Пристрій і характеристики котлів - студопедія

Котлом називається пристрій, що має топку і обігрівається продуктами спаленого в ній палива та призначений для отримання пари або гарячої води з тиском вище атмосферного, що використовуються поза самим пристроєм.

По виду теплоносія котли поділяються на парові і водогрійні.

Парові котли виробляють насичений або перегрітий пар. При тиску пари до МПа (до 10 кгс / см 2) котли відносяться до казанів низького тиску. В котлах середнього тиску тиск пара не перевищує 10 МПа (100 кгс / см 2). Температура перегрітої пари становить 250 і 440 0 С.

Паровий котел, що виробляє перегріта пара при спалюванні рідкого або газоподібного палива, показаний на рис. 23. Для згоряння палива. використовується топка 1. У ній утворюються гарячі гази з температурою в факелі 1400 - 1600 0 С. Для захисту обмурівки топки від теплового руйнування уздовж її стін встановлені вертикальні екрани 2, що складаються з труб, приєднаних до нижнім і верхнім колекторам. Нижні колектори отримують воду з нижнього барабанів. У трубах знизу вгору рухається вода, яка частково перетворюється в насичений пар. Пароводяна суміш з екранних труб надходить у верхні колектори, а з них - в верхній барабан котла.

З топки гази виходять з температурою 1000-800 0 С і продовжують охолоджуватися в конвективному пучку і пароперегрівачі 3. Труби пучка встановлені вертикально і приєднані до верхнього і нижнього барабанів.

Верхній барабан служить для прийому живильної води і насиченої пари, що утворився в екранах і конвективном пучку. Тому дані поверхні нагрівання називаються випарного.

Нижній барабан повністю залитий водою і використовується для циркуляції води в трубах за схемою: верхній барабан - нижній барабан - верхній барабан.

У трубах пучка вода також частково перетворюється на пару. Пароводяна суміш вводиться в верхній барабан, де розділяється на пару і воду.

Так як вода рухається за рахунок різниці щільності води і пари, то така циркуляція називається природною. Природна циркуляція є багаторазовою. Кожен кілограм води перш, ніж перетворитися на пару, проходить через екранні труби 50 - 70 разів, а через труби пучка - 100 - 200 разів.

Насичена пара з верхнього барабана надходить на перегрів в пароперегрівач, а з нього - в збірний паропровід котельні.

Для спалювання твердого палива топка котла обладнується гратами і забрасивателем кускового палива. При спалюванні сильно вологого палива (буре вугілля, торф, деревні відходи) котли можуть бути обладнані воздухоподогревателямі 5. Гаряче повітря інтенсифікує процес горіння, а подальше зниження температури газів за котлом підвищує його к.к.д.

Обмуровка котлів виконується з двох шарів: внутрішній шар або футерування, і зовнішній теплоізоляційний шар. Футеровка виготовляється з вогнетривкої шамотної цегли (плит), а теплоізоляційний шар - з червоної цегли або плит різних теплоізоляційних матеріалів. Обмуровка з шамоту і червоної цегли називається важкою, а з шамоту і теплоізоляційних плит - полегшеної.

Мал. 23. Схема пристрою і роботи парового котла:

Водогрійний котел складається з топки 4 і газоходу з конвективного поверхнею нагріву 5.

Екрани топки 4 утворені вертикальними трубами 3, кінці яких приварені до нижнього 1 і верхнього колекторам. Кожна стінка топки має свій екран (рис.24).

Мал. 24. Схема пристрою водогрійного котла:

1 -коллектори екранів; 3 - труби екранів топки; 4 - топка; 5 - конвективна поверхню нагріву

Конвективная поверхню 5 виконана з паралельно з'єднаних многопетлевих змійовиків, нижнього і верхнього колекторів. Газохід, в якому розташована конвективна поверхня, відділений від топки вертикальної перегородкою з вікном вгорі (внизу) для проходу газів.

За рахунок з'єднання колекторів вода послідовно проходить через екрани топки і гарячої виходить з конвективного поверхні.

Водогрійні котли призначені для отримання гарячої води з температурою від 95 до 150 0 С. За теплової потужності котли поділяються на котли малої потужності (до 10 Гкал / год), середньої (20 - 30 Гкал / год) і великий (понад 50 Гкал / год ).