды до температуры 115 °C при давлении 0,7 МПа. В ряде случаев чугунные котлы используются для получения водяного пара, с этой целью их оборудуют паросборниками.
Из большого числа разнообразных конструкций чугунных секционных котлов промышленного выпуска наибольшее распространение получили котлы типов «Универсал», «Тула», «Энергия», «Минск», «Стреля», «Стребеля», «НРч», КЧ и ряд других.
Рис. 4.1. Чугунный секционный водогрейный котел «Энергия-3»:
1 — секция котла; 2 — стальной канат; 3, 10 — патрубки для входа и выхода воды; 4 — шибер; 5 — дымоход; 6 — колосниковая решетка; 7 — воздуховод; 8 — дверка; 9 — противовес
Производство большинства из указанных типов котлов прекращено около 30 лет назад, однако они еще достаточно долго будут находиться в эксплуатации. В этой связи в качестве примера рассмотрим конструкцию чугунного секционного водогрейного котла «Энергия-3». Котел собирают из отдельных секций (рис. 4.1), соединяемых между собой с помощью вкладышей — ниппелей, которые вставляются в специальные отверстия и затягиваются стяжными болтами. Такая конструкция позволяет создавать требуемую поверхность нагрева котла, а также проводить замену отдельных секций в случае их повреждения.
Вода в котел поступает через нижний патрубок поднимается вверх по внутренним каналам секции, нагревается и выходит из котла через верхний патрубок Топливо в топку подается через проем дверкой Воздух, необходимый для горения, поступает под колосниковую решетку по воздуховоду 7. Образующиеся при сжигании топлива продукты горения (ПГ) движутся вверх, затем направление потока ПГ изменяется на 180°, т.е. поток Г1Г движется вниз по кирпичным каналам и далее направляется через общий сборный дымоход в дымовую трубу.
При движении ПГ охлаждаются, их теплота передается воде, находящейся внутри секций. Таким образом происходит нагрев 66 воды до требуемой температуры. Тяга в котле регулируется шибером, соединенным стальным канатом через блок с противовесом Номинальная мощность водогрейных котлов «Энергия-3» 0,35... 0,69 МВт, КПД 73%.
4.3. Водогрейные котлы серии ТВГ
Теплофикационные водогрейные котлы серии ТВГ выпускаются теплопроизводительностью 4 и 8 Гкал/ч (4,7 и 9,4 МВт). Данные секционные сварные котлы предназначены для работы на газе с нагревом воды не выше 150 °C.
Рис. 4.2. Водогрейный котел ТВГ-8: а — схема циркуляции воды; о — устройство котла; 1, 2 — соответственно нижние и верхние коллекторы конвективной поверхности; 3, 5 — потолочно-фронтальные трубы; 4, 6 — нижний и верхний коллекторы потолочного экрана; 7 — левый боковой экран; 8, 14 — двухсветные экраны; 9 — правый боковой экран; 10 — выход воды в теплосеть; 11 — конвективная поверхность нагрева; 12 — радиационная поверхность топки; 13 — воздушный канал; 15 — горелки; 16 — подподовые каналы
В водогрейном котле ТВГ-8 радиационная поверхность топки 72 (рис. 4.2) и конвективная поверхность нагрева 77 состоят из отдельных секций, выполненных из труб диаметром 51 * 2,5 мм. При этом в секциях конвективной поверхности трубы расположены горизонтально, а в секциях радиационной поверхности — вертикально. Радиационная поверхность состоит из фронтально-потолочного экрана и пяти секций экранов, три из которых двойного облучения (двухсветные экраны 8 и
Котел оборудован подовыми горелками 75, которые размещены между секциями радиационной поверхности. Воздух от вентилятора поступает в воздушный канал из которого подается в подподовые каналы соединенные с горелками. Продукты горения топлива движутся вдоль труб радиационной поверхности, проходят через окно в задней части топки и поступают в опускную шахту, омывая конвективную поверхность поперечным потоком. Одновременно с этим вода для подогрева поступает в два нижних коллектора 7 конвективной поверхности и собирается в верхних коллекторах конвективной поверхности. Далее по нескольким потолочно-фронтальным трубам вода направляется в нижний коллектор потолочного экрана, откуда по потолочнофронтальным трубам поступает в верхний коллектор данного (потолочного) экрана. После этого вода последовательно проходит по трубам экранов: левого бокового 7, трех двухсветных и правого бокового Нагретая вода через коллектор правого бокового экрана поступает на выход в теплосеть.
Водогрейные котлы серии ТВ Г имеют КПД 91,5 %.
4.4. Стальные водогрейные котлы серий КВ-ТСи КВ-ТСВ
Водогрейные котлы серии КВ-ТС со слоевым способом сжигания твердого топлива выпускаются теплопроизводительностью 4; 6,5; 10; 20; 30; 50 Гкал/ч (4,7; 7,5; 11,7; 23,4; 35 и 58,5 МВт). Котлы данной серии предназначены для установки на ТЭЦ, в производственно-отопительных и отопительных котельных. Водогрейные котлы серии КВ-ТСВ отличаются от котлов серии КВ-ТС лишь наличием воздухоподогревателя.
Все водогрейные котлы обеих этих серий имеют топочные экраны, выполненные из труб диаметром 60 х 3 мм. Конвективные пакеты в них изготовляются из труб диаметром 28 х 3 мм. Котлы снабжаются цепными решетками обратного хода с пневмомеханическими забрасывателями топлива.
Водогрейные котлы КВ-ТС-4 и -6,5 имеют конвективную шахту (рис. 4.3) с поверхностью нагрева и топочную камеру
Рис. 4.3. Водогрейные котлы КВ-ТС-4 и -6,5:
1 — окно для выхода продуктов горения из топочной камеры; 2 — конвективная шахта с поверхностью нагрева; 3 — сопло для возврата уноса топлива на цепную решетку; 4 — шлаковый бункер; 5 — цепная решетка обратного хода; 6 — пневмомеханический забрасыватель топлива; 7 — бункер топлива; 8 — топочная
камера; ПГ — продукты горения
Топливо (уголь) из бункера 7 посредством пневмомеханического забрасывателя поступает на цепную решетку 5 обратного хода. Воздух для сжигания топлива подается с помощью вентилятора в короба, через которые осуществляется секционированный его подвод под цепную решетку. Продукты горения топлива из топочной камеры поступают в конвективную шахту через верхние проемы в задней стене топочной камеры (окна Теплота ПГ воспринимается конвективными поверхностями нагрева в конвективной шахте 2, а охлажденные ПГ удаляются из котла через газоход, расположенный в нижней части конвективной шахты. С потоком ПГ из топочной камеры частично уносится топливо, для его улавливания в бункере конвективной шахты установлен специальный вентилятор, который через сопла возвращает унесенное топливо в топочную камеру на цепную решетку.
дованы цепными решетками 7 обратного хода разной длины и двумя пневмомеханическими забрасывателями топлива. В задней части топочной камеры имеется промежуточная экранированная стенка 6, образующая камеру догорания. Экраны промежуточной стенки выполнены двухрядными. Боковые стены топочной камеры, а также конвективной шахты имеют облегченную обмуровку. Фронтальная стена топочной камеры не экранирована и имеет тяжелую обмуровку.
Передняя и задняя стены конвективной шахты экранированы. Передняя стена конвективной шахты, являющаяся также и задней стеной топочной камеры, выполнена в виде цельносварного экрана, переходящего в нижней части в четырехрядный фестон Боковые стены конвективной шахты закрыты вертикальными экранами из труб диаметром 83 3,5 мм.
Продукты горения поступают в конвективную шахту снизу и проходят через фестон. В шахте размещены пакеты конвективной поверхности нагрева, выполненные в виде горизонтальных ширм. Уловленная мелочь и несгоревшие частицы топлива собираются в зольных бункерах под конвективной шахтой и посредством системы возврата уноса по трубопроводу 5 выбрасываются в топочную камеру. В передней части цепной решетки 7 обратного хода располагается шлаковый бункер, куда с решетки сбрасывается шлак.
Подача сетевой воды в котел осуществляется через нижний коллектор левого бокового экрана, а выход горячей воды — через нижний левый коллектор конвективной шахты.
Для сжигания бурых влажных углей котлы серии KB-ТС могут поставлялся с воздухоподогревателями, обеспечивающими подогрев воздуха до 200...220 °C.
Водогрейный котел К.В-ТС-50 имеет экранированную топочную камеру (рис. 4.5), цепную решетку обратного хода на которую топливо подается четырьмя пневмомеханическими забрасывателями Задний экран топочной камеры на входе в поворотную камеру разводится в четырехрядный фестон Стены и скаты поворотной камеры, а также задняя стена конвективной шахты экранированы трубами диаметром 60 х 3 мм. Конвективные поверхности нагрева выполнены в виде U-образных ширм из труб диаметром 28 х 3 мм, которые приварены к вертикальным трубам диаметром 83 х 3,5 мм, образующим экраны боковых стен конвективной шахты.
За котлом установлен двухходовой трубчатый воздухоподогреватель в виде двух кубов, выполненных из труб диаметром 40 х 1,5 мм. Котел снабжен вентилятором 7 и устройствами для возврата на решетку топливного уноса из золовых бункеров под конвективной шахтой и под воздухоподогревателем. Вторичное острое дутье ведется через сопла, расположенные на задней стене топки, с помощью вентилятора. Шлак, образующийся при сжигании топлива, сбрасывается в шахту. Для очистки конвективных поверхностей нагрева предусмотрено дробеочистительное устройство (установка дробеочистки 5).
4.5. Водогрейные котлы серии КВ-ТКдля камерного сжигания твердого топлива
Котлы серии КВ-ТК предназначены для камерного сжигания твердого пылевидного топлива и имеют П-образную компоновку. Пыль твердого топлива подается в шесть турбулентных горелок (рис. 4.6), расположенных встречно по три горелки на каждой из боковых стен топочной камеры 7. Котел выполнен с твердым шлакоудалением.
Стены топочной камеры 7, поворотной камеры и заднего экрана выполняются газоплотными из труб диаметром 60 х 4 мм с шагом 80 мм. Для обеспечения газоплотности между трубами привариваются полосы 20 х 6 мм. В верхней части топочной камеры трубы заднего экрана закрывают наклонный скат переходной камеры и затем перед входом в поворотную камеру разводятся в фестон 2 На стенах топочной камеры установлены обдувочные аппараты с подачей к ним сжатого воздуха.
В конвективной шахте установлены два конвективных пакета выполненных из труб диаметром 28 х 3 мм. Под ними размещен трехходовой (по воздуху) воздухоподогреватель 5, выполненный из труб диаметром 40 х 1,5 мм, обеспечивающий подогрев воздуха до 350 °C. Для очищения конвективных поверхностей нагрева предусмотрено дробеочистительное устройство (установка дробеочистки). Котел подвешен к каркасу за верхние коллекторы. Воздухоподогреватель опирается на отдельный каркас. Котел имеет облегченную обмуровку.
4.6. Водогрейные котлы серин ПТВМ
Котлы данной серии выпускаются средней и большой теплопроизводительности, т.е. имеют мощность 30; 50 и 100 Гкал/ч (35; 58,5 и 117 МВт). Для их работы используется газообразное и жидкое топливо, они могут иметь П-образную компоновку и башенную конструкцию. Давление воды на входе в котел 25 кгс/см2. Температура воды на входе в котел в основном режиме 70 °C, в пиковом режиме 104 °C. Температура воды на выходе 150 °C.
Пиковый теплофикационный водогрейный газомазутный котел ПТВМ-30 теплопроизводительностью 30 Гкал/ч имеет П-образную компоновку и состоит из топочной камеры 5 (рис. 4.7), конвективной шахты и соединяющей их поворотной камеры
Рис. 4.6. Водогрейный котел КВ-ТК-100:
1 — элементы подвески труб котла; 2 — фестон; 3 — установка дробеочистки; 4 — конвективные пакеты труб; 5 — воздухоподогреватель; 6 — горелка; 7 — топочная камера; ПГ — продукты горения
Все стены топочной камеры котла, а также задняя стена и потолок конвективной шахты экранированы трубами диаметром 60 х 3 мм с шагом 5= 64 мм. Боковые стены конвективной шахты закрыты трубами диаметром мм с шагом 5= 128 мм.
Рис. 4.7. Пиковый теплофикационный водогрейный котел ПТВМ-30 (КВГМ-30-150М):
1 — дробеочистительное устройство; 2 — конвективная шахта; 3 — конвективная поверхность нагрева; 4 — газомазутная горелка; 5 — топочная камера; 6 — поворотная камера
Конвективная поверхность нагрева котла, выполненная из труб диаметром 28 х 3 мм, состоит из двух пакетов. Змеевики конвективной части собраны в ленты по шесть-семь штук, которые присоединены к вертикальным стойкам.
Котел оборудован шестью газомазутными горелками установленными по три встречно на каждой боковой стене топки. Диапазон регулирования нагрузки котлов 30... 100% номинальной производительности. Регулирование производительности осуществляется путем изменения числа работающих горелок. Для очистки внешних поверхностей нагрева предусмотрено дробеочистительное устройство Дробь поднимается в верхний бункер с помощью пневмотранспорта от специальной воздуходувки.
Тяга в котле обеспечивается дымососом, а подача воздуха — двумя вентиляторами.
Трубная система котла опирается на раму каркаса, Облегченная обмуровка котла общей толщиной 110 мм крепится непосредственно к экранным трубам. Водогрейный котел ПТВМ-30 (КВГМ-30-150М) имеет КПД 91 % при работе на газе и 88 % при работе на мазуте.
Рис. 4.8. Схема циркуляции воды в водогрейном котле ПТВМ-30
Схема циркуляции воды в водогрейном котле ПТВМ-30 приведена на рис. 4.8.
Водогрейные котлы ПТВМ-50 и -100 имеют башенную компоновку и выполнены в виде прямоугольной шахты, в нижней части которой находится экранированная топочная камера (рис. 4.9). Экранная поверхность изготовлена из труб диаметром 60 * 3 мм и состоит из двух боковых, фронтального и заднего экранов. Сверху (над топочной камерой) размещается конвективная поверхность нагрева выполненная в виде змеевиковых пакетов из труб диаметром 28 х 3 мм. Трубы змеевиков приварены к вертикальным коллекторам.
Топка котла ПТВМ-50 оборудована газомазутными горелками (12 шт.) с индивидуальными дутьевыми вентиляторами 5. Горелки расположены на боковых стенах топки (по 6 шт. на каждой стороне) в два яруса по высоте. Топка котла ПТВМ-100 оборудована газомазутными горелками (16 шт.) с индивидуальными вентиляторами.
Над каждым котлом установлена опирающаяся на каркас дымовая труба обеспечивающая естественную тягу. Котлы устанавливаются полуоткрыто, поэтому в помещении размещается лишь нижняя часть агрегата (горелки, арматура, вентиляторы и др.), а все остальные его элементы расположены на открытом воздухе.
Циркуляция воды в котле обеспечивается с помощью насосов. Расход воды зависит от режима работы котла: при работе в зимний период (основной режим) применяется четырехходовая схема циркуляции воды (рис. 4.10, а), а в летний период (пиковый режим) — двухходовая (рис. 4.10, б).
Рис. 4.9. Водогрейные котлы ПТВМ-50 и -100:
1 — дымовая труба; 2 — конвективные поверхности нагрева; 3 — топочная камера; 4 — газомазутные горелки; 5 — вентиляторы;---> — движение воды в системе котла
Рис. 4.10. Схема циркуляции воды в водогрейном котле ПТВМ-50:
— основной режим; — пиковый режим; подводящие и отводящие кол-лекторы; соединительные трубы; фронтальный экран; — конвектив-ный пучок труб; 5 — левый и правый боковые экраны; 7 — коллекторы кон-туров; — задний экран
При четырехходовой схеме циркуляции вода из теплосети подводится в один нижний коллектор (см. рис. 4.10 и последовательно проходит через все элементы поверхности нагрева котла, совершая подъемно-опускные движения, после чего также через нижний коллектор отводится в тепловую сеть. При двухходовой схеме вода поступает одновременно в два нижних коллектора (см. рис. 4.10 и, перемещаясь по поверхности нагрева, нагревается и затем направляется в тепловую сеть.
При двухходовой схеме циркуляции через котел пропускается почти в 2 раза больше воды, чем при четырехходовой. Таким образом, при режиме работы в летний период в котле нагревается большее количество воды, чем в зимний, и вода поступает в котел с более высокой температурой (110 вместо 70 °C).
4.7. Водогрейные котлы серии КВ-ГМ
Стальные прямоточные газомазутные котлы серии КВ-ГМ в соответствии со шкалой теплопроизводительности конструктивно подразделяются на четыре унифицированные группы: 4 и 6,5; 10, 20 и 30; 50 и 100; 180 Гкал/ч (4,7 и 7,5; 11,7, 23,4 и 35; 58,5 и 117 МВт). Такие котлы не имеют несущего каркаса, обмуровка у них облегченная трехслойная (шамотобетон, минераловатные плиты и магнезиальная обмазка), крепится к трубам топки и конвективной части. Котлы КВ-ГМ-4 и -6,5 имеют единый профиль, так же как и котлы теплопроизводительностью 10; 20 и 30 Гкал/ч, и в пределах своих групп различаются глубиной топочной камеры и конвективной части. Котлы КВ-ГМ-50 и -100 по конструкции также сходны между собой и различаются только по типоразмерным параметрам.
Водогрейные котлы КВ-ГМ-4 и -6,5 имеют топочную камеру (рис. 4.11) и конвективную поверхность 5. Топочная камера полностью экранирована трубами диаметром 60 х 30 мм. Боковые экраны, верх и под топочной камеры образованы одинаковыми Г-об- разными трубами. На фронтальной стене котла установлены газомазутная ротационная горелка и взрывной предохранительный клапан Неэкранированные поверхности фронтальной стены закрыты огнеупорной кладкой, примыкающей к воздушному коробу горелки.
На левой боковой стене котла имеется лаз в топочную камеру. Часть труб заднего экрана в верхней части выдвинута в топку и эти трубы сварены между собой при помощи вставок для устранения попадания в топку дроби при работе установки дробеочистки, используемой для устранения загрязнений с конвективных поверхностей.
Все трубы экранов выведены в верхние и нижние коллекторы диаметром 159x7 мм. Внутри коллекторов имеются глухие перегородки, направляющие воду. Топочная камера отделена от конвективной части перегородкой из огнеупорного кирпича. Продукты горения топлива через фестон верхней части топочного пространства поступают в конвективную часть котла, проходят ее сверху вниз и через боковой отвод ПГ уходят из котельного агрегата.
Конвективная поверхность котла состоит из двух пакетов, каждый из которых набирается из U-образных ширм, выполненных из труб диаметром 28 х 3 мм. Ширмы расположены параллельно фронтальной стене котла и образуют в шахматном порядке пучок труб. Боковые стены конвективной части экранированы трубами диаметром 83 х 3,5 мм, имеющими плавники, и являются коллекторами (стояками) для труб конвективных пакетов. Потолок конвективной части также экранирован трубами диаметром 83 х 3,5 мм. Задняя стена не экранирована и имеет лазы вверху и внизу.
Рис. 4.11. Водогрейные котлы КВ-ГМ-4 и -6,5:
1 — газомазутная ротационная горелка; 2 — взрывной предохранительный клапан; 3 — установка дробеочистки; 4 — лаз; 5 — конвективная поверхность котла; б — топочная камера; ПГ — продукты горения
Вес котла передается на нижние коллекторы, имеющие опоры.
Водогрейные котлы КВ-ГМ-4 имеют КПД 90,5 % при работе на газе и 86,4 % при работе на мазуте, а КПД котлов КВ-ГМ-6,5 достигает 91,1 % при работе на газе и 87 % — на мазуте.
Водогрейные котлы КВ-ГМ-10, -20 и -30 имеют топочную камеру (рис. 4.12), экранированную трубами диаметром 60 х 3 мм. 80
Рис. 4.12. Водогрейные котлы КВ-ГМ-10, -20 и -30: 1 — газомазутная горелка; 2 — взрывной клапан; 3 — топочная камера; 4 — промежуточный экран; 5— камера догорания; 6 — фестон; 7— установка дробеочистки; 8 — конвективная поверхность нагрева
В камере расположены фронтальный, два боковых и промежуточный экраны, которые практически полностью покрывают стены и под топки (исключение составляет часть фронтальной стены, где установлены взрывной клапан и газомазутная горелка с ротационной форсункой). Экранные трубы приварены к коллекторам диаметром 219 х Ю мм. Промежуточный экран выполнен из труб, расположенных в два ряда, и образует за собой камеру догорания 5.
Конвективная поверхность нагрева включает в себя два конвективных пучка и расположена в вертикальной шахте с полностью экранированными стенами. Конвективные пучки набраны из расположенных в шахматном порядке U-образных ширм, выполненных из труб диаметром 28 х 3 мм. Задняя и передняя стены шахты экранированы вертикальными трубами диаметром 60 х 3 мм, боковые стены — трубами диаметром 85 х 3 мм, которые служат стояками для ширм конвективных пакетов.
Передняя стена шахты, являющаяся одновременно задней стеной топочной камеры, выполнена цельносварной. В нижней части стены трубы разведены в четырехрядный фестон Трубы, образующие переднюю, боковую и заднюю стены конвективной шахты, вварены в камеры диаметром 219 х 10 мм.
Продукты горения топлива из топочной камеры попадают в камеру догорания а далее через фестон — в конвективную шахту, после которой ПГ через отверстие в верхней части шахты покидают котельный агрегат. Для устранения загрязнений конвективных поверхностей предусмотрена установка дробеочистки 7.
Водогрейные газомазутные котлы КВ-ГМ-50 и -100 выполнены по П-образной схеме и могут быть использованы как в основном режиме (нагрев воды до 70... 150 °C), так и в пиковом режиме (нагрев воды до 100... 150°C). Котлы могут быть использованы также для нагрева воды до 200 °C.
Котельный агрегат включает в себя топочную камеру (рис. 4.13) и конвективную шахту. Топочная камера котлов и задняя стена конвективной шахты закрыты экранами из труб диаметром 60 х 3 мм. Конвективная поверхность нагрева котлов состоит из трех пакетов, набираемых из U-образных ширм. Ширмы выполнены из труб диаметром 28 х 3 мм.
Фронтальный экран снабжен коллекторами: верхним, нижним и двумя промежуточными, между которыми находятся кольца для формирования амбразур газомазутных горелок с ротационными форсунками. Боковые стены конвективной шахты закрыты трубами диаметром 83 х 3,5 мм, служащими стояками для ширм.
Продукты горения топлива выходят из топочной камеры через проход между задним экраном и ее потолком и движутся сверху вниз через конвективную шахту. Котел оборудован взрывными предохранительными клапанами, установленными на потолке топочной камеры. Для удаления воздуха из трубной системы при заполнении котла водой на верхних коллекторах установлены воздушники (клапан для удаления воздуха из системы). Для удаления загрязнений с конвективных поверхностей нагрева служит установка дробеочистки.
Нижние коллекторы фронтального и заднего экранов конвективной шахты опираются на портал котла. Опора, расположенная в середине нижнего коллектора задней стены топочной камеры, является неподвижной. Вес боковых экранов топочной камеры передается на портал через фронтальный и задний экраны.
Рис. 4.13. Водогрейные котлы КВ-ГМ-50 и -100: 1 - газомазутная горелка; 2 — топочная камера; 3 - проход для газов из топочной камеры в конвективную шахту; 4 — установка дробеочистки; 5 — конвективная поверхность нагрева; 6 — портал
Водогрейные газомазутные котлы КВ-ГМ-50 и -100 имеют КПД 92,5 % при работе на газе и 91,3 % при работе на мазуте.
Водогрейный газомазутный котел КВ-ГМ-180 выполнен по Т-образной сомкнутой схеме с двумя конвективными шахтами, в которых размещаются по три конвективных пакета (рис. 4.14), образующих конвективную поверхность нагрева.
Данный котел по проекту должен выполняться для работы под наддувом с мембранными экранными панелями. При выполнении котла в негазоплотном исполнении в топочной камере 7 все ее стены закрыты панелями из труб диаметром 60 х 3 мм. Такими же экранными панелями закрыты стены конвективных шахт и потолок котла. Конвективные пакеты набираются из U -образных ширм, выполненных из труб диаметром 28 х 3 мм, которые ввариваются в стояки диаметром 83 х 3;5 мм. На боковых стенах топочной камеры под конвективными шахтами устанавливаются по три-четыре газомазутные горелки имеющие встречное расположение факелов.
Рис. 4.14. Водогрейный котел КВ-ГМ-180;
1- топочная камера, 2 — установка дробеочистки; 3 — поворотный газоход; 4 — разделительный экран; 5 — пакеты конвективной поверхности нагрева; 6 — газоход уходящих газов; 7 — нижние коллекторы; 8 — газомазутная горелка
Для более глубокого регулирования теплопроизводительности котла без отключения отдельных горелок последние снабжаются паро механическими форсунками с широким диапазоном регулирования.
Продукты горения топлива из топочной камеры через два поворотных газохода направляются в конвективные шахты. Топочная камера отделена от конвективных шахт с помощью разделительных экранов Для удаления загрязнений с поверхностей нагрева конвективных шахт котла служит установка дробеочистки.
www.eti.su
циркуляция воды в котле - это... Что такое циркуляция воды в котле?
циркуляция воды в котле
циркуляция воды в котле — [А.С.Гольдберг. Англо-русский энергетический словарь. 2006 г.]
Тематики
- энергетика в целом
Справочник технического переводчика. – Интент. 2009-2013.
- циркуляция водных слоев
- циркуляция морской воды
Смотреть что такое "циркуляция воды в котле" в других словарях:
ЦИРКУЛЯЦИЯ — (Circulation) 1. Движение газов и жидкостей по замкнутому контуру. Циркуляция. В зависимости от причин, ее вынуждающих, делится на Ц. естественную и Ц. принудительную. Ц. естественная является следствием различия в плотности (и температуры) в… … Морской словарь
ГОСТ 23172-78: Котлы стационарные. Термины и определения — Терминология ГОСТ 23172 78: Котлы стационарные. Термины и определения оригинал документа: 47. Барабан стационарного котла Барабан D. Trommel E. Drum F. Reservoir Элемент стационарного котла, предназначенный для сбора и раздачи рабочей среды, для… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Паровые котлы* — I) Общие понятия. II) Типы котлов. III) Арматура паровых котлов. IV) Практические указания расчета котлов. V) Уход за котлом. VI) Взрывы котлов. VII) Литература о паровых котлах. VIII) Надзор за П. котлами. I. Котлы или паровики закрытые приборы … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Паровые котлы — I) Общие понятия. II) Типы котлов. III) Арматура паровых котлов. IV) Практические указания расчета котлов. V) Уход за котлом. VI) Взрывы котлов. VII) Литература о паровых котлах. VIII) Надзор за П. котлами. I. Котлы или паровики закрытые приборы … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Вода — С древнейших времен стали понимать великое значение воды не только для людей и всяких животных и растительных организмов, но и для всей жизни Земли. Некоторые из первых греческих философов ставили воду даже во главе понимания вещей в природе, и… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
ОТОПЛЕНИЕ — ОТОПЛЕНИЕ, обогревание жилых и других помещений с целью поддержания в них определенной t°. О. должно иметь технически правильное устройство и удовлетворять ряду сан. требований. Основные сан. требования ко всяким системам О. следующие: 1)… … Большая медицинская энциклопедия
ГОСТ 25720-83: Котлы водогрейные. Термины и определения — Терминология ГОСТ 25720 83: Котлы водогрейные. Термины и определения оригинал документа: 2. Водогрейный котел Котел для нагрева воды под давлением Определения термина из разных документов: Водогрейный котел 4. Водогрейный котел с естественной… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Выпаривание — (evaporation, Verdampfung, Evaporation). На нашем языке В. называется такой случай искусственно производимого [Самопроизвольное испарение (напр., усушка вина, высыхание почвы и т. п.), очевидно, не составляет случая В. Поэтому испарение воды на… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Водогрейный котёл — Водогрейный котёл котёл для нагрева воды под давлением[1]. «Под давлением» обозначает, что кипение воды в котле не допускается: её давление во всех точках выше давления насыщения при достигаемой там температуре (практически всегда оно выше… … Википедия
Паровой котёл — Паровой котёл котёл, предназначенный для генерации насыщенного или перегретого п … Википедия
technical_translator_dictionary.academic.ru
