поверхні нагрівання

До атегорія: Монтаж котлів

поверхні нагрівання

Трубно-барабанна система парового котла складається з радіаційних і конвективних поверхонь нагріву, барабанів і камер (колекторів). Для радіаційних і конвективних поверхонь нагріву використовують безшовні труби, виготовлені з вуглецевої якісної сталі марок 10 або 20 (ГОСТ 1050-74 **).

Радіаційні поверхні нагрівання виконують з труб, що розміщуються вертикально в один ряд по стінках (бічний і задній екрани) або в обсязі топкової камери (фронтовий екран).

При низькому тиску пара (0,8 ... 1 МПа) понад 70% теплоти витрачається на пароутворення і лише близько 30% - на нагрівання води до кипіння. Радіаційних поверхонь нагріву виявляється недостатньо для випаровування певної кількості води, тому частина випарних труб розміщують в конвективних газоходах.

Пароперегрівач - пристрій для підвищення температури пари вище температури насичення, яка відповідає тиску в котлі. Пароперегреватель є систему змійовиків, з'єднаних на вході насиченої пари з барабаном котла і на виході - з камерою перегрітої пари. Напрямок руху пара в змеевиках пароперегрівача може співпадати з напрямом руху газового потоку - прямоточна схема - або бути йому протилежним-протнвоточная схема.

Мал. 1. Трубна система парового котла: 1, 19- верхній і нижній барабани, 2 - вихід пара, 3 - запобіжний клапан, 4 - підведення живильної води, 5 - манометр, 6 - водоуказа-кові колонка, 7 - безперервна продування, 8 - водоспускні труби фронтового екрану, 9 - водоспускні труби бічних екранів, 10 - фронтовий екран, 11, 14 - камери екранні бічні новий, 12 - дренаж (періодична продувка) 13 - камера фронтового екрану, 15, 17 - боко вої і задній екрани, 16 - камера заднього екрану на, 18 - водоспускні труби заднього екрану 20 - продування нижнього барабана, 21 - конвеєрног тивний пучок труб

Мал. 2. Схеми включення пароперегрівача:
а - прямоточна, б - протнвоточная, в - змішана

При змішаній схемі руху газів і пара (рис. 2, в), найбільш надійної в експлуатації, змійовики вхідні (по ходу пара), в яких спостерігаються найбільші відкладення солей, і вихідні з парою максимальної температури віднесені в область помірних температур.

В конвективному вертикальному пароперегрівнику насичений пар, що надходить з барабана котла, подається в змійовики першого ступеня 6, включені по противоточной схемою, нагрівається в них і прямує в регулятор перегріву - Пароохолоджувач. Перегрів пара до заданої температури відбувається в змеевиках другого ступеня, включених за змішаною схемою.

Вгорі змеевики пароперегрівача підвішені до балок стельового перекриття котла, а внизу вони мають дистанційні кріплення - планки 7 і гребінки 8. До проміжної камері (пароохолоджувача) і до камери перегрітої пари змеевики приєднують зварюванням.

Камери пароперегрівача виготовляють із сталевих труб діаметром 133 мм, а змійовики; 9 - з сталевих труб діаметром 32, 38 або 42 мм зі стінками товщиною 3 або 3,5 мм. При температурі стінок труб поверхонь нагріву до 500 ° С матеріалом для змійовиків і камер (колекторів) служить вуглецева якісна сталь марок 10 або 20. Останні по ходу пара змеевики пароперегрівача, які працюють при температурі стінок труб більше 500 ° С, виконані з легованих сталей 15ХМ , 12Х1МФ.

Регулятор перегріву, в який пар надходить після пароперегрівача, являє собою систему сталевих змійовиків діаметром 25 або 32 мм, встановлених в сталевому корпусі і утворюють два контури: лівий і правий. За змеевикам прокачується живильна вода в кількості, необхідній для охолодження пара на задану величину. Пар омиває змійовики із зовнішнього боку.

Мал. 3. Конвективний вертикальний пароперегреватель парового котла середньої потужності: 1 - барабан, 2 - камера перегрітої пари, 3 - проміжна камера, яка виконує роль регулятора перегріву пара, 4 - балка, 5 - підвіска, 6. 9-змійовики, 7-планка, 8 - гребінка

Мал. 4. Регулятор перегріву: 1, 12 - камери виходу і входу води, 2 - штуцер, 3 - фланець з кришкою, 4 - підводять пар труби, 5 - опори, 6 - корпус, 7 - відводять пар труби, 8 - металеве корито, 9 - дистанційна дошка, 10 - змійовики, 11 - кожух

Барабан котла - це циліндр, виготовлений зі спеціальної котельні стали 20К або 16ГТ (ГОСТ 5520-79 *), зі сферичними днищами на торцях. З одного або двох сторін барабана розташовані лази овальної форми. Екранні, конвективні, опускні і паровідвідних труби приєднують до барабану за допомогою розвальцьовування або зварювання.

Барабани котлів малої та середньої потужності виготовляють діаметром від 1000 до 1500 мм і товщиною стінки від 13 до 40 мм в залежності від робочого тиску. Наприклад, товщина стінок барабанів котлів типу ДЕ, що працюють при тиску 1,3 МПа, дорівнює 13 мм, а котлів, що працюють при тиску 3,9 МПа, - 40 мм.

Усередині барабана розміщаються поживна і сепараційні пристрої, а також труба для безперервної продувки. Арматуру і допоміжні трубопроводи приєднують до штуцерів, привареним до барабану. Барабан, як правило, закріплюють на каркасі котла двома роликовими опорами, які здійснюють його вільне переміщення при нагріванні.

Теплові розширення трубно-барабанної системи котла забезпечує конструкція опор барабанів і камер. Нижній барабан і камери (колектори) екранів котлів мають опори, що допускають їх переміщення в горизонтальній площині і виключають рух вгору. А вся трубна система котла разом з верхнім барабаном, котрі спиралися б на трубну систему, при теплових розширеннях може переміщатися тільки вгору.

У інших котлів середньої потужності нерухомими в вертикальній площині є опори верхніх камер і барабанів.

Мал. 8. Воздухоподогреватель: 1,3 - верхня і нижня трубні дошки, 2 - труба, 4 - рама, 5 - обшивка

Мал. 10. Роликовая опора барабана котла: 1 барабан, 2 - верхній ряд роликів, 3 - нижній ряд роликів, 4 - нерухома подушка опори, 5 - балка каркаса

В цьому випадку радіаційні труби разом з нижніми камерами переміщаються по вертикалі вниз. Нижні камери утримуються від поперечних переміщень напрямними опорами, що допускають тільки вертикальний хід камер. Для того щоб радіаційні труби не виходили з площини екрану, всі труби додатково закріплюють в кілька ярусів по висоті. Проміжне кріплення екранних труб по висоті в залежності від конструкції обмурівки - нерухоме, пов'язане з каркасом. або рухоме - у вигляді поясів жорсткості. Перший тип кріплення використовують при обмуровке, що спирається на фундамент або каркас котла, другий - при натрубні обмуровке.

Вільне вертикальне переміщення труби при її кріпленні до каркаса котла забезпечується за рахунок зазору в скобі, привареною до труби. Тяга, жорстко закріплена в каркасі, виключає вихід труби з площини екрану.

Мал. 11. Кріплення труб поверхонь нагріву до каркасу, що забезпечує їх переміщення: а - по вертикалі, б - по горизонталі; 1 - скоба, 2 труба, 3 захисне ребро, 4 тяга, 5 - заставна деталь, 6 - пояс жорсткості