Una caldaia a vapore è un dispositivo utilizzato nella vita di tutti i giorni e nell'industria. È progettato per trasformare l'acqua in vapore. Il vapore risultante viene successivamente utilizzato per riscaldare l'alloggiamento o ruotare le turbomacchine. Cosa sono le macchine a vapore e dove sono più richieste?

Una caldaia a vapore è una macchina per la produzione di vapore. In questo caso, il dispositivo può produrre 2 tipi di vapore: saturo e surriscaldato. Il vapore saturo ha una temperatura di 100ºC e una pressione di 100 kPa. Il vapore surriscaldato è caratterizzato da alta temperatura (fino a 500ºC) e alta pressione (oltre 26 MPa).

Nota: Il vapore saturo viene utilizzato nel riscaldamento di case private, surriscaldate - nell'industria e nell'energia. Trasferisce meglio il calore, quindi l'utilizzo di vapore surriscaldato aumenta l'efficienza dell'impianto.

Dove vengono utilizzate le caldaie a vapore?

1. IN sistema di riscaldamento- il vapore è un vettore energetico.
2. Nel settore energetico, i motori a vapore industriali (generatori di vapore) vengono utilizzati per generare elettricità.
3. Nell'industria, il vapore surriscaldato può essere utilizzato per convertire in movimento meccanico e spostare i veicoli.

Caldaie a vapore: ambito

Gli elettrodomestici a vapore vengono utilizzati come fonte di calore per il riscaldamento domestico. Riscaldano un contenitore d'acqua e guidano il vapore risultante nei tubi di riscaldamento. Spesso un tale sistema è dotato di un forno a carbone fisso o di una caldaia. Solitamente, Elettrodomestici per il riscaldamento con vapore si crea solo vapore saturo non surriscaldato.

Per le applicazioni industriali, il vapore è surriscaldato. Si continua a riscaldare dopo l'evaporazione per aumentare ulteriormente la temperatura. Tali installazioni richiedono un'esecuzione di alta qualità per prevenire l'esplosione del serbatoio del vapore.

Il vapore surriscaldato della caldaia può essere utilizzato per generare elettricità o movimento meccanico. Come succede? Dopo l'evaporazione, il vapore entra nella turbina a vapore. Qui il flusso di vapore fa ruotare l'albero. Questa rotazione viene ulteriormente trasformata in elettricità. È così che si ottiene l'energia elettrica nelle turbine delle centrali elettriche: quando l'albero delle turbomacchine ruota, viene generata una corrente elettrica.

Oltre l'istruzione corrente elettrica, la rotazione dell'albero può essere trasmessa direttamente al motore e alle ruote. Di conseguenza, il trasporto del vapore entra in movimento. Un noto esempio di locomotiva a vapore è una locomotiva a vapore. In esso, quando il carbone veniva bruciato, l'acqua veniva riscaldata, formata vapore saturo, che faceva ruotare l'albero motore e le ruote.

Il principio di funzionamento della caldaia a vapore

La fonte di calore per il riscaldamento dell'acqua in una caldaia a vapore può essere qualsiasi tipo di energia: solare, geotermica, elettrica, calore dalla combustione di combustibili solidi o gas. Il vapore risultante è un liquido di raffreddamento, trasferisce il calore di combustione del carburante nel luogo della sua applicazione.

IN vari disegni caldaie a vapore utilizzate schema generale scaldare l'acqua e trasformarla in vapore:

• L'acqua viene pulita e immessa nel serbatoio con l'ausilio di una pompa elettrica. Di norma, il serbatoio si trova nella parte superiore della caldaia.
• Dal serbatoio, l'acqua scorre lungo i tubi fino al collettore.
• Dal collettore l'acqua risale nuovamente verso l'alto attraverso la zona di riscaldamento (combustione del combustibile).
• All'interno del tubo dell'acqua si forma vapore che, sotto l'influenza della differenza di pressione tra il liquido e il gas, sale.
• Nella parte superiore, il vapore passa attraverso un separatore. Qui viene separato dall'acqua, i cui resti vengono restituiti alla vasca. Il vapore entra quindi nella linea del vapore.
• Se questa non è una semplice caldaia a vapore, ma un generatore di vapore, i suoi tubi passano di nuovo attraverso la zona di combustione e riscaldamento.

Dispositivo caldaia a vapore

Una caldaia a vapore è un contenitore all'interno del quale l'acqua riscaldata evapora e forma vapore. Di norma, questa è una pipa di varie dimensioni.

Oltre al tubo dell'acqua, le caldaie hanno una camera di combustione (al suo interno brucia il carburante). Il design del forno è determinato dal tipo di combustibile per il quale è progettata la caldaia. Se è carbone duro, legna da ardere, c'è una griglia sul fondo della camera di combustione. Ha carbone e legna da ardere. Dal basso, l'aria passa attraverso la griglia nella camera di combustione. Per una trazione efficace (movimento dell'aria e combustione del carburante), i focolari sono disposti nella parte superiore.

Se il vettore energetico è liquido o gassoso (olio combustibile, gas), nella camera di combustione viene introdotto un bruciatore. Per il movimento dell'aria fanno anche ingresso e uscita (griglia e camino).

Il gas caldo dalla combustione del carburante sale in un contenitore d'acqua. Riscalda l'acqua ed esce attraverso il camino. L'acqua riscaldata al punto di ebollizione inizia ad evaporare. Il vapore sale ed entra nei tubi. È così che avviene la circolazione naturale del vapore nell'impianto.

Classificazione delle caldaie a vapore

Le caldaie a vapore sono classificate secondo diversi criteri. A seconda del tipo di carburante su cui lavorano:

• gas;
• carbone;
• carburante;
• elettrico.

Intenzionalmente:

• domestico;
• industriale;
• energia;
• raccolta differenziata.

Per caratteristiche di progettazione:

• tubo del gas;
• tubo dell'acqua.

Diamo un'occhiata alla differenza tra il design delle macchine del tubo del gas e del tubo dell'acqua.

Caldaie a gas e a tubi d'acqua: differenze

Il recipiente di generazione del vapore è spesso un tubo o più tubi. L'acqua nei tubi viene riscaldata dai gas caldi formati durante la combustione del carburante. I dispositivi in ​​cui i gas salgono verso i tubi con l'acqua sono chiamati caldaie a tubi di gas. Lo schema dell'unità tubo gas è mostrato in figura.

Schema di una caldaia a tubi di gas: 1 - alimentazione di combustibile e acqua, 2 - camera di combustione, 3 e 4 - tubi di fuoco con gas caldo che va oltre il camino (posizioni 13 e 14 - camino), 5 - griglia tra i tubi, 6 - ingresso acqua , l'uscita è indicata dal numero 11 - la sua uscita, inoltre, all'uscita è presente un dispositivo per misurare la quantità di acqua (indicata dal numero 12), 7 - uscita vapore, la sua zona la formazione è indicata dal numero 10, 8 - separatore di vapore, 9 - superficie esterna un contenitore in cui circola l'acqua.

Esistono altri modelli in cui il gas si muove attraverso un tubo all'interno di un contenitore d'acqua. In tali dispositivi, i serbatoi d'acqua sono chiamati tamburi e i dispositivi stessi sono chiamati caldaie a vapore a tubi d'acqua. A seconda della posizione dei tamburi con l'acqua, le caldaie a tubi d'acqua sono classificate in orizzontali, verticali, radiali e combinazioni di diverse direzioni dei tubi. Nella figura è mostrato un diagramma del movimento dell'acqua attraverso una caldaia a tubi d'acqua.

Schema di una caldaia a tubi d'acqua: 1 - alimentazione del carburante, 2 - forno, 3 - tubi per il movimento dell'acqua; la direzione del suo movimento è indicata dai numeri 5,6 e 7, il luogo di ingresso dell'acqua è 13, il luogo di uscita dell'acqua è 11 e il luogo di scarico è 12, 4 è la zona in cui l'acqua inizia a girare in vapore, 19 è la zona dove c'è sia vapore che acqua, 18 - zona vapore, 8 - pareti divisorie che dirigono il movimento dell'acqua, 9 - camino e 10 - camino, 14 - uscita vapore attraverso il separatore 15, 16 - il superficie esterna del serbatoio dell'acqua (tamburo).

Caldaie a gas e a tubi d'acqua: confronto

Per confrontare le caldaie a gas e a tubi d'acqua, ecco alcuni fatti:

1. La dimensione dei tubi per acqua e vapore: per le caldaie a tubi di gas, i tubi sono più grandi, per le caldaie a tubi d'acqua, sono più piccoli.
2. La potenza di una caldaia a tubi di gas è limitata da una pressione di 1 MPa e da una capacità di generazione di calore fino a 360 kW. È connesso con grande taglia tubi. Possono generare una notevole quantità di vapore e alta pressione. Un aumento della pressione e della quantità di calore generata richiede un notevole ispessimento delle pareti. Il prezzo di una tale caldaia con pareti spesse sarà irragionevolmente alto, non economicamente redditizio.
3. La potenza di una caldaia a tubi d'acqua è superiore a quella di una caldaia a tubi di gas. Qui vengono utilizzati tubi di piccolo diametro. Pertanto, la pressione e la temperatura del vapore possono essere superiori a quelle delle unità a tubo del gas.

Nota: Le caldaie a tubi d'acqua sono più sicure, più potenti, producono alte temperature e consentono notevoli sovraccarichi. Questo dà loro un vantaggio rispetto alle unità a tubo del gas.

Elementi aggiuntivi dell'unità

Il design di una caldaia a vapore può includere non solo una camera di combustione e tubi (tamburi) per la circolazione di acqua e vapore. Inoltre, vengono utilizzati dispositivi che aumentano l'efficienza del sistema (aumentare la temperatura del vapore, la sua pressione, la quantità):

1. Surriscaldatore: aumenta la temperatura del vapore oltre i +100ºC. Questo, a sua volta, aumenta l'economia e l'efficienza della macchina. La temperatura del vapore surriscaldato può raggiungere i 500 ºC (è così che funzionano le caldaie a vapore nelle centrali nucleari). Il vapore viene inoltre riscaldato nei tubi in cui entra dopo l'evaporazione. Allo stesso tempo, può avere una propria camera di combustione o essere integrato in una comune caldaia a vapore. Strutturalmente si distinguono i surriscaldatori per convezione e per irraggiamento. Le strutture radianti riscaldano il vapore 2-3 volte di più rispetto a quelle di convezione.
2. Separatore di vapore: rimuove l'umidità dal vapore e lo rende asciutto. Ciò aumenta l'efficienza del dispositivo, la sua efficienza.
3. Un accumulatore di vapore è un dispositivo che preleva vapore dal sistema quando ce n'è molto, e lo aggiunge al sistema quando non è sufficiente, non è sufficiente.
4. Dispositivo per la preparazione dell'acqua - riduce la quantità di ossigeno disciolto nell'acqua (che previene la corrosione), rimuove i minerali disciolti nell'acqua (con reagenti chimici). Queste misure prevengono l'intasamento dei tubi con il calcare, che compromette il trasferimento di calore e crea le condizioni per la combustione dei tubi.

Inoltre, sono presenti valvole di scarico della condensa, riscaldatori d'aria e, naturalmente, un sistema di monitoraggio e controllo. Include un interruttore e un interruttore del bruciatore, regolatori automatici consumo di acqua, carburante.

Generatore di vapore: potente motore a vapore

Un generatore di vapore è una caldaia a vapore dotata di diversi dispositivi aggiuntivi. Il suo design include uno o più surriscaldatori intermedi, che aumentano la potenza del suo funzionamento di dozzine di volte. Dove vengono utilizzati i potenti motori a vapore?

I generatori di vapore sono utilizzati principalmente nelle centrali nucleari. Qui, con l'aiuto del vapore, l'energia del decadimento di un atomo viene convertita in elettricità. Descriviamo due metodi per riscaldare l'acqua e generare vapore in un reattore:

1. L'acqua lava il recipiente del reattore dall'esterno, mentre si riscalda e raffredda il reattore. Pertanto, la formazione di vapore avviene in un circuito separato (l'acqua viene riscaldata contro le pareti del reattore e trasferisce calore al circuito di evaporazione). In questo progetto viene utilizzato un generatore di vapore, che funge da scambiatore di calore.
2. I tubi per l'acqua di riscaldamento scorrono all'interno del reattore. Quando i tubi vengono immessi nel reattore, questo diventa una camera di combustione e il vapore viene trasferito direttamente al generatore elettrico. Questo progetto è chiamato reattore ad acqua bollente. Non è necessario un generatore di vapore.

Unità a vapore industriali - macchine potenti che forniscono elettricità alle persone. Unità domestiche - lavorano anche al servizio dell'uomo. Le caldaie a vapore consentono di riscaldare la casa ed eseguire vari lavori, oltre a fare la parte del leone energia elettrica per impianti metallurgici. Le caldaie a vapore sono la spina dorsale dell'industria.

Elemento di una caldaia fissa predisposta per la raccolta e la distribuzione ambiente di lavoro si chiama , che unisce un gruppo di canne collettore.

L'elemento della caldaia, destinato a raccogliere e distribuire il mezzo di lavoro, a separare il vapore dall'acqua, a purificare il vapore e ad immagazzinare l'acqua nella caldaia, è chiamato tamburellare.

Viene chiamato l'elemento della caldaia, progettato per trasferire calore al mezzo di lavoro o all'aria superficie riscaldante.

Viene chiamata la superficie riscaldante della caldaia, che riceve calore principalmente per irraggiamento superficie radiante.

Viene chiamata la superficie riscaldante della caldaia, che riceve calore principalmente per convezione superficie convettiva riscaldamento.

Viene chiamata la superficie riscaldante di una caldaia fissa, situata sulle pareti del forno e dei condotti del gas e proteggendoli dall'esposizione alle alte temperature schermo.

Viene chiamato un gruppo di tubi della superficie convettiva generatrice di vapore di una caldaia fissa, collegati da comuni collettori o tamburi pacco caldaia.

Viene chiamato il tubo della caldaia, attraverso il quale l'acqua di ricircolo entra nel collettore di distribuzione delle colonne montanti o del tamburo inferiore pluviale.

Viene chiamato il tubo della caldaia, attraverso il quale la miscela vapore-acqua viene scaricata dal collettore a schermo in un tamburo o in un ciclone esterno tubo di uscita dello schermo.

Viene chiamato un tubo non riscaldato, attraverso il quale il mezzo di lavoro viene trasferito da un elemento della superficie riscaldante all'altro tubo di bypass.

Viene chiamato il tubo attraverso il quale vengono soffiati o rimossi acqua e vapore dagli elementi delle superfici riscaldanti della caldaia tubo di spurgo.

Viene chiamato un dispositivo per aumentare la temperatura del vapore al di sopra della temperatura di saturazione corrispondente alla pressione nella caldaia surriscaldatore.

Viene chiamato un dispositivo riscaldato dai prodotti della combustione del combustibile e progettato per il riscaldamento o la vaporizzazione parziale dell'acqua che entra nella caldaia economizzatore.

Viene chiamato un dispositivo per riscaldare l'aria dai prodotti della combustione del combustibile prima di essere immessa nel forno della caldaia Riscaldatore d'aria.

Viene chiamato il dispositivo di una caldaia progettata per separare l'acqua dal vapore dispositivo di separazione.

Viene chiamato un dispositivo per abbassare la temperatura del vapore surriscaldato desurriscaldatore.

Vettore struttura in metallo, che percepisce il carico dalla massa della caldaia, tenendo conto dei carichi temporanei e speciali e fornisce la posizione relativa richiesta degli elementi della caldaia, è chiamato carcassa.

Viene chiamato un dispositivo caldaia progettato per la combustione di combustibili fossili, il raffreddamento parziale dei prodotti della combustione e la separazione delle ceneri focolare.

Viene chiamato il forno a caldaia progettato per bruciare combustibile organico grumoso solido in uno strato focolare a strati.

Viene chiamato il forno a caldaia a strati, in cui il caricamento del combustibile e la rimozione di scorie e ceneri è parzialmente meccanizzato forno semimeccanico.

Viene chiamato il forno a caldaia a strati, in cui viene caricato il combustibile e le scorie e le ceneri vengono rimosse manualmente percorso a mano.

Viene chiamato il forno a strati della caldaia, in cui il caricamento del combustibile e la rimozione di scorie e ceneri è completamente meccanizzato focolare meccanico.

Viene chiamato un forno a caldaia in cui viene bruciato combustibile polverizzato, liquido o gassoso in una torcia forno a camera.

Viene chiamato il forno a camera di una caldaia a circolazione multipla della miscela aria-combustibile, ottenuta da una forma speciale delle pareti del forno, dalla disposizione dei bruciatori e dal metodo di alimentazione del combustibile e dell'aria forno a vortice.

Il forno a camera della caldaia, in cui la maggior parte del combustibile viene bruciato in un combustibile rotante flusso d'aria, chiamata forno a ciclone.

Il forno della caldaia, in cui parte combustibile solido viene bruciato nello strato e vengono chiamate frazioni fini e gas combustibili - nel flusso d'aria sopra lo strato forno a cannello.

Viene chiamata la parte del forno della caldaia in cui avviene l'accensione e la combustione della maggior parte del combustibile Camera di combustione.

Viene chiamata la parte del forno della caldaia in cui il combustibile brucia e i prodotti della combustione vengono parzialmente raffreddati camera di raffreddamento.

Viene chiamato il restringimento locale della sezione trasversale del forno della caldaia spremere la fornace.

Si chiama la parte della fornace in cui avviene il riscaldamento, l'essiccazione del combustibile e talvolta la sua accensione e combustione preforno.

Viene chiamata la parte inferiore del forno a camera della caldaia, progettata per rimuovere le scorie solide imbuto freddo.

Viene chiamata la parte inferiore del forno della caldaia, formata da superfici o schermi orizzontali e leggermente inclinati parte inferiore.

Viene chiamato il canale destinato a dirigere i prodotti della combustione del combustibile e posizionare le superfici riscaldanti della caldaia canna fumaria.

Viene denominata la parte inferiore della canna fumaria della caldaia, destinata a raccogliere le ceneri in caduta dal flusso dei prodotti della combustione cestino della cenere.

Viene chiamato il bunker per la raccolta delle scorie solide, situato sotto l'imbuto freddo di una caldaia fissa bidone delle scorie.

Viene chiamato un dispositivo per la raccolta e la rimozione delle scorie fuse, situato sotto il focolare di una caldaia fissa bagno di scorie.

Il dispositivo delle caldaie a vapore

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Informazioni generali su rubinetti e caldaie

Il dispositivo delle caldaie a vapore

Le caldaie a vapore sono installate esclusivamente su gru tipo verticale con tubi di fumo o caldaia. In base alle prestazioni, queste caldaie possono essere classificate come caldaie bassa potenza. Sulla fig. 6 mostra una caldaia a vapore verticale con tubi antincendio, montata su una gru PK-TsUMZ-15.

Riso. 6. Caldaia con tubi antincendio della gru PK-TsUMZ-15:
A - fornace; B - spazio d'acqua; B - spazio vapore; Passaggi tra tubi espansi a G; D - foro per vite; E - fumogeno; 1 - foglio del focolare; g - griglia di cottura; 3 - anello di fango; 4 - guscio esterno; 5 - griglia antifumo; 6 - tubi antincendio; 7 - porta shurovochny; S - foglio riflettente; 9 - griglia; 10 - portello a filo; 11 - tombino; 12 - muratura della caldaia; 13 - cenere; 14 - cattura scintille; 15 - guscio del foro di perforazione; 16 - dispositivo di soffiaggio; 17 - spina di controllo; 18 - leva comando griglia; 19 - zampa della caldaia

Le caldaie di un tipo simile, con solo dati e dimensioni diversi, sono installate su gru PK-6.

Le parti principali di questa caldaia sono: un forno in cui viene bruciato il combustibile; la parte cilindrica della caldaia, formando intercapedini di acqua e vapore, dove l'acqua evapora trasformandosi in vapore; camera di fumo, dove vengono diretti i gas dei tubi di fuoco e da cui escono attraverso il camino nell'atmosfera.

Il forno a caldaia è formato da una lamiera del forno arrotolata in un tamburo cilindrico e una griglia antincendio. La lamiera del forno e la griglia del fuoco sono realizzate in lamiera d'acciaio del forno 15K.

La griglia del fuoco è realizzata per stampaggio ed è un disco con i bordi piegati verso il basso, collegato alla lamiera del forno.

La parte cilindrica della caldaia è formata da una lamiera della caldaia in acciaio 20K arrotolata in un tamburo. I bordi dei fusti cilindrici, delle griglie e degli elementi della caldaia sono uniti tra loro in un giunto saldato.

Riso. 7. Sportello di lavaggio

Il tamburo della parte cilindrica della caldaia ha un diametro leggermente maggiore del forno, grazie al quale il forno, entrando nel tamburo, forma la parte inferiore dello spazio idrico.

In basso, tra il tamburo cilindrico della caldaia e la fornace, vi è un anello di fango in S. 3 sezione rettangolare; le estremità dell'anello sono saldate di testa. Attraverso tale anello, la parte cilindrica della caldaia è collegata da un camino; la caldaia è montata su un telaio girevole per gru e rinforzata con zampe.

Il combustibile viene gettato nella fornace sulla griglia attraverso un foro nella lamiera esterna della parte inferiore della caldaia e nella lamiera della fornace stessa. I bordi di questi fori sono piegati e saldati alla giunzione, formando un foro per la vite. All'esterno è chiuso da una massiccia porta in ghisa.

Un foglio riflettente fissato su rack all'interno dell'anta del cassetto serve a proteggerlo dal riscaldamento eccessivo.
Per il lavaggio e la pulizia della caldaia, nella lamiera esterna sono ricavate due file di portelli a filo, la cui disposizione è mostrata in fig. 7.

La prima fila di portelli si trova sopra l'anello di fango e serve a pulire lo spazio d'acqua dallo sporco e dai fanghi che si depositano sull'anello, la seconda fila si trova a livello della griglia di cottura e serve a sciacquare e pulire la sua superficie.

Per facilitare la pulizia della caldaia, la riparazione e l'ispezione della sua parte interna, sul lato del forno opposto al foro di cottura, è posizionato un boccaporto (Fig. 8) di dimensioni 300 X 400 mm leggermente al di sopra del livello di la griglia del fuoco.

Riso. 8. Botola:
1 - lamiera esterna della caldaia; 2 - anello di rinforzo del tombino; 3 - guarnizione; 4 - tombino; 5 tornanti; 6 - staffa del portello

Nelle aperture del fuoco e delle griglie da fumo sono fissate le estremità dei tubi del fuoco (Fig. 9); un tappo di controllo è posizionato in uno dei tubi, la cui lega si scioglie quando il livello dell'acqua scende al di sotto del livello consentito. I tubi di fumo aumentano la superficie di riscaldamento. Come più tubi, più superficie totale riscaldamento e più vapore darà la caldaia. Nella caldaia considerata della gru PK-TsUMZ-15 ci sono 122 tubi antincendio.

Per facilitare l'accesso ai tubi del fuoco posti nella parte centrale della caldaia, questi sono posti sotto forma di quattro fasci separati l'uno dall'altro da due passaggi espansi tra loro perpendicolari.

La distanza tra i centri di due tubi adiacenti è chiamata passo dei tubi, e il corpo del reticolo tra i due fori per i tubi è chiamato ponticello, o ponte.

I ponti, specialmente nella griglia di cottura, a causa dei grandi effetti della temperatura, sono il punto più vulnerabile, in cui compaiono più spesso le crepe. Pertanto, le condizioni dei ponti devono essere attentamente monitorate durante il funzionamento della caldaia e durante le riparazioni non devono essere ridotte le loro dimensioni.
L'estremità superiore dei tubi è svasata a un diametro maggiore e quella inferiore, al contrario, si arrotola fino a un diametro inferiore, per cui, durante la sostituzione o la riparazione, vengono rimossi abbastanza facilmente verso l'alto anche se c'è un piccolo strato di squame sulla loro superficie. Le estremità inferiori dei tubi di diametro ridotto, inoltre, possono essere fissate nella griglia fuoco mediante anelli distanziatori in rame ricotto [rosso. Tali anelli non solo sigillano i giunti, ma proteggono anche i bordi dell'apertura della griglia da eventuali danni.

L'estremità inferiore dei tubi da fumo è posta nell'apertura della griglia del fuoco in modo tale che sporga di 8 mm verso il fuoco; dopo aver impostato il tubo, l'estremità sporgente di esso viene spenta e scottata a colpo sicuro.

Anche le estremità superiori dei tubi di fuoco sporgono oltre la griglia di 10-15 mm; sono sigillati con svasatura dall'interno. Nella parte superiore della caldaia è presente una camera da fumo realizzata in lamiera d'acciaio di spessore 4-5 mm. Per facilitare l'accesso alla griglia e ai tubi da fumo (per la pulizia), la parte cilindrica della camera da fumo è dotata di boccaporti o di un coperchio staccabile.

Installato nella parte inferiore del forno grattugiare su cui giace uno strato di combustibile in fiamme.

Riso. 9. Tubo fumo: 1 - tubo; 2 - anello di guarnizione in rame; 3 - spina di controllo

La griglia è costituita da piastre grigliate separate, nel cui corpo sono ricavate delle fessure per il passaggio dell'aria. È installato in modo che lo strato di combustibile in fiamme si trovi leggermente al di sopra del livello dell'anello di fango. Ciò consente di evitare un eccessivo surriscaldamento della lamiera del forno in caso di accumulo di uno strato di fango sull'anello di fango. La portata d'aria e l'intensità della combustione del combustibile dipendono dalle dimensioni dell'area aperta (somma di tutte le fessure della griglia) della griglia. Di solito nella griglia delle caldaie a gru zhi-area totale grate.

Le piastre separate della griglia sono rese mobili, ruotano su perni orizzontali. Ciò semplifica la pulizia della griglia dalle scorie. Con l'aiuto di leve, tali piastre assumono una posizione inclinata, di conseguenza, lo strato di scorie viene allentato, incrinato e scaricato nel cassetto della cenere.

Per aumentare il tiraggio nella camera di fumo della caldaia, è installato un sifone: un tubo anulare con fori in cui viene fornito vapore, se necessario. Inoltre viene utilizzato un dispositivo di soffiaggio, che ha la forma di un corno sagomato con tre ugelli rivolti verso l'alto. Il vapore scaricato nella macchina a vapore viene inviato a questo dispositivo e, uscendo attraverso gli ugelli, forma un flusso a ventaglio lungo il camino, creando al suo interno un ulteriore vuoto, per cui aumenta l'afflusso di aria che passa attraverso la griglia .

Per ridurre le perdite di calore, la superficie cilindrica della caldaia è ricoperta (rivestita) con uno strato (30-40 mm) di massa di amianto-argilla dall'esterno.

La massa laterizia sulla superficie della caldaia può essere applicata a caldo nel modo seguente. Nella caldaia, la pressione del vapore viene portata a 3-4 kg/cm2, quindi viene applicato uno strato di amianto liquido sulla superficie della caldaia e, mentre si asciuga, viene applicato uno strato di massa di amianto-argilla. La muratura della caldaia può essere eseguita anche a freddo, in questo caso, dopo la muratura, la caldaia viene immediatamente rivestita con un ferro da tetto e tenuta immobile per almeno un giorno.

L'uniformità dello spessore dello strato di rivestimento ed il rinforzo del rivestimento si ottengono posizionando sulla caldaia più cosiddetti anelli faro, distanziati dalla parte cilindrica della caldaia per lo spessore dello strato di rivestimento. L'involucro esterno della caldaia è premuto contro questi anelli del faro con cinghie speciali.

Su un certo numero di gru, comprese le gru con una capacità di sollevamento di 7,5 tonnellate dell'impianto intitolato. Rivolta di gennaio, sono state installate caldaie con tubi bollenti.

Una caldaia con tubi di ebollizione (Fig. 10) è costituita da un tamburo verticale esterno chiuso dall'alto con un coperchio stampato. All'interno del tamburo c'è un tubo di fiamma, la cui parte superiore si restringe gradualmente e si trasforma in un tubo di fuoco. Per proteggere il tamburo dalla rapida combustione con dentro viene inserito un tubo di sicurezza che forma uno spazio anulare del gas. All'interno del tubo di sicurezza è posizionato un surriscaldatore a forma di serpentino tubolare a due ranghi.

Per aumentare la superficie di riscaldamento, due coppie di tubi della caldaia vengono saldati nel tubo della fiamma, posizionati parallelamente l'uno all'altro. Nella parte inferiore, il tubo di fiamma è collegato al tamburo esterno da un anello di fango.

Un guscio tondo saldato al tamburo esterno e al tubo di fiamma forma un foro per la vite, chiuso da una porta in ghisa con una lastra riflettente.

La caldaia è installata e fissata al telaio della gru per mezzo di un anello di fango portante, in cui è montato un contrappeso in ghisa, che è allo stesso tempo il cassetto cenere della caldaia; su questo contrappeso vengono posate delle griglie, che formano una griglia.

Per eliminare il surriscaldamento delle pareti nella zona dell'anello di fango, sulla griglia è stato posato un rivestimento in chamotte.

È stato praticato un foro speciale per l'ispezione e la riparazione della caldaia e sono stati installati portelli di ispezione contro ciascuna delle tubazioni della caldaia. In prossimità dell'anello di fango sono presenti tre piccoli portelli di lavaggio per la pulizia e la rimozione dei fanghi dal fondo della caldaia.

La parte inferiore del tubo di fiamma e la griglia formano il forno della caldaia.

Lo spazio tra il tubo di fiamma e il tamburo esterno, così come la parte interna dei tubi della caldaia, è il volume dell'acqua e lo spazio tra il tamburo esterno e il tubo di fuoco è lo spazio del vapore.

Riso. 10. Caldaia a vapore verticale con tubi di caldaia:
1 - tamburo esterno; 2 - tubo di fiamma; 3 - anello di fango; 4 - tubo bollente; 5 - batteria del surriscaldatore; 6 - tubo di campionamento del vapore; 7 - tubo di fumo; 8 - camino; 9 - tubo di sicurezza; 10 - porta del tour; 11 - rivestimento; 12- griglia; 13 - piatto di cenere del peso di deflessione; 14 - anello di supporto

Nel collo del tubo di fiamma sono installati due tappi di controllo, che danno un segnale nel caso in cui il livello dell'acqua scenda al di sotto del limite consentito.
Un tubo è posizionato all'interno dello spazio del vapore, attraverso il quale il vapore entra nel parte superiore serpentina del surriscaldatore e, attraversandola, entra nella linea di alimentazione del vapore.

L'attività principale del gruppo di società KANEX è la produzione e la fornitura di pezzi di ricambio per caldaie a vapore di centrali termiche e altre apparecchiature e condutture per caldaie ausiliarie. I principali siti di produzione della holding sono lo stabilimento di Shchekino di apparecchiature e tubazioni ausiliarie per caldaie, la Kyshtym Machine-Building Association e l'impresa Ozerskkhimprom.

Le caldaie a vapore sono progettate per funzionare come parte di unità di potenza di centrali termiche e centrali termiche. La vita utile delle caldaie a vapore è limitata dalla risorsa calcolata ed è determinata dalle condizioni operative dell'apparecchiatura. Durante il funzionamento delle apparecchiature delle centrali termiche, è necessario sostituire periodicamente singoli blocchi e unità di caldaie. Questa è una situazione normale anche per apparecchiature di altissima qualità, perché nodi diversi può avere termine diverso sfruttamento per ragioni oggettive. Soprattutto per questi casi, le imprese della nostra azienda producono pezzi di ricambio e componenti per la riparazione di caldaie e offrono varie opzioni ammodernamento delle apparecchiature della caldaia.

Tipi di componenti forniti per caldaie a vapore:

1. Telaio caldaia.

Il telaio dell'unità caldaia è una struttura metallica che riceve il carico dal tamburo, dalle superfici riscaldanti, dal rivestimento, dalle piattaforme e dalle scale e da altri elementi dell'unità caldaia e lo trasferisce alla fondazione o alle strutture edilizie dell'edificio. Il telaio di un moderno gruppo caldaia ad alta capacità ha una struttura complessa ed è composto da colonne verticali collegandoli con capriate orizzontali, travi e tiranti diagonali. La sommità delle colonne è collegata da una trave di sostegno (spina dorsale) e da un soffitto. Quasi tutti gli elementi del telaio: colonne, capriate, travi e tiranti sono collegati mediante saldatura, che garantisce la stabilità e la resistenza del telaio. Solo travi che possono, durante la dilatazione termica o la flessione, creare notevoli sollecitazioni aggiuntive nelle colonne, poggiare liberamente sul telaio e sono imbullonate attraverso fori ovali.

2. Tamburo della caldaia.

In una caldaia con naturale o circolazione forzata la generazione di vapore avviene nel tamburo, che è vaso cilindrico con un diametro fino a 1,8 m con uno spessore della parete fino a 100 mm o più e una lunghezza fino a 30 m Attaccato al tamburo un gran numero di tubi di sollevamento e abbassamento del circuito di circolazione, viene fornita acqua di alimentazione e collegato un surriscaldatore. Il tamburo è montato sul telaio della caldaia mediante cuscinetti a rulli, che garantiscono la libera espansione del tamburo quando riscaldato. I dispositivi di separazione del vapore sono posti all'interno del tamburo.

3. Tubi dell'acqua.

Sono utilizzati per fornire acqua ai tubi dello schermo del forno dal tamburo della caldaia. Per la produzione di canali sotterranei vengono utilizzati principalmente tubi di acciaio di grado 20 con un diametro di 83-159 mm.

4. Schermi del forno.

Sono gli elementi costitutivi della camera di combustione. Gli schermi dei forni hanno allo stesso tempo un duplice scopo: fungono da superfici di chiusura e da superfici riscaldanti. Gli schermi delle caldaie sono generalmente realizzati tubi lisci collegati mediante saldatura. Oltre al fatto che gli schermi percepiscono il calore dal forno, proteggono il rivestimento delle pareti del forno dall'influenza distruttiva. alta temperatura e esposizione chimica scorie liquide. La temperatura della muratura dietro i tubi dello schermo nelle moderne caldaie non supera i 500 ⁰С, il che rende più facile murare la muratura e aumentarne la durata. Tubi schermanti delle moderne caldaie ad alta pressione con circolazione naturale hanno un diametro esterno di 60 mm, per caldaie a media pressione - 83 mm, la distanza tra i tubi è rispettivamente di 4 e 19 mm. Le estremità dei tubi dello schermo sono saldate ai raccordi collettori orizzontali sezione rotonda realizzati con tubi a pareti spesse, o direttamente al collettore.

5. Surriscaldatore a soffitto.

Fa parte del design della caldaia. Appartiene alle superfici di riscaldamento radiativo, che percepiscono il calore dei gas, dovuto principalmente all'irraggiamento. È realizzato con tubi di acciaio con un diametro di 32-60 mm e uno spessore della parete di 4-6 mm.

La parte radiativa del surriscaldatore, situata sulle pareti e sul soffitto della camera di combustione, percepisce il calore radiante e differisce poco nel design dagli schermi: è costituita da tubi saldati a collettori rotondi. In ogni pannello della parte radiante del surriscaldatore, il vapore si muove attraverso i tubi prima dall'alto verso il basso, quindi attraverso il collettore inferiore entra in altri tubi, attraverso i quali viene diretto verso l'alto. In diversi punti lungo l'altezza dei tubi sono installati supporti di guida, fissati alle travi del telaio; questi elementi di fissaggio non impediscono il movimento verticale dei tubi al variare della loro temperatura. Anche il fissaggio dei tubi del soffitto orizzontali non deve interferire con il loro allungamento termico. Questi tubi sono sospesi su aste soffitto telaio.

6. Scudo riscaldatore a vapore.

Si tratta di un dispositivo progettato per riscaldare il vapore ad una temperatura superiore alla saturazione grazie all'assorbimento di calore radiante dalla camera di combustione. Strutturalmente, il blocco ShPP è realizzato sotto forma di pacchetti a più file (schermi) realizzati con tubi di acciaio piegati (diametro del tubo 32-38 mm), combinati con una camera di ingresso e uscita.

La parte semiradiante del surriscaldatore (schermo), posta nella parte superiore del forno e nella canna fumaria orizzontale, percepisce sia il calore radiante per irraggiamento, sia il calore ceduto per convezione.

7. Surriscaldatore convettivo.

Questo dispositivo è progettato per surriscaldare il vapore fino a temperatura richiesta dovuto alla percezione del calore convettivo dalla camera di combustione. Strutturalmente, il blocco del cambio è un sistema di tubi in acciaio (bobine) combinati in una camera di ingresso e di uscita. Il cambio è uno dei componenti più critici della caldaia e funziona in condizioni gravose condizioni di temperatura. A seconda dei parametri di uscita del vapore surriscaldato, il cambio è realizzato in acciaio legato o altolegato.

La parte convettiva del surriscaldatore si trova nella canna fumaria orizzontale e nel vano convettivo. Nelle caldaie a media pressione, in cui solo il 20% del calore totale viene speso per il surriscaldamento del vapore, l'intero surriscaldatore si trova in una canna fumaria orizzontale.

8. Microblocchi.

Appartengono alla parte convettiva della caldaia e servono a surriscaldare il vapore alla temperatura richiesta per la percezione del calore convettivo dalla camera di combustione. Strutturalmente, i microblocchi sono un sistema di bobine in acciaio combinate con una camera di ingresso e di uscita. Di solito, per la produzione di microblocchi vengono utilizzati tubi di acciaio 12Kh1MF, 12Kh18N12T.

9. Caldaie monouso NRCH, SRCH, VRCH.

Nelle caldaie a passaggio singolo, è consuetudine distinguere negli schermi le parti di radiazione inferiore (LRCh), centrale (MSF) e superiore (VRCh). Per la produzione di schermi per caldaie a passaggio singolo, vengono solitamente utilizzati tubi con un diametro esterno di 32, 38 e 42 mm. Vengono utilizzati sia pannelli con tubi verticali dritti che pannelli multi-loop. I pannelli tubolari a passaggio singolo e multipassaggio sono ampiamente utilizzati nelle moderne caldaie a passaggio singolo. La parte inferiore di irraggiamento (LRH), situata nella zona del nucleo della torcia, dove bisogna prestare particolare attenzione al riscaldamento irregolare dei singoli tubi, è realizzata con pannelli a passaggio singolo. Livelli superiori gli schermi (SCR, TRC) hanno pannelli multivia.

10. Economizzatore d'acqua.

Questo è un elemento della caldaia progettato per il preriscaldamento dell'acqua della caldaia utilizzando il calore in uscita Gas di scarico. WEC è costruzione a blocchi, costituito da file di pacchi batteria, camere di ingresso e uscita. Gli economizzatori d'acqua di tipo bollente sono utilizzati nelle moderne caldaie, in cui l'acqua non solo viene portata al punto di ebollizione, ma anche parzialmente convertita in vapore saturo. Gli economizzatori sono realizzati sotto forma di pacchetti di tubi installati nell'albero convettivo dell'unità caldaia lungo i gas di scarico dietro il surriscaldatore convettivo. I pacchi sono costituiti da serpentine ricavate da tubi con diametro esterno da 25 a 42 mm, saldati ai raccordi o direttamente al collettore.

11. Riscaldatore ad aria.

Questo dispositivo è progettato per preriscaldare l'aria fornita al forno della caldaia per aumentare l'efficienza della combustione del carburante e, di conseguenza, aumentare l'efficienza della caldaia. Nelle caldaie funzionanti a combustibile polverizzato, l'essiccazione viene effettuata anche con aria calda proveniente dal VZP. I riscaldatori ad aria si dividono in due tipi: recuperativi (tubolari) e rigenerativi (rotanti).

11.1. Riscaldatore ad aria tubolare.

Il riscaldatore ad aria tubolare è costituito da singoli elementi (cubi), in cui tubi verticali in acciaio rettilinei 51×1,5 o 40×1,5 mm, disposti a scacchiera, sono saldati alle loro estremità a piastre tubiere orizzontali. I gas di scarico si muovono all'interno dei tubi e l'aria passa tra i tubi in direzione orizzontale. Di solito, diverse colonne di un riscaldatore d'aria sono installate lungo la larghezza dell'unità caldaia e diversi cubi verticalmente. Da un cubo all'altro, l'aria passa attraverso i condotti di bypass. Per risarcimento dilatazione termica il riscaldatore d'aria, è installato un compensatore dell'obiettivo esterno, saldato in basso al cubo superiore e in alto al telaio della guaina. Nei riscaldatori ad aria con un'altezza superiore a 3 m, sono installati compensatori laterali aggiuntivi tra le piastre tubiere superiori e le pareti esterne dell'albero di convezione.

11.2. Riscaldatore ad aria rigenerativo.

Le moderne caldaie sono dotate di due o di più dispositivi di un riscaldatore d'aria rigenerativo con un diametro di 6,8 o 9,8 m, collegati in parallelo. Ogni apparato di un riscaldatore d'aria rigenerativo è costituito da: un alloggiamento, un rotore cilindrico, che ruota lentamente attorno ad un asse verticale di tubi dell'aria e del gas, fornendo e scaricando aria e gas di scarico.

Le piastre verticali in acciaio poste nel rotore, durante la rotazione del rotore, vengono riscaldate alternativamente dal flusso dei fumi che passano tra di loro, quindi raffreddate nel flusso d'aria e cedendo all'aria il calore precedentemente ricevuto. Il rotore è composto da un largo numero sezioni a cuneo contenenti piastre verticali fissate con telaio. La forma delle piastre garantisce la formazione di intercapedini tra loro per il passaggio alternato dei fumi e dell'aria. Il motore elettrico aziona il rotore attraverso un riduttore e una lanterna, che è costituita da rulli verticali (perni) situati attorno alla circonferenza del rotore. Un tale impegno della lanterna, pur non essendo rigido, può funzionare in modo affidabile se ci sono alcune imprecisioni nella fabbricazione del rotore. Per impedire il deflusso dell'aria nei fumi, il dispositivo è dotato di una tenuta periferica anulare, di una tenuta interna anulare attorno all'albero verticale e di tenute radiali tra le scatole del gas e dell'aria. Tutte queste guarnizioni sono installate sia in alto che in basso parti inferiori rotore.

12. Unità di condensazione.

Le caldaie a condensazione funzionano secondo un principio noto da oltre cento anni. Uso efficace di questo metodo è iniziato abbastanza di recente. È diventato possibile utilizzare leghe che non sono soggette a corrosione nella produzione di caldaie per riscaldamento, nonché utilizzare varie marche di acciaio inossidabile.

Il ventilatore è installato davanti al bruciatore, che aspira il gas dal gasdotto, lo miscela con l'aria e invia la miscela di combustibile funzionante al bruciatore. I gas di scarico vengono rimossi attraverso camini coassiali "tubo in tubo", che sono realizzati in plastica resistente al calore. La pompa comandata dall'automazione ottimizza la potenza dell'impianto di riscaldamento, risparmia energia elettrica e riduce la rumorosità del liquido di raffreddamento che circola nell'impianto di riscaldamento.

13. Tubi del vapore.

Sono elementi tubolari che lavorano sotto pressione. Sono realizzati con tubi con un diametro di 108-133 mm. Il tipo di acciaio utilizzato e lo spessore della parete del tubo dipendono dai parametri in base ai quali il tubo opera. Di solito, per la produzione di tubi di bypass del vapore, vengono utilizzati tipi di acciaio: 20, 12XMF, 12X1MF, 15GS e simili.

14. Collezionisti.

Questi elementi della caldaia, destinati alla raccolta o alla distribuzione del mezzo di lavoro, sono una struttura cilindrica saldata a pareti spesse in acciaio e uniscono un gruppo di tubi. In base al loro scopo, i collettori sono suddivisi in collettori di vapore, acqua, surriscaldatori e collettori di piccolo diametro, utilizzati, di regola, per gli economizzatori. I collettori sono realizzati con tubi di acciaio: 20, 15GS, 15XM, 12X1MF, 15X1M1F.

15. Desurriscaldatori.

Sono sistemi di scambio termico progettati per abbassare la temperatura del vapore surriscaldato in un gruppo caldaia o davanti ad una turbina.

I desurriscaldatori sono generalmente installati in un collettore intermedio. A seconda della posizione dei desurriscaldatori nella caldaia e del tipo di scambio termico in essa effettuato, si distinguono i desurriscaldatori irraggiamento, irraggiamento convettivo, schermo e convettivo. Tutti i desurriscaldatori, a seconda del principio del raffreddamento a vapore, sono suddivisi in superficie e iniezione.

I desurriscaldatori di superficie utilizzano il raffreddamento a vapore rimuovendo il calore dal vapore nutrire l'acqua, che viene fatto passare attraverso i tubi dello scambiatore di calore.

I desurriscaldatori a iniezione utilizzano il raffreddamento a vapore rimuovendo il calore dal vapore con l'acqua di alimentazione, che viene iniettata direttamente nell'apparato.

16. Bloccare i bruciatori automatizzati.

Sono caratterizzati da un'ampia gamma di potenza termica - 10 ... 20000 kW e sono progettati per funzionare con gas naturale e liquefatto, combustibili liquidi leggeri e olio combustibile. I bruciatori combinati bruciano sia combustibili gassosi che liquidi.

Il bruciatore è destinato alla combustione naturale e gas liquefatto ed è dotato dei seguenti raccordi: rubinetto a sfera per alimentazione gas; pressostato gas; multiblocco multifunzionale a gas, che ha un filtro (trappola per lo sporco), due valvole magnetiche, regolatore di pressione del gas. Attraverso il canale di collegamento, il gas entra nel tubo della fiamma.

17. Scappatoie dei bruciatori.

Sono un componente strutturale delle pareti dei blocchi del forno. Svolgono il ruolo di una struttura per posizionare il dispositivo bruciatore della caldaia.

18. Set di caldaie.

Le serrande antifumo (cancelli) sono installate nei condotti del gas dietro ogni caldaia, con l'aiuto del quale viene regolato il tiraggio. I boccaporti e i tombini vengono utilizzati per l'ispezione, la riparazione o la pulizia delle superfici riscaldanti esterne ed interne. Le valvole esplosive sono installate nella parte superiore del forno o nella canna fumaria delle caldaie funzionanti con combustibili gassosi o liquidi, che servono a proteggere il rivestimento del forno e della caldaia dalla distruzione durante un'esplosione.

Contatti:

Un impianto caldaia (locale caldaia) è una struttura in cui il fluido di lavoro (vettore di calore) (solitamente acqua) viene riscaldato per un sistema di riscaldamento o fornitura di vapore, situato in una locale tecnico. I locali caldaie sono collegati alle utenze per mezzo di una conduttura di riscaldamento e/o di tubazioni del vapore. Il dispositivo principale del locale caldaia è una caldaia a vapore, a tubi di fuoco e / o ad acqua calda. Le caldaie sono utilizzate per la fornitura centralizzata di calore e vapore o per la fornitura di calore locale degli edifici.

L'impianto delle caldaie è un complesso di dispositivi ubicati in appositi locali che servono a convertire l'energia chimica del combustibile energia termica coppia o acqua calda. I suoi elementi principali sono una caldaia, un dispositivo di combustione (forno), dispositivi di alimentazione e tiraggio. In generale, un impianto di caldaie è una combinazione di una caldaia (caldaie) e apparecchiature, inclusi i seguenti dispositivi: alimentazione e combustione del combustibile; depurazione, trattamento chimico e disaerazione dell'acqua; scambiatori di calore per vari scopi; pompe dell'acqua di sorgente (grezza), pompe di rete o di circolazione - per la circolazione dell'acqua nel sistema di alimentazione del calore, pompe di reintegro - per compensare l'acqua consumata dal consumatore e le perdite nelle reti, pompe di alimentazione per la fornitura di acqua alle caldaie a vapore, ricircolo ( miscelazione); serbatoi di condensazione nutrienti, serbatoi di accumulo di acqua calda; soffiare i ventilatori e il percorso dell'aria; aspirafumi, percorso del gas e canna fumaria; dispositivi di ventilazione; sistemi regolazione automatica e sicurezza della combustione del carburante; scudo termico o pannello di controllo.

La caldaia è dispositivo di scambio termico, in cui il calore dei prodotti caldi della combustione del combustibile viene ceduto all'acqua. Di conseguenza, nelle caldaie a vapore, l'acqua viene convertita in vapore e nelle caldaie ad acqua calda viene riscaldata alla temperatura richiesta.

Il dispositivo di combustione serve per bruciare combustibile e convertire la sua energia chimica in calore di gas riscaldati.

I dispositivi di alimentazione (pompe, iniettori) sono progettati per fornire acqua alla caldaia.

Il dispositivo di tiraggio è costituito da ventilatori, un sistema di condotti del gas, aspiratori di fumo e un camino, con l'aiuto del quale viene fornita la quantità d'aria richiesta al forno e il movimento dei prodotti della combustione attraverso i condotti della caldaia, nonché la loro rimozione nell'atmosfera. I prodotti della combustione, muovendosi lungo i condotti del gas ea contatto con la superficie riscaldante, trasferiscono calore all'acqua.

Per garantire un funzionamento più economico, i moderni impianti di caldaie hanno elementi ausiliari: economizzatore d'acqua e riscaldatore d'aria, rispettivamente, per il riscaldamento dell'acqua e dell'aria; dispositivi per l'alimentazione del combustibile e la rimozione delle ceneri, per la pulizia dei fumi e dell'acqua di alimentazione; dispositivi di controllo termico e apparecchiature di automazione che garantiscono il normale e operazione liscia tutte le parti del locale caldaia.

A seconda dell'uso del loro calore, le caldaie si dividono in energia, riscaldamento e produzione e riscaldamento.

Le caldaie elettriche forniscono vapore centrali a vapore generazione di elettricità e di solito fanno parte di un complesso di centrali elettriche. Le caldaie per il riscaldamento e la produzione si trovano nelle imprese industriali e forniscono calore ai sistemi di riscaldamento e ventilazione, all'approvvigionamento di acqua calda degli edifici e processi tecnologici produzione. Le caldaie di riscaldamento risolvono gli stessi compiti, ma servono abitazioni e edifici pubblici. Sono divisi in separati, interbloccati, ad es. adiacenti ad altri edifici e incorporati in edifici. Di recente, sempre più spesso si costruiscono centrali termiche autonome e ampliate con l'aspettativa di servire un gruppo di edifici, un quartiere residenziale, un microdistretto.

L'installazione di centrali termiche in edifici residenziali e pubblici è attualmente consentita solo previa adeguata giustificazione e coordinamento con le autorità di vigilanza sanitaria.

Le caldaie a bassa potenza (singole e di piccoli gruppi) sono generalmente costituite da caldaie, pompe di circolazione e di reintegro e dispositivi di tiraggio. A seconda di questa attrezzatura, vengono principalmente determinate le dimensioni del locale caldaia.

2. Classificazione degli impianti di caldaie

Gli impianti di caldaie, a seconda della natura dei consumatori, si dividono in energia, produzione e riscaldamento e riscaldamento. A seconda del tipo di termovettore ottenuto, si dividono in vapore (per la produzione di vapore) e acqua calda (per la produzione di acqua calda).

Gli impianti di caldaie elettriche producono vapore per turbine a vapore presso centrali termoelettriche. Tali locali caldaie sono dotati, di regola, di ampi e media potenza, che producono vapore con parametri maggiorati.

Gli impianti di caldaie per riscaldamento industriale (solitamente vapore) producono vapore non solo per il fabbisogno industriale, ma anche per il riscaldamento, la ventilazione e la fornitura di acqua calda.

Gli impianti di riscaldamento (principalmente acqua-riscaldamento, ma possono anche essere a vapore) sono progettati per servire gli impianti di riscaldamento di locali industriali e residenziali.

A seconda dell'entità della fornitura di calore, le caldaie di riscaldamento sono locali (individuali), di gruppo e di distretto.

Le caldaie locali sono generalmente dotate di caldaie ad acqua calda con riscaldamento dell'acqua fino a una temperatura non superiore a 115 ° C o caldaie a vapore con una pressione di esercizio fino a 70 kPa. Tali caldaie sono progettate per fornire calore a uno o più edifici.

Gli impianti di caldaie di gruppo forniscono calore a gruppi di edifici, aree residenziali o piccoli quartieri. Sono dotati sia di caldaie a vapore che ad acqua calda di maggiore potenza termica rispetto alle caldaie per caldaie locali. Queste caldaie si trovano solitamente in edifici separati appositamente costruiti.

Le caldaie per teleriscaldamento sono utilizzate per fornire calore a grandi aree residenziali: sono dotate di caldaie ad acqua calda o vapore relativamente potenti.

Riso. uno.

Riso. 2.

Riso. 3.

Riso. 4.

È consuetudine mostrare condizionatamente i singoli elementi dello schema elettrico dell'impianto della caldaia sotto forma di rettangoli, cerchi, ecc. e collegarli tra loro con linee (solide, tratteggiate) che denotano la tubazione, le condutture del vapore, ecc. schemi circuitali impianti di caldaie a vapore e acqua calda, ci sono differenze significative. Un impianto di caldaie a vapore (Fig. 4, a) di due caldaie a vapore 1, dotato di economizzatori singoli acqua 4 e aria 5, comprende un gruppo raccoglicenere 11, al quale vengono alimentati i fumi attraverso la canna fumaria di raccolta 12. Per aspirare il fumi nella zona tra il raccoglicenere 11 e camino Sono installati 9 aspiratori di fumo 7 con motori elettrici 8. Sono installati cancelli (alette) 10 per il funzionamento del locale caldaia senza aspiratori di fumo.

Il vapore delle caldaie attraverso linee vapore separate 19 entra nella linea vapore comune 18 e attraverso di essa all'utenza 17. Dopo aver ceduto calore, il vapore condensa e ritorna al locale caldaia attraverso la linea condensa 16 alla vasca di raccolta condensa 14. Attraverso la linea 15, viene fornita acqua aggiuntiva al serbatoio della condensa dalla rete idrica o dal trattamento chimico dell'acqua (per compensare il volume non restituito dai consumatori).

Nel caso in cui parte della condensa si disperda al consumatore, una miscela di condensa e acqua aggiuntiva viene fornita dal serbatoio della condensa dalle pompe 13 attraverso la tubazione di alimentazione 2, prima all'economizzatore 4, quindi alla caldaia 1. Il l'aria necessaria alla combustione viene aspirata da ventilatori centrifughi 6 in parte dal locale caldaia del locale, in parte dall'esterno e attraverso condotti d'aria 3 viene alimentata prima ai generatori d'aria 5 e poi ai forni delle caldaie.

L'impianto della caldaia ad acqua calda (Fig. 4, b) è costituito da due caldaie ad acqua calda 1, un economizzatore d'acqua di gruppo 5 che serve entrambe le caldaie. I fumi che escono dall'economizzatore attraverso un comune maiale di raccolta 3 entrano direttamente nel camino 4. L'acqua riscaldata nelle caldaie entra nella tubazione comune 8, da dove viene fornita al consumatore 7. Dopo aver ceduto calore, l'acqua raffreddata viene prima inviato attraverso la tubazione di ritorno 2 all'economizzatore 5 e quindi di nuovo alle caldaie. L'acqua in un circuito chiuso (caldaia, utenza, economizzatore, caldaia) è movimentata da pompe di circolazione 6.

Riso. cinque. : 1 - pompa di circolazione; 2 - focolare; 3 - surriscaldatore; 4 - tamburo superiore; 5 - scaldabagno; 6 - riscaldatore ad aria; 7 - camino; 8 - ventilatore centrifugo (aspiratore fumi); 9 - ventola per l'alimentazione dell'aria al riscaldatore d'aria

Sulla fig. 6 mostra uno schema di un'unità caldaia con una caldaia a vapore avente un tamburo superiore 12. Nella parte inferiore della caldaia è situato un forno 3. Gli ugelli o bruciatori 4 sono utilizzati per bruciare combustibile liquido o gassoso, attraverso il quale viene fornito combustibile a la fornace insieme all'aria. Caldaia limitata muri di mattoni- rivestimento 7.

Quando il carburante viene bruciato, il calore rilasciato riscalda l'acqua fino a ebollizione negli schermi dei tubi 2 installati superficie interna forno 3, e ne assicura la conversione in vapore acqueo.

Fig 6.

I gas di scarico del forno entrano nei condotti del gas della caldaia, formati da rivestimento e partizioni speciali installate in fasci di tubi. In movimento, i gas lavano i fasci di tubi della caldaia e del surriscaldatore 11, passano attraverso l'economizzatore 5 e il riscaldatore d'aria 6, dove vengono anche raffreddati per il trasferimento di calore all'acqua che entra nella caldaia e all'aria fornita a la fornace. Quindi, i gas di combustione notevolmente raffreddati vengono rimossi per mezzo di un aspiratore di fumo 17 attraverso il camino 19 nell'atmosfera. I fumi della caldaia possono essere scaricati anche senza aspiratore fumi sotto l'azione del tiraggio naturale creato dal camino.

L'acqua dalla fonte di approvvigionamento idrico attraverso la tubazione di alimentazione viene fornita dalla pompa 16 all'economizzatore d'acqua 5, da dove, dopo il riscaldamento, entra nel tamburo superiore della caldaia 12. Il riempimento del tamburo della caldaia con acqua è controllato dal vetro indicatore d'acqua installato sul tamburo. In questo caso, l'acqua evapora e il vapore risultante viene raccolto nella parte superiore del tamburo superiore 12. Quindi il vapore entra nel surriscaldatore 11, dove viene completamente asciugato a causa del calore dei fumi e la sua temperatura aumenta .

Dal surriscaldatore 11, il vapore entra nella tubazione del vapore principale 13 e da lì al consumatore, e dopo l'uso si condensa e ritorna sotto forma di acqua calda (condensa) nel locale caldaia.

Le perdite di condensa presso il consumatore vengono reintegrate con acqua dal sistema di approvvigionamento idrico o da altre fonti di approvvigionamento idrico. Prima di entrare in caldaia, l'acqua viene sottoposta ad un trattamento adeguato.

L'aria necessaria alla combustione del combustibile viene prelevata, di norma, dalla sommità del locale caldaia ed è fornita dal ventilatore 18 al generatore di aria calda 6, dove viene riscaldata e quindi inviata al forno. Nei locali caldaie di bassa potenza, i riscaldatori d'aria sono generalmente assenti e l'aria fredda viene fornita al forno da un ventilatore oa causa della rarefazione nel forno creata da un camino. Gli impianti di caldaie sono dotati di dispositivi per il trattamento dell'acqua (non rappresentati nello schema), strumentazione e idonee apparecchiature di automazione, che ne garantiscono il funzionamento ininterrotto e affidabile.

Riso. 7.

Per corretta installazione vengono utilizzati tutti gli elementi del locale caldaia schema elettrico, di cui un esempio è mostrato in Fig. nove.

Riso. nove.

Gli impianti di caldaie ad acqua calda sono progettati per produrre acqua calda utilizzata per il riscaldamento, la fornitura di acqua calda e altri scopi.

Per garantire il normale funzionamento, i locali caldaie con caldaie ad acqua calda sono dotati degli accessori, della strumentazione e delle apparecchiature di automazione necessari.

Una caldaia per acqua calda ha un vettore di calore: l'acqua, in contrasto con una caldaia a vapore, che ha due vettori di calore: acqua e vapore. A questo proposito, nella caldaia a vapore è necessario disporre di tubazioni separate per vapore e acqua, nonché serbatoi per la raccolta della condensa. Tuttavia, ciò non significa che gli schemi delle caldaie ad acqua calda siano più semplici di quelli a vapore. Gli impianti di riscaldamento dell'acqua e di caldaie a vapore variano in complessità a seconda del tipo di combustibile utilizzato, della progettazione di caldaie, forni, ecc. Sia un impianto di caldaie a vapore che uno di riscaldamento dell'acqua comprendono solitamente più unità caldaia, ma non meno di due e non più di quattro a cinque. Tutti sono interconnessi da comunicazioni comuni: gasdotti, gasdotti, ecc.

Dispositivo caldaia meno potenza illustrato di seguito al paragrafo 4 di questo argomento. Per comprendere meglio la struttura e i principi di funzionamento delle caldaie di diverse capacità, è auspicabile confrontare la struttura di queste caldaie meno potenti con il dispositivo delle caldaie più grandi sopra descritte e trovare in esse gli elementi principali che svolgono la stessa funzione funzioni, oltre a comprendere le ragioni principali delle differenze nei design.

3. Classificazione dei gruppi caldaia

Le caldaie come dispositivi tecnici per la produzione di vapore o acqua calda si distinguono per una varietà di forme costruttive, principi di funzionamento, combustibili utilizzati e indicatori di prestazione. Ma secondo il metodo di organizzazione del movimento dell'acqua e della miscela acqua-vapore, tutte le caldaie possono essere suddivise nei seguenti due gruppi:

Caldaie a circolazione naturale;

Caldaie con movimento forzato del liquido di raffreddamento (acqua, miscela vapore-acqua).

Nelle moderne caldaie industriali di riscaldamento e riscaldamento per la produzione di vapore vengono utilizzate principalmente caldaie a circolazione naturale e per la produzione di acqua calda - caldaie con movimento forzato del liquido di raffreddamento, funzionanti secondo il principio del flusso diretto.

Sono realizzate moderne caldaie a vapore a circolazione naturale tubi verticali situato tra due collettori (tamburi superiore e inferiore). Il loro dispositivo è mostrato nel disegno in fig. 10, una fotografia del tamburo superiore e inferiore con tubi che li collegano - in fig. 11 e posizionamento nel locale caldaia - in fig. 12. Una parte delle tubazioni, dette "tubazioni di sollevamento" riscaldate, è riscaldata da una torcia e dai prodotti della combustione del combustibile, e l'altra parte, solitamente non riscaldata, delle tubazioni, si trova all'esterno del gruppo caldaia ed è denominata "pluviali ". Nei tubi montanti riscaldati, l'acqua viene riscaldata a ebollizione, evapora parzialmente ed entra nel tamburo della caldaia sotto forma di una miscela di acqua e vapore, dove viene separata in vapore e acqua. Attraverso tubi non riscaldati discendenti, l'acqua dal tamburo superiore entra nel collettore inferiore (tamburo).

Il movimento del liquido di raffreddamento nelle caldaie a circolazione naturale è dovuto alla pressione di azionamento creata dalla differenza di peso della colonna d'acqua nella colonna discendente e della colonna della miscela vapore-acqua nei tubi di colonna montante.

Riso. 10.

Riso. undici.

Riso. 12.

Nelle caldaie a vapore a circolazione forzata multipla, le superfici riscaldanti sono realizzate sotto forma di serpentine che formano circuiti di circolazione. Il movimento dell'acqua e della miscela vapore-acqua in tali circuiti viene effettuato mediante una pompa di circolazione.

Nelle caldaie a vapore a passaggio unico, il rapporto di circolazione è uno, ad es. L'acqua di alimentazione, riscaldandosi, si trasforma successivamente in una miscela di acqua e vapore, vapore saturo e surriscaldato.

Nelle caldaie ad acqua calda, quando ci si sposta lungo il circuito di circolazione, l'acqua viene riscaldata in un giro dalla temperatura iniziale a quella finale.

In base al tipo di vettore di calore, le caldaie sono suddivise in caldaie per il riscaldamento dell'acqua e caldaie a vapore. Gli indicatori principali di una caldaia per acqua calda sono Energia termica, ovvero potenza termica e temperatura dell'acqua; Gli indicatori principali di una caldaia a vapore sono la produzione di vapore, la pressione e la temperatura.

Caldaie ad acqua calda, il cui scopo è ottenere acqua calda impostare i parametri, sono utilizzati per l'approvvigionamento termico di impianti di riscaldamento e ventilazione, utenze domestiche e tecnologiche. Le caldaie ad acqua calda, che di solito funzionano secondo un principio unico con un flusso d'acqua costante, sono installate non solo nelle centrali termoelettriche, ma anche nel teleriscaldamento, nonché nei locali caldaie industriali e di riscaldamento come principale fonte di approvvigionamento di calore.

Riso. 13.

Riso. quattordici.

In base al movimento relativo dei mezzi di scambio termico (fumi, acqua e vapore), le caldaie a vapore (generatori di vapore) possono essere suddivise in due gruppi: caldaie a tubi d'acqua e caldaie a tubi di fumo. Nei generatori di vapore a tubi d'acqua, l'acqua e una miscela vapore-acqua si muovono all'interno dei tubi ei gas di scarico lavano i tubi dall'esterno. In Russia nel 20 ° secolo, le caldaie a tubi d'acqua di Shukhov erano utilizzate prevalentemente. Nei tubi antincendio, invece, i fumi si muovono all'interno dei tubi e l'acqua lava i tubi dall'esterno.

Secondo il principio del movimento dell'acqua e della miscela vapore-acqua, i generatori di vapore sono suddivisi in unità a circolazione naturale e circolazione forzata. Queste ultime sono suddivise in a flusso diretto ea circolazione forzata multipla.

Esempi di posizionamento in caldaie a caldaia di diverse capacità e scopi, nonché altre apparecchiature, sono mostrati in fig. 14-16.

Riso. 15.

Riso. 16. Esempi di posizionamento di caldaie domestiche e altre apparecchiature