Kocioł do ogrzewania parowego. Kotły parowe: zasada działania i urządzenie Rosyjskie kotły parowe wysokociśnieniowe
Wszystkie modele kotłów mogą być produkowane dla różnych ciśnień (0,07/0,5/0,8/1,6 MPa), można stosować palniki na gaz ziemny / gaz płynny / olej napędowy / olej opałowy. Możliwe jest wykonanie blokowo-modułowe kotłów parowych.
Przemysłowe kotły parowe serii ORLIK
Kotły parowe ORLIK w wersji standardowej mogą wytwarzać zarówno parę niskociśnieniową do 0,7 atm jak i parę wysokociśnieniową do 5 atm. Jednocześnie pozostają nienadzorowane przez organizacje regulacyjne (patrz arkusz danych). Tych. można kupić niskociśnieniowy kocioł parowy i w razie potrzeby pracować przy podwyższonym ciśnieniu do 5 bar. P Kotły pożarowe ORLIK dostarczane są gotowe do pracy w kompletnym zestawie fabrycznym, zawierającym sam kocioł, manometry, zawory odcinające, automatykę i palnik.
| Wykonanie |
pionowy |
Poziomy |
||||
| Model | 0,15-0,07g / | 0,2-0,07g / | 0,3-0,07g / | 0.5-0.07MG/MD | 0,75-0,07MG/MD | 1.0-0.07MG/MD |
| Maks. wydajność pary, kg/h | 150 | 200 | 300 | 500 | 750 | 1000 |
| Maks. moc cieplna palnika, kW | 170 | 200 | 330 | 420 | 650 | 700 |
|
Maks. zużycie gazu ziemnego (NG), m³/h (l/h) |
18 (14) | 21 (17) | 35 (26) | 45 (35) | 65 (55) | 105 (70) |
|
Maks. ciśnienie pary na wylocie, MPa (kgf/cm²) do wykonania: Niskie ciśnienie średnie ciśnienie Wysokie ciśnienie |
||||||
| Moc elektryczna (gaz), kW | 1,5 | 1,6 | 2,0 | 2,0 | ||
| Objętość kotła, l | 220 | 890 | 1150 | 1450 | ||
| Wykonanie | poziomy | pionowy | ||||
| Wymiary gabarytowe DxSxW jednego modułu ( wzdłuż ogrodzeń szkieletu), mm | 1000x1500x1780 | 2600x1550x2000 | 2700x1600x2000 | 2750x1800x220 | ||
| Sucha masa z palnikiem, kg | 900 | 925 | 950 | 2000 | 2300 | 3000 |
Przemysłowe kotły parowe niskociśnieniowe serii PAR
|
Często do obsługi procesów technologicznych wykorzystywana jest para niskociśnieniowa do 0,07 MPa o temperaturze 115 °C. Proces ten wykorzystywany jest przez przemysł i rolnictwo. Taka para jest wytwarzana przez przemysłowe kotły parowe o różnej wydajności pary i wydajności. Kotły parowe niskociśnieniowe PAR-X,XX-0,07 G/Zh przeznaczone są do podgrzewania pary do temperatury 150°C i posiadają wbudowane przegrzewacze. Przy maksymalnym ciśnieniu pary 0,7 atm (0,07 MPa) wydajność kotłów wynosi 150-1000 kg pary na godzinę. |
| Seria kotłów | PAR-0,15-0,07G/L | PAR-0,3-0,07G/L | PAR-0,5-0,07G/L | PAR-0,7-0,07G/L | PAR-1,0-0,07G/W |
| Wydajność pary t para/godzinę | 0,15 | 0,3 | 0,5 | 0,7 | 1,0 |
| Typ paliwa | Gaz ziemny niskociśnieniowy (20-360 mbar) / olej napędowy | ||||
| Efektywność, % | 92 | ||||
| Maksymalne zużycie paliwa, m³/h (Gaz)/kg/h (DF) | 10,5 / 12,7 | 21 / 24,6 | 30 / 33,9 | 49 / 57,8 | 66 / 83 |
| Zainstalowany e-mail. moc nie większa niż, kW | 1,5 | ||||
| Dopuszczalne nadciśnienie pary, MPa (kgf/cm²) | 0,07 (0,7) | ||||
| Czas przejścia w tryb pracy, min | 20 | ||||
| Temperatura pary na wylocie, °C | do 140 | ||||
| Wymiary bez palnika (DxSxW), mm | 1750x1350x1450 | 1900x1450x1550 | 2500x1750x1850 | 2850x1750x1850 | 3000x1750x2230 |
| Masa kotła bez wody, nie więcej niż kg | 800 | 1000 | 1700 | 2000 | 2400 |
Kotły parowe wysokociśnieniowe serii PAR
|
Model |
|||
|
Wydajność pary, kg/h |
|||
|
Typ paleniska |
Rura ogniowa z odwrotnym rozwojem płomienia |
||
|
Wylot pary, DN |
|||
|
Powierzchnia grzewcza, m² |
|||
|
Moc cieplna, kW |
|||
|
Objętość kotła, m³ Woda Parowy |
|||
|
Dopuszczalne nadciśnienie, MPa |
|||
|
Ciśnienie robocze, MPa |
|||
|
temperatura pary,°C |
|||
|
Typ paliwa |
olej napędowy, olej opałowy, gaz ziemny, nafta, oleje przepracowane |
||
|
Wymiary gabarytowe (bez palnika) DxSxW, mm |
1950x2000x2000 |
2470x2000x2000 |
3150x2000x2000 |
|
Waga bez wody, nie więcej niż, kg |
|||
Kotły parowe serii E-1.0-0.9, 1 t/h
|
Kotły tej grupy przeznaczone są do pracy na paliwie stałym, gazie ziemnym, oleju opałowym M100, oleju napędowym i opałowym, ropie naftowej. Wytwarzają parę nasyconą o temperaturze do 175°C i mają wydajność 1,0 tony pary na godzinę przy ciśnieniu bezwzględnym do 0,9 MPa. Kocioł parowy E-1,0-0,9 należy do typu dwubębnowych kotłów wodnorurowych wertykalnych z naturalnym obiegiem. |
Automatyczny system sterowania zapewnia następujące funkcje:
- Utrzymanie poziomu wody w kotle w określonych granicach;
- Zabezpieczenie kotła przy wzroście ciśnienia pary powyżej dopuszczalnego poziomu, odpływie wody poniżej najniższego poziomu awaryjnego, zwarciu lub przeciążeniu silników elektrycznych;
- Alarm dźwiękowy, gdy poziom wody spadnie poniżej najniższego poziomu awaryjnego, gdy poziom wody w kotle przekroczy górny poziom awaryjny, gdy ciśnienie pary wzrośnie powyżej dopuszczalnego poziomu;
- Sygnalizacja świetlna położenia lustra wody i obecności napięcia w sieci.
Kocioł parowy E-1.0-0.9 jest produkowany w czterech modyfikacjach w zależności od rodzaju zużywanego paliwa:
P - typ kotła przeznaczonego do pracy na paliwie stałym;
M - typ kotła przeznaczonego do pracy na ciekłym oleju opałowym Ml 00, ropie naftowej i oleju napędowym;
G - typ kotła przeznaczonego do pracy na gazie ziemnym lub towarzyszącym;
GM - typ kotła przeznaczonego do pracy na gazie ziemnym lub paliwie towarzyszącym i paliwie płynnym (mazut Ml 00, ropa naftowa i olej napędowy).
Charakterystyka techniczna kotłów parowych E-1,0-0,9
|
E-1,0-0,9M-3 |
E-1,0-0,9G-3 |
Е-1,0-0,9Р-3 |
|
|
Wydajność znamionowa, t/h |
|||
|
Ciśnienie robocze pary nasyconej, MPa |
|||
|
Szacunkowe paliwo |
Olej opałowy, olej napędowy |
||
|
Szacowane zużycie paliwa |
83,5 m³/h |
||
|
Wydajność, % nie mniej niż |
|||
|
Całkowita powierzchnia grzewcza, m² |
|||
|
Szacowana temperatura pary nasyconej, °C |
|||
|
Temperatura wody zasilającej, °C |
|||
|
Objętość wody w kotle, m³ |
|||
|
Objętość przestrzeni pieca, m³ |
|||
|
Współczynnik nadmiaru powietrza w piecu |
|||
|
Rodzaj prądu zasilania |
Zmienna, napięcie 220/380V |
||
|
Zainstalowana moc elektryczna, kW |
|||
|
Waga kotła, kg, nie więcej |
|||
|
Wymiary kotła, DxSxW, mm, nie więcej |
4350x2300x3000 |
||
|
Szacowana żywotność, lata, nie mniej |
|||
Kotły parowe jednoprzelotowe D05 do 5000 kg/h, ciśnienie do 16 bar
|
Kotły parowe jednoprzepływowe służą do wytwarzania pary przegrzanej i nasyconej w produkcji przemysłowej. Kocioł wodno-rurowy jednoprzepływowy jest układem hydraulicznym z otwartą pętlą, a zasada jego działania zakłada jednokierunkowy ruch wody pomiędzy wlotem i wylotem urządzenia. Po przejściu przez rurki parownika ciecz jest stopniowo przekształcana w parę, z której wilgoć jest usuwana w separatorze. Sprawność kotła - do 92%. Produkcja - Włochy. |
Dane techniczne kotłów parowych D05
| Model |
Moc |
Maks. nacisk para |
Maks. temperatura para |
Maks. konsumpcja gaz |
Maks. konsumpcja olej napędowy |
Wydajność para |
|
|
Gcal/h |
kW |
bar |
m³/h |
l/h |
kg/h |
||
|
D05-500 |
|||||||
|
D05-750 |
0,45 |
||||||
|
D05-1000 |
0,60 |
1000 |
|||||
|
D05-1500 |
0,90 |
1046 |
1500 |
||||
|
D05-2000 |
1,20 |
1395 |
2000 |
||||
|
D05-2500 |
1,50 |
1744 |
2500 |
||||
|
D05-3000 |
1,80 |
2093 |
3000 |
||||
|
D05-3500 |
2,10 |
2441 |
3500 |
||||
|
D05-4000 |
2,40 |
2790 |
4000 |
||||
|
D05-4500 |
2,70 |
3139 |
4500 |
||||
|
D05-5000 |
3,00 |
3488 |
5000 |
||||
Cechy jednorazowych kotłów parowych D05:
- szybki dostęp do wymaganego trybu pracy;
- minimalne zużycie paliwa w trybie czuwania;
- małe wymiary, waga i wysoka wydajność;
- brak konieczności używania pojemnika wysokociśnieniowego;
- możliwość dostosowania parametrów pary i pracy zgodnie z bieżącymi zadaniami;
- pełna automatyzacja kotła, łatwa konserwacja, uproszczona instalacja;
- brak ścisłych wymagań dotyczących pomieszczenia roboczego i łatwość obsługi.
Jak pracujemy z klientami
- Czas jest najważniejszym zasobem, dlatego cenimy Twój czas:
Na zapytanie odpowiadamy mailowo w ciągu 10 minut;
Produkty z magazynu wysyłamy w ciągu 1 dnia roboczego po dokonaniu płatności. - Organizujemy dostawy do wszystkich miast Rosji i krajów Unii Celnej w najlepszych cenach:
Znamy taryfy i rzeczywiste czasy dostaw firm transportowych;
Wybierzemy najlepszą opcję dostawy za cenę / pilność. - Dostarczamy komplet dokumentów zamknięcia, certyfikatów, kart gwarancyjnych.
Możesz kupić kocioł parowy, kontaktując się z kontaktami wymienionymi na stronie. Ceny kotłów parowych znajdziesz w dziale Ceny.
W sprawie zakupu kotłów parowych:
K. p. wysokie ciśnienie. Pod K. p. wysokie ciśnienie zrozum K. p. z ciśnieniem powyżej 22 bankomat. Pierwsze próby budowy i eksploatacji wysokociśnieniowych instalacji parowych (45-50 bankomat) sięgają początku XIX wieku; jednak para wysokociśnieniowa zaczęła być szeroko stosowana dopiero po wojnie 1914-18, kiedy to nastąpiło gospodarcze. Zalety pary wysokociśnieniowej mogłyby zostać wykorzystane w praktyce ze względu na wzrost mocy poszczególnych elektrowni oraz pilną potrzebę jak najbardziej ekonomicznego wykorzystania paliwa. Szeroki rozwój inżynierii mechanicznej i metalurgii umożliwił satysfakcjonujące rozwiązanie problemu budowy tłoczni i maszyn wysokociśnieniowych. Termodynamicznie zaletę stosowania pary pod wysokim ciśnieniem wyjaśniają następujące właściwości pary wodnej: wraz ze wzrostem ciśnienia ciepło cieczy stale wzrasta, a ciepło parowania maleje; całkowite ciepło suchej pary nasyconej wzrasta wraz ze wzrostem ciśnienia do ~40 bankomat potem zaczyna spadać. Ciepło pary przegrzanej na stałym poziomie tR
stale spada wraz ze wzrostem ciśnienia. Wynika z tego, że w przypadku uzyskania suchej pary nasyconej spadek zużycia paliwa na jednostkę masy pary nastąpi dopiero od -40 bankomat i wyżej. Jeśli chodzi o parę przegrzaną, to zwiększając ciśnienie i pozostawiając tR przegrzania, stale zmniejszamy zużycie paliwa na jednostkę masy pary. Jednocześnie należy podkreślić, że oszczędności paliwa uzyskiwane w przeliczeniu na jednostkę masy pary przy wzroście ciśnienia są na ogół bardzo nieznaczne. Tak więc przy wzroście ciśnienia z 15 bankomat niewolnik. do 80, przy stałej temperaturze przegrzania 400R, oszczędność paliwa wynosi tylko ~3,3%. Dlatego główna korzyść z zastosowania pary pod wysokim ciśnieniem leży nie w obszarze kotłowni, ale w obszarze silnika parowego (patrz ryc. silniki parowe oraz Turbiny parowy). W powyższych warunkach różnica adiabatyczna przy ciśnieniu w skraplaczu 0,05 bankomat abs. wyniesie odpowiednio 240 i 288 Cal/kg, co przy nieznacznym wzroście strat wraz ze wzrostem ciśnienia da całkowitą oszczędność około 16% na 1 kWh. Bardziej korzystne jest stosowanie pary w instalacjach wykorzystujących parę odpadową do ogrzewania lub ogrzewania. W takim przypadku przy korzystaniu z promu w 80 bankomat całkowite szanse wykorzystanie ciepła pary osiąga ~70%. W celu uniknięcia znacznego zawilgocenia pary w ostatnich stopniach turbiny wysokoprężnej często stosuje się dogrzewanie pary, a para z ostatnich stopni turbiny wysokoprężnej kierowana jest do przegrzanego w nim wtórnego przegrzewacza, a następnie wysłany do kolejnej części turbiny. Zaletą stosowania dogrzewania jest to, że ciepło odpadowe jest prawie całkowicie wykorzystywane w turbinie. Pośrednie przegrzanie daje 1-3% oszczędności paliwa. Wydajność wysokociśnieniowych instalacji kondensacyjnych można znacznie zwiększyć poprzez zastosowanie procesu regeneracyjnego, w którym część pary z pośrednich stopni turbiny jest odgałęziona w celu podgrzania wody zasilającej. Zastosowanie tej metody daje oszczędności rzędu 4-8%. Wdrożenie cyklu regeneracyjnego pociąga za sobą bardzo istotną zmianę w ogólnym schemacie kotłowni: ponieważ woda jest podgrzewana za pomocą pary, zwykły ekonomizer wody działający na spalinach z kotłowni staje się albo całkowicie zbędny, albo jego powierzchnia powinna być. znacznie zmniejszone, ponieważ jego zadaniem może być jedynie nieznaczne podgrzanie wody za nagrzewnicą parową (przy wielostopniowym podgrzewaniu wody parą woda może być podgrzana do 130 - 150R i więcej). Aby wykorzystać ciepło spalin z kotłowni, w tym przypadku instalowana jest nagrzewnica powietrza, której koszt jest znacznie niższy niż ekonomizera. Dlatego tRgotować woda wzrasta wraz ze wzrostem ciśnienia, następnie w instalacjach wysokociśnieniowych możliwe jest zwiększenie tR ogrzewanie wody w porównaniu do instalacji niskociśnieniowych. Ta okoliczność, przy braku pośredniego ogrzewania parowego, pociąga za sobą zwiększenie powierzchni grzałek ze względu na powierzchnię CP, co skutkuje wzrostem sprawności całej instalacji ze względu na fakt, że 1) powierzchnia grzewcza grzałek jest tańszy niż powierzchnia grzewcza C.P. oraz 2) ciepło absorpcyjne przez grzałki występuje intensywniej niż przy ostatnich ruchach K.p., ze względu na większą różnicę tR
korpus grzewczy i ogrzewany. Wraz ze wzrostem ciśnienia rytm maleje. Objętość pary iw konsekwencji zwiększa jej rytm. waga. Ta właściwość ma bardzo istotne konsekwencje. 1) Bez zmiany natężenia przepływu pary w rurociągach parowych w porównaniu z instalacjami niskociśnieniowymi, możliwe jest zmniejszenie średnic rur wraz ze wzrostem ciśnienia, co zmniejsza koszt rurociągów parowych. Należy jednak zauważyć, że średnie prędkości pary muszą być zmniejszane wraz ze wzrostem ciśnienia, aby zmniejszyć straty. 2) Ze względu na wzrost gęstości pary poprawia się przenoszenie ciepła z wewnętrznej ścianki rury przegrzewacza do pary. Okoliczność ta znacznie obniża temperaturę ścianek zewnętrznych rur przegrzewacza i zmniejsza ryzyko przepalenia się rur w bardzo wysokich temperaturach. tR przegrzanie pary (450R i więcej). 3) Ze względu na spadek uderzeń. objętości pary wydaje się możliwe zmniejszenie średnic górnych kolektorów agregatu sprężarkowego przy zachowaniu szybkości separacji pary od lustra wyparnego na takiej samej wysokości jak w sprężarce niskociśnieniowej. Wraz ze wzrostem ciśnienia pojemność magazynowa ogrzewanego do tRwyrko,
woda z tego powodu, że wzrost ciepła ciekłej wody przy wzroście ciśnienia o 1 bankomat zwalnia wraz ze wzrostem ciśnienia bezwzględnego. Tak więc przy wzroście ciśnienia z 15 do 16 bankomat abs. ciepło płynu 1 kg
woda wzrasta o 3,3 Cal, a wraz ze wzrostem od 29 do 30 bankomat abs. zwiększa się tylko o 2,1 Cal. Dzięki wyżej wymienionym sprężarkom wysokociśnieniowym są one bardzo wrażliwe na wahania obciążenia; zjawisko to pogarsza fakt, że zaopatrzenie w wodę jest w nich niewielkie. Zmianę pojemności magazynowania wody przy różnych ciśnieniach i przy różnych spadkach ciśnienia można zobaczyć na wykresie z ryc. 83 (według Münzingera). Wskazana właściwość tłoczni wysokociśnieniowej powoduje konieczność włączenia specjalnych akumulatorów w obwód kotłowni o silnie zmiennym obciążeniu (patrz ryc. magazynowanie ciepła). Materiały budowlane. Projektowanie wysokociśnieniowych kotłów parowych przebiega obecnie na dwa zasadnicze sposoby. Pierwszym sposobem jest stworzenie typów zasadniczo różniących się od zwykłych, „normalnych” kotłów, drugim jest przeprojektowanie starych typów kotłów wodnorurowych i segmentowych, z uwzględnieniem specjalnych wymagań dla agregatów sprężarkowych wysokociśnieniowych. Kotły systemów Atmos, Benson, Lefler, Schmidt-Hartmann należą do najciekawszych konstrukcji kotłów pierwszej kategorii. 
Boiler Atmos (ryc. 84) to system kilku poziomych rur aśr. około 300 mm,
obraca się z prędkością około 300 obr./min. (wymagana moc silnika - około 1- 2 KM na rurę). Rury znajdują się w przestrzeni pieca. Woda jest podgrzewana w ekonomizerze do tRwyrko.,
a jest następnie podawany do rur (wirników), w których pod działaniem siły odśrodkowej jest dociskany do ścianek, tworząc wewnątrz rur pusty cylinder. Para wchodzi następnie do przegrzewacza. Wydajność pary sprężarki jest regulowana liczbą obrotów wirników. Kotły są budowane na ciśnienie 50-100 bankomat i wyżej. Wydajność pary kotłów Atmos sięga 300-350 kg/m2 na godzinę, ponieważ kocioł jest zasadniczo pierwszym rzędem rur w kotle wodnorurowym, co daje w przybliżeniu taką samą wydajność pary. Zaletami kotłów tego systemu jest brak drogich bębnów o dużej średnicy, obecność małej powierzchni grzewczej i prosty schemat obiegu wody; ich wady obejmują znaczną złożoność mechanizmu obrotowego i uszczelek na końcach wirników, a także możliwość uszkodzenia wirników po zatrzymaniu silników; te okoliczności wymagają wyjątkowo starannej pielęgnacji kotła. 
Kocioł firmy Benson wyróżnia się oryginalnością samego przepływu pracy, zobrazowaną na schemacie JS na ryc. 85. Podgrzewana woda pod ciśnieniem około 225 bankomat
jest podawany do cewek, gdzie nagrzewa się do 374R, po czym natychmiast zamienia się w parę bez zużycia ciepła dla tego przejścia, ponieważ ciśnienie wynosi 224,2 bankomat w temperaturze 374R ma krytyczne znaczenie; para w tym momencie ma maksymalne ciepło cieczy, około 499 Cal, a ciepło parowania równe zero. Z tego powodu u K. proces waporyzacji właściwie nie zachodzi i nie występują żadne niepożądane zjawiska związane z tym procesem. Para jest przegrzewana dalej do 390R, a następnie dławiona do około 105 bankomat i ponownie przegrzewa się do 420R. Para o ciśnieniu 105 bankomat
oraz tR 420R działa i zmierza do turbiny. Zaletą kotła jest brak drogich bębnów i względne bezpieczeństwo urządzenia ze względu na znikomą objętość wody. Jednak kocioł jest niezwykle wrażliwy na wahania obciążenia i przerwy w zasilaniu. Ponadto wdrożenie procesu Bensona wymaga nieodpowiednio dużego zużycia energii na pompy zasilające, gdyż te ostatnie muszą mieć głowicę około 250 bankomat, podczas gdy para robocza ma ciśnienie ok. 100 bankomat. Konstrukcję K.p. systemu Benson pokazano na ryc. 86. 
Kocioł Lefleur opiera się na zasadzie wytwarzania pary pod wysokim ciśnieniem poprzez bezpośrednie doprowadzenie pary wysokoprzegrzanej do bębna parownika, która nie jest bezpośrednio wypłukiwana przez gazy, do których doprowadzana jest podgrzana do wysokiej temperatury. tR woda. Powstająca w parowniku para wodna kierowana jest do przegrzewacza za pomocą specjalnej pompy, która znajduje się pod wpływem ciepła promieniowania i spalin. Para przegrzana z przegrzewacza kierowana jest częściowo do turbiny, częściowo do parownika. Zaletami kotła są dość znaczna objętość wody w parowniku, brak rur kotłowych, które często są przyczyną wypadków w eksploatacji, brak potrzeby dokładnego zmiękczania wody zasilającej (parownik nie jest ogrzewany przez gorące gazy). Wadą kotła jest złożoność układu, a w szczególności pompy zasysającej parę z parownika. Gdy pompa zatrzyma się, rury przegrzewacza mogą się przepalić pomimo obecności specjalnego bezpiecznika. Ta specjalna pompa pochłania dużą ilość energii, relatywnie więcej, im niższe ciśnienie pary. Dlatego kocioł pracuje nieekonomicznie przy ciśnieniu poniżej 100 bankomat(przy ciśnieniu około 130 bankomat przepływ na pompę wynosi ok. 2% całej energii wytwarzanej przez kocioł). Na RYS. 87 przedstawia schemat kotła i jego konstrukcję (a - pompa, b- rura parowa do samochodu, w- przegrzewacz, G--parownik, d--podgrzewacz, mi- Podgrzewacz powietrza). 
Kocioł Schmidta-Hartmanna (rys. 88) składa się z bębna a z umieszczonym w nim systemem cewek b, przez który przepływa para nasycona, odparowując wodę w bębnie. Wężownice znajdują się w przestrzeni paleniskowej kotła w, będące kontynuacją wężownic leżących w bębnie (inne oznaczenia: g - przegrzewacz, d--podgrzewacz). W tych wężownicach wytwarzana jest para, która następnie oddaje swoje ciepło wodzie. Parująca para w wężownicach jest pod ciśnieniem ~
30
bankomat większe ciśnienie pary. Cyrkulacja w cewkach zachodzi w sposób naturalny, w przeciwieństwie do opisanych powyżej układów, w których odbywa się w sposób wymuszony. Zalety miedzi - jest bezpieczna. działanie wężownic, przez które przepływa parująca para (ta sama woda krąży w sposób ciągły przez wężownice), wysoki współczynnik przenikania ciepła z pary nasyconej kondensującej w wężownicach, brak płukania bębna gorącymi gazami. Wadami kotła są stosunkowo wysokie koszty i konieczność utrzymywania wężownic pod znacznie wyższym ciśnieniem niż para robocza. Zbudowane zgodnie ze zwykłym, „normalnym” typem, wysokociśnieniowe wodnorurowe stacje sprężarkowe (a większość instalacji wysokociśnieniowych jest nadal zasilana właśnie takimi przekładniami) posiadają szereg cech konstrukcyjnych, z których najważniejsze to: 1) niewielka liczba bębnów o małej średnicy (w celu obniżenia kosztów); 2) małą powierzchnię grzewczą pierwszego komina (przed przegrzewaczem) w celu uzyskania dużego przegrzania; 3) brak sztywnych połączeń między poszczególnymi elementami przedmiotu K.; w tym celu unika się stosowania rur łączących o dużej średnicy; rury są wygięte o promieniu nie mniejszym niż pięciokrotność zewnętrznej średnicy rury; 4) obecność w gniazdach na rury w bębnach, skrzyniach kształtowych i komorach rowków przegrzewacza o głębokości od 0,5 do 1 mm dla większej niezawodności kielichów; 5) obowiązkowa niezawodna izolacja bębnów przed działaniem gorących gazów i promieniowania cieplnego. Izolacja była konieczna, aby zredukować naprężenia materiału bębnów, które pojawiają się z powodu różnicy tR
zewnętrznej i wewnętrznej powierzchni ściany i rosnącej wraz z jej wzrostem (w obecności izolacji różnica tR mały). Należy również zauważyć, że niższy tRściana umożliwia cieńszą ścianę, ponieważ naprężenie w niej może być większe, im niższe tRściany. Izolacja chroni również przed gazami przy kielichach rur. Izolację wykonuje się na wiele sposobów, z których główne to: 1) płyty żeliwne; 2) specjalne cegły szamotowe zawieszone na bębnach; 3) układ rurek o małej średnicy, umieszczonych w pobliżu bębnów i chłodzonych wodą z kotła; 4) natryskiwanie (torkret) na bęben płynnej mieszanki specjalnej masy ogniotrwałej i wody za pomocą pistoletu do cementu (najlepiej). Kotły wysokociśnieniowe pracujące z wysokim napięciem powierzchni grzewczej są zwykle wyposażone w ekrany wodne, czyli układ rur wchodzący w skład wspólnego obiegu kotła i umieszczony w komorze paleniskowej kotła. Ekrany zwiększają wydajność komory spalania i obniżają temperaturę ścian komory spalania i zawartych w niej gazów. Bębny są najbardziej odpowiedzialną częścią K.p. Zgodnie z metodą wykonania bębny można podzielić na następujące typy. 1) Bębny z podłużnymi szwami nitowanymi i dnami nitowanymi; są zwykle nakładane do ciśnienia około 35 atm, chociaż istnieje wiele kotłów nitowanych i dla ciśnień do 50 - 80 bankomat. 2) Bębny ze spoinami wzdłużnymi z dnami nitowanymi, przyspawanymi do nich lub spęczanymi z tego samego arkusza; te bębny są używane do ciśnienia do 40-45 bankomat; są spawane maszynowo. 3) Do wszystkich ciśnień, głowic, arr. dla ciśnienia powyżej 40-45 atm
(cm. Doprzebudowa). A r m a t u r a. Aby zmniejszyć straty ciśnienia w przegrodach parowych, te ostatnie są prawie wyłącznie wykonywane jako zamknięcieorazKi(patrz) lub jak zawory(patrz) specjalny typ. Unika się używania kranów o nawet najmniejszej średnicy, zastępując je zaworami. Wodomierze są wykonane z kilku szklanek. Przy bardzo wysokich ciśnieniach stosuje się specjalne instrumenty bez okularów. Narządy blokujące zwykle działają w ten sposób. arr., że wrzeciona nie znajdują się w dyszy parowej. Jako materiał na główne części zbrojenia stosuje się odlewanie martenowskie (dla ciśnień do 30-40 atm) lub stal elektryczna. W przypadku wyższych ciśnień często stosuje się stal stopową, taką jak molibden, a małe części są zwykle wytwarzane przez kucie. Jako uszczelnienia połączeń stosuje się klingeryt, a także miękkie żelazo i monel. Regulatory ciep ła i o d . Sprężarki wysokociśnieniowe dla niezawodnej pracy muszą być wyposażone w regulatory przegrzania i mocy. Regulatory przegrzania można podzielić na dwie główne grupy: a) działające na parę już przegrzaną i chroniące tylko rurociąg parowy i turbinę przed nadmiernym przegrzaniem, tj. regulatory instalowane za przegrzewaczem (regulator rurowy, w którym para przegrzana jest chłodzona metodą powierzchniową, lub wtrysk rozpylonej wody destylowanej do pary), oraz b) oprócz rurociągu parowego i turbiny chronią również przegrzewacz przed nadmiernym nagrzewaniem (przepustnice dystrybucji gazu, kombinacje płyt przy przegrzewaczu w celu przepuszczenia części gazów przez przegrzewacz, wtrysk rozpylonej wody do pary przed przegrzewaczem itp.) . Regulatory powinny być wyposażone w automatyczne urządzenia, które zapobiegają przegrzaniu pary powyżej określonej temperatury. Regulatory mocy są zaprojektowane do automatycznego utrzymywania określonego poziomu wody w sprężarce, dostarczając wodę w zależności od trybu pracy. Główne typy regulatorów oparte są albo na zasadzie pływaka unoszącego się na poziomie wody i oddziałującego na stopień otwarcia zaworu za pomocą mechanizmu przekładniowego, albo na zasadzie termostatu rurowego wypełnionego częściowo parą, częściowo z wodą (w zależności od poziomu wody w tłoczni), oddziałując również na stopień otwarcia zaworu (regulator Kopes). Stosowane są również inne typy regulatorów. 
Gospodarka. Główne zalety termodynamiczne pary wysokociśnieniowej zostały wskazane powyżej. O opłacalności stosowania instalacji wysokociśnieniowych decyduje jednak nie tylko teoretyczna. , ale także szereg innych okoliczności, takich jak: koszt, amortyzacja, złożoność lub łatwość konserwacji, stopień niezawodności i tak dalej. Wraz ze wzrostem ciśnienia wzrasta również koszt kotłów; koszt urządzenia do spalania, bunkrów, urządzenia trakcyjnego nie wzrasta, aw innych przypadkach przy znacznym spadku zużycia paliwa nawet 1 kWh nie spada; koszt rurociągu parowego pozostaje prawie niezmieniony; rosną koszty pomp zasilających i energochłonność ich pracy, a także koszty rurociągów zasilających. Aby ocenić opłacalność stosowania wysokiego ciśnienia, konieczne jest posiadanie dokładnych danych na temat relacji między amortyzacją i odliczeniami kosztów dodatkowych z jednej strony, a oszczędnościami w kosztach paliwa z drugiej. Dla możliwości oceny kosztów produkcji sowieckiej K. p. w ramach nacisków obecnie stosowanych przez nasze zakłady, na ryc. 89 przedstawia schemat (podane ceny dotyczą kotłów wodnorurowych pionowych wraz z niezbędnym osprzętem, armaturą, ramą, przegrzewaczem i rusztem mechanicznym łańcuchowym z nadmuchem strefowym). Para wysokociśnieniowa stosowana jest wyłącznie w elektrowniach, instalacjach z pośrednią ekstrakcją pary iz przeciwciśnieniem. Wysokie ciśnienie (około 90-100 atm) korzystne ekonomicznie przy wysokich kosztach paliwa, dużej liczbie godzin pracy w roku i stosunkowo tanich kotłach. Wraz ze spadkiem kosztów paliwa i godzin pracy oraz wzrostem kosztów kotłów, bardziej ekonomiczne jest stosowanie niższego ciśnienia. Ciśnienie w 40-60 atm przy instalacjach mieszanych jest to korzystne w każdych warunkach pracy i przy każdym koszcie paliwa. Wydajność instalacji wysokociśnieniowych zależy od głównego. przyb. zmniejszenie zużycia paliwa. Aby określić zużycie paliwa na 1 kWh, należy również uwzględnić jego zużycie na pompy zasilające i kondensatu oraz inne urządzenia pomocnicze. Na RYS. 90 to wykres przedstawiający krzywe oszczędności paliwa przy różnych ciśnieniach w porównaniu z ciśnieniem 15 bankomat dla elektrowni i dla jednego konkretnego przypadku instalacji mieszanej z różnymi przeciwciśnieniami. Aby obniżyć koszt K. p., konieczne jest ograniczenie liczby bębnów i ich średnicy do minimum, ponieważ koszt bębnów jest jednym z głównych składników całkowitego kosztu kotłów parowych. Ale chęć obniżenia kosztów C. p. nie powinna wpływać na pogorszenie warunków pracy, ponieważ konieczne jest zapewnienie co najmniej minimalnej objętości wody (w przypadku pracy bez akumulatora) i uzyskanie wystarczająco suchej pary. Jednobębnowy K.p., przeprowadzony przez Ch. przyb. w postaci sprężarek sekcyjnych z bębnem poprzecznym są szeroko stosowane i są tańsze niż wielobębnowe, ale mają małą objętość wody, a przy bardzo zmiennych obciążeniach ich praca bez akumulatora jest trudna. Eksploatacja tłoczni wysokiego ciśnienia wymaga spełnienia szeregu specjalnych warunków. Pierwszym i głównym wymaganiem jest przygotowanie wody zasilającej. Zawartość tlenu w wodzie zasilającej musi być ograniczona do minimum, aby uniknąć korozji części sprężarki. Wstępnie możesz wskazać, że zawartość tlenu wynosi około 1 - 3 mg w 1 ja woda zasilająca jest nadal akceptowalna. Należy zauważyć, że przy wysokim ciśnieniu działanie korozyjne tlenu jest silniejsze niż przy normalnym ciśnieniu. Dodatkowo woda d. zmiękczona w celu uniknięcia tworzenia się kamienia w cp Twardość wody w cp powinna być nie większa niż 2R niemiecki. Aby utrzymać tę wartość, oprócz zmiękczania wody konieczne jest dokładne przedmuchanie agregatu kompresorowego, zaleca się przedmuchiwanie ciągłe. Podczas rozpalania elementu K. konieczne jest schłodzenie przegrzewacza. Najlepszym sposobem powinno być umożliwienie zasysania przez niego pary nasyconej z sąsiednich pracujących tłoczni.W przypadku schładzania przegrzewacza wodą ta ostatnia musi spełniać wszystkie wymagania dla wody zasilającej, a twardość e "e powinna być zmniejszona do minimum (0,5 - 1,0R niemiecki) Nie zaleca się stosowania tej metody przy zapalaniu kotła parowego. tR pary przegrzanej nie należy mieszać z parą nasyconą. W skrajnych przypadkach przy zastosowaniu tej metody można dopuścić, przepuszczając część pary nasyconej przez przegrzewacz, wzrost tR para przegrzana bezpośrednio za przegrzewaczem nie przekracza o 30-40R wartości obliczonej. Oświetlony.: Myuntsinger F., Para pod wysokim ciśnieniem, przeł. niemiecki, Moskwa, 1926; Hartman O., Para wysokociśnieniowa, trans. z niem., M., 1927; Praktyka eksploatacji kotłów parowych, przeł. z niem., L., 1929; Mun z i n g e r F., Ruths-Warmespeicher in Kraftwerken, V., 1922; Speisewasserpflege, godz. v. Vereinigung re. Grosskesselbesitzer e. V., Charlottenburg; „Hochdruckdampf”, Sonderheft zm. "Z. d. VDI", Berlin, 1924 i 1929; "Archiv fur die Warmewirtschaft", V., 1927, 12
(akumulatory cieplne); tamże, 1926, 5
(armatura wysokociśnieniowa); tamże, 1929, 2
(armatura wysokociśnieniowa); "Ztschr. d. VDI", 1928, 39, 42,
43
(o kotle Lefleura); tamże, 1925, 7
(o kotle Atmos); "Die Warme", V., 1929, 30
(obliczanie kotłów wysokociśnieniowych); "Kruppsche Monatshefte", Essen, 1925, październik (obliczanie kotłów wysokociśnieniowych); "HanomagNachrichten", Hannover, 1926, N. 150--151 (obliczanie kotłów wysokociśnieniowych). S. Schwartzmana.
Kotły parowe dzielą się na dwa typy: gazowo-rurowe i wodnorurowe.
Kotły gazowo-rurowe nazywane są kotłami, w których gazowe produkty spalania wychodzą przez płomieniówki, a także płomienice umieszczone wewnątrz zbiorników z podgrzaną wodą.
Są to płomieniówki, płomieniówki i płomieniówki. W urządzeniach wodnorurowych wewnątrz gazociągu znajdują się rury z podgrzewaną wodą.
Kotły parowe gazowe lub kotły gazowo-rurowe są jednostkami wysokociśnieniowymi. Ich zastosowanie w energetyce cieplnej jest dopuszczalne przy wymaganej mocy 360 kW przy ciśnieniu roboczym 1 megapaskala.
Jeśli ciśnienie w kotle parowym zostanie przekroczone, może dojść do wybuchu z uwolnieniem dużej ilości pary, prowadząc do sytuacji awaryjnej. Dziś takie systemy są uważane za przestarzałe i rzadko używane. Nowoczesne systemy ogrzewania wody przeznaczone są dla dużych.
Konieczność opracowania kotłów wodnorurowych powstała w związku ze wzrostem produkcji i koniecznością pozyskiwania pary w dużych ilościach.
Obecność wielu węzłów i komponentów w systemie jest uważana za jedną z wad tych urządzeń. Naprawa takiego sprzętu jest możliwa tylko w stanie wyłączonym.
Przemysłowe wysokociśnieniowe urządzenia parowe lub wytwornice pary to złożony system składający się z elementów mechanicznych i elektrycznych. Generator pary składa się z kilku części:
- rama, do której przymocowane są wszystkie inne elementy;
- sprzęt elektryczny - wskazania, przełączniki przekaźnikowe, lampki sygnalizacyjne i inny sprzęt;
- czujniki ciśnienia - monitorują ciśnienie w układzie;
- kocioł wytwornicy pary - zbiornik na wodę z zainstalowanymi czujnikami do monitorowania poziomu cieczy;
- pompa elektryczna - służy do bezpośredniego pompowania wody do kotła.
Do podgrzewania wody w kotłach elektrycznych stosuje się 3 metody:
1) Zastosowanie elementów grzejnych o różnych pojemnościach.
2) Przewodność elektryczna wody - podczas przepływu prądu elektrycznego przez wodę uwalniane jest ciepło.
3) Ogrzewanie wody za pomocą promieniowania częstotliwościowego lub ogrzewania indukcyjnego.
Kotły wysokociśnieniowe mają ciśnienie pary powyżej 20 atmosfer. Rozwój i wdrażanie podobnych instalacji spowodowane jest bezpośrednim wzrostem mocy bloków energetycznych. Działanie urządzenia ma na celu uzyskanie dużej ilości pary i gorącej wody. Wszystkie zasuwy i zasuwy muszą być zaprojektowane do pracy w warunkach wysokiego ciśnienia wewnętrznego.
Korzystanie z urządzeń niskociśnieniowych
Prezentowane są na współczesnym rynku pod względem funkcjonalności, wzornictwa i jakości wykonania. Wybór wymaganego modelu powinien uwzględniać wymaganą moc i wydajność.
Kotły parowe niskociśnieniowe przeznaczone są do wytwarzania pary nasyconej, której ciśnienie nie przekracza 0,07 MPa, a jej temperatura wynosi 115 °C. To urządzenie jest w stanie wyprodukować 140-3000 kg pary na godzinę. Agregaty te są wykorzystywane do procesów technologicznych w organizacjach rolniczych, w przedsiębiorstwach przemysłu spożywczego i drzewnego oraz do ogrzewania pomieszczeń o różnej wielkości.
Urządzenia parowe niskociśnieniowe są zaprojektowane tak, aby woda odbierała całe ciepło w procesie spalania paliwa. Gazy opuszczając część paliwową trafiają bezpośrednio do wiązki rur, która łączy obie części bazy wodnej.
Produkty te podgrzewają wodę, powodując jej parowanie. Para podawana jest rurociągiem parowym i wykorzystywana w procesach technologicznych. Ze względu na dużą ilość wody w kotle parowym powstaje stabilne ciśnienie, które utrzymuje się nawet przy nierównomiernym dopływie pary. Nie ignoruj jednak sytuacji, w których ciśnienie szybko spada i może wywołać eksplozję.
Kocioł niskociśnieniowy to system składający się z dwóch lub więcej cylindrów o różnych rozmiarach, włożonych jeden w drugi. Palenisko znajduje się w płomienicy, w jej tylnej komorze znajduje się konwekcyjna wiązka rur. Urządzenie do pary węglowej jest wyposażone w płytę, która jest przymocowana z przodu. Na piecu umieszczone są uchwyty na wentylator. Dzięki temu poprawia się proces spalania, co oznacza, że poprawia się również wydajność sprzętu.
Instalacje gazowe i paliw płynnych wyposażone są w specjalne palniki. Wytworzona przez urządzenie para nasycona jest osuszana dzięki specjalnemu wewnętrznemu urządzeniu separacyjnemu kotła. Jednocześnie odpady spalania są usuwane przez komin.
Kotły parowe dzielą się na urządzenia wysoko i niskociśnieniowe. W zależności od wymaganej mocy używany jest jeden lub inny rodzaj sprzętu. Urządzenia te charakteryzują się niezawodnością, wysoką wydajnością oraz bezpieczeństwem użytkowania.
Kocioł parowy to urządzenie używane w życiu codziennym i przemyśle. Służy do zamiany wody w parę. Powstała para jest następnie wykorzystywana do ogrzewania obudowy lub obracania maszyn wirnikowych. Czym są silniki parowe i gdzie są najbardziej poszukiwane?
Kocioł parowy to maszyna do wytwarzania pary. W takim przypadku urządzenie może wytwarzać 2 rodzaje pary: nasyconą i przegrzaną. Para nasycona ma temperaturę 100ºC i ciśnienie 100 kPa. Para przegrzana charakteryzuje się wysoką temperaturą (do 500ºC) i wysokim ciśnieniem (powyżej 26 MPa).
Notatka: Para nasycona wykorzystywana jest do ogrzewania domów prywatnych, przegrzana - w przemyśle i energetyce. Lepiej przewodzi ciepło, dzięki czemu zastosowanie pary przegrzanej zwiększa wydajność instalacji.
Gdzie są używane kotły parowe?
- W systemie grzewczym nośnikiem energii jest para.
- W energetyce do wytwarzania energii elektrycznej wykorzystywane są przemysłowe silniki parowe (wytwornice pary).
- W przemyśle para przegrzana może być wykorzystana do przekształcenia w ruch mechaniczny i przemieszczania pojazdów.
Kotły parowe: zakres
Domowe urządzenia parowe służą jako źródło ciepła do ogrzewania domu. Ogrzewają pojemnik z wodą i wtłaczają powstałą parę do rur grzewczych. Często taki system jest wyposażony w stacjonarny piec węglowy lub kocioł. Z reguły urządzenia gospodarstwa domowego do ogrzewania parą wytwarzają tylko nasyconą, nie przegrzaną parę.
W zastosowaniach przemysłowych para jest przegrzewana. Po odparowaniu jest nadal podgrzewany w celu dalszego podniesienia temperatury. Takie instalacje wymagają wysokiej jakości wykonania, aby zapobiec wybuchowi zbiornika pary.
Para przegrzana z kotła może być wykorzystana do wytwarzania energii elektrycznej lub ruchu mechanicznego. Jak to się stało? Po odparowaniu para wchodzi do turbiny parowej. Tutaj przepływ pary obraca wał. Ta rotacja jest dalej przetwarzana na energię elektryczną. W ten sposób pozyskiwana jest energia elektryczna w turbinach elektrowni - gdy wał maszyn wirnikowych obraca się, powstaje prąd elektryczny.
Oprócz generowania prądu elektrycznego, obrót wału może być przenoszony bezpośrednio na silnik i koła. W rezultacie transport pary wprawiany jest w ruch. Dobrze znanym przykładem lokomotywy parowej jest lokomotywa parowa. W nim, gdy spalano węgiel, podgrzewano wodę, tworzyła się para nasycona, która obracała wał silnika i koła.
Zasada działania kotła parowego
Źródłem ciepła do podgrzewania wody w kotle parowym może być dowolny rodzaj energii: słoneczna, geotermalna, elektryczna, ciepło ze spalania paliwa stałego lub gazu. Powstała para jest czynnikiem chłodzącym, przekazuje ciepło spalania paliwa do miejsca jego zastosowania.
W różnych konstrukcjach kotłów parowych stosuje się ogólny schemat podgrzewania wody i przekształcania jej w parę:
- Woda jest oczyszczana i podawana do zbiornika za pomocą pompy elektrycznej. Z reguły zbiornik znajduje się w górnej części kotła.
- Ze zbiornika woda spływa rurami do kolektora.
- Z kolektora woda ponownie unosi się w górę przez strefę grzewczą (spalanie paliwa).
- Wewnątrz rury wodnej powstaje para, która pod wpływem różnicy ciśnień między cieczą a gazem unosi się do góry.
- U góry para przechodzi przez separator. Tutaj zostaje oddzielony od wody, której pozostałości wracają do zbiornika. Para wchodzi następnie do przewodu parowego.
- Jeśli nie jest to prosty kocioł parowy, ale generator pary, to jego rury ponownie przechodzą przez strefę spalania i ogrzewania.
Urządzenie kotła parowego
Kocioł parowy to pojemnik, w którym podgrzana woda odparowuje i tworzy parę. Z reguły jest to rura o różnych rozmiarach.
Oprócz rury z wodą kotły mają komorę spalania (paliwo się w niej pali). Konstrukcja paleniska zależy od rodzaju paliwa, na które kocioł jest zaprojektowany. Jeśli jest to węgiel kamienny, drewno opałowe, to na dnie komory spalania znajduje się ruszt. Posiada węgiel i drewno opałowe. Od dołu powietrze przechodzi przez ruszt do komory spalania. Dla efektywnej trakcji (ruch powietrza i spalanie paliwa) paleniska są umieszczone na górze.
Jeżeli nośnik energii jest płynny lub gazowy (olej opałowy, gaz), to do komory spalania wprowadzany jest palnik. Do ruchu powietrza wykonują również wejście i wyjście (ruszt i komin).
Gorący gaz ze spalania paliwa unosi się do zbiornika wody. Podgrzewa wodę i wychodzi przez komin. Woda podgrzana do temperatury wrzenia zaczyna parować. Para unosi się i wchodzi do rur. W ten sposób w systemie zachodzi naturalna cyrkulacja pary.
Klasyfikacja kotłów parowych
Kotły parowe są klasyfikowane według kilku kryteriów. W zależności od rodzaju paliwa, na którym pracują:
- gaz;
- węgiel;
- olej opałowy;
- elektryczny.
Według celu:
- gospodarstwo domowe;
- przemysłowy;
- energia;
- recykling.
Według cech konstrukcyjnych:
- rura gazowa;
- wodociąg.
Przyjrzyjmy się różnicy między konstrukcją maszyn gazowo-rurowych i wodnych.
Kotły gazowe i wodnorurowe: różnice
Naczynie do wytwarzania pary jest często rurą lub kilkoma rurami. Woda w rurach jest podgrzewana gorącymi gazami powstającymi podczas spalania paliwa. Urządzenia, w których gazy wznoszą się do rur z wodą, nazywane są kotłami gazowo-rurowymi. Schemat jednostki gazowo-rurowej pokazano na rysunku.
Schemat kotła gazowo-rurowego: 1 - doprowadzenie paliwa i wody, 2 - komora spalania, 3 i 4 - płomieniówki z gorącym gazem przechodzącym dalej przez komin (poz. 13 i 14 - komin), 5 - ruszt między rurami, 6 - wlot wody , wyjście oznaczone numerem 11 - jego wylot, dodatkowo na wylocie znajduje się urządzenie do pomiaru ilości wody (oznaczone numerem 12), 7 - wylot pary, strefa jego powstanie jest oznaczone cyfrą 10, 8 - separator pary, 9 - zewnętrzna powierzchnia zbiornika, w którym krąży woda. Istnieją inne konstrukcje, w których gaz przepływa przez rurę wewnątrz pojemnika z wodą. W takich urządzeniach zbiorniki na wodę nazywane są bębnami, a same urządzenia nazywane są kotłami parowymi wodnorurowymi. W zależności od umiejscowienia bębnów z wodą kotły wodnorurkowe dzielą się na poziome, pionowe, promieniowe oraz kombinacje różnych kierunków rur. Schemat ruchu wody przez kocioł wodnorurkowy pokazano na rysunku.
Schemat kotła wodnorurowego: 1 - zasilanie paliwem, 2 - piec, 3 - rury do ruchu wody; kierunek jej ruchu wskazują cyfry 5,6 i 7, miejsce wejścia wody to 13, miejsce wyjścia wody to 11, a miejsce odpływu to 12, 4 to strefa, w której woda zaczyna się obracać na parę, 19 to strefa, w której występuje para i woda, 18 - strefa parowa, 8 - przegrody kierujące ruchem wody, 9 - komin i 10 - komin, 14 - wylot pary przez separator 15, 16 - zewnętrzna powierzchnia zbiornika na wodę (bęben). Kotły gazowe i wodnorurowe: porównanie
Aby porównać kotły gazowe i wodnorurowe, oto kilka faktów:
- Rozmiary rur do wody i pary: dla kotłów gazowo-rurowych rury są większe, dla kotłów wodnorurowych są mniejsze.
- Moc kotła gazowo-rurowego ograniczona jest ciśnieniem 1 MPa i mocą grzewczą do 360 kW. Wynika to z dużego rozmiaru rur. Mogą generować znaczną ilość pary i wysokie ciśnienie. Wzrost ciśnienia i ilość wytwarzanego ciepła wymaga znacznego pogrubienia ścian. Cena takiego kotła o grubych ścianach będzie nieuzasadniona, nieopłacalna ekonomicznie.
- Moc kotła wodnorurkowego jest wyższa niż kotła gazowo-rurowego. Stosowane są tutaj rury o małej średnicy. W związku z tym ciśnienie i temperatura pary mogą być wyższe niż w jednostkach gazowo-rurowych.
Notatka: Kotły wodnorurkowe są bezpieczniejsze, mocniejsze, wytwarzają wysokie temperatury i pozwalają na znaczne przeciążenia. Daje im to przewagę nad jednostkami gazowo-rurowymi.
Dodatkowe elementy jednostki
Konstrukcja kotła parowego może obejmować nie tylko komorę spalania i rury (bębny) do obiegu wody i pary. Dodatkowo stosowane są urządzenia zwiększające wydajność systemu (podnoszące temperaturę pary, jej ciśnienie, ilość):
- Przegrzewacz - podnosi temperaturę pary powyżej +100ºC. To z kolei zwiększa ekonomiczność i wydajność maszyny. Temperatura pary przegrzanej może osiągnąć 500 ºC (tak pracują kotły parowe w elektrowniach jądrowych). Para jest dodatkowo podgrzewana w rurach, do których wchodzi po odparowaniu. Jednocześnie może mieć własną komorę spalania lub być wbudowany we wspólny kocioł parowy. Strukturalnie wyróżnia się przegrzewacze konwekcyjne i radiacyjne. Struktury radiacyjne ogrzewają parę 2-3 razy bardziej niż konwekcyjne.
- Separator pary - usuwa wilgoć z pary i wysusza ją. Zwiększa to wydajność urządzenia, jego wydajność.
- Akumulator pary to urządzenie, które pobiera parę z systemu, gdy jest jej dużo i dodaje ją do systemu, gdy jest jej za mało.
- Urządzenie do przygotowania wody - zmniejsza ilość rozpuszczonego w wodzie tlenu (co zapobiega korozji), usuwa rozpuszczone w wodzie minerały (za pomocą odczynników chemicznych). Środki te zapobiegają zapychaniu się rur kamieniem, co utrudnia wymianę ciepła i stwarza warunki do spalania rur.
Ponadto istnieją zawory spustowe kondensatu, nagrzewnice powietrza i oczywiście system monitorowania i sterowania. Zawiera wyłącznik i wyłącznik spalania, automatyczne regulatory zużycia wody i paliwa.
Generator pary: potężny silnik parowy
Generator pary to kocioł parowy wyposażony w kilka dodatkowych urządzeń. Jego konstrukcja obejmuje jeden lub więcej przegrzewaczy pośrednich, które kilkadziesiąt razy zwiększają moc jego działania. Gdzie są używane potężne silniki parowe?
Generatory pary są stosowane głównie w elektrowniach jądrowych. Tutaj za pomocą pary energia rozpadu atomu zamieniana jest w elektryczność. Opiszmy dwie metody podgrzewania wody i wytwarzania pary w reaktorze:
- Woda myje zbiornik reaktora z zewnątrz, jednocześnie nagrzewając się i schładzając reaktor. W ten sposób tworzenie pary następuje w oddzielnym obiegu (woda jest podgrzewana na ściankach reaktora i przekazuje ciepło do obiegu odparowywania). W tej konstrukcji zastosowano wytwornicę pary - pełni ona rolę wymiennika ciepła.
- Wewnątrz reaktora biegną rury do podgrzewania wody. Kiedy rury są wprowadzane do reaktora, staje się on komorą spalania, a para jest przekazywana bezpośrednio do generatora elektrycznego. Ten projekt nazywa się reaktorem z wrzącą wodą. Nie ma potrzeby stosowania generatora pary.
Przemysłowe wytwornice pary to potężne maszyny, które dostarczają ludziom energię elektryczną. Jednostki domowe - pracują również w służbie człowiekowi. Kotły parowe umożliwiają ogrzewanie domu i wykonywanie różnych prac, a także dostarczają lwią część energii elektrycznej dla zakładów hutniczych. Kotły parowe są podstawą przemysłu.
Aby zapobiec wypadkom w kotłach parowych spowodowanych nadciśnieniem, przepisy dotyczące kotłów przewidują instalację zaworów bezpieczeństwa.
: Zadaniem zaworów bezpieczeństwa jest zapobieganie wzrostowi ciśnienia w kotłach parowych i rurociągach powyżej ustalonych limitów.
Przekroczenie ciśnienia roboczego w kotle może doprowadzić do pęknięcia osłony kotła i rur ekonomizera oraz ścianek walczaka.
Przyczyną wzrostu ciśnienia w kotle jest nagły spadek lub zaprzestanie zużycia pary (odłączenie odbiorników) oraz nadmierne forsowanie paleniska,
|
Tabela 2.3. Awarie urządzeń wskazujących wodę, ich przyczyny i środki zaradcze
|
|
Kontynuacja tabeli. 2,3
|
Zwłaszcza podczas pracy na oleju opałowym lub paliwach gazowych.
Dlatego, aby ciśnienie w kotle nie mogło wzrosnąć powyżej dopuszczalnego poziomu, eksploatacja kotłów z wadliwymi lub niewyregulowanymi zaworami jest surowo zabroniona.
Środki zapobiegające wzrostowi ciśnienia w kotle parowym to: regularne kontrole sprawności zaworów bezpieczeństwa i manometrów, urządzenie alarmowe od odbiorców pary w celu uzyskania informacji o zbliżającym się zużyciu pary, szkolenie personelu oraz dobra znajomość i wdrażanie instrukcji produkcyjnych oraz okólniki awaryjne. -
Aby sprawdzić poprawność działania zaworów bezpieczeństwa kotła, przegrzewacza i ekonomizera należy je przedmuchać otwierając siłą ręcznie:
Przy ciśnieniu roboczym w kotle do 2,4 MPa włącznie każdy zawór co najmniej 1 raz dziennie;
Przy ciśnieniu roboczym od 2,4 do 3,9 MPa włącznie naprzemiennie po jednym zaworze każdego kotła, przegrzewacza i ekonomizera co najmniej raz na dobę oraz przy każdym uruchomieniu kotła, a przy ciśnieniu powyżej 3,9 MPa - w czasie limity, określone w instrukcjach.
W praktyce eksploatacji kotła nadal zdarzają się wypadki związane z nadciśnieniem w kotle powyżej dopuszczalnego. Główną przyczyną tych wypadków jest praca kotłów z wadliwymi lub niewyregulowanymi zaworami bezpieczeństwa i wadliwymi manometrami. W niektórych przypadkach wypadki zdarzają się w związku z tym, że kotły są uruchamiane z zaworami bezpieczeństwa zamkniętymi korkami lub zatkanymi, lub pozwalają na dowolną zmianę regulacji zaworu, nakładając dodatkowe obciążenie na dźwignie zaworów w przypadku wystąpienia nieprawidłowe działanie lub brak urządzeń automatyki i bezpieczeństwa.
W kotłowni doszło do wypadku z kotłem parowym E-1/9-1T na skutek nadciśnienia, w wyniku którego kotłownia uległa częściowemu zniszczeniu. Kocioł E-1/9-IT został wyprodukowany przez Zakład Budowy Domów Taganrog na paliwo stałe. W porozumieniu z producentem kocioł przerobiono na paliwo płynne, zainstalowano palnik AR-90 oraz zainstalowano automatyczne urządzenia wyłączające dopływ paliwa do kotła w dwóch przypadkach - gdy poziom wody spadnie poniżej dopuszczalnego poziomu i ciśnienie wzrasta powyżej ustawionego. Przed uruchomieniem kotła pompę zasilającą ND-1600/10, która okazała się uszkodzona przy przepływie 1,6 m3/h i ciśnieniu tłoczenia 0,98 MPa, została zastąpiona odśrodkową pompą wirową o natężeniu przepływu 14,4 m3/h i ciśnieniu tłoczenia 0,82 MPa. Wysoka moc silnika tej pompy nie pozwoliła na włączenie jej w obwód elektryczny do automatycznej regulacji dopływu wody do kotła, więc przeprowadzono ją ręcznie. Automatyczna ochrona poziomu wody była wyłączona, a automatyczna ochrona przed nadciśnieniem nie działała z powodu awarii czujnika. Operator po wykryciu wycieku wody włączył pompę zasilającą. Pokrywa włazu górnego bębna została natychmiast wyrwana, a dolny lewy kolektor zniszczony w miejscu przyspawania do niego belki rusztu. Wypadek nastąpił z powodu gwałtownego wzrostu ciśnienia w kotle z powodu głębokiej utraty wody i jej późniejszego uzupełnienia. Obliczenia wykazały, że ciśnienie w kotle może w tym przypadku wzrosnąć do 2,94 MPa.
Pokrywa włazu miała w wielu miejscach grubość poniżej 8 mm i była zdeformowana.
W związku z tym wypadkiem Gosgortekhnadzor ZSRR zasugerował właścicielom eksploatację kotłów parowych: aby zapobiec działaniu kotłów w przypadku braku lub nieprawidłowego działania automatycznych urządzeń zabezpieczających i oprzyrządowania; zapewnić konserwację, regulację i naprawę urządzeń automatyki bezpieczeństwa przez wykwalifikowanych specjalistów.
Zgodnie z pismem Gosgortekhnadzor ZSRR nr 06-1-40/98 z dnia 14.05.87 „O zapewnieniu niezawodnej pracy kotłów parowych E-1.0-9” wymagane są właściciele kotłów tego typu w celu obniżenia ciśnienia dopuszczalnego w eksploatacji dla kotłów posiadających właz o grubości pokrywy 8 mm z mocowaniem pokrywy włazu kołkami do 0,6 MPa, ponieważ zakłady Ministerstwa Energetyki Maszynowej walczaków kotłów E-1,0-9 z Wyprodukowano wydajność pary 1 t/h przy włazach o grubości 8 mm i zwiększono grubość włazu do 10 mm.
Zdarzył się wypadek z kotłem E-1/9T w kotłowni z powodu nadciśnienia.
W wyniku oddzielenia dna dolnego bębna kocioł został wyrzucony z miejsca instalacji w kierunku innego kotła i po uderzeniu, zerwał obudowę „zniszczył wyściółkę, odkształcił 9 rur ekranu bocznego. zawory zostały wyrwane z gniazd pod wpływem uderzenia.Podczas prób na stanowisku pod ciśnieniem 1,1 MPa zawory nie działały.Podczas demontażu zaworów stwierdzono, że ich ruchome części zaworu zostały zablokowane.
Badania wykazały, że dno kotła 0 600X8 mm zostało wykonane w sposób rzemieślniczy ze stali nie posiadającej atestu.
Po zespawaniu dna pracownicy kotłowni przeprowadzili hydrauliczną próbę ciśnieniową 0,6 MPa i dno odkształciło się.Po kilku dniach pracy kotła pojawiły się pęknięcia w spawanej spoinie.
W związku ze zmianą konstrukcji pokrywy włazu dolnego bębna (bez zgody producenta), niezadowalających napraw, możliwy stał się wypadek z poważnymi skutkami.
Awarie zaworu bezpieczeństwa
Aby zapobiec wypadkom w kotłach parowych i na gorącą wodę z powodu nadciśnienia w nich, Reguły państwowe
|
Tabela 2.4. Awarie zaworu bezpieczeństwa, ich przyczyny i środki zaradcze
|
Gortekhnadzor ZSRR przewiduje instalację co najmniej dwóch zaworów bezpieczeństwa dla każdego kotła o wydajności pary powyżej 100 kg / h.
W kotłach parowych o ciśnieniu powyżej 3,9 MPa instalowane są tylko pulsacyjne zawory bezpieczeństwa.
W związku z nieprawidłowym działaniem zaworów bezpieczeństwa lub ich wadami, w kotłowniach przedsiębiorstw przemysłowych oraz w elektrowniach dochodziło do wypadków. Tak więc w jednej elektrowni, gdy obciążenie nagle spadło z powodu awarii zaworów bezpieczeństwa, ciśnienie pary w kotle wzrosło z 11,0 do 16,0 MPa. Zakłóciło to cyrkulację i pękła rura ekranowa.
W innej elektrowni, w tych samych warunkach pracy, ciśnienie wzrosło z 11,0 do 14,0 MPa, co spowodowało pęknięcie dwóch rur ekranowych.
Dochodzenie wykazało, że niektóre zawory bezpieczeństwa nie działały, ponieważ przewody impulsowe były blokowane przez zawory, a pozostałe zawory nie zapewniały niezbędnego uwalniania pary ze względu na zastosowanie nieskalibrowanych sprężyn w impulsowych zaworach bezpieczeństwa i w rezultacie część z nich pękła.
Po każdym otwarciu zaobserwowano zniszczenie sprężyn w zaworach impulsowych. Nastąpiło to w wyniku dużych sił dynamicznych od strumienia ulatniającej się pary w momencie otwarcia zaworu, który ma średnicę otworu gniazda 70 mm.
Główne usterki w działaniu zaworów bezpieczeństwa z dźwignią i sprężyną podano w tabeli. 2.4.
Zawory bezpieczeństwa muszą chronić kotły i przegrzewacze przed przekroczeniem w nich ciśnienia o więcej niż 10% obliczonego. Przekroczenie ciśnienia przy pełnym otwarciu zaworów bezpieczeństwa o więcej niż 10% obliczonej wartości może być dozwolone tylko wtedy, gdy ten ewentualny wzrost ciśnienia zostanie uwzględniony przy obliczaniu wytrzymałości kotła i przegrzewacza.
