Водотрубный котёл: конструкции и принцип работы. Котел водотрубный паровой

Водотрубный котёл: конструкции и принцип работы

Котёл водотрубный – разновидность котельного оборудования, характерная применением технологии нагрева воды с проходом внутри металлических труб, в то время как рабочие трубы от внешней стороны нагреваются продуктами сгорания топлива. Таким признаком конструкции водотрубных котлов отличаются от жаротрубных (дымогарных) проектных вариантов, где принцип нагрева построен прямо противоположно — горячий газ проходит сквозь трубы, погруженные в воду.

Содержимое публикации

Водотрубный котёл общая характеристика

Преимущественные стороны водотрубного котла очевидны. По этой причине подобные типы котлов чаще других используются на тепловых электростанциях большой мощности.

Конструкция оборудования позволяет увеличить поверхность нагрева за счет использования большего количества водопроводных труб.

Конвекционный поток таких систем способствует ускорению движения воды в большей степени, чем этот эффект проявляется у жаротрубных сооружений.

Соответственно, коэффициент передачи тепла водотрубных котлов более высокий, что сопровождается не менее высоким значением эффективности этого вида котельного оборудования.

Исполнение конструкции позволяет плавно наращивать давление внутри водотрубного котла до значений, равных 150-160 кг/см2.

Выход пара на подобных сооружениях может достигать 500 кг/с. При этом доступно получить верхнюю границу температуры пара на выходе из водотрубного котла, равную 550ºС.

Классическое исполнение парового оборудования, работающего по принципу термосифона. Подобные системы часто встречаются в составе проектов котельных разного назначения

По габаритным размерам водотрубные котлы успешно конкурируют с дымогарным (жаротрубным) оборудованием.

Небольшие по габаритам водотрубные паровые котлы традиционно собраны как единое целое оборудование, помещённое внутрь прочного корпуса.

Но крупные котельные установки обычно изготавливаются секционными модулями, которые собираются в единый модуль непосредственно на месте установки системы.

Водотрубный паровой котёл – принцип работы

Упрощённым технологическим действием можно охарактеризовать принцип работы водотрубного котла. Для большей наглядности процесса логично составить общую схему оборудования этого типа.

Схема содержит всего две основных детали:

Верхний сосуд, именуемый паровым барабаном.
Нижний сосуд, именуемый грязевым барабаном.

Оба сосуда — верхний и нижний, соединяются через две трубы.

Большая часть водотрубных паровых котлов работают по принципу естественной циркуляции воды (эффект термосифона). Картинка ниже помогает объяснить принцип действия:

Схема принципа термосифона: 1 — лучистая энергия; 2 — вход питательной воды; 3 — сливной стакан; 4 — нижний барабан; 5 — труба подъёма; 6 — верхний барабан; 7 — выбор пара

Холодная питательная вода вводится внутрь паровой ёмкости (2), разделённой перегородкой. Поскольку холодная жидкость имеет высокую плотность по отношению к нагретой жидкости, питательная вода опускается через «сливной стакан» (3) в область нижнего («грязевого») сосуда (4).

Этим холодным потоком, более теплая вода с меньшей плотностью, вытесняется в область фронтальных (передних) труб (5) водотрубного котла.

За счёт нагрева в передних трубах образуются пузырьки пара. Пузырьковая масса естественным образом отделяется от воды и скапливаются под сводом верхнего сосуда (6).

Между тем, по мере увеличения давления внутри водотрубного котла, разница плотности воды и насыщенного пара снижается. Следовательно, уменьшается скорость циркуляции.

Поэтому для поддержания стабильного уровня выхода пара, при условии более высоких расчетных давлений, расстояние между нижним и верхним сосудами увеличивают. Либо в схему вводятся средства принудительной циркуляции (циркуляционный насос).

Секции водотрубных котлов

Энергия источника тепла для конструкций водотрубных котлов может извлекаться как радиант, конвекция, кондукция. Один из распространённых применяемых источников энергии — печь (лучистая секция).

Схема лучистой секции: 1 — открытое пламя; 2 — тепловой поток; 3 — трубы с водой металлические; 4 — изоляционный материал; 5 — элементы оребрения

Конструктивно такой источник видится модулем, где генерируется пламя горелки или нескольких горелок. При этом пламя непосредственно не контактирует с трубами водотрубного котла, так как прямой контакт грозит серьезной эрозией и повреждением трубного металла.

Стены лучистой секции, как правило, обвешены оребрёнными трубами — мембранными панелями. Эти мембранные панели предназначены для поглощения лучистого тепла, исходящего от пламени горелки.

Предназначение конвекционной секции – поглощение водой тепла горячих газов путем поточного проведения и эффекта конвекции. Большие по размерам котлы могут иметь несколько трубных модулей (подвесок), включенных последовательно.

Таким способом извлекают максимум энергии горячих газов. Согласно расчётам, эффективность использования тепла горелок (печей) достигает 90% в большинстве случаев применения.

Альтернативные схемы водотрубных котлов

Базовым элементом любой рассматриваемой конструкции бойлера считается барабан продольного размещения, действующий по принципу термосифона.

Схема с продольно размещённым барабаном

Типичные значения мощности для котлов с продольно размещённым барабаном составляют 2250 — 36000 кг/ч.

Схема котла с продольным размещением барабана

Схема продольного размещения: 1 — область пара; 2 — область воды; 3 — выбор пара; 4 — вход питательной воды; 5, 6 — путь хода лучистой энергии; 7 — коллектор трубный

Холодная питательная вода подается в барабан (4), размещённый в продольном направлении относительно источника тепла. Более холодная вода собирается в нижней области (7) циркуляционного трубного коллектора, расположенного под наклоном.

По мере того, как температура воды в трубах коллектора увеличивается за счёт нагрева от источника тепла, плотность жидкости уменьшается. Уменьшение плотности приводит к эффекту циркуляции.

Парожидкостная смесь устремляется к верхней части коллектора и далее поступает в барабан с противоположной стороны(2). Внутри барабана пузырьки пара отделяются от воды и собираются под сводом сосуда (1), откуда пар выбирается через задвижку (3).

Водотрубный котёл с барабаном поперёк

Конструкция с поперечным (перекрёстным) барабаном напоминает вариант продольной установки сосуда. Здесь также характерной чертой является размещение барабана, который установлен уже поперечно к источнику тепла. Диапазон мощностей для котлов с поперечным барабаном: 700 — 240000 кг/ч.

Схема водотрубного котла с поперечным барабаном

Схема с поперечным размещением: 1, 2 — путь лучистой энергии; 3 — источник нагрева; 4 — барабан; 5 — выбор пара; 6 — вход для питательной воды; 7 — коллектор трубный наклонный

Так называемый перекрестный барабан работает по тому же принципу, что и продольный барабан, за некоторым исключением. При такой схеме достигается более равномерная температура внутри области сосуда.

Однако имеется и высокий риск повреждения по причине нарушения циркуляции в условиях высоких нагрузок при производстве пара. Если верхние трубы остаются без жидкости, есть высокая вероятность их деформации и разрушения.

Энергетический котёл Стирлинга

Ещё одной разработкой водотрубного котла является энергетический котёл, использующий принцип Стирлинга.

Фактически здесь пять же действует принцип зависимости температуры и плотности воды. Правда, конструкция содержит четыре барабана, устроенных по следующей схеме.

Схема котла Стирлинга: 1 — верхние пароводяные ёмкости; 2 — нижний водяной сосуд; 3 — выбор пара; 4 — вход питательной воды; 5, 6 — путь лучистой энергии; 7 — трубный коллектор

Холодная питательная вода поступает в правый верхний барабан (4). За счёт большей плотности, питательная вода стекает в нижний барабан (2). Связь нижнего барабана и трёх верхних сосудов образована соединительными трубами.

Нагреваясь в нижнем сосуде и соединительных трубах, вода частично кипит с образованием пузырьков пара. Жидкостно-паровая смесь поднимаются по трубам к верхним сосудам (1), где происходит полное разделение жидкости и пара.

Водотрубный котёл Стирлинга позволяет использовать большую площадь поверхности теплообмена. Оборудование также отличается высокой способностью образования естественной циркуляции воды в процессе действия.

Преимущества и недостатки водотрубных конструкций

Из преимуществ можно отметить относительно небольшую потребность по массе питательной воды. Поэтому водотрубным котлам присущи свойства быстрой реакции на изменение нагрузки и ввода тепла.

Конструкции могут содержать множество горелок, установленных на любой стороне, что открывает варианты для организации горизонтального или вертикального обжига. Также контроль температуры допустимо организовать в различных частях системы.

Схема водотрубного котла с перегревом пара

Схема котла с перегревом пара: 1 — источник лучистой энергии; 2 — циркуляционный насос; 3 — сосуд; 4 — вход питательной воды; 5 — экономайзер; 6 — перегреватель; 7 — выход пара; 8 — испаритель

Организация температурного контроля особенно важна, когда водотрубный котёл имеет встроенную систему перегрева пара. В этом случае появляется необходимость контролировать температуру перегретого пара с высокой точностью по времени.

По недостаткам рассмотренных котлов отмечаются сложности их изготовления в компактном виде. Возможность использования нескольких горелок в котле обеспечивает гибкость регулировки нагрева. Однако массовое применение горелок требует сложных систем управления.

Жаротрубные и водотрубные котлы — отличительные особенности

При помощи материалов: Pointing.spiraxsarco

zetsila.ru

2.3. Принцип работы водотрубного котла

Простейший вертикальный водотрубный котел (котлы такого типа наиболее распространены на флоте) имеет два барабана, соединенных трубками (рис. 14).

Эти трубки внутри заполнены водой или образующейся пароводяной смесью (поэтому это водотрубный котел) и снаружи обогреваются продуктами сгорания, которые образуются в точке6 в результате горения смеси топлива с воздухом, поступающей в топку через форсунку 8 и окружающее ее отверстие воздухонаправляющего устройства 7. Продукты сгорания удаляются через дымовую трубу (показано стрелкой).

В соответсвии с законами теплопередачи очевидно, что при горении топлива в топке теплота излучением (радиацией) будет передаватся всем поверхностям, окружающим топку. В кипятильных 5 и экранных трубках 8 (здесь и далее рис. 15) будет происходить кипение воды, и образующаяся пароводяная смесь поднимается вверх и попадает в пароводяной барабан, откуда отбирается пар. На место поднимающейся вверх пароводяной смеси, которая образуется из воды водяного коллектора 10, в этот коллектор должна возвращаться вода из пароводяного барабана. Это осуществляется посредством опускных труб 7, которые, хотя и находятся в топке, защищены от излучения экраном, функции которого выполняют кипятильные трубки 8.

Таким образом, в топке котла теплота продуктов сгорания передается кипятильным трубкам двумя механизмами: конвекцией и излучением.

Естественная циркуляция воды и пароводяной смеси осуществляется за счет разницы плотностей воды в опускных трубках и пароводяной смеси в подъемных кипятильных трубках.

2.4. Вертикальный водотрубный парогенератор с естественной циркуляцией

Как правило на дизельных судах устанавливаются и вспомогательные, и утилизационные котлы. Обычно на ходу потребности судна в паре обеспечиваются работой утилизационных котлов (греющим агрегатом в которых являются продукты сгорания, отходящие от главного двигателя), а на стоянке – работой вспомогательных котлов. Количество утилизационных и вспомогательных котлов определяется потребностями судна в паре. Например, на танкерах, где повышенное количество пара необходимо для разогрева груза, мытья танков, работы механизмов с паровым приводом (например, грузовых насосов), устанавливают обычно два вспомогательных котла повышенной паропроизводительности.

Паропроизводительность вспомогательных котлов составляет 1,5÷15 т/ч, а рабочее давление – 0,5÷1,5 МПа.

В качестве вспомогательных наиболее широко на дизельных судах используются вертикальные водотрубные котлы с естественной циркуляцией однопроточного типа. Некоторые из них выполняются с развитыми поверхностями нагрева, т.е. кроме парообразующих имеются и другие поверхности нагрева (пароперегреватели, экономайзеры, воздухоподогрева-тели). Изображенный на рис. 15 котел имеет пароводяной барабан 5 (или коллектор, так как он собирает пароводяную смесь и разделяет ее на воду и пар), верхняя часть которого заполнена паром и называется паровым пространством. Нижняя часть вместе с водяным коллектором 10 и соединяющими их трубами 7, 8, 11 заполнена водой и называется водяным пространством. Поверхность раздела парового и водяного пространств называется зеркалом испарения, уровень которого меряется двумя водомерными стеклами 6.

Трубы 8 обычно располагаются вплотную друг к другу и образуют сплошной боковой экран. Трубы 11 составляют многорядный притопочный парообразующий пучок.

Необогреваемые (защищенные экраном, от действия радиации или излучения) трубы 7 называются опускными. По ним вода из пароводяного коллектора 5 отпускается вниз в коллектор 10 и далее поступает в трубы 8 и 11. Эти трубы обогреваются продуктами сгорания, которые образуются в топке в результате горения топлива, которое подается в топку через топочное устройство. Так как трубы 8 и 11 обогреваются, на внутренних поверхностях стенок образуются пузырьки пара, которые вместе с водой поднимаются вверх, и поэтому эти трубы называются подъемными.

Рис. 15. Водотрубный вертикальный ВПК с естественной циркуляцией

При выходе из подъемных труб паровые пузырьки проходят через слой воды и зеркало испарения в коллекторе и попадают в его паровое пространство. Неиспарившаяся часть воды смешивается в коллекторе с непрерывно поступающей питательной водой и опять участвует в естественной циркуляции по описанной схеме.

Пространство, ограниченное передней (не видно) и задней стенками, экранными трубами 8 и трубами первого ряда притопочного пуска 11, называется топкой.

Топочное устройство 9, расположенное на передней стенке, состоит из форсунки, куда поступает топливо, и воздухонаправляющего устройства, через которое в топку идет необходимый для сгорания топлива воздух. В топке сгорает топливо и образуются продукты сгорания, имеющие высокую температуру, которые, двигаясь по газоходам котла, последовательно обогревают все поверхности нагрева.

За притопочным парообразующим пучком располагается пароперегреватель. Насыщенный пар (НП) из пароводяного коллектора поступает во входной коллектор пароперегревателя и, проходя по трубам, перегревается. Из выходного коллектора пароперегревателя пар направляется к потребителям (ПП).

За пароперегревателем располагаются хвостовые поверхности нагрева, к которым относятся экономайзер и воздухоподогреватель. Питательная вода (ПВ) в количестве, равном суммарному количеству отбираемого пара, питательным насосом подается во входной коллектор экономайзера. Из него вода поступает в параллельно включенные трубы 13, где подогревается, но не доводится до кипения. Из выходного коллектора экономайзера вода через питательный клапан 16 направляется в пароводяной коллектор.

Последним по ходу газов является воздухоподогреватель, который состоит из труб 14, закрепленных в нижней и верхней трубных досках 1. Газы проходят внутри. Снаружи трубы омываются воздухом (В), подаваемым вентилятором. Нагретый воздух поступает к топочному устройству.

Все стенки парогенератора представляют собой прочный металлический каркас, к которому крепятся коллекторы, листы обшивки, покрытые теплоизоляционными материалами. Обычно делают двойные стенки, пространство между которыми заполнено воздухом, подаваемым в воздухонаправляющий аппарат и далее в топку.

Передняя и задняя стенки топки и газоходов в районе парообразующего пучка и пароперегревателя с внутренней стороны выкладывается огнеупорным кирпичом. Такая кладка называется футеровкой.

Уровень воды и давление пара в пароводяном коллекторе контролируют с помощью водомерных стекол 6 и манометра 3. Для защиты парогенератора от повышения давления выше допустимого служат предохранительные клапаны 4.

Развитие хвостовых поверхностей нагрева связано с усложнением конструкции, увеличением габаритов, массы и стоимости парогенератора, а также с увеличением аэродинамического сопротивления движению воздуха и газов и расходов энергии на его преодоление. Поэтому паровые котлы, предназначенные для теплоснабжения судна, обогрева жидкого груза и работы паровых насосов, выполняют без хвостовых поверхностей и пароперегревателя; они имеют только парообразующую поверхность. Главное преимущество их заключается в простоте конструкции, компактности и более высокой надежности в работе (повышенный расход топлива, который имеет место при более низких значениях КПД, не имеет существенного значения в тепловом балансе всей энергетической установки).

Наряду с вертикальными на морском флоте достаточно часто встречаются горизонтальные паровые котлы (рис. 16), которые широко использовались в качестве главных на паровых судах с паропоршневыми машинами (в частности, на судах типа “Либерти”).

К пароводяному коллектору 1 трубами 2 присоединяются волнистые передние камеры 3, из которых выходят прямые парообразующие трубы 4, противоположными концами входящие в аналогичные задние камеры 5. Образующийся в трубах пар отводится в коллектор по перепускным трубам 6. Направление циркуляции показано стрелками. Парообразующие трубы располагаются под углом 15–25° к горизонтали.

Рис. 16. Водотрубный горизонтальный котел (ВПК) с естественной циркуляцией

Таким образом, ВПК состоит из нескольких секций, каждая из которых имеет переднюю и заднюю камеры, соединяющие их парообразующие трубы и перепускную трубу. Рассматриваемый тип ВПК называют также секционным.

По тепловой нагрузке парообразующей поверхности нагрева и массогабаритным показателям водотрубные горизонтальные ПК уступают вертикальным, так как из-за малого наклона труб циркуляция воды менее интенсивна, а волнистые камеры с плоскими стенками громоздки и тяжелы.

Преимущества горизонтальных ВПК заключаются в том, что эти ПК собираются из одинаковых по конструкции секций и поэтому выгодны для крупносерийного производства. Применение прямых труб, которые легко чистить, а при необходимости и заменить, делают такие котлы удобными в эксплуатации и неприхотливыми к качеству питательной воды.

studfiles.net

MirMarine - Вспомогательные водотрубные однопроточные котлы

Общие сведения

На теплоходах с большой мощностью главных двигателей, танкерах и пассажирских судах, где потребности в паре велики, устанавливают вспомогательные котельные установки, включающие преимущественно водотрубные котлы с естественной и принудительной циркуляцией. При этом встречаются три основные схемы организации вспомогательной котельной установки теплоходов.

При первой схеме на судно устанавливается один вспомогательно-утилизационный котел, барабаны которого объединяют вспомогательную и утилизационную поверхности нагрева, т. е. котел выполнен как единое целое с раздельными газоходами.

При второй схеме вспомогательная котельная установка состоит из самостоятельных вспомогательных и утилизационных котлов, объединенных только паровыми магистралями.

Третья схема предусматривает установку утилизационных котлов с искусственной циркуляцией.

Вторая и третья схемы применяются для вспомогательных котельных установок с двигателями средней и большой мощности.

На судах отечественной постройки с различными типами энергетических установок широко применяются вспомогательные котельные установки с водотрубными котлами типа КВВА. Этот нормализованный ряд включает котлоагрегаты паропроизводительностью 1000-12000 кг/ч при рабочем давлении пара от 0,5 до 2,8 МПа.

Водотрубный однопроточный котел типа КВВА-1,5/5

Рис. 9.32. Вспомогательный водотрубный котел типа КВВА-1,5/5:1 - паровое пространство пароводяного барабана; 2 - паросборная труба; 3 - питательная труба; 4 - необогреваемые опускные трубы; 5 - трубы экрана; 6 - водяной барабан; 7 - воздушное пространство кожуха котла; 8 - конвективный пучок труб.

На рис. 9.32 показан вспомогательный водотрубный однопроточный котел типа КВВА-1,5/5. Паропроизводительность котла составляет 1500 кг/ч при рабочем давлении пара 0,5 МПа. Он не имеет хвостовых поверхностей нагрева, что является причиной низкого к.п.д. (70-78 %).

Испарительная поверхность котла образована конвективным пучком и экраном, за которым расположены необогреваемые опускные трубы. Котел имеет один контур циркуляции. Отопление котла осуществляется одной паромеханической форсункой, производительность которой регулируется давлением топлива в зависимости от нагрузки котла по пару. Давление топлива перед форсункой меняется от 0,004 до 0,8 МПа. Для улучшения процесса распыла топлива топочное устройство оборудовано турбулизатором.

Подвод воздуха от вентилятора осуществляется непосредственно в кожух котла, который выполнен двухслойным. Расход воздуха регулируется шибером, установленным в приемном воздушном патрубке.

Котлы ряда КВВА имеют аналогичную компоновку и отличаются в основном габаритами и производительностью.

Водотрубный котел типа «Вагнер»

Рис. 9.33. Вспомогательный водотрубный котел с водяным экономайзером и воздухоподогревателем: 1- паровой стопорный клапан; 2- пароводяной барабан; 3 - воздухоподогреватель; 4 - сажеобдувочное устройство; 5 - водяной экономайзер; 6 - коллекторы водяного экономайзера; 7 - конвективные водогрейные трубки; 8 - люк для осмотра; 9 - водяной барабан; 10 - фундамент котла; 11 - перегородка раздела потока воды; 12- топочное отверстие; 13 - трубка экрана; 14 - опускные трубы; 15 - клапан верхнего продувания; 16 - питательные клапаны; 17 - воздушный кран.

На рис. 9.33 представлена схема конструкции вспомогательного двухбарабанного водотрубного котла с пластинчатым воздухоподогревателем и змеевиковым экономайзером.

Котел снабжен ротационной форсункой, обеспечивающей относительно низкие величины коэффициента избытка воздуха.

Для поддержания поверхностей нагрева экономайзера и воздухоподогревателя в чистом состоянии котел снабжен сажеобдувочными устройствами.

По сравнению с выше рассмотренными схемами конструкций котлов, на рис. 9.34 представлен более мощный и экономичный водотрубный котел типа «Вагнер». Котел двухбарабанный, с естественной циркуляцией и однопроточным ходом газов паропроизводительностью 3500 кг/ч и рабочим давление пара в котле 0,6 МПа.

Рис. 9.34. Вспомогательный водотрубный котел типа «Вагнер»: 1 - водяной барабан; 2 - опускные трубы; 3 - задний экран; 4 - пароводяной барабан; 5 - воздушный кран; 6 - предохранительные клапаны; 7 - паровой стопорный клапан; 8 - магнитный датчик системы питания; 9 - паросборная труба; 10 - горловина пароводяного барабана; 11 - воронка верхнего продувания; 12 - растопочная форсунка; 13 - газонаправляющий щит; 14- форсунка; 15 - клапан и трубы продувания; 16 - трубы бокового экрана; 17 - конвективный пучок труб; 18 - щит опускных труб; 19 - трубы бокового экрана; 20 - опускные трубы.

Котел состоит из пароводяного барабана 4 и водяного барабана 1, соединенных трубами конвективного пучка 12 и экранов заднего 3 и боковых 13. Все обогреваемые трубы являются подъемными. Вода из пароводяного барабана в водяной подводится по опускным трубам 2 (размер труб 76x4 мм), расположенными со стороны бокового экрана за щитом 18 и по шести трубам 95x4 мм, установленным по три с каждой торцевой стороны. Конвективный пучок выполнен из труб 29x2,5 мм. Опускные трубы отделены от бокового экрана 13 щитом 2, что повышает надежность циркуляции. Котел в пароводяном барабане снабжен паросборной трубой 6 и арматурой верхнего и нижнего продувания 11.

Дымовые газы движутся к задней стенке топки, затем совершают поворот на 180° в горизонтальной плоскости, что обеспечивает поперечное смывание труб конвективного пучка газов, направленных в сторону фронта. Далее поток дымовых газов поворачивает на 90° вверх, в сторону пластинчатого воздухоподогревателя 5, который в связи с этим расположен на части длины котла. Воздухоподогреватель выполнен двухпроточным по ходу воздуха и скомпонован из стальных пластин толщиной 2 мм.

Котел отапливается двумя форсунками ротационного типа - основной 9 типа «Монарх» с диапазоном регулирования от 60 до 400 кг/ч топлива и предназначена для сжигания мазута, и растопочной 8, которая обеспечивает сжигание 2-10 кг/ч дизельного топлива.

Водотрубный котел марки КВКА 6/5

На рис. 9.35 показан поперечный разрез котла КВКА 6/5, предназначенный для газотурбинного судна. Индекс КВКА 6/5 означает, что агрегат водотрубный, автоматизированный с паропроизводительностью топливной части 6000 кг/ч и утилизационной - 5000 кг/ч с рабочим давлением пара 0,6 МПа.

Рис. 9.35. Вспомогательный водотрубный котел марки КВКА 6/5 выпускаемый для газотурбинного сухогрузного судна: 1 - пароводяной барабан; 2 - парозаборный дырчатый лист; 3 - пароперегреватель топливной части; 4 - конвективнъй пучок водогрейных труб; 5 - опускные трубы; 6 - водяной барабан топливной части; 7 - пароперегреватель утилизационной части; 8 - патрубок утилизационной части; 9- сажеобдувочные устройства; 10 - водяной барабан утилизационной части; 11 - трубный пучок водогрейных труб утилизационной части; 12 - подъемные трубы экрана топливной части; 13 - металлическая перегородка раздела топливной и утилизационной части.

Основная особенность агрегата состоит в том, что для работы турбогенератора он вырабатывает пар с небольшой температурой перегрева. С этой целью как в топливной, так и в утилизационной частях установлены пароперегреватели соответственно 3 и 7.

Топливная часть котла состоит из подъемных труб экрана 12 и конвективного пучка 4, циркуляция воды осуществляется по опускным трубам 5. Утилизационная часть котла состоит из патрубка 8 подвода отработавших газов от ГТУ и омывают вначале пароперегреватель 7, затем водогрейные трубы пучка 11. Пароперегреватель 3 топливной части имеет змеевиковую конструкцию. Топочное устройство включает четыре горелки, расположенные по две на каждом фронте топливной части. Для всех элементов котла применены водогрейные трубы одинакового размера (29x2,5 мм), за исключением опускных труб размером 44x3 мм. В котле этого типа пароводяной барабан 1 общий для топливной и утилизационной части, водяные барабаны для каждой части отдельные - для топливной 6, для утилизационной 10. В пароводяном барабане 1 внутри размещен парозаборный щит 2 и необходимые устройства для нормальной эксплуатации котла.

Водотрубный котел «Вэпоракс» фирмы «Вэнсон»

Котел «Вэпоракс» фирмы «Вэнсон» - водотрубный, кипятильные трубки змеевикового типа (рис. 9.36).

Рис. 9.36. Котел «Вэпоракс»: 1 - выход дымовых газов; 2 - стопорный клапан; 3 - форсунка; 4 - парообразующая поверхность нагрева; 5 - вентилятор; 6 - топливный насос; 7 - питательный насос; 8 - теплый ящик.

Питательный насос 7 центробежного типа берет воду из теплого ящика 8 и направляет в нижнюю часть парообразующего змеевика. В конструкции котла «Вэпоракс» предусмотрено верхнее расположение топочного устройства, в результате чего осуществляется возможность двухходового потока газов, т.е. топочные газы вначале идут вниз внутри топки, образованной змеевиком парообразующей поверхности нагрева, а затем поднимаются снаружи змеевика. Кожух котла двойной, причем межобшивочное пространство использовано для подвода воздуха к форсунке.

В конструкции котла не предусмотрены паровые или водяные коллекторы, хотя в отдельных случаях могут быть установлены сепараторы пара.

Считается, что полное давление рабочего пара при пуске котла из холодного состояния может быть достигнуто за 2 мин. Сухость пара при этом составляет 95-97 %. Котлы выпускаются паропроизводительностью 3500 кг/ч и давлением пара до 1,0 МПа.

Водотрубный котел «Стоун-Вэпор»

Котел «Стоун-Вэпор», конструкция которого подобна конструкции котла «Вэпоракс», но в его конструкции предусмотрен сепаратор (рис. 9.37).

Рис. 9.37. Устройство водотрубного котла «Стоун-Вэпор»: 1 - фиксатор змеевиков; 2- изоляция; 3,4, 5 - наружный, промежуточный и внутренний змеевики; 6 - обмуровка.

В котле «Стоун-Вэпор» 90 % воды проходящей через змеевики, превращается в пар. Пароводяная смесь, двигаясь с большой скоростью, уносит весь накипеобразующий шлам из змеевиков в сепаратор, где вода и шлам отделяются от пара. Предусматриваются периодические автоматические продувки сепаратора и возврат конденсата через конденсационный горшок в танк питательной воды. Тепло продуваемой воды утилизируется в специальном теплообменнике.

Как и в других котлах этого ряда, топка работает при избыточным давлении и имеет высокую тепловую напряженность топочного объема. Воздух, используемый для горения топлива, предварительно подогревается в пространстве, которое окружает верхнюю часть топки. Топочные газы опускаются вниз и в стороны, поперечно омывая трубы змеевиков. С целью лучшего смывания поверхности нагрева спирально навитые змеевики расположены по ходу газов в шахматном порядке. Питательный и топливный насосы, а также вентилятор форсунки имеют привод от одного электродвигателя. Полная паропроизводительность котла достигается через 3-4 мин. после начала работы.

Основным элементом котла «Стоун-Вэпор» является система змеевиков, она может включать до четырех спирально навитых змеевиков из труб, сваренных из секций длиной по 6100 мм. Змеевики подключаются к системе циркуляции с помощью штуцерных или фланцевых соединений. Эти соединения расположены снаружи кожуха установки с тем, чтобы ни одно из них не подвергалось воздействию греющих газов. Такая конструкция позволяет демонтировать и заменять секции змеевиков без замены всего комплекта.

Топливная система котла «Стоун-Вэпор», как и других котлов со спиральными змеевиками, спроектирована для работы на топливе, имеющем вязкость 6-12 сСт при температуре 20°С.

Котлоагрегаты «Стоун-Вэпор» изготавливают паропроизводительностью до 3000 кг.

Водотрубный котел «Клэйтон»

Котел «Клэйтон» показан на рис. 9.38.

Рис. 9.38. Котел «Клэйтон»: 1 - питательная емкость; 2 - термостатический виток; 3 - змеевики; 4 - выключатель подачи топлива; 5,10,11 - стопорный и дренажные клапаны; 6 - сепаратор пара; 7 - циклонный сепаратор; 8 - уровень воды; 9 - трубопровод автоматической продувки котла; 12 - вентилятор; 13,14 - циркуляционный и питательный насосы.

Котел однопроточный и его топочное устройство расположено внизу, а трубная система образована как геликоидальными, так и плоскими спиральными элементами. Экономайзерная секция состоит из пакета плоских спиральных змеевиков, расположенных над топкой. Сразу под экономайзерной секцией змеевиков последовательно с ней соединена секция парообразующих плоских змеевиков. Завершают парообразующую часть геликоидально навитые трубы, образующие водоохлаждаемые стенки топки.

Особенностью парообразующей секции поверхности нагрева является наличие так называемого термостатического витка, который находится в топке (рис. 9.39). Вследствие недостатка воды или другой причине тепловое расширение частично закрепленного витка змеевика приводит к срабатыванию быстрозапорного клапана топливной системы котла.

Рис. 9.39. Топка котла «Клэйтон»: 1 - наружное термостатическое кольцо; 2- экран из хромоникелевой стали; 3 - термостатический виток змеевика; 4 - трубопровод подвода воздуха; 5 - выход к сепаратору пара; 6 - конечный выключатель; 7 - упор; 8 - наружное кольцо.

В отличие от котла «Стоун-Вэпор», в котле «Клейтон» и его системе применяют два насоса. Питательным насосом воду подают в сепаратор пара, поддерживая в нем постоянный уровень, а циркуляционным насосом - из сепаратора пара воду прокачивают через змеевики.

Остальные технические характеристики котлов такие же, как у других котлов этого же класса. Котлы «Клейтон» выпускают паропроизводительностью 2600-4700 кг/ч при давлении рабочего пара соответственно 1,1 и 2,8 МПа.

Котлы «Миура» типа VWS и VW

На судах японской постройки используются котлы типа VWS и VW, выпускаемые фирмой «Миура» Япония, которые коренным образом отличаются от котлов, поверхность нагрева которых состоит из змеевиков.

Котел типа VWS (рис. 9.40) состоит из двух кольцевых коллекторов прямоугольного сечения, которые соединены пакетом прямых труб, образующих стенки топки. Для удобного доступа к внутреннему пространству коллекторов их крышки крепят с помощью болтов.

Рис. 9.40. Котел типа VWS: 1,15- верхний и нижний коллекторы; 2 - крышка верхнего коллектора; 3 - форсунка; 4 - электродвигатели вентилятора; 5 - заслонка; 6 - воздушный короб; 7 - воздухонаправляющее устройство; 8 - экран; 9 - кожух котла; 10- футеровка; 11 - кипятильные трубы; 12- выход дымовых газов; 13 - трубная доска; 14 - крышка нижнего коллектора.

В котельной установке с котлом типа «Миура» VWS (см. рис. 9.41) котел может быть использован в качестве сепаратора пара утилизационного котла. Рядом со штатными водоуказательными приборами расположены датчики уровня, включенные в электрическую цепь питательных насосов. Предусмотрена защита котла при снижении уровня воды до предельно допустимого.

Количество топлива, подводимого к форсунке, изменяют с помощью соленоидных клапанов, управляемых датчиками высокого и низкого давления пара. Температура топлива перед форсункой поддерживается постоянной с помощью регулятора, установленного на линии подвода пара к подогревателю. Давление топлива перед форсункой также регулируется автоматически. В системе автоматического управления котла предусмотрена вентиляция топки перед включением форсунки, а также защита котла в случае обрыва факела. Интересной особенностью является защита по высокой температуре газа за котлом, что служит дополнительной мерой предотвращения работы котла в случае упуска воды.

Котлы «Миура» могут работать на топливах многих видов, применяемых в судовых дизельных установках. Они отвечают требованиям большинства классификационных обществ.

Котлы типа VWS производят паропроизводительностью 400-1600 кг/ч с рабочим давлением 1,0 МПа, котлы типа VW до 2000-6700 кг/ч давление пара 1,0 МПа.

Рис. 9.41. Котельная установка с котлом типа VWS: — питательная вода; -.-.-пар; - - - рециркуляция топлива; — топливный трубопровод: 1 -утилизационный котел; 2 - подогреватель топлива; 3 - топливный насос; 4 - топливные фильтры; 5 - отстойные танки; 6 - танк ввода присадок; 7 - установка для обработки питательной воды; 8- теплый ящик; 9- питательные насосы; 10- главный стопорный клапан; 11 - циркуляционный насос утилизационного котла.

Водотрубный котел марки КВВА 12/15, KBI-1, КВ2

Современные танкеры с мощными главными дизелями имеют большое пароэнергетическое оборудование, что вызывает большую потребность в паре. Производство пара осуществляется во вспомогательных котельных установках, преимущественно водотрубными котлами паропроизводительностью 30-50 т/ч и более при рабочем давление пара 1,5-3,5 МПа.

В практике эксплуатации танкеров наличие пара вырабатываемым вспомогательным котлом используется для работы турбин грузовых насосов, турбогенераторов, подогрева груза, мойки танков, хозяйственно-бытовых нужд и, кроме того, котельное оборудование должно выполнять и дополнительное назначение - решать проблему защиты окружающей среды, т. е. сжигать в топках отходы горюче-смазочных материалов, генерировать инертные газы.

На рис. 9.42 показан поперечный разрез котла КВВА 12/15 с естественной циркуляцией. Котел водотрубный вспомогательный, автоматизированный, имеет паропроизводительность 12000 кг/ч и рабочее давление пара 1,5 МПа. Компоновка котла двухбарабанная с близкой к цилиндрической форме топочной камерой. Трубы экрана 5 и конвективного пучка 11 являются подъемными, вода из пароводяного барабана 3 в водяной барабан 10 подводится по опускным трубам 6.

Рис. 9.42. Вспомогательный водотрубный котел марки КВВА 12/15 танкера с дизельной установкой: 1 - сажеобдувочные устройства; 2 - успокоительный дырчатый лист; 3 - пароводяной барабан; 4 - питательная труба; 5 - трубы экрана; 6 - опускные трубы; 7 - смотровые лючки; 8 - дежурная (растопочная) форсунка; 9 - паромеханические форсунки; 10 - водяной барабан; 11 - конвективный пучок водогрейных труб.

Питательная вода поступает по трубе 4, над которой расположен успокоительный дырчатый щит 2. Топочное устройство состоит из двух паромеханических форсунок 9 и растопочной форсунки 8. Для наблюдения за процессом горения топлива имеются смотровые лючки 7. Для мытья и обдувки поверхности нагрева установлены сажеобдувочные устройства 1.

На рис. 9.43 представлен вспомогательный водотрубный котел KBI-1, его поперечный разрез. Отличием котла KBI-1 от котла КВВА 12/15 является наличие пароперегревателя, трубы 5 которого имеют размеры 29x3 мм, те же что и у основного конвективного пучка 4 и экрана 8. Два коллектора 6 и 11 пароперегревателя соединены вертикально расположенными трубами 5, изогнутыми таким образом, что конвективная поверхность нагрева котла образует два почти эквидистантных пучка 4 и 5. Для обеспечения скорости пара в трубах 5 около 15 м/с в коллекторах 6 и 11 предусмотрены по четыре поперечные перегородки.

Рис. 9.43. Вспомогательный водотрубный котел марки KBI-1: 1 - воздухоподогреватель; 2 - сажеобдувочные устройства; 3 - крепежные гребенки; 4 - пучок водогрейных труб; 5 - пароперегреватель; 6 и 11 - коллекторы пароперегревателя; 7 - водяной барабан; 8 - трубы топочного экрана; 9 - опускные трубы; 10 - пароводяной барабан; 12 - сообщающая труба пароводяного барабана 10 с верхним коллектором 11 пароперегревателя.

Рис. 9.44. Вспомогательный водотрубный котел марки КВ2: 1 - воздухоподогреватель; 2 - пароперегреватель; 3 - крепежная гребенка; 4 - пучок водогрейных труб; 5 - водяной барабан; 6 - водоподогреватель; 7 - топочное устройство; 8 - экранные трубки; 9 - опускные трубки; 10 - пароводяной барабан; 11 - сажеобдувочные устройства.

Насыщенный пар по трубе 12 из барабана 10 поступает в верхний коллектор 11 из которого также отводится и перегретый пар (после восьми ходов в пределах пучка труб 4). Боковой экран имеет обычную компоновку в виде сплошной стенки подъемных труб 8, закрывающих два необогреваемых ряда опускных труб 9, по которым вода подводится в барабан 7 из барабана 10. В котле установлена гребенка 3, исключающая вибрацию пучков 4 и 5.

Воздухоподогреватель 1 выполнен из вертикальных труб 38x1,6 мм в виде двухсекционной компоновки с тремя ходами по газовой стороне в каждой секции. Сажеобдувочные устройства 2 автоматизированы с дистанционным управлением. Отопление котла производится двумя паромеханическими форсунками.

Паропроизводительность котла составляет 30000 кг/ч, рабочее давление пара 2.65 МПа, температура перегретого пара 320°С.

На рис. 9.44 показана схема поперечного разреза котла КВ2, который является одной из модификаций водотрубных котлов КВ. Особенность котла КВ2 - в нем применен двухколлекторный пароперегреватель, поверхность нагрева которого выполнена из одного ряда петель 2, размещенных между основным конвективным пучком 4 и воздухоподогревателем 1. Остальные позиции на рис. 9.44 имеют то же значение, что и на рис. 9.43, а именно: гребенка 3 предотвращает вибрацию труб пучка 4, в водяном барабане размещен водоподогреватель 6. Топочное устройство 7 включает две паромеханические форсунки. Экранные трубы 8 полностью закрывают два ряда опускных труб 9. Насыщенный пар из пароводяного барабана 10 отводится в верхний коллектор пароперегревателя 2. Сажеобдувочные устройства 11 с дистанционным автоматическим управлением.

Котел КВ2 имеет паропроизводительность 25000 кг/ч, рабочее давление пара 1.75 МПа, температура перегретого пара 225°С.

Водотрубные котлы фирмы «Фостер Уилер» и «Бабкок и Вилькокс»

Вспомогательный водотрубный котел с низкими параметрами пара фирмы «Фостер Уилер» представлен на рис. 9.45.

Котел «Фостер Уилер» типа Д - типичный Д-образный котел. Двухслойный кожух упрощенной конструкции выполнен из плоских листов с приваренными к ним ребрами жесткости. Межобшивочное пространство 11 используется для подогрева и подачи воздуха к форсункам. Для доступа к топке, парообразующим трубам и пространству за ним предусмотрены лазы 6. Боковая стенка топки и потолок экранированы.

Два барабана котла, верхний пароводяной 1 и нижний водяной 7 соединены между собой трубным пучком, состоящим из труб экрана и множества кипятильных труб меньшего диаметра. В экранированные трубы топки вода поступает из нижнего коллектора 9, питаемого из нижнего водяного барабана 7 котла по специальным трубам 8 расположенным под подом топки.

Рис. 9.45. Вспомогательный водотрубный котел типа «Фостер Уиллер»: 1 - пароводяной барабан; 2 - конвективный пучок водогрейных труб; 3 - сажеобдувочные аппараты; 4 - изоляция каркаса огнеупорным материалом; 5 - место пароперегревателя; 6 - люк для осмотра; 7 - водяной барабан; 8 - труба питающая коллектор экрана; 9- коллектор экрана; 10- трубки экрана; 11 - воздушное межобшивочное пространство.

С целью обеспечения надежной циркуляции при всех нагрузках паровой и водяной барабаны соединены опускными трубами. При необходимости котел может иметь пароперегреватель.

Паропроизводительность данного котла от 4500 кг/ч до 32600 кг/ч с рабочим давлением пара 1,7 МПа.

Котел фирмы «Бабкок и Вилькокс», представленный в общем виде на рис. 9.46, прост и надежен в эксплуатации. Топка котла, за исключением пода и стенки переднего фронта образована трубами 8 и 9 экрана, являющимся составной частью основной циркуляционной системы. Задняя стенка топки - водоохлаждаемая, образована из прямых труб параллельных трубам основного пучка и развальцованных в верхнем и нижнем барабане. Передний фронт футерован слоем огнеупора и покрытого слоем изоляции.

Для надежной циркуляции воды предусмотрены опускные трубы большого диаметра 4 и вынесенные за корпус котла.

Кожух котла выполнен двухслойным сварным это позволяет уменьшить потери тепла с излучением.

Рис. 9.46. Вспомогательный водотрубный котел типа «Бабкок и Вилькокс» М11М: 1 - пароводяной барабан; 2 - экономайзер; 3 - конвективный пучок водогрейных труб; 4 - опускные трубы; 5 - водяной барабан; 6 - форсуночное устройство; 7 - межобшивочное воздушное пространство; 8 - трубки экрана; 9 - экранные водогрейные трубки.

Секционные и углотрубные котлы

Секционные паровые котлы принадлежат к горизонтальным водотрубным котлам и являются единственными представителями этого типа котлов на морских судах.

Конструкция водотрубного секционного котла фирмы «Бабкок и Вилькокс» представлена на рис. 9.47.

К нижней части пароводяного барабана 7 с помощью патрубков 8 присоединен ряд камер 1 и 9. Передние 9 и задние 1 камеры соединяются между собой испарительными трубами 6.

Передняя и задняя камеры вместе с соединяющими их испарительными трубами образуют секцию, откуда и произошло название котла - секционный.

Вода, поступающая из барабана 7 в камеры 9, поступает в испарительные трубы 6, где частично превращается в пар. Пароводяная смесь отводится по камерам и пароотводящим трубам 4 в барабан 7. Для облегчения выхода пароводяной смеси водогрейные трубы устанавливают под углом не менее 15° к горизонту.

Рис. 9.47. Секционный котел «Бабкок и Вилькокс»: 1 -задняя секционная камера; 2 - пароперегреватель; 3 - сажеобдувочное устройство; 4 - пароотводящая труба; 5 - перегородка для направления движения газов; 6 - испарительные трубы; 7 - пароводяной барабан; 8 - патрубок, соединяющий пароводяной барабан с секционными камерами; 9 - передняя секционная камера; 10 - топка; 11 - форсуночное устройство с форсункой.

Продукты горения из топки 10 направляются в газоходы котла по пути, указанному стрелками, и дважды меняют свое направление из-за перегородок 5 поставленных внутри газоходов.

Рассматриваемый котел имеет пароперегреватель 2, установленный между первым и вторым газоходами.

Для обдувки труб от загрязнений установлены сажеобдувочные устройства 3.

Паропроизводительность котла составляет 8500 кг/ч при давлением рабочего пара в котле 1,6 МПа.

В последние годы XX столетия в немецком судостроении стали применяться так называемые углотрубные паровые котлы, которые показаны на рис. 9.48.

Этот тип паровых котлов подобен секционным котлам «Бабкок и Вилькокс».

Результаты эксплуатации на морских судах положительные. Параметры углотрубного котла подобны параметрам секционного котла.

Рис. 9.48. Углотрубный паровой котел: 1 - форсунка топки; 2 - фланец продувания коллектора; 3 - коллектор; 4 - подъемные водогрейные трубки; 5 - подъемные водогрейные трубки; 6- пароводяной барабан; 7 - пароотводящая труба; 8- крепление верхнего коллектора; 9 - верхний коллектор; 10 - изоляция корпусу котла; 11 - фланец клапана продувания коллектора; 12- нижний коллектор- 13 - опускная труба; 14 - подъемные экранные трубки; 15 - под топки из огнеупорных кирпичей; 16 - воздушное дутье; 17 - растопочная форсунка.

Водотрубный паровой котёл Википедия

Котёл водотрубный — паровой или водогрейный котел, у которого поверхность нагрева (экран) состоит из кипятильных трубок, внутри которых движется теплоноситель. Теплообмен происходит посредством нагрева кипятильных трубок горячими продуктами сгорающего топлива. Различают прямоточные и барабанные водотрубные котлы. По конструкции является противоположностью газотрубному котлу (жаротрубному).

В России в XX веке преимущественно использовались водотрубные котлы Шухова.

Прямоточные котлы

Циркуляция воды в прямоточном котле 1 Питательный насос 2 Экономайзер 3 Испарительные трубы 6 Пароперегреватель 7 В турбину

Прямоточный котёл, как правило, представляет собой змеевик, помещённый в топку. Вода (или другой теплоноситель) прокачивается через него при помощи насоса.

Прямоточные котлы не имеют барабана. Через испарительные трубы вода проходит однократно, постепенно превращаясь в пар. Зона, где заканчивается парообразование, называется переходной. После испарительных труб пароводяная смесь (пар) попадает в пароперегреватель. Прямоточный котел является разомкнутой гидравлической системой. Такие котлы работают не только на докритическом, но и на сверхкритическом давлении.

Барабанные котлы

Вода в этом котле, пройдя экономайзер, попадает в барабан (находится вверху котла), из которого под действием силы тяжести (в котлах с естественной циркуляцией) попадает в опускные необогреваемые трубы, а затем в подъёмные обогреваемые, где происходит парообразование (подъёмные и опускные трубы образуют циркуляционный контур). Из-за разницы температур, а следовательно и плотностей среды, в опускных и подъёмных трубах вода поднимается обратно в барабан. В нём происходит разделение пароводяной смеси на пар и воду. Вода заново идёт в опускные трубы, а насыщенный пар уходит в пароперегреватель. В котлах с естественной циркуляцией кратность циркуляции воды по циркуляционному контуру — от 5 до 30 раз. Котлы с принудительной циркуляцией оснащены насосом, который создаёт напор в циркуляционном контуре. Кратность циркуляции составляет 3—10 раз. Котлы с принудительной циркуляцией на территории постсоветского пространства распространения не получили. Барабанные котлы работают при давлении меньше критического.

См. также

Ссылки

wikiredia.ru

Водотрубный котёл — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 26 июня 2017; проверки требуют 2 правки.

В России в XX веке преимущественно использовались водотрубные котлы Шухова.

Барабанные котлы[править |

ru.bywiki.com

Котлы горизонтально-водотрубные паровые — РосТепло Энциклопедия теплоснабжения

Материал из РосТепло Энциклопедия теплоснабжении

Содержание раздела

Горизонтально-водотрубным паровым котлом называют котел, в котором кипятильные трубы расположены горизонтально (рис. 3.40.) или под небольшим углом (< 20о) к горизонтали.

Горизонтально-водотрубные котлы подразделяют на двухкамерные, цельнокамерные и секционные.

Цельнокамерный котел[править]

Рис. 3.40. Цельнокамерный горизонтально-водотрубный котел.

На рис. 3.40. изображен горизонтально-водотрубный паровой котел старой конструкции – так называемый цельнокамерный котел. Поверхность нагрева его образована пучком незначительно наклоненных кипятильных труб, ввальцованных в две сборные плоские камеры. Последние присоединены к нижней части барабана при помощи горловин (в других конструкциях при помощи штуцеров) большого диаметра. Против каждой кипятильной трубы в стенках камер имеются закрываемые лючками отверстия, через которые производят смену, развальцовку и чистку труб. Обе стенки каждой камеры для прочности соединены между собой анкерными связями.

Двухкамерный котел[править]

Двухкамерный котел изображен на рис. 3.41. Котел состоит из барабана 1, передней 2 и задней 3 камеры, присоединяемых непосредственно к барабану и грязевику 4, циркуляционной трубы 5 и наклонно расположенного (под углом 15о к горизонту) пучка прямых кипятильных труб 6. Питание котла осуществляется в барабан через штуцер 7. Пар отбирается через пароотводящий штуцер 8.

Рис. 3.41. Двухкамерный котел системы инж. А.И. Лукина.

В передней и задней камерах против каждой трубки имеется лючок, перекрываемый крышкой, для доступа к внутренней поверхности труб и очистки их от накипи. Барабан котла очищают от накипи, проникая в него через люк 9. Снаружи трубки обдувают от золы, сажи и уноса струей пара. Пар отбирают через штуцер 10 и с помощью гибкого шланга подают к обдувочным лючкам 11. Дымовые газы, перемещаясь в направлении, указанном стрелками, пересекают кипятильные трубы четыре раза: котел обмурован в четыре газохода. Двумя хомутами 12, которые опоясывают барабан спереди и сзади, котел подвешивают к балкам 13. Балки крепятся к четырем вертикальным колоннам.

К основным недостаткам цельнокамерных и двухкамерных горизонтально-водотрубных паровых котлов относят: плоские камеры – сложные по изготовлению и ненадежные в эксплуатации; многочисленные лючки, имеющие те же недостатки.

Секционный котел[править]

Секционный котел изображен на рис. 3.42 Он собирается из двух секций, которые объединяются между собой сверху сухопарником 1, а снизу грязевиком 2. Обдувка трубок производится через дверцы 3 и 4. Обмуровка котла выполнена в два газохода (это повышает температуру уходящих газов в сравнении с предыдущим котлом). Направление движения дымовых газов на рис. 3.42 показано пунктирной стрелкой. Установка данного котла не отличается от установки предыдущего.

Рис. 3.42. Секционный горизонтально-водотрубный котел системы В.Г. Шухова.

Общий существенный недостаток горизонтально-водотрубных паровых котлов – слабая циркуляция воды в верхних рядах кипятильных труб, объединенных одной секцией, это обуславливается разной их тепловой нагрузкой. При больших форсировках это приводит к опрокидыванию циркуляции или застою воды и, как следствие этого, к пережогу кипятильных труб. Обобщенная техническая характеристика горизонтально-водотрубных-паровых-однобарабанных котлов приведена в табл. 2.5.

Горизонтально-водотрубные паровые котлы являются простейшим конструктивным развитием цилиндрических котлов.

www.rosteplo.ru