Секциональный двухкамерный водотрубный котел, составленный из общеизвестных элементов шухова. Котел шухова схема
В БГТУ им. В.Г. Шухова создан водогрейный котел
В БГТУ им. В.Г. Шухова создан водогрейный котел (04 февраля 2011 года)
В июле - сентябре 2010 года в БГТУ им. В.Г. Шухова были проведены испытания экспериментального образца водогрейного котла кондиционного типа - разработки кафедры «Энергетика теплотехнологии», защищенного рядом патентов РФ. Назначение котла – теплоснабжение (отопление и горячее водоснабжение) жилых, общественных и промышленных зданий и сооружений. Разработчики опытной экспериментальной установки - главный специалист БГТУ им В.Г. Шухова по энергообеспечению, зав. кафедрой «Энергетика теплотехнологии», к.т.н., проф. В.П. Кожевников, к.т.н. доц. кафедры «Энергетика теплотехнологии» М.И. Кулешов.
При создании нового типа котла за основу был взят принцип утилизации тепла, разработанный на кафедре «Энергетика теплотехнологии».
Проблемой комплексной обработки отходящих газов от печей цементных заводов ученые вуза начали заниматься с 1981 года. Ранее через газоотводящие трубы цементных заводов в атмосферу выбрасывалось огромное количество тепла. Установка контактно-рекуперативного типа, созданная для комплексной обработки газов, позволяла утилиза вать большой объем теплоты, ранее вылетавший в трубу, использовать его для массового отопления. Контактно рекуперативный теплообменник, предназначенный для абсорбции вредных газообразных компонентов, глубокого обеспыливания, был защищен десятью патентами РФ.
Главным отличительным качеством водогрейного котла, установленного в БГТУ им. В.Г. Шухова, является наличие двух контуров: в первом – высокотемпературном - вырабатывается вода для отопительных целей; во втором контуре - конденсационной части - горячая вода для целей горячего водоснабжения. В качестве второго контура как раз и используется тот самый контактно - рекуперативный теплообменник, разработанный на кафедре «Энергетика теплотехнологии».
Подобная схема водогрейного котла позволяет переохладить продукты сгорания топлива до температур, при которых большая часть водяных паров (которые всегда образуются при сгорании органических видов топлива) конденсируется, отдавая скрытую теплоту конденсации на полезные цели, существенно повышая КПД теплогенератора. Это повышение КПД в данном случае составляет 15-17 процентов и достигло 95-96 процентов (по высшей тепловодной способности топлива), что составляет по низшей теплотворной способности топлива -107 процентов.
Кроме эффективного топливоснабжения разработанный агрегат имеет ряд дополнительных преимуществ по сравнению с традиционными водогрейными котлами: габариты котла в 1,5 - 2 раза меньше, материалоемкость в 1,5-1,7 раза меньше.
Одно из достоинств котла – он не требует химводоподготовки, так как в нем непрерывно генерируется водяной конденсат, который может использоваться для подпитки воды в контуре горячего водоснабжения и умягчения воды для горячего водоснабжения.
При установке котла на объекте теплопотребления стоимость потребляемой теплоты в 3-4 раза меньше, чем при централизованном теплоснабжении.
Положительные результаты испытаний экспериментального образца, полностью подтвердили расчетные теплотехнические, газодинамические и другие параметры.
Котлы могут изготовляться по ряду типоразмеров тепловой мощности от 40 до 2000 киловатт.
В последние дни уходящего 2010 года на кафедру «Энергетика теплотехнологии» пришла приятная весть: получено два гранта, средства из которых пойдут на создание котла промышленного образца и теплоутилизатора. В БГТУ им. В.Г.Шухова уже ведутся работы в этом направлении.
Материал подготовил Георгий Александров
Если Вы заметили ошибку в тексте, пожалуйста, выделите всё предложение с ошибкой и нажмите Ctrl+Enter.Затем укажите, какое слово или цифру нужно исправить.
www.bstu.ru
история отопления и не только
источник: http://ziehbart.com.ua
Появление первых конструкций котлов - парогенераторов - относят к середине XVII столетия. Одной из наиболее удачных, пригодных для практики того времени конструкций считают разработанный французским физиком Папеном в 1680 г. котел с предохранительным клапаном (котел Папена).
Промышленное применение котлов началось на рубеже XVII и XVIII вв. в связи с бурным развитием горнодобывающей и металлургической промышленности. Ранние конструкции напоминали котел для приготовления пищи (отсюда их название), их изготовляли из меди или чугуна. Родоначальником современных конструкций считают простой цилиндрический котел, который применяли до второй половины XIX в. Паропроизводительность такого котла едва достигала 0,4 т/ч при давлении пара 1 МПа (10 кгс/см2), поверхность нагрева (нагреваемая часть котла) не превышала 25 м2, а коэффициент полезного действия (КПД)-30%. Дальнейшее развитие шло по пути повышения этих основных характеристик в двух направлениях, приведших к созданию принципиально различных типов котлов - газотрубных и водотрубных.
Идея газотрубного котла в том, что с помощью нагретых труб, размещаемых в водяном пространстве цилиндрического котла, увеличивается площадь поверхности нагрева и тем самым обеспечивается большая паропроизводительность котла. Таким образом, появилась сначала конструкция жаротрубного, а несколько позднее дымогарного котлов.
В жаротрубном котле в водяном пространстве располагается одна, две или три трубы сравнительно больших диаметров, которые обогреваются проходящими через них топочными газами. Эти трубы называют жаровыми.
В дымогарном котле водяное пространство пронизано довольно большим количеством труб сравнительно малого диаметра, которые, как и жаровые, нагреваются проходящими сквозь них дымовыми газами. Эти трубы называются дымогарными.
В дальнейшем появились водогрейные котлы на твердом топливе, основанные на комбинации этих базовых конструкций.
Более плодотворной, как показала практика, оказалась идея водотрубного котла. В этом случае эволюция котла происходила следующим образом: сначала вместо одного большого цилиндрического сосуда в топочном пространстве стали располагать несколько соединенных друг с другом цилиндров соответственно меньших диаметров, которые образовывали батарею. При этом резко повышалась поверхность нагрева, следовательно, возрастала и паропроизводительность. Такие котлы называли батарейными. В дальнейшем они были вытеснены более простым и технологичным в изготовлении котлом с кипятильными трубами.
Таким образом, в водотрубных котлах вода нагревается не теплотой, поступающей от разогретых труб, как в жаротрубных и дымогарных котлах, а наоборот - именно в трубах. Такая схема имеет ряд преимуществ, основными из которых являются возможность повысить параметры пара (температуру и давление) и паропроизводительность котла.
В начале XX в. широко применяли весьма совершенные по тому времени секционные горизонтально-водотрубные котлы. В таких котлах в топочном пространстве располагали один или несколько пучков прямолинейных труб, завальцованных своими концами в сборные камеры, которые, в свою очередь, были соединены с расположенным над топкой барабаном котла. Хотя их и называют горизонтально-водотрубными, тем не менее, кипятильные трубы у таких котлов располагаются не горизонтально, а под углом от 10 до 12 градусов к горизонтали, что обеспечивает лучшую циркуляцию воды и пароводяной смеси.
Прекрасным представителем котлов этого вида являлся созданный в 1893 г. инженером В. Г. Шуховым водотрубный паровой котел (котел Шухова). В этой конструкции удалось унифицировать применение отдельных элементов, что имело существенное значение при серийном производстве. Котел состоял из одного продольного горизонтального барабана и нескольких трубчатых батарей, причем паропроизводительность зависела от числа используемых однотипных батарей.
Совершенствование водотрубных котлов позволило создать конструкции с вертикальными трубами, сначала прямыми, а затем изогнутыми, соединяющими верхний и нижний барабаны. Впоследствии вертикальные трубы стали располагать на стенах топки. Такие трубы в совокупности образовывают экраны - радиационные поверхности, нагреваемые преимущественно за счет тепловой радиации - излучения горящего топлива. Для более полного использования теплоты стали монтировать пучок конвективных труб, располагаемых за топочным пространством. Нагревали эти трубы потоком горячих дымовых газов, т. е. конвекцией.
Барабан постепенно перестал быть основным обогреваемым элементом (в современных мощных котлоагрегатах вовсе вынесен из зоны обогрева). Вместе с тем в связи с целесообразностью перегрева пара для энергоустановок потребовалось размещение в пределах котла специальных поверхностей нагрева - пароперегревателей.
Совершенствование котлов этого вида шло путем создания целого комплекса отдельных видов оборудования, входящих в котлоагрегаты. Были разработаны весьма совершенные конструкции камерных топок, позволяющие получать большое количество теплоты за счет быстрого и эффективного сжигания угольной пыли в относительно небольшом пространстве, а также топки для сжигания жидкого мазута и газообразного топлива. Значительно возросли габариты вертикальных водотрубных котлов. Это вызывалось необходимостью увеличения площади поверхности нагрева и целесообразностью размещения в пределах котлоагрегата целого ряда устройств, позволяющих повысить КПД котла (экономайзеры, воздухонагреватели и т. д.).
На остаток, подборка сам старых котлов истории:
|
|
|
||||||||||
|
|
|
||||||||||
|
|
|
||||||||||
|
|
teplo-faq.net
история отопления и не только
источник: http://ziehbart.com.ua
Появление первых конструкций котлов - парогенераторов - относят к середине XVII столетия. Одной из наиболее удачных, пригодных для практики того времени конструкций считают разработанный французским физиком Папеном в 1680 г. котел с предохранительным клапаном (котел Папена).
Промышленное применение котлов началось на рубеже XVII и XVIII вв. в связи с бурным развитием горнодобывающей и металлургической промышленности. Ранние конструкции напоминали котел для приготовления пищи (отсюда их название), их изготовляли из меди или чугуна. Родоначальником современных конструкций считают простой цилиндрический котел, который применяли до второй половины XIX в. Паропроизводительность такого котла едва достигала 0,4 т/ч при давлении пара 1 МПа (10 кгс/см2), поверхность нагрева (нагреваемая часть котла) не превышала 25 м2, а коэффициент полезного действия (КПД)-30%. Дальнейшее развитие шло по пути повышения этих основных характеристик в двух направлениях, приведших к созданию принципиально различных типов котлов - газотрубных и водотрубных.
Идея газотрубного котла в том, что с помощью нагретых труб, размещаемых в водяном пространстве цилиндрического котла, увеличивается площадь поверхности нагрева и тем самым обеспечивается большая паропроизводительность котла. Таким образом, появилась сначала конструкция жаротрубного, а несколько позднее дымогарного котлов.
В жаротрубном котле в водяном пространстве располагается одна, две или три трубы сравнительно больших диаметров, которые обогреваются проходящими через них топочными газами. Эти трубы называют жаровыми.
В дымогарном котле водяное пространство пронизано довольно большим количеством труб сравнительно малого диаметра, которые, как и жаровые, нагреваются проходящими сквозь них дымовыми газами. Эти трубы называются дымогарными.
В дальнейшем появились водогрейные котлы на твердом топливе, основанные на комбинации этих базовых конструкций.
Более плодотворной, как показала практика, оказалась идея водотрубного котла. В этом случае эволюция котла происходила следующим образом: сначала вместо одного большого цилиндрического сосуда в топочном пространстве стали располагать несколько соединенных друг с другом цилиндров соответственно меньших диаметров, которые образовывали батарею. При этом резко повышалась поверхность нагрева, следовательно, возрастала и паропроизводительность. Такие котлы называли батарейными. В дальнейшем они были вытеснены более простым и технологичным в изготовлении котлом с кипятильными трубами.
Таким образом, в водотрубных котлах вода нагревается не теплотой, поступающей от разогретых труб, как в жаротрубных и дымогарных котлах, а наоборот - именно в трубах. Такая схема имеет ряд преимуществ, основными из которых являются возможность повысить параметры пара (температуру и давление) и паропроизводительность котла.
В начале XX в. широко применяли весьма совершенные по тому времени секционные горизонтально-водотрубные котлы. В таких котлах в топочном пространстве располагали один или несколько пучков прямолинейных труб, завальцованных своими концами в сборные камеры, которые, в свою очередь, были соединены с расположенным над топкой барабаном котла. Хотя их и называют горизонтально-водотрубными, тем не менее, кипятильные трубы у таких котлов располагаются не горизонтально, а под углом от 10 до 12 градусов к горизонтали, что обеспечивает лучшую циркуляцию воды и пароводяной смеси.
Прекрасным представителем котлов этого вида являлся созданный в 1893 г. инженером В. Г. Шуховым водотрубный паровой котел (котел Шухова). В этой конструкции удалось унифицировать применение отдельных элементов, что имело существенное значение при серийном производстве. Котел состоял из одного продольного горизонтального барабана и нескольких трубчатых батарей, причем паропроизводительность зависела от числа используемых однотипных батарей.
Совершенствование водотрубных котлов позволило создать конструкции с вертикальными трубами, сначала прямыми, а затем изогнутыми, соединяющими верхний и нижний барабаны. Впоследствии вертикальные трубы стали располагать на стенах топки. Такие трубы в совокупности образовывают экраны - радиационные поверхности, нагреваемые преимущественно за счет тепловой радиации - излучения горящего топлива. Для более полного использования теплоты стали монтировать пучок конвективных труб, располагаемых за топочным пространством. Нагревали эти трубы потоком горячих дымовых газов, т. е. конвекцией.
Барабан постепенно перестал быть основным обогреваемым элементом (в современных мощных котлоагрегатах вовсе вынесен из зоны обогрева). Вместе с тем в связи с целесообразностью перегрева пара для энергоустановок потребовалось размещение в пределах котла специальных поверхностей нагрева - пароперегревателей.
Совершенствование котлов этого вида шло путем создания целого комплекса отдельных видов оборудования, входящих в котлоагрегаты. Были разработаны весьма совершенные конструкции камерных топок, позволяющие получать большое количество теплоты за счет быстрого и эффективного сжигания угольной пыли в относительно небольшом пространстве, а также топки для сжигания жидкого мазута и газообразного топлива. Значительно возросли габариты вертикальных водотрубных котлов. Это вызывалось необходимостью увеличения площади поверхности нагрева и целесообразностью размещения в пределах котлоагрегата целого ряда устройств, позволяющих повысить КПД котла (экономайзеры, воздухонагреватели и т. д.).
На остаток, подборка сам старых котлов истории:
|
|
|
||||||||||
|
|
|
||||||||||
|
|
|
||||||||||
|
|
teplo-faq.net
Котлы Шухова-Берлина - Энциклопедия по машиностроению XXL
Котлы Шухова-Берлина [c.39]Котлы Шухова-Берлина строились на рабочее давление 13 ати. [c.39]
МОДЕРНИЗАЦИЯ ИСПАРИТЕЛЬНЫХ КОНТУРОВ ПАРОВЫХ КОТЛОВ ШУХОВА—БЕРЛИНА [c.194]
Модернизация котла Шухова — Берлина А-7 для случая слоевого сжигания топлива. В одной из котельных до реконструкции котлы Шухова — Берлина А-7 были оборудованы ручными колосниковыми решетками для сжигания каменного угля. Среднеэксплуатационная часовая производительность котла не превышала 5 г/ч при к. п. д. порядка 63%. После замены ручной колосниковой решетки топкой ПМЗ с пневмомеханическим забрасывателем активная площадь колосниковой решетки [c.194]
| Рис. 7-1. Модернизация котла Шухова — Берлина А-7 с решеткой ПМЗ. |  |
| Рис. 7-2. Модернизация испарительных контуров котла Шухова — Берлина А-7 при переводе на сжигание газа п мазута. |  |
| Рис. 7-3. Модернизация котла Шухова — Берлина А-7 при переводе на сжигание газа и мазута с повышением паропроизводительности котла до 30—35 т/ч. |  |
В табл. 11-2 приводится сводная ведомость обработки результатов испытания котла Шухова—Берлина А-7. [c.450]
Котлы Шухова-Берлин в основном состоят из одного поперечного барабана и присоединенных к нему под углом И [c.14]
Состав операций по монтажу котла Шухова-Берлин (фиг. 1-3) и их последовательность определяются в следующем виде [c.303]
Авторами наблюдались случаи быстрого сгорания вихревых горелок и оплавления амбразур при установке в котлах Шухова—Берлина и Бабкок—Вилькокса вихревых горелок с мелкими сопловыми отверстиями, высокой интенсивностью крутки и очень хорошим смешением газа с воздухом в амбразуре. В этом случае пришлось увеличить диаметр сопловых отверстий и несколько ухудшить смешение в амбразуре в результате срок работы горелок увеличивался. [c.77]
Основные характеристики котлов Шухова — Берлина приведены в табл. 10-2. [c.191]
К горизонтально-водотрубным котлам можно отнести котлы Шухова и котлы Шухова—Берлина, име(ощие большое распространение в СССР. На рис. 37—1 изображен котел Шухова. [c.76]
Замена в котле Шухова — Берлина нескольких продольных барабанов одним поперечным ухудшила условия циркуляции воды и резко понизила качество пара, выдаваемого из барабана котла. [c.77]
На коммунальном предприятии, оборудованном котлами Шухова—Берлина, наблюдались систематические пережоги кипятильных труб первого ряда. Причинами их были отложения накипи вследствие неудовлетворительного качества питательной воды и ударное действие факела вследствие неправильной установки и регулировки газовых горелок. [c.69]
Обогреваемые опускные трубы, если возможно, всегда целесообразно изолировать от обогрева (например, опускные трубы котлов Шухова — Берлина) [c.79]
В табл. 46 приведена техническая характеристика котлов Шухова-Берлина изготовления Бийского завода. [c.77]
Горизонтально-водотрубные котлы Шухова — Берлина серии А [c.125]
Запасные части к пароперегревателям котлов Шухова — Берлина с температурой 300° С [c.239]Для устранения дефектов в котлах Шухова—Берлина в 1938—1939 гг. была предложена новая модернизация котла Шухова, заключавшаяся в возврате к старому расположению батарей, в уменьшении длины труб до 4500 мм, увеличении радиационной поверхности котла за счет уменьшения числа ходов газов с четырех до двух. [c.105]
На рис. II. 17 дано сопоставление габаритов котлов ТК-13 и Шухова—Берлина А-3. Объем запроектированного котла ТК-13 в три раза меньше соответствующих котлов Шухова— Берлина. Экономия, полученная только на здании и обмуровке, равнялась стоимости котла А-3. Котел был запроектирован в тяжелой обмуровке. [c.106]
Преимущества котлов ДКВ производительностью 2 4 и 6,5 т1ч по сравнению с котлами Шухова—Берлина А-2, А-3, А-5, А-7 в основном сводятся к следующему [c.109]
В Бийске было начато строительство котельного завода по изготовлению мелких промышленных цельнометаллических вертикальных котлов ВК-1 производительностью 0,25 т1ч и горизонтально-водотрубных котлов Шухова— Берлина производительностью до 8 т/ч. [c.145]
Для малых и средних водотрубных котлоагрегатов в среднем i = 0,8. Для котлов Шухова-Берлина для первого газохода 4 = 0,85, для второго [c.31]
Более удачной является конструкция котлов Шухова-Берлина с поперечным барабаном, к которому прикрепляются отдельные секции. Каждая секция состоит из двадцати четырёх труб диаметром 70/76 мм, длиной 5560 мм. Поверхность нагрева каждой такой секции 35 м . В табл. 33 приведены основные данные котлов Шухова-Берлина. [c.53]
Котлы Шухова-Берлина не полностью удовлетворяют запросы промыш ленности. [c.53]
Разрыв кипятильной трубы котла Шухова—Берлина А-5 [c.422]
В котлах Шухова—Берлина, и особенно в вертикально водотрубных котлах типа НЗЛ, ТКЗ, Стерлинга и др. со значительной высотой топочного пространства, возможна установка горелок на фронтовой стенке котла, над колосниковой решеткой, на высоте 2—2,5 м от пола котельной (рис. 99). В этом случае возможны переход на твердое топливо и обратно без переделок, а также работа котла на обоих видах топлива одновременно. При такой установке горелок у котлов Шухова—Берлина наблюдались случаи пережога кипятильных труб вследствие больших тепловых напряжений, вызванных близостью расположения к трубам горелок. [c.214]
Начиная с 1951 г. производство котлов Шухова—Берлина прекращено. [c.18]
В 1937 г. котел системы Шухова был модернизирован инженером Берлиным и получил название котла Шухова — Берлина (рис. 20-3). В этом котле установлен поперечный барабан, а пучки труб размещены в шахматном порядке. При этом длина труб увеличилась, а количество их в пучке уменьшилось. Циркуляция воды и пароводяной [c.198]
Вийский завод начал с 1949 г. выпуск малых транспортабельных котлов взамен ранее выпускавшихся котлов Шухова — Берлина. [c.46]
В существующих промышленных котельных низкого давления наиболее распространенными в настоящее время являются горизонтально-водотрубные котлы типа Шухова — Берлина и вертикально-водотрубные котлы типа ДКВ и ДКВР. В связи с этим ниже приводятся примеры модернизации испарительных контуров котлов Шухова — Берлина, ДКВ или ДКВР как представляющие наибольший практический интерес. [c.194]
| Рис. 8-10. Сравнение использования верхних водяных объемов в безбарабанном котле, котле ДКВР и котле Шухова — Берлина. |  |
Котлы системы Шухова и Шухова — Берлина также отличаются жесткостью конструкции. У этих котлов каждый пучок кипятильных труб ввальцован в отдельные камеры — головки , переднюю и заднюю. В котлах Шухова обычно имеется ряд продольных барабанов, соединенных с соответствующими двумя-тремя парами передних и задних камер, а в котлах Шухова — Берлина все камеры соединяются с одним поперечным барабаном. [c.102]
Основной дефект конструкции этих котлов — тесное расположение кипятильных труб в пучках, затрудняющее их обдувку, очистку от золы и сажи. У котлов Шухова — Берлина питательная вода обычно вводится над крайними секциями — пучками, где часто наблюдались значительные отложения накипи, отдулины и повреждения труб. Причина этого —попадание в трубы шлама, выделяющегося из питательной воды при смешении ее с котловой водой. В этих котлах иногда наблюдается прогиб трубных решеток передних камер — секционных головок, особенно в случае обогрева их горячими газами и наличия накипи на внутренней поверхности. [c.102]
При реконструкции котлов Шухова — Берлина А-7, ДКВ-10, ДКВР-10, ДКВР-20 могут быть установлены шахтно-мельничные топки. [c.81]
Учитывая указанные преимущества котлов ДКВ, а также положительный опыт испытаний и эксплуатации на жесткой воде и на различных топливах, БиКЗ с 1950 г. начал массовый выпуск котлов ДКВ производительностью 2—6,5 т1ч, а с 1952 г. — котлов производительностью 10 т1ч взамен котлов Шухова—Берлина. Ниже приведены данные о выпуске котлов ДКВ на БиКЗ. [c.109]
Для предупреждения образования отдулин и деформации кипятильных труб в котлах Шухова—Берлина необходимо требовать изоляции опускных труб этих котлов. [c.125]
Вес каркаса котла Шухова — Берлина вместе с площадками и лестницами приведен в следующей таблице (по данным Бийского зав 2 Н. с. Лелеев, [c.17]
В 1937 г. котел системы Шухова был модернизирован инженером Берлиным и получил название котла Шухова—Берлина (рис. 18-5). В этом котле вместо продольных барабанов был установлен поперечный. Пучки труб были размещены в шахматном гюрядке, длина труб увеличена, а количество их в пучке уменьшено. [c.166]
mash-xxl.info
Секциональный двухкамерный водотрубный котел, составленный из общеизвестных элементов шухова
ОПИСАНИЕ секционального двухкамерного водотрубного котла, составленного из общеизвестных элементов Шухова.
К патенту Е. Ф. Евреинова и И, 8. Халвзова, заявленному 22 июня:
1928 года (заяв. спид. № 29268).
О выдаче патента опубликовано 31 июля 1929 года. Действие патента распространяется на 15 лет от 31 июля 1929 года.
Предмет патента.
Предлагаемое изобретение относится к секциональным двухкамерным водотрубным котлам, составленным из элементов
Шухова, и имеет целью увеличить напряжение поверхности нагрева подобных котлов, путем увеличения лучевоспринимающей поверхности, увеличения топочного пространства и улучшения условий циркуляции в нижнем, интенсивно работающем пучке труб.
Для этого нижний пучок труб, расположенный с большим наклоном ниже перегревателя и снабженный соединительными барабанами с внешней циркуляционной трубой, помещен в главной своей части над топочной камерой.
На чертеже изображен продольный разрез предлагаемого котла.
Котел состоит из верхней части А, составленной из элементов Шухова, и из нижней части, состоящей также из элементов Шухова, образующих пучок удлиненных трубок В, поставленный с большим наклоном и соединенный в передней части с барабаном С, который сообщается с барабаном Е внешними циркуляционными трубами D.
Заключающееся между верхней и нижней частью котла пространство используется для установки перегрева.— теля К.
Питание котла производится в барабан С или же в верхий барабан каждой секции, как это делается в обычном котле
Шухова. Для облегчения выхода пара, получающегося в большом количестве в нижнем пучке труб, устанавливается эмульсер F, не мешающий самостоятельной циркуляции в верхней части котла
Такое устройство имеет целью получить большую поверхность нагрева на погонный метр фронта, а также допустить получение из элементов Шухова больших котельных единиц.
Секциональный двухкамерный водотрубный котел, составленный из общеизвестных элементов Шухова, характеризующийся применением нижнего— с большим наклоном расположенного пучка трубок В, снабженного соединительными барабанами С и Е с внешней циркуляционной трубой 0, поверх какового пучка расположенного в главной своей части над топочной камерой, помещен перегреватель K
www.findpatent.ru
История эволюция конструкции котлов
Появление первых конструкций котлов - парогенераторов - относят к середине XVII столетия. Одной из наиболее удачных, пригодных для практики того времени конструкций считают разработанный французским физиком Папеном в 1680 г. котел с предохранительным клапаном (котел Папена).
Промышленное применение котлов началось на рубеже XVII и XVIII вв. в связи с бурным развитием горнодобывающей и металлургической промышленности. Ранние конструкции напоминали котел для приготовления пищи (отсюда их название), их изготовляли из меди или чугуна. Родоначальником современных конструкций считают простой цилиндрический котел, который применяли до второй половины XIX в. Паропроизводительность такого котла едва достигала 0,4 т/ч при давлении пара 1 МПа (10 кгс/см2), поверхность нагрева (нагреваемая часть котла) не превышала 25 м2, а коэффициент полезного действия (КПД)-30%. Дальнейшее развитие шло по пути повышения этих основных характеристик в двух направлениях, приведших к созданию принципиально различных типов котлов - газотрубных и водотрубных.
Идея газотрубного котла в том, что с помощью нагретых труб, размещаемых в водяном пространстве цилиндрического котла, увеличивается площадь поверхности нагрева и тем самым обеспечивается большая паропроизводительность котла. Таким образом, появилась сначала конструкция жаротрубного, а несколько позднее дымогарного котлов.
В жаротрубном котле в водяном пространстве располагается одна, две или три трубы сравнительно больших диаметров, которые обогреваются проходящими через них топочными газами. Эти трубы называют жаровыми.
В дымогарном котле водяное пространство пронизано довольно большим количеством труб сравнительно малого диаметра, которые, как и жаровые, нагреваются проходящими сквозь них дымовыми газами. Эти трубы называются дымогарными.
В дальнейшем появились водогрейные котлы на твердом топливе, основанные на комбинации этих базовых конструкций.
Более плодотворной, как показала практика, оказалась идея водотрубного котла. В этом случае эволюция котла происходила следующим образом: сначала вместо одного большого цилиндрического сосуда в топочном пространстве стали располагать несколько соединенных друг с другом цилиндров соответственно меньших диаметров, которые образовывали батарею. При этом резко повышалась поверхность нагрева, следовательно, возрастала и паропроизводительность. Такие котлы называли батарейными. В дальнейшем они были вытеснены более простым и технологичным в изготовлении котлом с кипятильными трубами.
Таким образом, в водотрубных котлах вода нагревается не теплотой, поступающей от разогретых труб, как в жаротрубных и дымогарных котлах, а наоборот - именно в трубах. Такая схема имеет ряд преимуществ, основными из которых являются возможность повысить параметры пара (температуру и давление) и паропроизводительность котла.
В начале XX в. широко применяли весьма совершенные по тому времени секционные горизонтально-водотрубные котлы. В таких котлах в топочном пространстве располагали один или несколько пучков прямолинейных труб, завальцованных своими концами в сборные камеры, которые, в свою очередь, были соединены с расположенным над топкой барабаном котла. Хотя их и называют горизонтально-водотрубными, тем не менее, кипятильные трубы у таких котлов располагаются не горизонтально, а под углом от 10 до 12 градусов к горизонтали, что обеспечивает лучшую циркуляцию воды и пароводяной смеси.
Прекрасным представителем котлов этого вида являлся созданный в 1893 г. инженером В. Г. Шуховым водотрубный паровой котел (котел Шухова). В этой конструкции удалось унифицировать применение отдельных элементов, что имело существенное значение при серийном производстве. Котел состоял из одного продольного горизонтального барабана и нескольких трубчатых батарей, причем паропроизводительность зависела от числа используемых однотипных батарей.
Совершенствование водотрубных котлов позволило создать конструкции с вертикальными трубами, сначала прямыми, а затем изогнутыми, соединяющими верхний и нижний барабаны. Впоследствии вертикальные трубы стали располагать на стенах топки. Такие трубы в совокупности образовывают экраны - радиационные поверхности, нагреваемые преимущественно за счет тепловой радиации - излучения горящего топлива. Для более полного использования теплоты стали монтировать пучок конвективных труб, располагаемых за топочным пространством. Нагревали эти трубы потоком горячих дымовых газов, т. е. конвекцией.
Барабан постепенно перестал быть основным обогреваемым элементом (в современных мощных котлоагрегатах вовсе вынесен из зоны обогрева). Вместе с тем в связи с целесообразностью перегрева пара для энергоустановок потребовалось размещение в пределах котла специальных поверхностей нагрева - пароперегревателей.
Совершенствование котлов этого вида шло путем создания целого комплекса отдельных видов оборудования, входящих в котлоагрегаты. Были разработаны весьма совершенные конструкции камерных топок, позволяющие получать большое количество теплоты за счет быстрого и эффективного сжигания угольной пыли в относительно небольшом пространстве, а также топки для сжигания жидкого мазута и газообразного топлива. Значительно возросли габариты вертикальных водотрубных котлов. Это вызывалось необходимостью увеличения площади поверхности нагрева и целесообразностью размещения в пределах котлоагрегата целого ряда устройств, позволяющих повысить КПД котла (экономайзеры, воздухонагреватели и т. д.).
На остаток, подборка сам старых котлов истории:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
Вернуться назад
ziehbart.com.ua
Горизонтально-водотрубные котлы
Топливо и котельные установки
Поверхность нагрева горизонтально-водотрубных котлов составляется из кипятильных труб, соединяемых с водяными секциями или камерами путем развальцовки. Большое распространение имел камерный горизонтально-водотрубный котел системы выдающегося русскою инженера В. Г Шухова. Этот котел в конструкции, модернизированной инж. Берлин, представлен на рис. 32,
Поверхность нагрева котла образуется из кипятильных труб 1 диаметром 76/69 мму развальцованных в цилиндрических камерах 2 и 3 по 24 трубы в каждой камере. Поверхность нагрева каждой такой секции. равна 35 м2.
Котлы с различной поверхностью нагрева образуются путем •соединения большею или меньшего количества секций. В соответствии с числом секций котлы маркируются: А-2, А-3, А-5 и А-7.
Таким образом, неоспоримым преимуществом этой системы котлов является стандартность их элементов.
Дымовые газы, поступающие из топочною пространства 4, последовательно проходят четыре газохода котла и затем отводятся в боров 5. Между вторым и третьим газоходами размещается зо - лоуловительная камера 6У из которой зола удаляется механиче
Ским или пневматическим способом, либо же вручную через боковой люк 7. Питательная вода подается в барабан котла 8 б смеси с котловой водой она опускается по задним циркуляционным трубам 9 и поступает через задние водяные камеры 3 секций в кипятильные трубы, в которых подогревается и частично
|
Рис. 32. Паровой котел системы Шухова-Берлина. |
Переходит в пар. Пароводяная смесь из отдельных труб собирается в <передних водяных камерах 2 и затем по передним циркуляционным трубам 10 поступает в барабан котла 8, в котором происходит отделение (сепарация) пара от воды.
Вследствие значительного сопротивления сложного контура циркуляции котел может надежно работать с максимальным па-
О
Ронапряжением поверхности нагрева, не превышающим
** к
= 30—35 кг/м2 час.
Удельный вес металла котла на 1 кг! час пара, вырабатываемого котлом, - составляет = 5,35-^2,67 кг для разных серий
Котла. Этот вес выше, чем у котлов других типов при равной па - ропроизвод ител ьности.
Водяной объем котла, отнесенный на единицу паропроизводи- те л ьности, составляет 1,43—1,05 мъ1т/час и должен быть признан весьма небольшим. Поэтому котел не может воспринимать резкие изменения нагрузки без сколько-нибудь существенных колебаний давления пара и не допускает больших перерывов питания (больше 10 мин.).
К другим недостаткам конструкции котла относятся: чувствительность к качеству питательной воды; недостаточный диаметр барабана; большая удельная площадь пола, занимаемая котлом; широкий фронт и трудность обслуживания; необходимость частой обдувки наружных поверхностей котла от летучей золы; неудобство экранирования топки; высокая температура газов за котлом, и, следовательно, недостаточная его экономичность. Следует отметить, что котел Шухова-Берлина может быть использован как водогрейный; в этом случае отпадает лишь надобность в барабане и циркуляционных трубах.
СЕБЕСТОИМОСТЬ ОТПУЩЕННОГО ТЕПЛА
Итоговым технико-экономическим показателем эксплуатации котельной является себестоимость 1 млн. ккал тепла, отпущенного котельной установкой. Анализ годовых затрат на выработку тепла в котельной установке позволяет выявить недостатки эксплуатации и наметить мероприятия, …
КОМПОНОВКА ОТОПИТЕЛЬНО-ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ КОТЕЛЬНЫХ
Под компоновкой котельной установки подразумевается размещение котельных агрегатов и вспомогательного оборудования в помещении котельной. Компоновка должна обеспечить удобство и безопасность обслуживания котельного оборудования и надлежащие условия труда, но не должна …
Трубопроводы
Паровые котельные установки снабжаются питательными баками, емкость которых принимается равной двухчасовому расходу воды при питании - всех работающих котлов. Обычно уста^- навливают два бака или один бак, разделенный перегородкой на …
msd.com.ua
