Паровой котел с вертикальным барабаном. Котлы системы шухова
Горизонтально-водотрубные котлы | Газогенераторы МСД
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.
Комментирование на данный момент запрещено, но Вы можете оставить
на Ваш сайт.
gazogenerator.com
Главная страница
Паровые котлы
Обновлено 25.03.2012 09:55 25.03.2012 09:43
Паровой котёл — котёл, предназначенный для генерации насыщенного или перегретого пара. Может использовать энергию топлива, сжигаемого в своей топке, электрическую энергию (электрический паровой котёл) или утилизовать теплоту, выделяющуюся в других установках (котлы-утилизаторы).
Классификация
По назначению:
Энергетические паровые котлы — предназначены для производства пара, использующегося в паровых турбинах. Промышленные паровые котлы — вырабатывают пар для технологических нужд, так называемые «промышленные парогенераторы». Паровые котлы-утилизаторы — используют для получения пара вторичные энергетические ресурсы теплоту горячих газов, образующихся в технологическом цикле. Энергетические котлы-утилизаторы в составе ПГУ используют теплоту уходящих газов ГТУ.По относительному движению теплообменивающихся сред (дымовых газов, воды и пара) паровые котлы могут быть подразделены на две группы:
газотрубные (жаротрубные, дымогарные) котлы водотрубные котлы
Водотрубные котлы по принципу движения воды и пароводяной смеси подразделяются на:
барабанные (с естественной и принудительной циркуляцией: за один проход по испарительным поверхностям испаряется лишь часть воды, остальная возвращается в барабан и проходит поверхности многократно) прямоточные (среда между входом и выходом котла движется последовательно, не возвращаясь)
В водотрубных парогенераторах внутри труб движется вода и пароводяная смесь, а дымовые газы омывают трубы снаружи. В России в XX веке преимущественно использовались водотрубные котлы Шухова. В газотрубных, наоборот, внутри труб движутся дымовые газы, а теплоноситель омывает трубы снаружи.
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 того, что плотность пароводяной смеси в экранных трубах меньше плотности воды в опускных трубах, пароводяная смесь поднимается по экранным трубам в барабан. В нем 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.
Прямоточные котлы
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. Очень часто прямоточные котлы имеют промежуточный пароперегреватель. Прямоточный котел является разомкнутой гидравлической системой. Такие котлы работают не только на докритическом, но и на сверхкритическом давлении.
vkotle.ru
Бийский завод - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2
Бийский завод
Cтраница 2
В табл. 46 приведена техническая характеристика котлов Шухова-Берлина изготовления Бийского завода. [16]
На рис. 45 изображен вертикальный цилиндрический котел ВК-1м ( производства Бийского завода) с дымогарными трубами. Он состоит из наружного вертикального цилиндра 1, двух внутренних цилиндров 2 и 3 и 45 дымогарных труб 4, ввальцованных в днища внутренних цилиндров. [17]
Переоборудование с твердого топлива на газ очень распространенных в настоящее время экранированных котлов ДКВ Бийского завода, с производительностью на 2V2) 4, 6VaH Ют пара в час, имеет несколько решений. В одном из них ( рис. 100), рассчитанном на сжигание природных газов, топка котла оборудуется двумя многосопловыми инжекционными горелками неполного смешения, если котел не имеет воздухоподогревателей, а при наличии последних - горелками с принудительной подачей воздуха полного и неполного смешения. [18]
Двухступенчатым испарением с выносными циклонами для 2 - й ступени оборудованы также котлы ДКВР Бийского завода производительностью 10 т / ч при параметрах пара 39 кГ / сж2 и 440 С производительностью 20 т / ч при параметрах 13 кГ / см2 и 250 С и котлы небольшой паропроизводительности других типов, изготовляемые в СССР. [20]
Вертикально-цилиндрические котлы разработаны следующих конструкций: системы В. Г. Шухова, ВК-1 и ВК-1М, разработанные Бийским заводом, Шухо-ва - Сарафа ( ШС), ВТКВ ( инж. [22]
Вертикально-цилиндрические котлы представлены рядом конструкций системы В. Г. Шухова, ВК-1 и ВК-1 М, разработанные Бийским заводом, Шухова-Сарафа ( ШС), ВТКБ ( инж. [23]
Переоборудование с твердого топлива на газ очень распространенных в настоящее время экранированных к отлов ДКВ и ДКВ-р Бийского завода, с производительностью на 21 / а, 4, 6г / а и 10 m пара в час, имеет несколько решений. [24]
Переоборудование с твердого топлива на газ очень распространенных в настоящее время экранированных котлов ДКВ и ДКВ ( р) Бийского завода, с производительностью на 2х / 2, 4, 6х / з и 10 т пара в час, имеет несколько решений. [25]
Так, например, детали цепей эскалатора ( валики, ролики и втулки) на механическом заводе Московского метрополитена в течение 3 лет цементуются в шахтных печах Ц-35 и Ц-75 производства Бийского завода. [26]
В дальнейшем этот котел был переработан на Бийском заводе. Каркас в этом котле играет вспомогательную роль, так как он не имеет несущих колонн. [28]
Так как толщина мембраны и расположение в ней волокон не мЬгут быть одинаковыми по всей ее площади, то какая-то часть периметра после разрыва остается зажатой между фланцами и мембрана будет мешать свободному выходу газов. Кроме того, как уже показано выше, приподнятая установка зажатой по контуру мембраны, предлагаемая Бийским заводом ( см. рис. 9, б) и Ленгипроинжпроектом ( см. рис. 8), не может обеспечить своевременного срабатывания клапана и не может быть рекомендована для применения / При размещении клапана над топкой целесообразно применение свободно-лежащей асбоглиняной плиты, а над газоходом - асбестового листа, опирающегося на решетку или сетку. В обоих случаях уплотнение производится по контуру мятой глиной, а вышиб-ная конструкция располагается по возможности на уровне внутренних поверхностей обмуровки котла. [29]
Ванны В-10, В-20 и В-30 представляют собой серию шахтных электрических печей сопротивления с металлическими тиглями. Основным назначением этих ванн являются нагрев под закалку и отпуск металлических изделий в расплавленных солях, а также проведение специальных видов химико-термической обработки, как, например, цианирования. На рис. 2 - 13 показана конструкция ванн этой серии в старом исполнении завода Электрик. В настоящее время эти ванны выпускаются Бийским заводом электротермического оборудования в исполнении, несколько отличающемся от представленного на рис. 2 - 13 в части размещения нагревательных элементов и в части конструкции затвора между верхней опорной плитой и тиглем. При установленной мощности печей серии В 10, 20 и 30 кет мощность холостого хода составляет соответственно 6, 7 и 9 кет. [30]
Страницы: 1 2
www.ngpedia.ru
Шухов Владимир Григорьевич
“Его технические идеи принесли русской инженерной школе мировое признание и по сей день остаются актуальными."
Владимир Путин, Президент России
“Первый нефтепровод, насосы для перекачки нефти, первый трубопровод для транспортировки керосина и резервуары для хранения нефтепродуктов, первые наливные баржи, переработка нефти и создание крекинга – всё это В.Г. Шухов. Мы, по сути, разрабатываем его инженерные идеи, когда сегодня наращиваем добычу, прокладываем трубопроводы, строим танкерный флот, повышаем глубину переработки нефти.”
Вагит Алекперов, Президент нефтяной компании “Лукойл”
Владимир Григорьевич Шухов родился 16 (28) августа 1853 года в городке Грайворон Курской губернии. Его отец был директором местного филиала Петербургского государственного банка. Владимир окончил школу в Петербурге и в 1871 году поступил в Императорское московское техническое училище в Москве (ныне Московский государственный технический университет – МГТУ). Оно отличалось прогрессивной учебной программой и высоким уровнем преподавания, и прежде всего в области математики и механики. Кроме того, его особенностью была тесная связь теории с практикой, осуществлявшаяся помимо прочего в процессе основательного профессионального обучения в различных технологических мастерских. Знания, полученные в Императорском московском техническом училище (ИМТУ), стали для Шухова основой его будущих научных и практических работ. Всю свою дальнейшую жизнь он был связан с ИМТУ. Институтское «Политехническое общество» присвоило ему в 1903 году звание Почётного члена и опубликовало несколько его работ.
В 1876 году Шухов с отличием окончил ИМТУ, получив диплом инженера-механика. Уже тогда он обращал на себя внимание выдающимися способностями. По окончании учебы молодому специалисту было предложено место ассистента у знаменитого математика Пафнутия Чебышёва. Кроме того, руководство училища предложило ему сопровождать одного из преподавателей в поездке по Америке. Шухов отклонил предложение, связанное с научной карьерой, и принял участие в поездке, целью которой был сбор информации о последних технических достижениях США. Шухов побывал на Всемирной выставке в Филадельфии, где его привели в восторг многочисленные технические новинки. Шухов посетил также машиностроительные заводы в Питтсбурге и изучил организацию американского железнодорожного транспорта.
Вернувшись из Америки в Петербург, Шухов становится проектировщиком паровозных депо железнодорожного общества Варшава — Вена. Спустя два года (1878 г.) Шухов перешёл на работу в фирму инженера-предпринимателя Александа Бари, с которым познакомился во время поездки в США. Шухов переехал в Баку, где фирма Бари вела строительные и инженерные работы на нефтяных месторождениях. Здесь проявилась его удивительная творческая энергия. Шухов стал автором проекта и главным инженером строительства первого нефтепровода в России длиной в 10 км. Заказчиком был финансовый гигант — фирма «Братья Нобель». Второй нефтепровод он спроектировал в следующем году, а первый в мире трубопровод для предварительно подогретого мазута был построен им немного позже. Наряду с большими работами по проектированию и строительству упомянутых здесь и последующих нефтепроводов Шухову приходилось решать задачи, возникавшие при добыче, транспортировке и переработке нефти. Вся техника для добычи и переработки нефти была в то время крайне примитивной. Добытая нефть хранилась в открытых котлованах и транспортировалась в бочках на телегах и пароходами. Из нефти получали только керосин, используемый для освещения. Мазут и бензин в то время являлись промышленными отходами, получаемыми в процессе перегонки нефти в керосин. Мазут как топливо не использовался, ввиду отсутствия эффективной технологии его сжигания, и загрязнял окружающую среду, накапливаясь в многочисленных котлованах. Бензин, получавшийся в процессе производства керосина, просто улетучивался. Бензиновый двигатель был изобретен лишь в 1883 году. Территории нефтяных месторождений были отравлены нефтью и мазутом, просочившимися в почву из котлованов.
В 1878 году Шухов разработал оригинальную конструкцию цилиндрического металлического резервуара для хранения нефти. Через год нефть перестали хранить в котлованах. В 1879 году он запатентовал форсунку для сжигания мазута. После внедрения форсунки Шухова мазут стали использовать как топливо. Менделеев опубликовал изображение форсунки Шухова на обложке своей книги “Основы фабрично-заводской промышленности”(1897г.) и высоко оценил вклад Шухова в использование мазута, как топлива. В последующие годы были сделаны многочисленные новые разработки, в том числе созданы различные насосы для подъема нефти из скважин, изобретён эрлифт (газлифт), выполнено проектирование и строительство нефтеналивных судов и установок для дробной перегонки нефти. Была спроектирована первая в мире промышленная установка непрерывного термического крекинга нефти (патент Российской империи №12926 от 27 ноября 1891 года). Шухов стал автором и главным инженером проектов первых российских магистральных нефтепроводов: Баку-Батуми (883 км, 1907г.) и позднее Грозный-Туапсе (618 км, 1928г.). Таким образом, Шухов внес значительный вклад в развитие русской нефтяной промышленности.
В 1880 году Шухов стал главным инженером конструкторского бюро Бари в Москве. Было сооружено уже 130 нефтяных резервуаров, а к 1917 году их было построено свыше 20 тысяч. Это были первые экономичные металлические емкости такого рода вообще. Вместо применявшихся в то время в США и других странах тяжелых прямоугольных хранилищ Шухов разработал укладываемые на песчаную подушку цилиндрические резервуары с тонким днищем и ступенчатой толщиной стенок, благодаря чему резко сокращался расход материала. Этот принцип конструкции сохранился и до наших дней. Все резервуары соответствовали определенному стандарту, их оборудование было унифицировано. Позднее было налажено серийное производство аналогичных резервуаров для воды, кислот и спирта, а также строительство силосных элеваторов.
В дополнение к своему бюро Бари открывает в Москве завод по производству паровых котлов, а в скором времени возникают филиалы фирмы в крупнейших городах, так что фирма охватила своей деятельностью значительную территорию России. Шухов изобрел новый водотрубный котел в горизонтальном и вертикальном исполнении (патенты Российской империи № 15 434 и № 15 435 от 27 июня 1896 года). В 1900 году паровые котлы были отмечены высокой наградой — на Всемирной выставке в Париже Шухов получил золотую медаль. По патентам Шухова до и после революции были произведены тысячи паровых котлов.
Котлы системы В.Г. Шухова
Шухов примерно с 1885 г. начал строить первые русские танкеры (первый немецкий океанский танкер водоизмещением 3000 т был построен в 1886 г.). Шухов спроектировал нефтеналивные баржи, которые имели наиболее приспособленную для течений форму, а также очень длинную и плоскую конструкцию корпуса. Монтаж осуществлялся точно запланированными этапами с использованием стандартизированных секций на верфях в Царицыне (Волгоград) и Саратове.
Когда в 1886 г. в связи с созданием в Москве системы водопровода был объявлен конкурс, фирма Бари приняла в нем участие. Еще до этого Шухов, используя свой опыт в сооружении резервуаров и трубопроводов и применив новые модификации насосов, проложил водопровод в Тамбове. На основе обширных геологических исследований Шухов вместе со своими сотрудниками в течение трех лет составил проект новой системы водоснабжения Москвы.
С 1890 года Шухов занимается решением новых задач в строительном деле, не оставляя, однако, без внимания и другие исключительно разнообразные области своей деятельности. Фирма Бари приняла участие в создании сети российских железных дорог, начав с возведения мостов. Позднее было получено много других строительных заказов. В 1892 году Шухов построил свои первые железнодорожные мосты. В последующие годы по его проектам было сооружено 417 мостов на различных железнодорожных линиях. Чтобы справиться с таким объемом работ, организовать срочное проектирование и экономичное строительство, Шухов опять выбирает путь стандартизации. Многие из разработанных Шуховым методов производства и монтажа были впервые опробованы в мостостроении.
Одновременно со строительством мостов Шухов приступает к разработке конструкций перекрытий. При этом он преследовал цель найти системы конструкций, которые можно было бы изготовить и построить с минимальными затратами материала, труда и времени. Шухову удалось спроектировать и практически реализовать конструкции самых различных покрытий, отличающихся такой принципиальной новизной, что только этого ему было бы достаточно, чтобы занять особое, почетное место среди знаменитых инженеров-строителей того времени. До 1890 г. Шуховым были созданы исключительно легкие арочные конструкции с тонкими наклонными затяжками. И сегодня эти арки служат в качестве несущих элементов стеклянных сводов над крупнейшими московскими магазинами: ГУМом (бывшие Верхние торговые ряды) и Петровским пассажем.
В 1895 году Шухов подал заявку на получение патента по сетчатым покрытиям в виде оболочек. При этом имелись в виду сетки из полосовой и уголковой стали с ромбовидными ячейками. Из них изготавливались большепролетные легкие висячие покрытия и сетчатые своды. Разработка этих сетчатых покрытий ознаменовала собой создание совершенно нового типа несущей конструкции. Шухов впервые придал висячему покрытию законченную форму пространственной конструкции, которая была вновь использована лишь спустя десятилетия. Даже по сравнению с высокоразвитой к тому времени конструкцией металлических сводов его сетчатые своды, образованные только из одного типа стержневого элемента, представляли собой значительный шаг вперед. Христиан Шедлих в своем основополагающем исследовании металлических строительных конструкций XIX века в связи с этим отмечает следующее: “Конструкции Шухова завершают усилия инженеров XIX столетия в создании оригинальной металлической конструкции и одновременно указывают путь далеко в XX век. Они знаменуют собой значительный прогресс: опирающаяся на основные и вспомогательные элементы стержневая решетка традиционных для того времени пространственных ферм была заменена сетью равноценных конструктивных элементов” (Schadlich Ch., Das Eisen in der Architektur des 19.Jhdt., Habilitationsschrift, Weimar, 1967, S.104). После первых опытных построек (два сетчатых свода в 1890 г., висячее покрытие в 1894 г.) Шухов во время Всероссийской выставки в Нижнем Новгороде в 1896 году впервые представил на суд общественности свои новые конструкции перекрытий. Фирма Бари построила в общей сложности восемь выставочных павильонов достаточно внушительных размеров. Четыре павильона были с висячими покрытиями, четыре других — с цилиндрическими сетчатыми сводами. Кроме того, один из залов с сетчатым висячим покрытием имел в центре висячее покрытие из тонкой жести (мембрану), чего никогда раньше в строительстве не применялось. Кроме этих павильонов были построены водонапорная башня, в которой Шухов перенес свою сетку на вертикальную решетчатую конструкцию гиперболоидной формы.
Сооружения получили широкий резонанс, даже в зарубежной прессе подробно сообщалось о шуховских конструкциях (“The Nijni-Novgorod exhibition: Water tower, room under construction, springing of 91 feet span”, The Engineer, London, 83, 1897, 19.3. – P. 292-294). Удивление вызывало высокое техническое совершенство сооружений. Сохранившиеся фотоснимки демонстрируют довольно неприметные по внешнему виду сооружения. Однако внутренние помещения под взметнувшейся ввысь сетью висячих перекрытий, под филигранными сетчатыми сводами различной длины выглядят исключительно эффектно. Откровенность, с которой демонстрируются металлические каркасные опоры и несущие конструкции, усиливает для сегодняшнего зрителя эстетическую привлекательность этой архитектуры. Поражает уверенность в обращении с новыми, необычными строительными формами, связанная со способностью создавать разнообразную просматривающуюся последовательность помещений с просветами, используя одинаковые строительные элементы. Впоследствии большинство выставочных сооружений были проданы. Успехом на выставке наверняка можно объяснить и то, что Шухов в последующие годы получил множество заказов на строительство фабричных цехов, железнодорожных крытых перронов и водонапорных башен. Кроме того, московские архитекторы все чаще стали привлекать его для проектирования строительных объектов. Сетчатые своды были использованы в целом ряде случаев как покрытия залов и цехов. В 1897 году Шухов построил для металлургического завода в Выксе цех с пространственно изогнутыми сетчатыми оболочками, что по сравнению с обычными сводами одинарной кривизны означало значительное конструктивное улучшение. Эта смелая конструкция перекрытия, ранний предшественник современных сетчатых оболочек, к счастью, сохранилась в маленьком провинциальном городке до сих пор.
Самый большой коммерческий успех имела выставленная в Нижнем Новгороде конструкция башни в форме гиперболоида.
Гиперболоидная сетчатая водонапорная башня системы Шухова, построенная на XVI Всероссийской художественно-промышленной выставки в Нижнем Новгороде. Фото А.О.Карелина 1895 года
Это изобретение Шухов запатентовал незадолго до открытия выставки. Оболочка вращения гиперболоида явилась совершенно новой, никогда раньше не применявшейся строительной формой. Она позволила создать пространственно изогнутую сетчатую поверхность из прямых, наклонно установленных стержней. В итоге получилась легкая, жесткая конструкция башни, которую можно просто и изящно рассчитать и построить. Нижегородская водонапорная башня несла на высоте 25,60 м бак вместимостью 114 000 л для снабжения водой всей территории выставки. На баке находилась площадка для обозрения, на которую можно было подняться по винтовой лестнице внутри башни. Эта первая гиперболоидная башня осталась одним из самых красивых строительных сооружений Шухова.
XVI Всероссийская промышленная и художественная выставка. Башня инженера А. В. Бари. Фото М. П. Дмитриев. Дата съемки 1896 г.
Она была продана богатому помещику Нечаеву-Мальцеву, который установил ее в своем поместье Полибино под Липецком. Башня стоит там и сегодня. Молниеносно выросший спрос на водонапорные башни вследствие ускоренной индустриализации принес фирме Бари множество заказов. По сравнению с обычными шуховская сетчатая башня в отношении техники строительства была удобнее и дешевле. Сотни водонапорных башен были строектированы и построены Шуховым по этому принципу. Большое количество башен привело к частичной типизации общей конструкции и ее отдельных элементов (резервуары, лестницы). Тем не менее эти серийно изготавливаемые башни демонстрируют поразительное разнообразие форм. Шухов с нескрываемым удовольствием использовал свойство гиперболоида принимать самые разные формы, например изменяя положение раскосов или диаметры верхнего и нижнего краев.
XVI Всероссийская промышленная и художественная выставка. Башня инженера А. В. Бари. Фото М. П. Дмитриев. Дата съемки 1896 г.
И каждая башня имела свой, отличный от других внешений вид и свою несущую способность. Сложная, в том числе и в конструктивном отношении, задача, заключающаяся в том, чтобы установить тяжелые баки на необходимой в каждом конкретном случае высоте, зрительно не подавив при этом предельно легкую конструкцию, всегда решалась с удивительным ощущением формы. Наибольшую высоту среди гиперболоидных башен такого типа имеет башня Аджигольского маяка — 68 метров. Это прекрасное сооружение сохранилось и находится в 80 километрах к юго-западу от Херсона.
Для Московского Главного почтамта, построенного в 1912 году, Шухов спроектировал стеклянное покрытие операционного зала с верхним светом. Он изобрел для этого горизонтальную (ровную) пространственную ферму, которую можно рассматривать как предшественницу разработанных в сороковых годах К.Ваксманом и М.Менгерингхаузеном пространственных ферм из бесшовных труб.
Шухов всегда находил время изучать русскую и зарубежную специальную литературу, поддерживать активный обмен мнениями с коллегами, а также предаваться своему страстному увлечению — фотографии.
С 1910 г. фирма Бари начала выполнять и военные заказы. Шухов и участвовал в разработке морских мин, платформ для тяжелых орудий и батопортов морских доков.
Последней значительной работой, выполненной Шуховым до революции, был дебаркадер Киевского (тогда Брянского) вокзала в Москве (1912—1917 гг., ширина пролета — 48 м, высота — 30 м, длина — 230 м). Проект всего вокзального сооружения принадлежал Ивану Рербергу. Шухов использовал исключительно рациональную технику монтажа. Весь процесс монтажа был зафиксирован в фотодокументации. Аналогичный проект Шухова для трехпролётного покрытия над путями и перекрытия пассажирского зала Казанского вокзала (арх. А. Щусев, 1913—1926 гг.) остался неосуществленным.
После революции 1917 г. положение в России кардинально изменилось. Бари эмигрировали в Америку. Фирма и завод были национализированы, рабочие избрали главного инженера Шухова руководителем фирмы. В возрасте 61 года Шухов оказался совершенно в новой ситуации. Строительная контора Бари была преобразована в организацию «Стальмост» (в настоящее время это научно-исследовательский проектный институт “ЦНИИ Проектстальконструкция”). Завод паровых котлов Бари переименовали в “Парострой” (ныне его территория и сохранившиеся конструкции Шухова входят в состав завода “Динамо”). В 1917—1918 гг. были построены и изготовлены различного рода резервуары, перекрытия, мостовые конструкции, буровые скважины и трубопроводы, гиперболоидные водонапорные башни, газгольдеры, опоры магистральных трубопроводов, краны и многое другое.
Один из самых главных строительных заказов Шухов получил вскоре после образования Советской России: сооружение башни для радиостанции на Шаболовке в Москве. Уже в феврале 1919 года Шухов представил первоначальный проект и расчет башни высотой 350 метров. Однако для такой высокой конструкции в стране не было необходимого количества металла. В июле того же года Ленин подписал Постановление Совета рабоче-крестьянской обороны, в котором было предусмотрено строительство уменьшенного, 150-метрового варианта этой башни. Ленин позаботился о том, чтобы из запасов военного ведомства был выдан требуемый металл. Уже поздней осенью 1919 года начались строительные работы.
Башня явилась дальнейшей модификацией сетчатых гиперболоидных конструкций и состояла из шести блоков соответствующей формы. Этот тип конструкции позволил осуществить строительство башни оригинальным, удивительно простым «телескопическим» методом монтажа. Внутри нижней опорной секции башни на земле монтировались элементы последующих блоков. С помощью пяти простых деревянных кранов, которые в процессе строительства башни всегда находились на верхней секции, блоки один за другим поднимались наверх. В середине марта 1922 года башня радиостанции была сдана в эксплуатацию. Эта невероятно легкая, ажурная башня с деталями, подкупающими своей простотой и своеобразной формой, является образцом блестящей конструкции и верхом строительного искусства.
Сооружение башни Шухова вызывало всеобщий восторг. Алексей Толстой, вдохновленный строительством башни, создаёт роман “Гиперболоид инженера Гарина”(1926г.).
Девять лет спустя Шухов превзошел эту башенную конструкцию, построив три пары сетчатых многоярусных гиперболоидных опор перехода через Оку ЛЭП НИГРЭС под Нижним Новгородом. Их высота была 20, 69 и 128 метров, длина перехода - 1800 метров. И хотя опоры должны были выдерживать вес многотонных электропроводов с учетом намерзания льда, их конструкция еще более легкая и элегантная, а ступенчатое изменение сетчатых структур снизу вверх следует определенным правилам. Этот значительный памятник технической мысли сооружен на реке Оке в стороне от главных магистралей.
В 1924 г. одна американская делегация, посетив Москву, нанесла визит Шухову. За несколько лет до этого визита американская фирма “Синклер Ойл” опротестовала единоличное право, присвоенное рокфеллеровским концерном “Страндарт Ойл”, на открытие крекинга нефти. Она указывала на то, что используемый концерном “Стандарт Ойл” патент американского инженера Бартона является видоизмененным патентом Шухова. Делегация приехала, чтобы проверить это утверждение. Шухов доказал американцам, что метод Бартона в действительности есть лишь незначительно измененная модификация его патентов 1891 года. В связи с этим в Америке началась длинная цепь судебных процессов. В конце концов она закончилась заключением мирового соглашения между американскими фирмами, чтобы избежать необходимости покупать патент у молодого Советского государства.
В возрасте 79 лет Шухов стал свидетелем осуществления разработанного им еще в молодости проекта полной переработки нефти. В его присутствии в Баку в 1932 году был пущен в эксплуатацию завод “Советский крекинг”. В первые недели ее работы Шухов сам следил за ходом производства.
В эти годы Шухов принимал активное участие в научной и политической жизни советской республики. С 1918 года он был членом Государственного комитета нефтяной промышленности, а в 1927 году стал членом советского правительства. В 1928 году Шухов был избран членом-корреспондентом Российской Академии наук, а в 1929 г. стал почетным членом АН СССР. В том же году он становится членом Московского городского совета. В последние годы жизни Владимир Григорьевич вел уединенный образ жизни и принимал только друзей и старых товарищей по работе. В феврале 1939 году Шухов умер и был похоронен в Москве, на Новодевичьем кладбище.
Последней работой Шухова в области строительной техники стало сохранение архитектурного памятника. Минарет знаменитого медресе Улугбека в Самарканде, сооружение которого относится к XV в., накренился после землетрясения, так что создалась угроза его падения. Шухов представил необычный проект. С его помощью башня на своеобразном коромысле конструкции Шухова была выправлена и выведена в состояние равновесия. Эта тяжелая работа была успешно выполнена не только по проекту Шухова, но и под его руководством. Остается лишь пожелать, чтобы сооружения выдающегося инженера восстанавливали и сохраняли с такой же тщательностью и с таким же умением.
Ротонда Шухова — уникальный круглый стальной павильон-ротонда, построенный инженером В. Г. Шуховым для Всероссийской промышленной и художественной выставки 1896 года в Нижнем Новгороде.
Здание строительного и инженерного отделов с сетчатым покрытием системы инженера В.Г. Шухова
Редкое по конструкции сооружение диаметром 68 метров имело крышу в виде сильно натянутого висячего кольцеобразного в плане сетчатого перекрытия-оболочки со стальной висячей мембраной диаметром 25 метров в центральной части. Это была первая в мире мембранная конструкция перекрытий зданий. Красивая комбинация двух перекрытий-оболочек наглядно демонстрировала возможности использования стали в архитектуре.
Здание строительного и инженерного отделов с сетчатым покрытием системы инженера В.Г. Шухова
Поверх стального каркаса наружной цилиндрической стены ротонды Шухова было закреплено мощное несущее клёпаное стальное кольцо диаметром 68 метров. В центральной части ротонды располагалось второе несущее кольцо диаметром 25 метров, установленное на 16 решетчатых лёгких стальных колоннах. Между кольцами крепилась висячая крыша из пересекающихся в виде ромбовидной сетки несущих стальных полос сечением 50х5 мм, покрытых тонкой жестью. Поверх стальной сетки равномерно располагались большие шестиугольные рамы со стёклами для верхнего света. В центре ротонды Шухова к 25 метровому кольцевому основанию крепилось первое в мире стальное мембранное перекрытие-оболочка, в виде вогнутого шарообразного купола из листового железа толщиной 2 миллиметра. Дождевая вода из вогнутой мембраны отводилась тонкими трубами, идущими от центра до колонн и далее в колоннах.
Здание строительного и инженерного отделов с сетчатым покрытием системы инженера В.Г. Шухова
Уникальная конструкция привлекла внимание зарубежных специалистов, и ей было посвящено несколько публикаций в европейских журналах конца XIX века. Ротонда Шухова и сейчас фигурирует в международных базах строительных конструкций как первое сооружение, покрытое тонкостенным перекрытием-оболочкой. В XX веке перекрытия-оболочки стали одним из выразительных элементов структурного экспрессионизма и их использовали в своих сооружениях знаменитые архитекторы Пьер Нерви, Эро Сааринен, Йорн Утзон, Кэндзо Тангэ, Норман Фостер. Сейчас использование перекрытий-оболчек прочно вошло в практику европейской, североамериканской и японской архитектуры.
Зарегистрируйтесь, пожалуйста, чтобы комментировать материалы сайта.
ekskursiyann.ru
ГОРИЗОНТАЛЬНО-ВОДОТРУБНЫЕ КОТЛЫ котлы системы Шухова. Котёл Лукина
Горизонтально-водотрубные котлы могут быть подразделены на две группы: на камерные котлы и секционные.
В настоящее время камерные котлы больше почти не строятся. Одно время они имели распространение для сравнительно невысоких давлений. Одним из таких котлов, выполнявшихся у нас, является камерный котел системы Лукина.
Основная поверхность нагрева в этом котле состоит из немного наклонно поставленных к горизонту труб диаметром 88,5Х 95 мм и длиной 5 500 мм. Трубы развальцовываются в стенках двух камер, имеющих коробчатую форму. Взаимно-противоположные стенки каждой из камер скрепляются с целью предохранения от выпучивания целой сетью анкерных связей, размещаемых в промежутках между трубами
Для возможности установки труб, развальцовки их концов и очистки от накипи в камерах против каждой трубы предусматриваются лючки.
Передняя камера присоединяется непосредственно к барабану-паросборнику, а задняя—к барабану-грязевику, который уже при помощи циркуляционной трубы диаметром от 250 до 400 мм (в зависимости от размера котла) сообщается с верхним барабаном.
Первоначально предполагали, что объединяющая все трубы камера, хотя сложна в изготовлении и требует повышенного расхода металла, будет способствовать беспрепятственному выводу потока воды и пара в верхний барабан. Это дало бы возможность сильно повысить работу котла без опасений получить застой пара в отдельных трубах и как следствие — их перегрев. Практически оказалось, что секционный котел, в котором проход пароводяной смеси, казалось бы, более стеснен, хорошо справляется с очень высокими форсировками.
Таким образом, это основное преимущество камерных котлов оказалось ложным. В остальном же котел не представляет интереса: он громоздок, много расходует металла для повышенных давлений, в процессе изготовления требует сложных котельных работ, отдельные детали не поддаются унификации при производстве котлов различных поверхностей нагрева. В силу указанных недостатков эти котлы в настоящее время не изготовляются.
Котел, как и большинство остальных конструкции, монтируется на каркасе, в основном состоящем из четырех колонн, попарно сверху соединенных балками, на которых при помощи хомутов из круглой стали и подвешивается котел. Для придания каркасу необходимой жесткости все колонны соединяются между собой горизонтальными связями. Под нижний барабан-грязевик также устанавливаются две опоры, в свою очередь опирающиеся на кладку; назначение этих опор дополнительное и при расчете каркаса и самого котла они не учитываются, так как нет гарантии, что груз от котла разложится на три направления; может оказаться, что после монтажа нагрузка совсем не передастся на нижние опоры или, наоборот, ими будет подперт котел и разгружен задний поддерживающий хомут.
Витки пароперегревателя поддерживаются балками, причем, как это обычно и делается, в пазоходах, имеющих высокую температуру, балки выполнены чугунными. Чугун лучше противостоит температурным воздействиям, а полая форма балок позволяет охлаждать их при помощи воздуха. Холодный воздух вводится с одного конца балки, а с противоположного — посредством особой надставной трубы — нагретый воздух отводится в верх котельного здания. Указанная на чертеже дополнительная подвеска балок к барабану посредством тяг из круглой стали в местах высоких температур малонадежна, так как тя1 и часто перегорают.
Обмуровка котла, как уже указывалось, выполняется на глине с толщиной стенок в 2У2 кирпича. Котел имеет четыре газохода, что обеспечивает достаточно высокие скорости газов по газоходам и соответственно повышенные коэффициенты теплопередачи. Чтобы обеспечить возможность обдувки газоходов от осевших на трубы золы и сажи, в боковых стенах обмуровки оставляются щелевидные обдувочные отверстия, закрываемые дверками. Через каждое отверстие проводится труба, вдвигаемая между рядами труб и имеющая на своем конце ряд отверстий.
Обдувочные трубы при подведении к ним пара или воздуха могут быть объединены; в малых установках часто обходятся одной трубой, которая последовательно проводится через все обдувочные отверстия. По трубе пропускается пар или воздух от компрессора. Воздухом пользуются в тех случаях, когда берегут конденсат, а также в установках с водогрейными котлами.
Для наблюдения за характером горения оставлены гляделки. Осмотр газоходов производят через лазы
Боковые стенки передней и задней камер изготовляются из стальных листов, привариваемых к лобовым листам камер сваркой. Нижняя часть передней камеры закрыта кирпичной стенкой. Весьма важно, чтобы эта часть камеры не оголилась, например, из-за разрушения топочной футеровки. В таком случае низ передней камеры, где может скопиться грязь, будет обогреваться по сварному шву топочными газами, что может вызвать аварию. Было зарегистрировано несколько взрывов камерных котлов по указанным выше причинам. Камерные котлы изготовлялись с поверхностями нагрева от 80 до 350 м2, давление — не выше 15 атм.
Следующим типом горизонтально-водотрубных котлов являются котлы секционные. Сборка такого секционного котла с продольно расположенным барабаном. Каждый вертикальный ряд труб объединяется коллектором, которому придана змейко-образная форма для расположения труб в шахматном порядке, считая по ходу газов, что увеличивает коэффициент теплопередачи.
Коллекторы плотно примыкают друг к другу, щели уплотняются асбестовым шнуром, и таким образом создаются стенки газохода.
В торцы коллекторов и в особые карманы паросборника ввальцовывают трубы, создавая тем замкнутую систему, по которой циркулирует вода и выносится в паросборник пар.
Соответственно изгибая трубы, их можно и прямо вальцевать в круглый барабан, без устройства карманов.
Один паросборник может обслужить лишь определенное число секций; в котлах больших поверхностей нагрева добавляется еще барабан.
Все секции как в паровой части, так и в водяной объединяются между собой: сверху — сухопарником, устанавливаемым при двух барабанах, перпендикулярно к ним, а снизу — так же расположенным грязевиком, соединяемым с каждой из секций отрезком трубы, укрепляемым развальцовкой.
Трубы обычно берутся диаметром 94,5X^2 мм и длиной в зависимости от размера котла от 3 500 до 5 500 мм. Размеры в поперечном сечении коллекторов получаются незначительными (внутри 140X^20 мм), поэтому повышение давления даже до весьма высоких значений не сказывается сколько-нибудь значительно на увеличении толщины стенки.
Таким образом, основные элементы конструкции могут быть стандартизованы и требуют минимального количества металла, в особенности при высоком давлении. Разбираемый на мелкие составные части котел легко транспортируется. Основным недостатком, из-за которого удорожается, утяжеляется и усложняется конструкция, является наличие барабана-паросборника и большого количества лючков, требующихся для вальцовки труб и очистки их от накипи — по одному лючку на каждую сторону трубы.
Для возможности размещения большого количества труб по периферии барабана котла его диаметр делается не меньше 1 м.
С повышением давления расход металла на барабаны будет расти, поэтому стремятся сократить их количество и объем, переходя на систему с одним поперечно расположенным барабаном.
Обыкновенно подобные котлы уже снабжаются водяными экранами.
Обмуровка котла со стенами в 2'/г кирпича выполняется в этой системе в большинстве случаев только в пределах топки и то не всегда. Дальше ее делают тоньше, переходя на тип железошамот-ной защиты. Внешние стальные листы служат тогда для укрепления к ним шамотных пластин, а также предохраняют установку от присосов наружного воздуха. Барабаны котлов высокого давления (выше 22 am), имеющих толстую стенку, нельзя обогревать горячими газами, их полностью защищают изоляцией из шамотной массы
Для целей получения производственного пара, а также для обслуживания систем отопления получили распространение легкие, простые в изготовлении и поэтому дешевые, составляемые из стандартных деталей секционные горизонтально-водотрубные котлы системы Шухова. Затрата металла на 1 м2 поверхности нагрева горизонтально-водотрубных котлов Шухова, в особенности при переходе завода от клепки на сварку, приближается к 70 кг/м2.
Цилиндрическая форма сборного коллектора при относительно малом диаметре (670 мм) позволяет предельно утоньшать стенки, в особенности при невысоких давлениях. В пучок входит 28 труб диаметром 76X70 мм. Длина труб в котлах последних выпусков делалась равной 4 500 мм. При этой длине поверхность нагрева каждого пучка равняется около 30 м2.
Нормальным профилем котла надо считать соединение двух пучков, расположенных один под другим и затем при помощи особых патрубков присоединенных к барабану-паросборнику внутренним диаметром в 640 мм. Для лучшего обеспечения вывода пара из нижних, наиболее интенсивно работающих труб, внутрь общего паровыво-дящего патрубка вставляется отрезок трубы, обслуживающий циркуляцию нижнего пучка.
Несколько таких комплектов, состоящих из двух секций и барабана-паросборника, объединяется трубой сверху, служащей сухопарником, и трубой снизу, служащей грязевиком. Поверхность нагрева одного комплекта (два пучка и барабан-паросборник) равняется 62,5 ж2; поверхность нагрева котла, собранного из двух комплектов,—125 м2; из трех— 185 м2; из четырех —250 м2; из пяти—310 м2. Горизонтально-водотрубные котлы Шухова собирают из стандартных деталей; котлы удобны в монтаже и при перевозках, имеют минимальное количество герметически закрывающихся люков. Открывая люк каждой головки, сразу получают доступ к 28 трубам.
Трубы в пучках расположены настолько компактно, чго между ними не удается провести обдувочную трубу, обычно вносимую через отверстия в боковых стенах обмуровки.
Обдувку производят с фронта котла и сзади него, пропуская обдувочную трубу в отверстия, находящиеся между головками и перекрываемые чугунными крышками. Перемещая обдувочную трубу параллельно трубам котла, сдувают струями пара или воздуха осевшие на трубах золу и сажу. Конечно, при такой обдувке будут очищаться главным образом трубы, находящиеся на периферии пучка.
Таким образом, пучкообразное расположение труб, удачно разрешающее задачу изготовления легкого коллектора — головки с одним люком на 28 отверстий, одновременно является и недостатком: ухудшаются условия обдувки, приходится ограничиваться двумя газоходами с понижением скоростей движения отходящих газов. Теплопередача ухудшается не только от такого понижения скоростей, но также из-за того, что центральная часть пучка вообще плохо омывается газами, которые идут по линиям наименьшего сопротивления, обходя центр. На поперечном разрезе указаны шамотные стенки, располагающиеся на пучках труб и препятствующие прорыву газов между пучками. На тщательность выполнения этих перекрытий приходится обращать особое внимание, иначе чрезмерно возрастет температура газов за котлом, которая в котлах Шухова вообще бывает повышенной. Чтобы иметь возможность отбить сталактитовые наросты шлака на трубах, обращенных к топке, в обмуровке с фронта оставляются отверстия, перекрываемые чугунными крышками, через которые кочегар может пропустить штангу для чистки.
В течение ряда лет вместо котлов Шухова выпускались котлы Шухова — Берлина, в настоящее время также снятые с производства
Отличие этой системы от котлов Шухова заключается в том, что в пучке имеется не 28 труб, а 24, что уже дает возможность осуществлять боковую обдувку с вводом обдувочной трубы между рядами труб. Таким образом, получилась возможность обмуровки котла в четыре газохода. Чтобы не слишком повышать скорости газов в последних газоходах, что должно вызвать увеличение газового сопротивления котла, длина труб в котле Шухова—Берлина принята равной 5,5 м. Ранее уже указывалось, что предел форсировок отопительных котлов при использовании колосниковых решеток с ручным обслуживанием или шахтных топок обусловливается по большей части не конструктивными особенностями той или иной системы, а зеркалом горения. Ширина зеркала горения равняется ширине котельных газоходов, а длину зеркала при ручных решетках нельзя увеличивать более 2—2,6 м, иначе создаются чрезмерно тяжелые условия работы обслуживающего персонала. При шахтных топках длину зеркала горения удается иногда развить при дровах до 3 м. Тепловое напряжение зеркала горения также имеет пределы, в случае превышения которых начинает сильно расти потеря от уноса. В котле Шухова—Берлина пучки труб расположены в шахматном порядке ( 161), это позволило увеличить ширину колосниковой решетки, приходящуюся на два пучка труб (верхний и нижний). В котле Шухова указанный размер равнялся около 700 мм, в измененной конструкции — около 1 000 мм.
При повышенной таким образом мощности колосниковой решетки соответственно увеличивается и съем пара. Если при сжигании сортированных марок антрацита в обычном котле Шухова удавалось снимать до 25 кг/м2 час нормального пара, то в реконструированном эта цифра доходит до 35 кг/м2 час.
В отопительных котлах стремятся получить возможно более низкую температуру газов за котлом, так как в дальнейшем тепло отходящих газов трудно использовать. При горячей воде в сборном конденсационном баке и невысоких давлениях пара не всегда возможно значительно развить поверхность водяного экономайзера, а установить воздухоподогреватель по ряду причин не удается. Поэтому, повышая паросъем с котлов Шухова—Берлина до 35 кг/м2 час, естественно, ставится вопрос, не повысится ли одновременно температура отходящих газов. Испытания котла Шухова — Берлина показали, что при увеличении паросъема до 35 кг/м2 час по сравнению с 25 кг/м2 час котла Шухова температура отходящих газов возросла. Очевидно, и здесь отрицательно сказалось расположение труб пучками, так что условия теплопередачи и в этом котле оказались несовершенными. Кроме того, котел получился очень громоздким, с большим количеством мест в обмуровке, не заполненных поверхностями нагрева. Котлы Шухова—Берлина имеют только один поперечно расположенный барабан-паросборник, что способствует уменьшению веса 1 м2 поверхности нагрева котла.
Изготовлялись котлы: с двумя пучками труб (А-2), с тремя пучками (А-3), с пятью (А-5) и с семью пучками (А-7). Соответственно их поверхности нагрева составляли: 70, 105, 175 и 245 ж2. Рабочее давление — 13 ати. Угол наклона труб 20°. Диаметр кипятильных труб 76X70 мм. Наружный диаметр барабана 900 мм. Котлы А-2 и А-3 имеют обдувочные отверстия только с одной стороны, однако помещать котлы в спаренной обмуровке нельзя, так как барабан-паросборник по длине выходит из пределов обмуровки.
biblo-ok.ru
Котлы системы В. Г. Шухова
До последнего времени изготовлялись горизонтальные котлы В. Г. Шухова, а также Шухова Берлина, которые находятся в эксплуатации на многих предприятиях. Котлы системы В. Г. Шухова состоят из отдельных секций. В каждую секцию входит верхний продольный барабан, соединенный с секционной головкой, в которую ввальцованы пучки наклонно расположенных кипятильных труб.
Секции соединены между собой: вверху с помощью сухопарника, а внизу с помощью грязевика. Хорошая циркуляция воды достигается наклонным положением кипятильных трубок и различной степенью их нагрева по длине.
В первом дымоходе вода в трубках котла нагревается более интенсивно, чем во втором дымоходе. Это происходит вследствие того, что в первом дымоходе котлу передается не только конвекционное тепло продуктов сгорания, но также и радиационное тепло, излучаемое слоем горящего топлива.
Во второй дымоход поступают продукты сгорания, частично отдавшие свое тепло в первом дымоходе. Образовавшаяся пароводяная смесь поднимается по трубам вверх через секционные головки и подъемные трубы и попадает в барабан, частично заполненный водой.
Пузырьки пара всплывают и заполняют паровое пространство барабана и сухопарники Вода, освобожденная от пузырьков пара, как более плотная, поспускным трубам заполняет задние секционные головки и через них попадает в кипятильные трубки, где снова образуется пароводяная смесь. Котлы В. Г. Шухова строились до 1937 г., после чего были модернизированы инж. Берлиным, который продольные барабаны отдельных секций заменил одним поперечным барабаном, помещенным в задней части котла.
Такая модернизация значительно облегчила котел и удешевила его изготовление. Горизонтальные котлы вытесняются более совершенными вертикально-водотрубными котлами различных систем.
Одотрубные котлы выпускаются различных типов, из которых наиболее широкое применение нашли следующие: котлы ДКВ системы Центрального котлотурбинного института имени И. И. Ползунова; котлы КРШ системы Курочко, Рассудова и Шафран; котлы ВВД системы Добрина.
Читайте так же:
ffly.com.ua
Паровой котел с вертикальным барабаном
СССР 63526
Класс 13а, 21»
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зарегистрировано в Бюро изобретений Госнлана ири СНК СССР
Н. Г. Добрин
Паровой котел с вертикальным барабаном
Заявлено 17 августа 1943 r. в Наркомпищепром за K 3795 (322927) Опубликовано 30 апреля 1944 года
Наиболее распространенным типом мелких паровых котлов является вертикально- водотрубный котел системы инженера Шухова с поверхностью нагрева 6 — 40 м- . Эта конструкция, просуществовав свыше
50 лет, вполне заслуживала предг очтение перед другими конструкциями мелких котлов, как например, Леша пелля, Фильда, Вестингауза ит. п.
Наряду с многими положительными качествами, конструкция котла Шухова имеет и ряд недостатков, которые стали особенно чувствительными, когда потребовалась максимальная экономия дефицитных сортов котельной стали при изготовлении котлов и максимальная энергия топлива при их эксплоатации.
Вертикально-водотрубные котлы системы Шухова требуют для своего изготовления большого количества качественной листовой стали и большого количества штампованных деталей разных фасонов, отличаются большой сложностью в изготовлении, даже на хорошо оборудованном предприятии и в серийном порядке, и неудобны для компановки с топками для сжигания низкокалорийных сортов топлива, как например, влажных дров, торфа и подмосковного угля. Кроме того, они весьма неудобны для очистки от накипи и золы и недоступны для внутреннего осмотра, в их топке часто появляются отдулины, особенно в нижней части топочной обичайки или около шуровочного кольца.
Учитывая эти недостатки, а так же все возрастающую потребность многих отраслеи промышленности именно в мелких котлах, предлагается паровой котел с вертикальным барабаном с проходящими через него продольно дымогарными трубами, в нижнюю трубную решетку которого ввальцованы, заполняя свободную от дымо гарных труб площадь решетки, кипятильные трубы, входящие нижними концами в концевую камеру. Особенность этого котла заключается в том, что пучок дымогарных т руб расположен в ба рабане центрально, с целью доступа к ним для очистки и для возможности ввальцовки концов прямых кипятильных труб и их смены изнутри барабана. Кроме того, концевая камера для нижних концов кипятильных вруб выполнена с центральным отверстием, отвечающим тлромежутку между пучками труб.
¹ 63526
На чертеже фиг. 1 изображает паровой котел в продольном разрезе, фиг. 2 — разрез по 1 — 1 на фиг. 1 и фиг. 3 — то же по II — II.
Паровой котел имеет вертикальный барабан 1, через который проходят продольно дымогарные трубы 4, причем .их пучок расположен центрально, В нижнюю трубную решетку барабана 1 ввальцованы прямые кипятильные трубы 3, входящие нижними концами в концевую камеру 2. Пучки кипятильных труб смещены относительно пучка дымогарных труб так, что свободная от последних площадь трубной решетки заполнена ввальцованными концами кипятильных труб. Концевая камера 2 имеет плоские стенки и снабжена центральным отверстием, отвечающим промежутку между пучками кипятильных труб 3. Благода ря указанному размещению дымогарных и кипятильных труб удобно производить в барабане работу по очистке труб от накипи и по завальцовке концов труб. Высота барабана должна быть такой, чтобы было удобно стоять в барабане и в случае необходимости смены протаскивать кипятильные трубы через лазовый люк. В центре пучка дымогарных труб 4 расположен пароосушитель; благодаря такому расположению весь пар, который должен попасть в парозаборную трубу, пройдет между концами дымогарных труб, несколько даже перегревшись, охлаждая не омываемые водой концы дымогарных труб. Концевая камера 2 имеет четыре небольших круглых лючка для наблюдения за концами кипятильных труб и во время подвальцовки труб, а также для очистки камеры от отложений и для промывки. Плоские стенки скрепляют вваренными полыми анкерами из трубок и внутренним овальным поясом. Ввальцовку нижних концов кипятильных труб производят через верхние концы вальцовкой с длинным конусом так, как это всегда производилось при ремонте. труб в котлах Шухова, где к концам труб был доступ только с одной стороны.
Газы из топки направляются в первую .половину пучка кипятильных труб, разгороженных наклонной кирпичной перегородкой; при переходе из первой половины во вторую газы в значительной степени уменьшают свою скорость, отбрасывают золу и пепел в зольную камеру довольно больших размеров. Затем газы пересекают верхние концы кипятильных труб, переходят в дымогарные трубы и затем через дымовую коробку — в дымовую трубу.
Благодаря такому расположению газоходов, поперечному току газов, хорошей и удобной обдувке труб и получающимся скоростям газов в пределах 4 — 7 м/сек. можно ожидать довольно хорошего топливоиспользования при сравнительно небольшом сопротивлении газового тракта.
Котел, отличаясь большими водяными и паровыми объемами и хорошим пароосушителем, должен дать довольно устойчивое давление, сухой пар и большую надежность в работе, Котлы предложенной конструкции целесообразно изготовлять для давления в 8 атм. и двух размеров:
30 м з и 40 м с пародроизводительностью от 750 до 1200 кг/час.
Предмет изобретения
1. Паровой котел с вертикальным барабаном с проходящими через него продольно дымогарными трубами, в нижнюю трубную решетку которого ввальцованы, заполняя свободную от дымогарных труб площадь решетки, кипятильные трубы, входящие нижними концами в концевую камеру, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что пучок дымогарных труб расположен в барабане центрально, с целью доступа к ним для очистки и для возможности ввальцовки концов прямых кипятильных труб и их смены изнутри барабана, 2. Паровой котел по п. 1, о тли ча ющийся тем, что концевая камера для нижних концов кипятильных труб выполнена с центральным отверстием, отвечающим промежутку между пучками труб.
К авторскому свидетельству М 63526 ч" . с
Л101529, Подписано к печати 14/VII 1945 г. Тираж 500 экз. Цена 65 к. Зак. 73
Типография Госпланиздата, им. Воровского, Калуга
Отв. редактор Д. А. Михайлов
Фиг. 2
Фиг. 3
Техн. редактор М. С. Бондарев
www.findpatent.ru
