You are here

Особливості пристрою і принцип дії парового котла

Особливості пристрою і принцип дії парового котла

Паровий котел являє собою конструкцію закритого типу, яка під впливом згоряння палива перетворює речовину з рідкого стану в газоподібний стан високого тиску.

parovoi kotel

Паровий котел - це конструкція, в якій речовина з рідкого стану перетворюється в газоподібний.

Як матеріал для парового котла необхідно вибирати такий, який характеризується щільністю, міцністю, не пропускає гази. Найкраще для цих цілей використовувати листи заліза, червоний купрум і мяку сталь. Раніше парові котли було прийнято робити з використанням чавуну, але сьогодні вирішили відмовитися від цього матеріалу, оскільки він не є надійним для роботи подібних конструкцій.

Принцип дії парових котлів

Пристрій парового котла має відповідати принципу його дії: втрата пара з апарату повинна компенсуватися заново утворюється парою.

Якщо ця умова не дотримується, то парове тиск в приладі почне стрімко знижуватися. З цієї причини обсяг котла і камери для горіння палива необхідно зіставляти з обємом пара, який виробляє котел.

deistviy parovogo kotla

Схема принципу дії парового котла.

Паропроизводительность (кількість виробленої пари котлом за 1 годину роботи) парового котла визначається силою парового механізму, який працює завдяки пару, що виробляється котлом. Крізь корпус котла проходить тепло від згорає палива в воду-від величини нагрівається площі (стінки парового котла, покриті з внутрішньої сторони водою і обдавати жаром з зовнішньої сторони) безпосередньо залежить кількість отриманого «корисного» пара і його втрата внаслідок випаровування в трубу димоходу.

Пропорційно зростанню нагрівається площі зростає вага і ціна парового пристрою. Найбільш економічним і практичним є паровий котел, ціна палива для якого в сумі з витратами на саму конструкцію і її комплектуючі буде найнижчою. При експлуатації промислових парових котлів, що характеризуються високим рівнем паропродуктивності, одним із завдань є економія коштів на паливо, тому в парових агрегатах такого значення намагаються по максимуму збільшити нагрівається площа пристрою, не шкодуючи великих грошових вкладень в самі котли.

Різновиди парових котлів

cilindr kotel

Плюсом котла циліндричної форми є простота використання, а мінусом - громіздкість.

Найпростішою моделлю парового агрегату є циліндрична конструкція, схожа на трубу з заліза, в діаметрі 90-150 см і довжиною 20 м і більше. Циліндр має на кінцях вигнуті або плоскі кришки, які іменуються днищем парового котла. Матеріалів для виробництва пристрою є листи заліза від 7 мм завтовшки, які ретельно кріпляться один до одного. Днища котла робляться також з листів заліза тієї ж товщини. Така форма пристрою є дуже вигідною з точки зору міцності.

Позитивними сторонами циліндричної форми парового котла вважаються її простота і зручність в обслужіваніі- мінуси полягають у невеликій нагрівається площі або надмірної громіздкість. Щоб зробити більшою площа нагріву, не збільшуючи при цьому довжину самого котла, його потрібно додатково оснащувати одним або парою допоміжних циліндричних парових котлів менших розмірів. Ці допоміжні агрегати можна поділити на 2 типи: так звані кипятильники (полумя направлено безпосередньо на котел) і підігрівачі (піддаються впливу вогню після основного приладу). Таке допоміжне обладнання зєднується з основним агрегатом за допомогою одного або декількох патрубків.



Під котлом на решітці з колосників (брусів із заліза або чавуну) горить паливо. Полумя і гарячий газ в першу чергу торкаються нижню частину парового котла, переходячи по першій димохідної трубі в другій кінець пристрою. Після, опускаючись нижче і повертаючись по другій димарі, вогонь впливає на верхню частину додаткового котла і, в кінцевому підсумку, проходить по третій трубі, впливаючи на нижню частину допоміжного агрегату.

shema kotla

Схема парового котла.

Випаровування в установці з додатковими котлами проходить в основному приладі, а в подогревателях здійснюється нагрів води до температури, близької до температури кипіння. Підігрівач в діаметрі становить приблизно 50 см. Найчастіше в одній печі проводять установку більше 3-х горизонтальних парових агрегатів, кожен з яких має кілька допоміжних приладів меншого діаметру. Таку котлову систему називають батарейним котлом.

Конструкція парових котлів англійського типу

kotel c 1 truboi

Принцип роботи корнуельського парового котла.

У Великобританії були створені парові котли з особливою конструкцією, в яких збільшення нагрівається площі справили за рахунок трансформації топкових камер в так звані жарові, або полумяні, труби. Ці труби оснащені гратами з колосників, на якій відбувається згорання палива. Англійська парової агрегат, оснащений однією жаровой трубою, називається корнуельського паровим котлом, з парою труб - Ланкаширські. Самою небезпечною частиною англійських парових конструкцій вважаються гладкі полумяні труби, оскільки вони з легкістю деформуються під дією високого зовнішнього парового тиску, тому їх потрібно скріплювати особливим чином. Набагато надійніше хвилястий тип труб, оскільки вони характеризуються набагато більшим опором, ніж гладкі, і їх не потрібно скріплювати якось особливо.

lankajirskii kotel

Ланкаширских паровий котел - це котел з двома трубами.

Днище англійської конструкції парових котлів випускається випуклої форми з зовнішніми і внутрішніми флянці, призначеними для зєднання з топковим трубами і власне котлом. У цих пристроях, по аналогії з іншими, вогонь сгораемого палива йде спершу над цегляним порогом, який служить в якості огорожі паливного шару і для більш сприятливого змішування повітря, що поступає з димом. Переміщаючись по паливним трубах, вогонь нагріває її поверхню і навколишнє воду, потім нагрівають бічну і нижню поверхню парового котла, пересуваючись по другій димохідної трубі до третьої.

Початковий пар, що виробляється котлом, в складі має велику кількість вологи і іменується вологим. Щоб осушувати вологий пар, на паровій установці монтується спеціальний паровий ковпак, який через латеральні патрубки і паропроникну трубочки відводить пар до місця його транспортування. Огляд начинки парового агрегату, а також видалення з його деталей і стінок накипу і пилу виконується через особливі отвори, оснащені кришками, які іменуються горловинами або лазами.

Англійські котли виробляються до 230 см в діаметрі при довжині в 8-10 м. Топковий труби складають не менше 70 см в діаметрі, але найкраще функціонують труби діаметром 0,9 м.

Морський (пароплавний) тип парового агрегату забезпечений парою топкових труб (в деяких випадках і більше) в нижній частині конструкції і великою кількістю димогарних трубочок у верхній частині. Такі котли випускаються в діаметрі від 400 см і більше, товщина їх стінок може досягати 3 см. Димогарні трубки за своєю функцією ніяк не відповідають своїй назві, так як вони необхідно тільки для збільшення нагрівається площі і ніяк для горіння диму. Швидше навіть навпаки, вони стимулюють вироблення диму, оскільки охолоджують знаходиться в середині їх гарячий газ. Ці трубки, матеріалом для яких служить залізо або латунь, встановлюються в тих обмежених місцях, в яких потрібно досягти максимальної нагрівається площі. Їх часто можна зустріти в конструкції промислових парових котлів і в паровозному котлі.



Якщо замінити 1 велику паливну трубу на 100 маленьких трубочок з діаметром, в 10 разів менше від діаметра звичайної труби, то сумарна площа поперечного перерізу маленьких трубочок буде аналогічною великий полумяної трубі, але сумарна нагрівається поверхню всіх трубочок складе величину в 10 разів більше в порівнянні з площею великий жарової труби.

Пристрій водотрубний типу котлів

vodotrubnii kotel

Схема водотрубний котла вертикального типу.

Безперервно зростаюче використання все більш високого парового тиску призвело до звернення до нового типу котли водотрубні, мають відмінність від трубних в тому, що в їх склад входять трубочки з малим діаметром, які заповнюються водою і розміщуються безпосередньо над полумям, а не в середині великого парового котла . Котли водотрубні типу можуть працювати з високим тиском пари (10-15 атм. І більше) завдяки трубках з малим діаметром і не товстими стінками. Паровий котел водотрубний типу має менший діаметр у порівнянні з трубчастими і англійськими котлами, він не схильний до прямого впливу полумя.

Прикладом водотрубний типу котлів є паровий агрегат Дюрра. Його конструкція полягає в розміщених під нахилом відносно горизонту трубочок, запаенних з одного боку і встановлених іншою стороною в повінь плоскостенную камеру (колектор), які утворюються пари в якій направляється в верхній паровій ковпак. У кожній водяній трубці знаходиться ще менша трубочка. Між трубочками відбувається нагрів води і вона у вигляді пари направляється в колектор, стимулюючи при цьому повернення води з нього назад у внутрішню трубочку. У такій спосіб вода посилено циркулює, не дозволяючи бруду накопичуватися на внутрішній поверхні трубок. На території Російської Федерації водотрубні парові котли Дюрра не стали популярними.

princip vodokotlov

Схема принципу роботи водотрубних котлів.

Зразок водотрубний котла Рута характеризується тим, що в його конструкції трубки зєднуються за допомогою спеціальних зєднувальних ящиків, виконаних з чавуну. Ця модель парового агрегату виробляє пар з великим відсотком вологи через невеликих розмірів парового обєму у верхній трубі, яка є Парозбірники.

Дуже популярні на території Росії водотрубні установки американського виробництва Бабкок і Вількокс. У їх конструкції трубочки розміщені в шаховому порядку.

Консервація парових котлів

konservaciy kotla

Схема консервації парового котла.

Якщо зробити зупинку парового пристрою без консервації з подальшим падінням тиску до рівня атмосферного та передбачуваним вступом до котел повітряного кисню і накопиченням води, почнуть розвиватися корозійні процеси. При температурному режимі 20 ° С середня швидкість поширення корозії становить 0,05 г / м2/ Ч. Котел з сумарною нагрівається площею в 30000 м2, не пройшов заходи консервації, внаслідок добового простою схильний до утворення близько 50 кг оксиду феруму в корпусі.

Щоб уникнути процесів корозії, при будь-якій зупинці роботи парового котла необхідна консервація. Консервація на термін до доби полягає в способі надлишку тиску, заходи консервації на час до 5 днів включають в себе сухий останов. При зупинці від пяти до 60 днів проводиться гідразинно-аміачний тип консервації або застосування інгібіторів контактних. Якщо зупинка роботи котла планується на термін більше 2-х місяців, для консервації використовуються контактні інгібітори.

Можна також використовувати сухий тип консервації, що полягає в заповненні конструкції азотом. Але повинна виконуватися умова: необхідно цілком випустити з корпусу повітря.




Увага, тільки СЬОГОДНІ!

Схожі повідомлення

Увага, тільки СЬОГОДНІ!