V. Котельно-вспомогательное оборудование. Экономайзер в котле
5.01. Экономайзеры водяные чугунные системы ВТИ
Подробности Автор: New Boilerer Категория: V. Котельно-вспомогательное оборудование Просмотров: 6911Водяной экономайзер предназначен для подогрева питательной воды котельного агрегата или сетевой теплофикационной воды отходящими газами котла. Экономайзер для подогрева питательной воды устанавливается непосредственно у котла и является основным элементом котлоагрегата, обеспечивающим повышение его коэффициента полезного действия. Теплофикационные экономайзеры устанавливаются как непосредственно у котла, так и в отдельном газоходе для нескольких котлов.
Чугунные экономайзеры системы ВТИ применяются в котельных установках с рабочим давлением до 23 ати.
Экономайзер собирается из литых чугунных труб с квадратными ребрами и коллекторов. Длина труб для экономайзеров котлов паропроизводительностью до 10 т/ч принята 2 м, для котлов большей производительности — 3 м. Набор труб и их расположение в газоходах экономайзера должны строго соответствовать проектной компоновке и расчетной общей поверхности нагрева. Чугунные ребристые трубы собираются в группы на каркасе, соединяются между собой литыми калачами с фланцами и заключаются в обмуровку. Соединение труб производится таким образом, что питательная вода проходит снизу вверх. Для удаления газов и пара из экономайзера на верхнем коллекторе предусмотрен вантуз и вентиль. Для отключения экономайзера по воде в случае чрезмерно высокой ее температуры и предотвращения вскипания, предусматривается байпасный трубопровод и необходимая запорная арматура. В некоторых случаях для этой цели применяется выключение экономайзера из потока газов чугунными заслонками.
Для очистки ребристых труб от золы и сажи между отдельными группами, труб устанавливается обдувочное устройство — вращающаяся от ручного привода труба с рядом сопел диаметром 5 мм. Обдувка производится периодически насыщенным нли перегретым паром при давлении до 12 кг/см2. Обдувочный аппарат обеспечивает очистку четырех рядов труб вверх и вниз по всей их длине.
Экономайзер оборудуется предохранительным клапаном и термометрами на входе и выходе воды. Температура воды на выходе из экономайзера должна быть на 40° ниже температуры насыщения пара в котле. Схема включения экономайзера приведена на рис. 81.
Чугунные экономайзеры поставляются «россыпью» — отдельными деталями или в блочном исполнении. Блочные экономайзеры собираются на заводе по заданной компоновке из труб длиной 2 м в облегченной обмуровке с металлической обшивкой (рис. 82). Основные характеристики одиоколонковых и двухколонковых (рис. 83) блочных чугунных экономайзеров из труб длиной 2 м приведены в таблице. Блочные экономайзеры из труб длиной 3 м намечены к производству двух типов: ВЭ-1Х-16П поверхностью нагрева 646 м2 и ВЭ-1Х-20П поверхностью нагрева 808 м2.
В объем поставки экономайзера входит:
1. Комплект ребристых труб с калачами и перепускными трубами. 2. Коллекторы: верхний и нижний. 3. Колена для соединения коллекторов. 4. Предохранительные клапаны. 5. Вантуз с запорным вентилем. 6. Обдувочное устройство (комплект). 7. Газовые заслонки и лаз. 8. Крепежные детали. 9. Прокладочные материалы.
Блочные экономайзеры поставляются в комплекте перечисленных узлов, собранных на каркасе с обмуровкой, металлической обшивкой и верхним коробом с взрывными клапанами и лазами.' Необходимость поставки взрывных клапанов и лазов указывается при заказе.
При заказе экономайзера «россыпью» указываемся номер и количество обдувок. Обмуровочный и теплоизоляционный материалы, в этом случае не поставляются.
Изготовители — Кусинский машиностроительный завод; Белгородский котлостроительный завод.
boilerbook.ru
Водяные экономайзеры
ООО "Асбестовский котельно-машиностроительный завод" производит водяные экономайзеры для котлов различной конфигурации.
Водяной экономайзер как один из основных элементов котельных установок прежде исключительно предназначался для использования тепла отходящих газов, покидающих котлы.
В отопительных установках водяной экономайзер и в настоящее время исполняет это назначение.
В энергетических установках по мере повышения давления пара все более увеличивается значение водяного экономайзера. Экономайзер в энергетических котлах является составной частью котла, заменяя собой его последние газоходы.
В паровом котле температура воды везде одна и та же, соответствующая давлению пара в котле. В экономайзере же, наоборот, температура воды всюду разная, так как вода в нем постепенно подогревается.
При экономайзерной поверхности получается больше разность температур между нагревающей и нагреваемой средами и в соответствии с уравнением теплопередачи Q = KH(T — t) ккал/час при одинаковых прочих условиях через экономаизерную поверхность больше пройдет тепла по сравнению с котельной поверхностью.
В отношении экономии металла большое значение имеет переход на однобарабанные энергетические котлы с естественной циркуляцией, причем и этот барабан желательно выполнить минимального диаметра. С повышением давления пара постепенно уменьшается количество тепла, расходуемого на сообщение скрытой теплоты испарения в суммарном теплосодержании 1 кг пара, и возрастает расход тепла на подогревание воды до состояния насыщения Поэтому при перераспределении значительной тепловой нагрузки на экономайзер облегчается работа котла. Проще и надежнее получаются его циркуляционные контуры. Конвекционный котельный пучок получает весьма ограниченные размеры, так как остальная часть сообщаемого теплосодержания падает на сильно развитые поверхности нагрева пароперегревателя. Таким образом, большая часть поверхностей нагрева в современном энергетическом котле работает по прямоточному принципу, без циркуляции, и сравнительно небольшая часть нуждается в обеспечении достаточной кратности циркуляции.
При работе пароперегревателя и водяного экономайзера гидравлическое сопротивление их может быть значительным, так как движение по ним нагреваемой среды обеспечивается не за счет циркуляции поэтому эти поверхности можно выполнять из труб малого диаметра, что повышает коэффициент тептопередачи, а также создает возможность указанным частям котлоагрегата придать весьма компактную форму.
ООО Асбестовский котельно-машиностроительный завод" производит водяные экономайзеры для водогрейных котлов ПТВМ-30, ПТВМ-50, ПТВМ-60, ПТВМ-100, ПТВМ-180, а так же для паровых котлов П-52, П-59, П-60, П-62, П-64, П-65, П-67, П-70, П-78, ТПЕ-208, ТПЕ-216, ТПЕ-427, Пк-39, П-50, П-55, П-57, П-76, ТПЕ-209, ТПЕ-214, ТПЕ-215, ТПЕ-430, ТПП-312А, ТПП-804, ОР-210М, Пк-41, П-56, П-95, ТГМЕ-206, ТГМЕ-428, ТГМЕ-464, ТГМП-204, ТГМП-314, ТГМП-324, ТГМП-344СО, ТГМП-1202, ТМП-501.
akmz.net
Классификация водяных экономайзеров - Котельное оборудование - Каталог статей
Водяной экономайзер является одним из основных элементов котельной установки, который раньше применялся для использования тепла от исходящих газов из котла. По мере того, как давление пара повышалось, значение водяного экономайзера все более увеличивалось. При повышении параметров пара происходит и увеличение доли тепла, которое расходуется на подогрев жидкости до состояния кипения, и уменьшение скрытой теплоты образования пара. С помощью перенесения функции подогрева воды до состояния кипения на долю экономайзера становится возможным облегчение работы котла. Гораздо более проще и с большей надежностью образуются его циркуляционные контуры.Таким образом, при учете наличия сильно развитых поверхностей пароперегревателя и водяного экономайзера, поверхность нагрева в энергетическом котле большей частью работает по принципу прямотока, в отсутствии естественной циркуляции, и небольшая часть испытывает нужду в обеспечении должной циркуляции.
Работа водяного экономайзера может создавать значительное гидравлическое сопротивление, ведь нагретая среда в нем движется благодаря естественной циркуляции. Потому нагревательная поверхность может выполняться из труб небольшого диаметра, что способствует повышению коэффициента передачи тепла.
Определение температуры воды на входе в экономайзер осуществляется опираясь на наиболее выгодный регенеративный подогрев.
По принципу компоновки с котлом экономайзеры различают:
1) Центральные;2) Индивидуальные.
Главными недостатками центрального экономайзера являются:
- Наличие значительного присоса воздуха в результате присутствия обводного газохода и неплотных заслонок неработающих котлов;
- Отсутствие подогрева воды при отключении экономайзера на чистку или ремонт. Это положение негативно сказывается на сохранности металла котла.
Применяют центральный экономайзер большей частью в группе мелких котельных установок, в случае если индивидуальный экономайзер не поддается монтажу с котлом.
На сегодняшний день в современных котлоагрегатах применяют только индивидуальные водяные экономайзеры, располагая их в конвективной шахте.
По материалу изготовления экономайзеры подразделяются на:
1) Чугунные экономайзеры котлов;2) Стальные экономайзеры котлов.
Чугунные экономайзеры в свою очередь бывают игольчатыми и ребристыми.
Ребристый экономайзер из чугуна обычно размещают в газоходе, расположенном вертикально, а трубы экономайзера должны иметь горизонтальное расположение. Соединяют их посредством колен из чугуна так, чтобы питательная вода могла пройти по всем трубам последовательно снизу вверх.
Движение воды в направлении вверх – обязательное условие, которое необходимо выполнять в силу того, что при нагреве воды из нее выделяются пузырьки газов, ранее в ней растворенных, которые не должны попасть в экономайзер котла.
Как правило, ребристые экономайзеры из чугуна находят свое применение в котлах с низким или средним давлением. Если давление в котле более 60 атмосфер, то такие экономайзеры не ставят, так как чугун не обладает для этого достаточной прочностью.
Основным преимуществом ребристых экономайзеров перед гладкотрубными является более оптимальный расход металла и компактность, а следовательно, и дешевизна.
Игольчатые чугунные экономайзеры имеют несущественные отличия от ребристых. На них вместо ребер отливаются обтекаемые иглы. Такие экономайзеры обладают меньшим сопротивлением, так как более обтекаемы.
К числу основных преимуществ чугунных экономайзеров относится небольшой риск возникновения внешней и внутренней коррозии, что дает возможность широко применять их в небольших установках с пониженными требованиями к качеству питательной воды.
www.gkk22.ru
экономайзер котла - патент РФ 2075007
Использование: в конструкции экономайзера котла, используемого в качестве подогревателя питательной или циркуляционной воды перед паровыми или водогрейными котлами. Сущность изобретения: экономайзер состоит из вертикальных обогреваемых коллекторов связанных трубами в пакеты, где каждый выходной и входной коллектор соединены перепускной трубой, конструкция такого экономайзера позволяет увеличить КПД котельной установки порядка 7-10%. 9 з. п.ф-лы, 4 ил. Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности, к конструкции экономайзера котла, используемого для подогрева питательной или циркуляционной воды перед паровыми или водогрейными котлами. Известен чугунный водяной экономайзер в виде трубного теплообменника (И. И. Павлов, М.Н.Федоров "Котельные установки и тепловые сети". М. Стройиздат, 1986, стр. 108-110, фиг. (IV39,а), выполненный из чугунных ребристых труб с фланцами, которые соединяются между собой с помощью чугунных колен (калачей). Чугунные оребренные трубы поставляются длиной 2000 мм и 3000 мм с площадью поверхности нагрева с газовой стороны соответственно 2,95 и 4,49 м2. Необходимая полная поверхность нагрева такого экономайзера составляется из соответствующего количества ребристых труб, которые собирают в колонку, состоящую из горизонтальных и вертикальных рядов. Вода движется последовательно по всем трубам экономайзера снизу вверх. Газы, омывая ребристые трубы снаружи, движутся вертикально сверху вниз. При такой схеме движения газов и воды (противотоке) обеспечивается лучшее удаление воздуха из системы экономайзера. Чугунные экономайзеры выпускают с рабочим давлением меньше 2,4 МПа, экономайзеры изготавливаются некипящего типа и вода, проходящая через экономайзер, максимально подогревается на 20-30oС ниже температуры кипения, что не допустит парообразования в экономайзере, а также исключит гидравлические удары. Недостатками чугунных экономайзеров является громоздкость, особенно при боль- ших площадях нагрева, низкая теплопередача и большая чувствительность к гидравлическим ударам, что не позволяет нагреть в них воду до кипения. Наличие нестандартного газохода экономайзера увеличивает металлоемкость конструкции и затраты на его изготовление и монтаж, увеличивает присосы воздуха и потери тепла в окружающую среду; быстрое загрязнение чугунных ребристых труб золой и сажей снижают технико-экономические показатели чугунных экономайзеров. Наиболее близким к предлагаемому решению является стальной водяной экономайзер, представляющий собой трубчатый теплообменник с повышенным рабочим давлением воды больше 2,4 МПа по сравнению с чугунным экономайзером (Н.И. Павлов, М. Н. Федоров "Котельные установки и тепловые сети". М. Стройиздат, 1986, стр.109-110, рис.IV 40а). Стальной экономайзер по конструкции состоит из гнутых змеевиковых стальных труб малого диаметра (28-30 мм), концы которых приварены к сборным коллекторам. Коллектора изготавливают из труб диаметром 200-300 мм. Змеевики расположены горизонтально в шахматном порядке и омываются снаружи вертикальным потоком продуктов сгорания. В зависимости от площади поверхности змеевиковых труб экономайзер может комплектоваться (по ходу газов) в отдельные пакеты высотой 0,9-1,5 м. Питательная вода поступает в нижний коллектор, где распределяется по параллельно включенным змеевикам, пройдя их, нагретая вода собирается в верхнем коллекторе, откуда поступает в котел. Скорость движения воды в экономайзере определяется числом параллельных змеевиков. Стальные экономайзеры кипящего типа составляют одно целое с котлом. Змеевики стального экономайзера крепят с помощью опорных стоек, эти стойки опираются на полые, охлаждаемые воздухом балки, располагающиеся под экономайзером внутри газохода. Стойки имеют специально приваренные к ним крюки (гребенки), на которые опираются трубки змеевиков. Недостатками стальных змеевиковых экономайзеров является наличие конвективной шахты, значительная металлоемкость, увеличением габаритов котельной установки и тепловых потерь в окружающую среду. Целью предложенного решения является установка конструкции экономайзера после парового или водогрейного котла, или группы котлов с повышением КПД котельной установки на 7-10% Поставленная цель достигается тем, что предлагаемый экономайзер котла является трубным теплообменником и содержит вертикально установленные коллектора, соединенные горизонтальными рядами труб, два вертикальных коллектора, соединенные рядом труб, образуют пакет экономайзера. Полностью экономайзер набирается из нескольких пакетов, причем каждый последующий пакет соединен с предыдущим перепускной трубой или несколькими перепускными трубами, а горизонтальные трубы, соединенные с вертикальными коллекторами, и перепускные трубы омываются поперечно горизонтальным потоком продуктов сгорания, при установке в экономайзере перегородки поток переходит из горизонтального в вертикальный. Трубы, соединяющие вертикальные коллектора, расставляются в каждом пакете экономайзера таким образом, чтобы соблюдалось шахматное расположение труб в экономайзере, горизонтальному потоку продуктов сгорания. Предлагаемый экономайзер котла иллюстрируется чертежами На фиг. 1 изображен общий вид предложенного экономайзера, вертикальные коллекторы 1, соединенные между собой горизонтальным рядом труб 2, образуют пакет экономайзера, каждый пакет экономайзера соединен перепускной трубой 3 (или трубами на фиг.1 не показано), которая соединяет вертикальные коллектора, входной и выходной коллектор каждого пакета экономайзера котла. На фиг. 2 показаны вертикальные цилиндрические коллекторы 1, горизонтальные трубы 2, перепускные 3. На фиг.3 показано нижнее расположение перепускных труб 3 экономайзера. На фиг.4 показано расположение труб 3 в экономайзере в чередующемся порядке вертикально. Экономайзер котла работает следующим образом. Нагреваемая вода поступает во входной вертикальный коллектор 1 пакета экономайзера котла и, двигаясь по горизонтальному ряду труб, приходит в выходной вертикальный коллектор 2 пакета экономайзера котла, откуда через перепускную трубу 3 поступает во входной вертикальный коллектор следующего пакета экономайзера, пройдя последовательно все пакеты экономайзера, нагретая вода поступает в котел, при этом вода движется противотоком относительно продуктов сгорания, которые омывают снаружи вертикальные коллекторы пакета, горизонтальные ряды труб и перепускные трубы.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Экономайзер, содержащий входные и выходные коллекторы, соединенные с пакетами горизонтальных труб, расположенных в одной плоскости, отличающийся тем, что коллекторы выполнены в виде вертикальных цилиндрических патрубков, примыкающих с двух сторон к трубам пакета, причем выходной патрубок одного пакета труб соединен с входным патрубком смежного пакета труб посредством перепускной трубы. 2. Экономайзер по п. 1, отличающийся тем, что перепускные трубы пакетов экономайзера расположены снизу. 3. Экономайзер по п. 2, отличающийся тем, что перепускные трубы пакетов экономайзера расположены сбоку, соединяя попарно с каждой стороны соседние цилиндрические коллекторы. 4. Экономайзер по пп. 1 3, отличающийся тем, что горизонтальные трубы пакета смещены в вертикальной плоскости относительно предшествующего и последующего пакетов, при этом трубы располагаются в шахматном порядке. 5. Экономайзер по п. 3, отличающийся тем, что коллекторы и соединяющие их ряды труб установлены в экономайзере, чередуясь вертикально и горизонтально. 6. Экономайзер по пп. 1 4, отличающийся тем, что имеет между пакетами газонаправляющие перегородки. 7. Экономайзер по пп. 1 6, отличающийся тем, что выполнен из антикоррозионного материала. 8. Экономайзер по пп. 1 6, отличающийся тем, что покрыт защитным антикоррозионным слоем. 9. Экономайзер по пп. 1 8, отличающийся тем, что теплообменные трубы и коллекторы имеют оребрение. www.freepatent.ru
Экономайзеры к котлам
Снизить расходы тепловой энергии, необходимой для работы отопительных систем и систем горячего водоснабжения стремятся все без исключения разработчики котельного оборудования. Уже сегодня стоимость горючего, используемого для работы водогрейных котлов, стала довольно высокой, что обуславливается в первую очередь ограниченностью ресурсов. Кроме того, сжигание большого количества топлива приводит к значительному по своим масштабам загрязнению окружающей среды, что также никак нельзя назвать позитивным фактором.Для того, чтобы уменьшить затраты топлива, следует в первую очередь повышать коэффициент полезного действия отопительных систем - котлов.
Достигается эта цель по-разному. Немалое значение, в частности, имеет конструкция котла. Помимо этого, можно дополнительно установить экономайзер котла, специальное устройство, заметно повышающее эффективность всей системы. 
Принцип действия экономайзера.
Как известно, при сгорании топлива в любом котле образуются отработанные газы, отводящиеся через дымоход. Отработанные газы имеют достаточно высокую температуру, а это значит, что их можно использовать для дополнительного подогрева воды. Все современные экономайзеры подогревают воду перед ее поступлением в котел, где происходит основная фаза нагрева. В результате котлу нужно потратить несколько меньшее количество тепловой энергии, а это ведет и к экономии топлива. В зависимости от условий эксплуатации, типа топлива и конструкции котла такая экономия колеблется от 10 до 20 процентов.Внешний вид экономайзера представляет собой – систему экономайзерных ребристых труб.
Сегодня все чаще экономайзер котла делается встроенным, то есть интегрированным с самой конструкцией котла. Такая связка обеспечивает обычно наилучшие параметры работы, Но ремонтопригодность такого моноблока довольно дорогостоящее занятие, поэтому предпочтение отдаётся отдельностоящим. 
xn--80aaaljxmmgmut1gyc.xn--p1ai
