Cilindrinė katilo dalis yra krosnies tęsinys ir susideda iš kelių (dažniausiai trijų) plieninių būgnų, sukniedytų arba suvirintų. Į jį dedami dūmų ir liepsnos vamzdžiai. Būgnų medžiaga yra katilo plienas. Lakšto storis iki 20 mm. Būgnai yra sujungti vienas su kitu keliais būdais:

a) laiptuotas, o vidurinio būgno skersmuo yra mažesnis už dviejų kraštutinių skersmenis;

b) teleskopiniai, kai būgnai nuosekliai įdedami vienas į kitą;

c) suvirinti – būgnai vienodo skersmens ir vienas prie kito pritvirtinti galais į kitą (14 pav.).

Priekinėje cilindrinės dalies dalyje sumontuotas priekinio vamzdžio lakštas, skirtas sustiprinti jame esančių dūmų ir liepsnos vamzdžių priekinius galus. Šiuolaikiniuose garvežiuose priekinės vamzdinės grotelės yra diskas, išpjautas iš katilo geležies. Priekinės grotelės tvirtinamos būgne kniedėmis arba suvirinta siūlė(15 pav.).

Ant antrojo būgno sumontuotas garų gaubtas. Karštos dujos iš ugnies dėžės vamzdžiais patenka į dūmų kamerą, o dalį savo šilumos atiduoda vandeniui, kuris iš išorės išplauna vamzdžius, ir perkaitintuvo elementais tekančius garus.

Katile susidarę garai pakyla į viršutinę nepripildytą vandens garo erdvę ir garų gaubtą. Garo erdvės aukštis yra 1/5 -1/7 katilo skersmens. Kuo didesnė garo erdvė, tuo tolygiau vyksta garo ištraukimo iš katilo procesas ir ramiau susidaro garai, todėl ištraukiamas garas yra sausesnis.

Šilumos perdavimas cilindrinėje katilo dalyje yra mažiau intensyvus nei ugnies dėžėje. Taip yra dėl to, kad temperatūros skirtumas tarp dujų krosnyje ir vandens katile yra didesnis nei vamzdinėje dalyje. Krosnyje šiluma perduodama spinduliuotės būdu, o vamzdinėje dalyje dėl konvekcijos, t.y karštų dujų kontakto su vamzdžių sienelėmis.

Dūmų vamzdžiai (16 pav.) ir liepsnos vamzdžiai skirti pašalinti degimo produktus iš garvežio krosnies ir tuo pačiu suformuoti katilo kaitinimo paviršių. Liepsnos vamzdeliai taip pat naudojami perkaitintuvo elementams į juos įdėti. Dūmų ir liepsnos vamzdeliai pagaminti iš besiūlių, besiūlių mažai anglies dioksido išskiriančių plieno. Katilo grotelėse išgręžiamos cilindrinės skylės vamzdžiams sustiprinti. Tuo pačiu metu priekinėse grotelėse skylių skersmenys yra 3-4 mm didesni už išorinį vamzdžių skersmenį, o tai palengvina vamzdžių montavimą ir išėmimą remonto metu. Galiniuose vamzdžių lakštuose angos vamzdeliams padarytos mažesnės nei jų išorinis skersmuo: deginantiems dūmais - 9-11 mm, o liepsnos - 9-20 mm.

Prieš dedant vamzdžius į katilą, jų priekiniai galai paskirstomi, o galiniai galai suspaudžiami iki vamzdžių lakštų skylučių dydžio. Vamzdžių galinių galų suspaudimas pagerina vandens cirkuliaciją galinio vamzdžio lakšto paviršiuje ir leidžia geriau nuvalyti nuosėdas katilo praplovimo metu. Skylių dūmų ir liepsnos vamzdžiams priekiniuose ir galiniuose vamzdžių lakštuose išsiplėtimas ir suspaudimas atliekamas taip, kad vamzdžiai katile kaip ventiliatorius išsiskirtų priekinių grotelių kryptimi aukštyn ir toliau nuo vertikalės. ašį. Tai būtina norint užtikrinti laisvesnį vamzdžių išdėstymą katile ir pagerinti dujų išsiskyrimą iš ugnies dėžės. Be to, dėl didesnio priekyje esančių vamzdžių skersmens jų vietai reikia daugiau vietos.

Prieš dedant į katilą, dūmų ir liepsnos vamzdeliai iš užpakalinių grotelių šono suspaudžiami dviem etapais, o iš priekinių grotelių – paskirstomi. Išsami informacija apie suspaudimo, paskirstymo būdus ir naudojamus įrankius bus aptarta lokomotyvo katilo remonto skyriuje.

Siekiant geriau sustiprinti dūmų ir liepsnos vamzdžių galus, į galinių grotelių angas įdedami variniai tarpiniai žiedai ir platinami, tada vamzdžių galai įkišti į skylutes, kurios taip pat platinamos (17 pav.).

Tada vamzdžių galai, išeinantys iš grotelių, sulenkiami 45° kampu ir apkalami. Toliau vamzdžių šonai privirinami prie grotelių (18 pav.), kai katilas užpildomas vandeniu, pašildytu iki t = 40-60 ° C.

Priekinėse grotelėse vamzdžiai montuojami be varinių tarpiklių žiedų, jie nėra karoliukai ir nuplikyti; išsikišę priekiniai dūmų ir liepsnos vamzdžių galai išsiplečia ir sulenkiami gale.

Daugumos šiuolaikinių garvežių dūmų vamzdžiai yra išdėstyti išilgai rombo viršūnių vertikaliomis eilėmis, be to, jie yra tarp liepsnos vamzdžių eilių ir išilgai rostverko kraštų.

Garo varpas (19 pav.) yra rezervuaras, kuris yra aukščiausias garo erdvės taškas, tarnauja kaip sausiausių garų surinkimas ir montuojamas ant antrojo katilo cilindrinės dalies būgno. Iš garų gaubto garai patenka į garo mašiną. Garvežiuose Em garo varpas buvo pagamintas kniedytas, garvežiuose Er buvo štampuotas ant preso iš vieno katilo plieno lakšto, kurio storis nuo 15 iki 20 mm. Iš viršaus garo varpas uždaromas dangteliu, kuris uždedamas ant varinio tarpiklio žiedo ir sutvirtintas smeigėmis bei veržlėmis.

Siekiant sumažinti išorinio aušinimo nuostolius, lokomotyvo katilas, išskyrus dūmų dėžę, yra padengtas šilumos izoliacijos sluoksniu. Lokomotyvo katilui izoliuoti naudojamas asbestas, diatomitas ir kalkės, kurių šiluminė vertė maža. Šilumos izoliacinė medžiaga gaminama 40–60 mm storio plokščių pavidalu. Pritvirtinkite plokštes prie katilo su vielos rėmas, o tarpai tarp grotelių užsandarinti vulkanine danga.

Prieš dengiant izoliacine medžiaga, katilo paviršius dažomas. Ant išorinis paviršius krosnys pirmiausia patepamos asbestiniu tepalu, o tada klojamos vulkaninės asbestcemenčio plokštės. Vietose, kur plokščių kloti neįmanoma, dengiamas izoliacinės dangos sluoksnis, esant 0,2-0,3 MPa garo slėgiui katile.

Ant izoliacinio sluoksnio lokomotyvo katilas padengtas iki 1,5 mm storio skardos apvalkalu. Katilo korpusas apsaugo izoliacinį sluoksnį nuo pažeidimų. Korpusas tvirtinamas prie katilo sienelių privirintais stelažais, o po to juostiniais geležiniais diržais ir varžtais.

Dūmų dėžė (20 pav.) skirta kūgiui, garų įleidimo ir išleidimo vamzdžiams, kibirkščių slopintuvams, kolektorius, perkaitintuvui ir sifonui sutalpinti, taip pat yra kamera, kurioje susidaro retencija, reikalinga sukurti oro srautas į grotelės ir intensyviam kuro deginimui.

Dūmų dėžės matmenys turėtų būti pakankami, kad tilptų aukščiau išvardyti elementai, be to, būtų reikiamas laisvas tūris dujoms praeiti ir sukurti vienodą trauką.

Dūmų dėžė yra suvirinta arba kniedyta konstrukcija ir susideda iš dviejų lakštų: viršutinio 13 mm storio ir apatinio 17 mm storio, kurie sudaro cilindrinį būgną. Apatinė dūmų dėžės dalis pagaminta iš storesnių lakštų, kad suteiktų tvirtumo ir standumo atraminei katilo daliai. Siekiant išvengti dūmų dėžės apatinio lakšto deformacijos ir degimo, kai apačioje susikaupia pelenai, prie jo prisukama arba privirinama iki 20 mm storio apsauginė plėvelė.

Iš priekio dūmų dėžė uždaroma dvišlaičiu lakštu arba priekine sienele, kuri turi iki 1500 mm skersmens duris gamybai dabartinis remontas ir joje esančios įrangos apžiūrą.

Norėdami išvalyti dūmų dėžę nuo pelenų, apačioje yra 180 mm skersmens atliekų valymo vamzdis 16 su vožtuvu, esančiu tarp vamzdžio flanšų.

Garvežių L, E a, m, Er dūmų dėžėje yra įrengtas savaime išsivalantis kibirkščių slopintuvas, kuriame dūmų ir liepsnos vamzdžių išmetamosios dujos, atsitrenkdamos į vertikalų atspindintį skydą, sukuria sūkurinį judesį ir, eidamos pro kibirkščių iškroviklio tinklelis, nukreipiami į kaminą. Didelės pelenų dalelės nuplaunamos nuo tinklelio ir toliau smulkinamos bendrame dujų sraute, ko pasekoje dujų srautas tarsi iššluoja smulkias pelenų daleles.

Dūmtraukis 5 yra sumontuotas dūmų dėžės viršuje ir skirtas pašalinti degimo produktus bei išmesti garus į atmosferą.

Apatinė vamzdžio dalis, esanti dūmų dėžėje, yra sujungta su lizdu 3, besiplečiančiu žemyn, kad nukreiptų išmetamųjų garų virveles ir kuro degimo produktus. Dūminės būgnelis turi specialias išpjovas kaminui, kūgiui, garo įleidimo ir išleidimo vamzdžiams montuoti.

Dūmų dėžės tūris turi įtakos dujų pulsacijai, kai iš kūgio išmetami garai: kuo didesnis tūris, tuo mažesnė pulsacija, tuo tolygesnis kuro degimas.

Dūmų dėžė kalėjimo varžtais sujungta su balno formos cilindrų bloko flanšu ir tarnauja kaip standus katilo tvirtinimas prie lokomotyvo rėmo.

Dūmų dėžėje susidaro dirbtinė dujų trauka dėl išmetamųjų garų išleidimo garų variklis per kūgį ir kaminą, todėl itin svarbus kameros sandarumas.

Slėgio mažinimas dūmų dėžėje nustatomas taip: atidarykite sifoną visu pajėgumu ir degikliu apeikite galimo oro nuotėkio per nesandarumus vietas. Tokios vietos pažymimos kreida ir, remontuojant garvežį, pašalinamos suvirinant ir pakeičiant sugedusius varžtus bei detales. Didelėms durims sandarinti tarp jų ir dūminės dėžės įrišimo kvadrato klojamas asbesto kartonas. Kad į dūmų dėžę nepatektų lauko oro, nuotėkiai tarp garo vamzdžių ir dūmų kameros angų kraštų sandarinami plieniniais sandarikliais su asbesto tarpikliais.

Garo įleidimo vamzdžių ir perkaitintuvo elementų jungčių sandarumas su kolektoriumi tikrinamas ant karšto garvežio paleidžiant garą, nes jo praėjimas pablogina vakuumą dūmų dėžėje. Geras dūmų dėžės sandarumas prisideda prie intensyvaus kuro degimo, ekonomiško jo suvartojimo ir didelės garo lokomotyvo katilo garo galios.

Sveiki! Priklausomai nuo garą generuojančių šildymo paviršių konstrukcijos ypatybių, išskiriami dujiniai vamzdiniai ir vandens vamzdiniai katilai.

Dujinis katilas yra cilindrinis būgnas, kurio viduje yra 1-2 vamzdžiai, kurių skersmuo d = 0,6-1 m (ugniniai katilai) arba didelis skaičius mažo skersmens vamzdžiai d = 50-60 mm (katilai su dūmų vamzdžiais). Iš krosnies išmetamos dujos patenka į vamzdžius, kurie iš išorės nuplaunami verdančiu vandeniu. Iš būgno viršaus susidarę vandens garai siunčiami į perkaitintuvą arba tiesiai vartotojui. Šie katilai turi nemažai reikšmingų trūkumų (didelis specifinis metalo suvartojimas, ribotas našumas, žemi garo parametrai), todėl naudojami gana retai.

Vandens vamzdiniai katilai yra vandens vamzdžių šilumokaičiai su natūralia arba priverstine cirkuliacija. Garavimo procesas juose vyksta vamzdžių viduje, kurie iš išorės šildomi dūmų dujomis. Natūralios cirkuliacijos katilai daugiausia gaminami vertikalių - vandens vamzdžių konstrukcijų pavidalu.

Šių įrenginių ypatybė yra tai, kad yra vienas ar keli būgnai, prie kurių pritvirtinti vertikalūs išlenkti vamzdžiai, sudarantys garavimo šildymo paviršius. Šie katilai turi mažą metalo suvartojimą vienam garo vienetui ir aukštus garo parametrus. Ant pav. 1. pavaizduotas dvibūgnas vertikaliai - vandenvamzdis katilas DKVR-2,5-13 su kamerine krosnele gamtinėms dujoms kūrenti.

Katilo garo našumas 2,5 t/h, garo slėgis 1,3 MPa, temperatūra perkaitinti garai 350 °C.

Tokio tipo katilai yra nuo 2,5 iki 35 t/h galios, jie montuojami pramonės įmonių katilinėse. Katilas turi viršutinį būgną 1 ir apatinį būgną 3, kurie sujungti vertikaliais katilo vamzdžiais 2. Degimo kameroje 5 yra du šoniniai ekranai, kuriuos sudaro katilo vamzdžiai 6, jungiantys viršutinį būgną su apatiniais šoniniais kolektoriais 4 .

Aukšto slėgio katilo agregatas PK-19 (garo našumas 120 t/h, garo slėgis 10 MPa, garo temperatūra 510 °C) skirtas dirbti antracito dumblu ir akmens anglimis (2 pav.).

Šio tipo katilų ypatumas yra tas, kad jie turi tik vieną būgną su nuotoliniais ciklonais vandeniui ir garams atskirti. Krosnies sienos yra visiškai uždengtos ekrano vamzdžiais.

Vanduo iš 1 būgno ir nuotolinių ciklonų 2 vamzdžiais, esančiais už pamušalo, nusileidžia į apatinius ekranų kolektorius. Katilo agregato konvekcinėje šachtoje, be dviejų vandens ekonomaizerio 6 pakopų, dar yra dvi oro šildytuvo pakopos 7. Ventiliatoriaus tiekiamas oras nuosekliai pereina tarp oro šildytuvo vamzdžių per oro šildytuvo vamzdžius. pirmasis ir antrasis etapai, o dujos - iš viršaus į apačią vamzdžių viduje. Šildomas oras tiekiamas į degiklius, esančius ant šoninių sienelių degimo kamera. Čia kartu su pirminiu oru dulkės tiekiamos iš dulkių paruošimo sistemos.

Katilo agregato perkaitintuvas dedamas į horizontalų dūmtakį, jungiantį krosnį su konvekciniu velenu. Garai iš katilo bloko būgno per vamzdžius, einančius po lubomis, nukreipiami į perkaitintuvo 5 aušintuvą 4, kuriame dėl dalinio garo kondensacijos maitinti vandeniu kontroliuojama perkaitintų garų temperatūra. Iš aušintuvo garai patenka į perkaitintuvo gyvatukų vamzdžius, o tada į išleidimo kolektorių 3.

Ant pav. 3 pav. pavaizduota vienkartinio dvigubo indo superkritinio slėgio garo generatoriaus TPP-110, skirto 300 tūkst. kW agregatams, 950 t/h galia, kai garo slėgis 25 MPa, perkaitinto garo temperatūra, schema. 585 °C ir tarpinis garų perkaitimas iki 570 °C.

Katilo blokas yra U formos išplanavimo ir susideda iš dviejų gretimų pastatų, vienodo dydžio ir konfigūracijos. Jie skiriasi vienas nuo kito tik tuo, kad viename korpuse yra didelė dalis pirminio perkaitintuvo, o kitame – mažesnė jo dalis ir visas antrinis perkaitintuvas.

Bendras katilo agregato aukštis 50 m. Šio bloko krosnis susideda iš degimo kameros 1 su skystų pelenų šalinimu ir tinkleliais bei papildomu degikliu. vertikalūs ekranai 3. Išeinant iš krosnies, dūmų dujos pereiti per perkaitintuvą, susidedantį iš spinduliuotės dalies 4 ir konvekcinės dalies 6, o tada per konvekciniai paviršiaišildymas katilu (7 pereinamoji zona, vandens ekonomaizeris 8 ir oro šildytuvas 9).

Pakartotinai šildomas garas iš turbinos patenka į antrinio perkaitintuvo, esančio antrajame katilo bloko korpuse, spinduliuojančią dalį 4, tada patenka į pirminiu garu šildomą šilumokaitį 5, skirtą reguliuoti garo temperatūrą, tada į konvekcinę. perkaitintuvo 6 dalis ir į turbiną. Papildoma perkaitinto garo temperatūros kontrolė atliekama įpurškimo aušintuvais, taip pat keičiant deginamo kuro kiekio pasiskirstymą virš abiejų pastatų krosnių.

Didelis garo generatorius yra TPP-200 tipo katilas (Taganrog, tiesioginio srauto, susmulkinta anglis, 200 modelis), kurio garo našumas 700 kg/s (2500 t/h), skirtas deginti ASh dulkes arba natūralias. dujų. Garo generatorius skirtas tiekti garą 800 MW galios turbinos blokui.

Pagrindiniai duomenys Techninės specifikacijos katilo blokas TPP-200 (4 pav.) yra tokie: garo slėgis 25 MPa, pirminio garo perkaitimo temperatūra 565 °C, antrinio - 570 °C, tiekiamo vandens temperatūra 271 °C, kuro sąnaudos 75,5 kg/s.

Katilo blokas pagamintas iš dviejų simetriškų korpusų. Kiekvieno korpuso degimo kamera turi prizminę formą ir yra padalinta į aukštį iš priekinio ir galinio ekrano vamzdžių suformuotu žiupsneliu į dvi dalis: pirminę 1 ir aušinimo kamerą 3.

Apatinėje dalyje - priekinėje krosnyje kūrenamas kuras, viršutinėje dalyje aušinami išmetamosios dujos. Ant priekinės ir galinės krosnies sienelių dviem eilėmis sumontuoti 24 dulkių-dujiniai degikliai 2. Visos prieškrosnies sienos ir aušinimo kameros yra ekranuotos. Viršutinėje aušinimo kameros dalyje yra aukšto slėgio ekrano perkaitintuvas 5.

Kiekviename pastate yra keturi garo vandens srautai. Vandens trasoje yra vandens ekonomaizeris 4, skiriamoji sienelė, konvekcinė veleno pakabos sistema ir krosnies tinkleliai. Pastarieji savo ruožtu susideda iš nuosekliai sujungtų paviršių: židinio plokščių, apatinės spinduliuotės dalies plokščių, dviejų šviesų krosnių ekranų ir viršutinės spinduliuotės dalies plokščių.

Šio garo generatoriaus ypatumas yra tarpinio garo perkaitimo temperatūros dujinis reguliavimas, naudojant aplinkkelio dujų kanalą ir nuoseklų lygiagretų oro šildytuvų pajungimą. Kiekvieno pastato konvekcinė šachta padalinta į tris lygiagrečius dūmtakius. Centriniame dujų kanale (aplinkkelyje) yra du vandens ekonomaizerio paketai, o šoniniuose dujų kanaluose - nuosekliai išilgai dujų srauto, konvekcinis aukšto slėgio perkaitintuvo paketas 6 ir du perkaitintuvo paketai. žemas spaudimas(tarpinis perkaitimas) 7.

Katilo blokas aprūpintas skysto šlako šalinimu. Preliminarus dujų valymas iš lakiųjų pelenų atliekamas akumuliatoriniuose vienkartiniuose ciklonuose, o galutinis - elektrostatiniuose nusodintuvuose. Katilo agregato karkasas metalinis. Degimo kameros ir konvekcinio veleno sienelių pamušalas yra lengvas, daugiasluoksnis.

Katilo bloko konstrukcija suprojektuota blokiniu būdu. Tai reiškia, kad į montavimo vietą tiekiami gamykliniai blokeliai, kurių skaičius yra 856 vienetai, skirti tik šildomiems paviršiams su maksimalus svoris vienas blokas 24,7 tonos. Literatūra: 1) Sidelkovskis L.N., Jurenevas V.N. Pramonės įmonių garo generatoriai. -M.: Energetika, 1978. 2) Šilumos inžinerija, Bondarev V.A., Protsky A.E., Grinkevičius R.N. Minskas, red. 2-oji, „Aukštoji mokykla“, 1976 m.

Katilinė (katilinė) – tai konstrukcija, kurioje darbinis skystis (šilumnešis) (dažniausiai vanduo) šildomas šildymo ar garo tiekimo sistemai, esantis vienoje. techninė patalpa. Katilinės prie vartotojų prijungiamos šilumos magistralės ir/ar garo vamzdynais. Pagrindinis katilinės įrenginys yra garo, vamzdžių ir/ar karšto vandens katilai. Katilai naudojami centralizuotam šilumos ir garo tiekimui arba vietiniam pastatų šilumos tiekimui.

Katilinė – tai specialiose patalpose esančių įrenginių kompleksas, skirtas cheminei kuro energijai paversti šiluminė energija pora arba karštas vanduo. Pagrindiniai jo elementai yra katilas, degimo įrenginys (krosnis), padavimo ir traukos įrenginiai. Apskritai katilinė yra katilo (katilų) ir įrangos derinys, įskaitant šiuos įrenginius: kuro padavimą ir deginimą; vandens valymas, cheminis apdorojimas ir oro pašalinimas; šilumokaičiai įvairiems tikslams; šaltinio (žaliavinio) vandens siurbliai, tinklo arba cirkuliaciniai siurbliai - vandens cirkuliacijai šilumos tiekimo sistemoje, papildymo siurbliai - pas vartotoją suvartotam vandeniui ir nuotėkiams tinkluose pakeisti, tiekti vandenį į garo katilai, recirkuliacinis (maišymas); maistingos, kondensacinės talpyklos, karšto vandens talpyklos; pūsti ventiliatorius ir oro kelią; dūmų šalintuvai, dujų takas ir kaminas; vėdinimo įrenginiai; sistemos automatinis reguliavimas ir kuro degimo sauga; šilumos skydas arba valdymo skydelis.

Katilas yra šilumos mainų įrenginys, kuriame karštų kuro degimo produktų šiluma perduodama vandeniui. Dėl to garo katiluose vanduo paverčiamas garu, o karšto vandens katiluose įkaista iki reikiamos temperatūros.

Degimo įrenginys skirtas deginti kurą ir paversti jo cheminę energiją į įkaitintų dujų šilumą.

Tiekimo įrenginiai (siurbliai, purkštukai) skirti tiekti vandenį į katilą.

Traukos įtaisas susideda iš orapūtių, dujotiekių sistemos, dūmtraukių ir kamino, kurių pagalba į krosnį tiekiamas reikiamas oro kiekis ir degimo produktų judėjimas per katilo dūmtakius, taip pat jų pašalinimas. į atmosferą. Degimo produktai, judėdami išilgai dujų kanalų ir liesdamiesi su šildymo paviršiumi, perduoda šilumą vandeniui.

Siekiant užtikrinti ekonomiškesnį darbą, modernios katilinės turi pagalbiniai elementai: vandens ekonomaizeris ir oro šildytuvas, atitinkamai, vandens ir oro šildymui; degalų tiekimo ir pelenų šalinimo, išmetamųjų dujų ir tiekimo vandens valymo įrenginiai; šilumos valdymo prietaisai ir automatikos įrenginiai, užtikrinantys normalų ir nepertraukiamą visų katilinės dalių darbą.

Pagal šilumos panaudojimą katilinės skirstomos į energetines, šildymo ir gamybos bei šildymo.

Elektriniai katilai tiekia garą garo jėgainės gaminančių elektros energiją ir dažniausiai yra elektrinių komplekso dalis. Šildymo ir pramoninės katilinės yra pramonės įmonės ir aprūpinti šiluma šildymo ir vėdinimo sistemas, pastatų karšto vandens tiekimą ir gamybos technologinius procesus. Šildymo katilai išsprendžia tas pačias problemas, tačiau aptarnauja gyvenamuosius ir visuomeninius pastatus. Jie skirstomi į atskirus, tarpusavyje sujungtus, t.y. greta kitų pastatų ir įmontuoti į pastatus. Pastaruoju metu vis dažniau statomos savarankiškos padidintos katilinės, tikintis aptarnauti pastatų grupę, gyvenamąjį kvartalą, mikrorajoną.

Įrengti katilines, pastatytas į gyvenamuosius ir visuomeninius pastatus, šiuo metu leidžiama tik tinkamai pagrindžiant ir suderinus su sanitarinės priežiūros institucijomis.

Katilinės mažai energijos(individualią ir mažą grupę) paprastai sudaro katilai, cirkuliaciniai ir papildomi siurbliai bei traukos įrenginiai. Atsižvelgiant į šią įrangą, daugiausia nustatomi katilinės matmenys.

2. Katilinių klasifikacija

Katilinės, priklausomai nuo vartotojų pobūdžio, skirstomos į energetines, gamybines ir šildymo bei šildymo. Pagal gautą šilumnešio tipą jie skirstomi į garus (garo gamybai) ir karštą vandenį (karšto vandens gamybai).

Elektrinės katilinės gamina garą garo turbinosšiluminėse elektrinėse. Tokiose katilinėse, kaip taisyklė, įrengiami dideli ir vidutinė galia, kurios gamina padidintų parametrų garą.

Pramoninės šildymo katilinės (dažniausiai garo) gamina garą ne tik pramonės reikmėms, bet ir šildymui, vėdinimui, karšto vandens tiekimui.

Šildymo katilinės (daugiausia vandens šildymo, bet gali būti ir garinės) skirtos pramoninių ir gyvenamųjų patalpų šildymo sistemoms aptarnauti.

Priklausomai nuo šilumos tiekimo masto, šildymo katilinės yra vietinės (individualios), grupinės ir rajoninės.

Vietinėse katilinėse dažniausiai įrengiami karšto vandens katilai su vandens šildymu iki ne aukštesnės kaip 115 °C temperatūros arba garo katilai, kurių darbinis slėgis iki 70 kPa. Tokios katilinės skirtos tiekti šilumą vienam ar keliems pastatams.

Grupinės katilinės tiekia šilumą pastatų grupėms, gyvenamiesiems rajonams ar mažiems kvartalams. Juose sumontuoti didesnės šiluminės galios garo ir karšto vandens katilai nei vietinių katilinių katilai. Šios katilinės dažniausiai yra specialiai pastatytuose atskiruose pastatuose.

Centralizuoto šildymo katilinės naudojamos šiluma tiekti dideliems gyvenamiesiems rajonams: jose sumontuoti gana galingi karšto vandens ar garo katilai.

Ryžiai. vienas.

Ryžiai. 2.

Ryžiai. 3.

Ryžiai. keturi.

Atskiri elementaiĮprasta sąlygiškai parodyti katilinės scheminę schemą stačiakampių, apskritimų ir kt. ir sujungti juos tarpusavyje linijomis (ištisinėmis, punktyrinėmis), žyminčiomis dujotiekį, garo vamzdynus ir kt. grandinių schemos garo ir karšto vandens katilinės, yra didelių skirtumų. Garo katilinėje (4 pav., a) iš dviejų garo katilų 1 su individualiais vandens 4 ir oro 5 ekonomaizeriais yra grupinis pelenų surinktuvas 11, į kurį išmetamosios dujos tiekiamos per surinkimo dūmtakį 12. išmetamosios dujos zonoje tarp pelenų surinktuvo 11 ir kaminas Sumontuoti 9 dūmų šalintuvai 7 su elektros varikliais 8. Katilinės be dūmų šalintuvų darbui sumontuoti vartai (atvartai) 10.

Garas iš katilų per atskiras garo linijas 19 patenka į bendrą garo liniją 18 ir per ją į vartotoją 17. Atidavęs šilumą, garas kondensuojasi ir per 16 kondensato liniją grįžta į katilinę surinkimo kondensato talpoje 14. vamzdynas 15, į kondensato rezervuarą papildomai tiekiamas vanduo iš vandentiekio arba cheminio vandens valymo (iš vartotojų negrąžintam kiekiui kompensuoti).

Tuo atveju, kai dalis kondensato prarandama pas vartotoją, iš kondensato rezervuaro siurbliais 13 per tiekimo vamzdyną 2 pumpuojamas kondensato ir papildomo vandens mišinys, pirmiausia į ekonomaizerį 4, o po to į katilą 1. degimui reikalingas oras išcentriniais traukos ventiliatoriais 6 įsiurbiamas iš dalies iš patalpos katilinės, iš dalies iš lauko ir ortakiais 3 tiekiamas pirmiausia į oro šildytuvus 5, o po to į katilų krosnis.

Karšto vandens katilinė (4 pav., b) susideda iš dviejų karšto vandens katilų 1, vienas grupės vandens ekonomaizeris 5 aptarnaujantis abu katilus. Dūmų dujos, išeinančios iš ekonomaizerio per bendrą surinkimo šerną 3, patenka tiesiai į kaminą 4. Katiluose šildomas vanduo patenka į bendrą vamzdyną 8, iš kurio tiekiamas vartotojui 7. Išskyręs šilumą, pirmiausiai atšaldomas vanduo. grįžtamuoju vamzdynu 2 siunčiami į ekonomaizerį 5, o po to atgal į katilus. Vanduo uždaroje grandinėje (boileris, vartotojas, ekonomaizeris, boileris) perkeliamas cirkuliaciniais siurbliais 6.

Ryžiai. 5. : 1 - cirkuliacinis siurblys; 2 - pakura; 3 - perkaitintuvas; 4 - viršutinis būgnas; 5 - vandens šildytuvas; 6 - oro šildytuvas; 7 - kaminas; aštuoni - išcentrinis ventiliatorius(dūmų ištraukiklis); 9 - ventiliatorius, skirtas tiekti orą į oro šildytuvą

Ant pav. 6 parodyta katilo agregato su garo katilu, turinčiu viršutinį būgną 12, schema. Apatinėje katilo dalyje yra krosnis 3. Skystas arba dujinis kuras degina purkštukais arba degikliais 4, per kuriuos tiekiamas kuras. krosnis kartu su oru. Katilas ribotas plytų sienos- pamušalas 7.

Deginant kuras, išsiskirianti šiluma įkaitina vandenį iki virimo krosnies 3 vidiniame paviršiuje sumontuotuose vamzdiniuose sietuose 2 ir užtikrina jo pavertimą vandens garais.

6 pav.

Dūmų dujos iš krosnies patenka į katilo dujų kanalus, suformuotus iš pamušalo ir specialių pertvarų, sumontuotų vamzdžių ryšuliuose. Judant dujos išplauna katilo ir perkaitintuvo 11 vamzdinius ryšulius, praeina per ekonomaizerį 5 ir oro šildytuvą 6, kur taip pat atšaldomos dėl šilumos perdavimo į katilą patenkančiam vandeniui ir tiekiamam orui. krosnis. Tada gerokai atvėsusios dūmų dujos per dūmtraukį 17 per kaminą 19 pašalinamos į atmosferą. Dūmų dujos iš katilo taip pat gali būti išleidžiamos be dūmų šalinimo, veikiant natūraliai kamino traukai.

Vanduo iš vandens tiekimo šaltinio per tiekimo vamzdyną siurbliu 16 tiekiamas į vandens ekonomaizerį 5, iš kurio po šildymo patenka į viršutinį katilo 12 būgną. Katilo būgno užpildymą vandeniu kontroliuoja ant būgno sumontuotas vandens indikatorius. Tokiu atveju vanduo išgaruoja, o susidarę garai surenkami viršutinėje viršutinio būgno 12 dalyje. Tada garai patenka į perkaitintuvą 11, kur dėl išmetamųjų dujų šilumos visiškai išdžiūsta, o jo temperatūra pakyla. .

Iš perkaitintuvo 11 garai patenka į pagrindinę garo liniją 13, o iš ten į vartotoją, o po naudojimo kondensuojasi ir grįžta karšto vandens (kondensato) pavidalu atgal į katilinę.

Kondensato nuostoliai pas vartotoją papildomi vandeniu iš vandens tiekimo sistemos arba iš kitų vandens tiekimo šaltinių. Prieš patenkant į katilą, vanduo tinkamai apdorojamas.

Kuro degimui reikalingas oras paprastai paimamas iš katilinės viršaus ir ventiliatoriumi 18 tiekiamas į oro šildytuvą 6, kur jis pašildomas ir siunčiamas į krosnį. Mažos talpos katilinėse oro šildytuvų dažniausiai nėra, o šaltas oras į krosnį tiekiamas arba ventiliatoriumi, arba dėl kamino susidariusio retėjimo krosnyje. Katilinėse yra įrengti vandens ruošimo įrenginiai (neparodyta diagramoje), prietaisai ir atitinkama automatikos įranga, kuri užtikrina nepertraukiamą ir patikimą jų darbą.

Ryžiai. 7.

Norėdami teisingai sumontuoti visus katilinės elementus, naudokite elektros schema, kurio pavyzdys parodytas fig. 9.

Ryžiai. 9.

Karšto vandens katilinės skirtos gaminti karštą vandenį, naudojamą šildymui, karšto vandens tiekimui ir kitiems tikslams.

Normaliam darbui užtikrinti katilinėse su karšto vandens katilais yra įrengta reikalinga furnitūra, prietaisai ir automatikos įranga.

Karšto vandens katilinėje yra vienas šilumnešis – vanduo, priešingai nei garo katilinėje, kurioje yra du šilumnešiai – vanduo ir garas. Šiuo atžvilgiu garo katilinėje būtina turėti atskirus vamzdynus garui ir vandeniui bei rezervuarus kondensatui surinkti. Tačiau tai nereiškia, kad karšto vandens katilų schemos yra paprastesnės nei garo. Vandens šildymo ir garo katilinės skiriasi sudėtingumu, priklausomai nuo naudojamo kuro rūšies, katilų, krosnių konstrukcijos ir kt. Tiek garo, tiek vandens šildymo katilinėje paprastai yra keli katilai, bet ne mažiau kaip du ir ne daugiau nei nuo keturių iki penkių. Visas jas jungia bendros komunikacijos – vamzdynai, dujotiekiai ir kt.

Katilo įrenginys mažiau galios parodyta šios temos 4 dalyje. Norint geriau suprasti skirtingo galingumo katilų sandarą ir veikimo principus, patartina šių mažiau galingų katilų sandarą palyginti su aukščiau aprašytu didesnių katilų įrenginiu ir juose surasti pagrindinius elementus, kurie atlieka tą patį. funkcijas, taip pat suprasti pagrindines dizaino skirtumų priežastis.

3. Katilinių agregatų klasifikacija

Katilai kaip techniniai prietaisai garo ar karšto vandens gamybai skiriasi konstrukcinių formų įvairove, veikimo principais, naudojamo kuro rūšimis ir eksploataciniais rodikliais. Tačiau pagal vandens ir garo-vandens mišinio judėjimo organizavimo metodą visi katilai gali būti suskirstyti į šias dvi grupes:

Natūralios cirkuliacijos katilai;

Katilai su priverstiniu aušinimo skysčio judėjimu (vanduo, garo-vandens mišinys).

Šiuolaikinėse šildymo ir šildymo-pramoninėse katilinėse garo gamybai daugiausia naudojami katilai su natūralia cirkuliacija, o karšto vandens gamybai - katilai su priverstiniu aušinimo skysčio judėjimu, veikiantys tiesioginio srauto principu.

Šiuolaikiniai natūralios cirkuliacijos garo katilai gaminami iš vertikalių vamzdžių, esančių tarp dviejų kolektorių (viršutinio ir apatinio būgnų). Jų įrenginys parodytas brėžinyje fig. 10, viršutinio ir apatinio būgno nuotrauka su juos jungiančiais vamzdžiais - pav. 11, o išdėstymas katilinėje - pav. 12. Viena vamzdžių dalis, vadinama šildomais "pakilimo vamzdžiais", yra šildoma degikliu ir degimo produktais, o kita, dažniausiai nešildoma vamzdžių dalis, yra už katilo agregato ir vadinama "žemyniniais vamzdžiais". Šildomuose stoviniuose vamzdžiuose vanduo kaitinamas iki užvirimo, iš dalies išgaruoja ir garo-vandens mišinio pavidalu patenka į katilo būgną, kur išsiskiria į garus ir vandenį. Per nuleidžiamuosius nešildomus vamzdžius vanduo iš viršutinio būgno patenka į apatinį kolektorių (būgną).

Aušinimo skysčio judėjimas katiluose su natūralia cirkuliacija vyksta dėl važiavimo slėgio, atsirandančio dėl vandens stulpelio svorių skirtumo nusileidimo vamzdyje ir garo-vandens mišinio kolonėlės stovo vamzdžiuose.

Ryžiai. dešimt.

Ryžiai. vienuolika.

Ryžiai. 12.

Garo katiluose su daugybine priverstine cirkuliacija šildymo paviršiai gaminami gyvatukų pavidalu, kurie sudaro cirkuliacines grandines. Vandens ir garo-vandens mišinio judėjimas tokiose grandinėse atliekamas naudojant cirkuliacinį siurblį.

Vienkartiniuose garo katiluose cirkuliacijos koeficientas yra vienas, t.y. Tiekiamas vanduo, kaitinamas, paeiliui virsta garų ir vandens mišiniu, prisotintu ir perkaitintu garu.

Karšto vandens katiluose, judant cirkuliacine grandine, vanduo šildomas vienu apsisukimu nuo pradinės iki galutinės temperatūros.

Pagal šilumnešio tipą katilai skirstomi į vandens šildymo ir garo katilus. Pagrindiniai karšto vandens katilo rodikliai yra šiluminė galia, tai yra šiluminė galia ir vandens temperatūra; Pagrindiniai garo katilo rodikliai yra garo galia, slėgis ir temperatūra.

Karšto vandens boileriai, kurių paskirtis – gauti karštą vandenį nustatyti parametrus, naudojami šildymo ir vėdinimo sistemų, buitinių ir technologinių vartotojų šilumai tiekti. Karšto vandens katilai, dažniausiai veikiantys vienkartiniu principu su pastoviu vandens srautu, montuojami ne tik prie šiluminių elektrinių, bet ir centralizuoto šildymo, taip pat šildymo ir pramoninėse katilinėse kaip pagrindinis šilumos tiekimo šaltinis.

Ryžiai. 13.

Ryžiai. keturiolika.

Pagal santykinį šilumos mainų terpių (dūmų, vandens ir garo) judėjimą garo katilai (garo generatoriai) gali būti suskirstyti į dvi grupes: vandens vamzdžių katilai ir ugnies vamzdžių katilai. Vandenvamzdžiuose garo generatoriuose vanduo ir garo-vandens mišinys juda vamzdžių viduje, o išmetamosios dujos vamzdžius plauna iš išorės. XX amžiuje Rusijoje daugiausia buvo naudojami Shukhov vandens vamzdiniai katilai. Priešgaisriniuose vamzdžiuose, priešingai, dūmų dujos juda vamzdžių viduje, o vanduo išplauna vamzdžius iš išorės.

Pagal vandens ir garo-vandens mišinio judėjimo principą garo generatoriai skirstomi į agregatus su natūralia cirkuliacija ir priverstine cirkuliacija. Pastarieji skirstomi į tiesioginio srauto ir su daugkartine priverstine cirkuliacija.

Įdėjimo į skirtingo galingumo ir paskirties katilinius, taip pat kitą įrangą pavyzdžiai parodyti pav. 14-16.

Ryžiai. penkiolika.

Ryžiai. 16. Buitinių katilų ir kitos įrangos išdėstymo pavyzdžiai

Katilai išsiskiria šiomis savybėmis:

Paskyrimu:

Energingaie- gaminti garą garo turbinoms; jie išsiskiria dideliu našumu, padidintais garo parametrais.

Pramoninis- gaminti garą tiek garo turbinoms, tiek įmonės technologinėms reikmėms.

Šildymas- garo gamyba pramoniniams, gyvenamiesiems ir visuomeniniams pastatams šildyti. Tai apima ir karšto vandens boileriai. Karšto vandens katilas – prietaisas, skirtas gaminti karštą vandenį, kurio slėgis viršija atmosferos slėgį.

Atliekinės šilumos katilai- skirta gaminti garą arba karštą vandenį, naudojant šilumą iš antrinių energijos išteklių (SER) perdirbant chemines atliekas, buitines atliekas ir kt.

Energijos technologija- yra skirti gaminti garą naudojant HOR ir yra neatskiriama jo dalis technologinis procesas(pvz., sodos regeneravimo įrenginiai).

Pagal degimo įrenginio konstrukciją(7 pav.):

Ryžiai. 7. Bendroji degimo įrenginių klasifikacija

Atskirkite židinius sluoksniuotas - vienkartinio kuro deginimui ir kamera - deginti dujas ir skystąjį kurą, taip pat kietojo kuro miltelių pavidalo (arba smulkiai susmulkintos).

Sluoksniuotosios krosnys skirstomos į krosnis su tankiu ir verdančiojo sluoksnio sluoksniu, o kamerinės – į tiesioginio srauto fakelines ir ciklonines (sūkurines).

Kamerinės miltelinio kuro krosnys skirstomos į krosnis su kietųjų ir skystųjų pelenų šalinimu. Be to, pagal konstrukciją jie gali būti vienos kameros ir kelių kamerų, o pagal aerodinaminį režimą - vakuume ir įkrautas.

Iš esmės naudojama vakuuminė schema, kai katilo dujų kanaluose dūmų šalintuvu sukuriamas mažesnis nei atmosferos slėgis slėgis, tai yra vakuumas. Tačiau kai kuriais atvejais, deginant dujas ir mazutą arba kietąjį kurą pašalinant skystus pelenus, galima naudoti slėginę grandinę.

Slėginio katilo schema.Šiuose katiluose aukšto slėgio pūtimo agregatas degimo kameroje sukuria 4–5 kPa viršslėgį, kuris leidžia įveikti dujų tako aerodinaminį pasipriešinimą (8 pav.). Todėl šioje schemoje nėra dūmų ištraukiklio. Dujų kelio sandarumas užtikrinamas įrengiant membraninius ekranus degimo kameroje ir ant katilo dūmtakių sienelių.

Šios schemos pranašumai:

Santykinai mažos kapitalo išlaidos plytų mūrijimui;

Mažesnis lyginant su katilu, veikiančiu vakuume, elektros sąnaudos savo reikmėms;

Daugiau didelis efektyvumas sumažinant nuostolius su išeinančiomis dujomis dėl to, kad nėra oro įsiurbimo į katilo dujų kelią.

Trūkumas- membraninių šildymo paviršių projektavimo ir gamybos technologijos sudėtingumas.

Pagal aušinimo skysčio tipą generuoja katilas: garai ir karštas vanduo.

Dujų ir vandens (garų) judėjimui:

Dujų vamzdis (ugnies vamzdis ir su dūmų vamzdeliais);

Vandens vamzdis;

Kombinuotas.

Ugnies vamzdžio katilo schema. Katilai skirti uždaros sistemosšildymo, vėdinimo ir karšto vandens tiekimo ir yra gaminami veikti esant leistinam 6 barų darbiniam slėgiui ir leistinai vandens temperatūrai iki 115°C. Katilai skirti dirbti su dujiniu ir skystuoju kuru, įskaitant mazutą ir žalią naftą, ir užtikrina 92 ​​% efektyvumą dirbant su dujomis ir 87 % su mazutu.

Plieniniai karšto vandens katilai turi horizontalią reversinę degimo kamerą su koncentriniu ugnies vamzdžių išdėstymu (9 pav.). Siekiant optimizuoti šilumos apkrovą, degimo kameros slėgį ir išmetamųjų dujų temperatūrą, ugnies vamzdžiuose yra nerūdijančio plieno turbuliatoriai.

Ryžiai. 8. Katilo esant "slėgiui" schema:

1 - oro įsiurbimo velenas; 2 - aukšto slėgio ventiliatorius; 3 - 1 pakopos oro šildytuvas; 4 - I pakopos vandens ekonomaizeris; 5 - 2 pakopos oro šildytuvas; 6 - karšto oro kanalai; 7 - degiklio įtaisas; 8 - dujoms nepralaidūs ekranai, pagaminti iš membraninių vamzdžių; 9 - dūmtraukis

Ryžiai. 9. Vamzdžių katilų degimo kameros schema:

1 - priekinis dangtis;

2 - katilo krosnis;

3 - ugnies vamzdžiai;

4 - vamzdžių lentos;

5- katilo židinio dalis;

6 - židinio liukas;

7 - degiklio įtaisas

Vandens cirkuliacijos būdu visos garo katilų konstrukcijos, skirtos visam darbinio slėgio diapazonui, gali būti sumažintos iki trijų tipų:

- su natūralia cirkuliacija- ryžiai. 10a;

- su daugybine priverstine cirkuliacija- ryžiai. 10b;

- vienkartinis - ryžiai. 10c.

Ryžiai. 10.Vandens cirkuliacijos metodai

Katiluose su natūralia cirkuliacija darbinio skysčio judėjimas garinimo kontūre vyksta dėl darbinės terpės kolonėlių tankio skirtumo: vandens nuleidimo vamzdžio padavimo sistemoje ir garo ir vandens mišinio aukštyn garinamojoje sistemoje. cirkuliacijos kontūro dalis (10a pav.). Varomąjį cirkuliacijos slėgį grandinėje galima išreikšti formule

, Pa,

čia h – kontūro aukštis, g – laisvojo kritimo pagreitis, , – vandens ir garų-vandens mišinio tankis.

Esant kritiniam slėgiui, darbinė terpė yra vienfazė ir jos tankis priklauso tik nuo temperatūros, o kadangi pastarosios yra arti viena kitos nuleidimo vamzdyje ir kėlimo sistemos, tada cirkuliacijos varomasis slėgis bus labai mažas. Todėl praktiškai natūrali cirkuliacija katilams naudojama tik iki aukšto slėgio, paprastai ne didesnis kaip 14 MPa.

Darbinio skysčio judėjimas išgarinimo kontūre apibūdinamas cirkuliacijos koeficientu K, kuris yra valandinis santykis. masės srautas darbinio skysčio per katilo garavimo sistemą iki valandinio garo našumo. Šiuolaikiniams itin aukšto slėgio katilams K = 5-10, žemo ir vidutinio slėgio katilams K yra nuo 10 iki 25.

Natūralios cirkuliacijos katilų ypatybė yra šildymo paviršių išdėstymo būdas, kurį sudaro:

lietvamzdžiai neturėtų būti šildomi, kad jų būtų pakankamai aukštas lygis ;

· kėlimo vamzdžiai turi būti tokios konstrukcijos, kad garo ir vandens mišinio judėjimo metu per juos nesusidarytų garų užraktai;

vandens ir mišinio greičiai visuose vamzdžiuose turi būti nedideli, kad būtų mažas hidraulinis pasipriešinimas, kuris pasiekiamas parenkant pakankamai šildymo paviršių vamzdžius didelio skersmens(60 - 83 mm).

Katiluose su daugybine priverstine cirkuliacija darbinio skysčio judėjimas išgarinimo kontūre vyksta dėl cirkuliacinio siurblio veikimo, kuris įtraukiamas į darbinio skysčio srautą žemyn (10b pav.). Cirkuliacijos greitis palaikomas žemas (K=4-8), nes cirkuliacinis siurblys garantuoja jo išsaugojimą visų apkrovos svyravimų metu. Katilai su daugkartine priverstine cirkuliacija leidžia sutaupyti metalo šildymo paviršiams, kaip padidintas greitis vandens ir darbinio mišinio, taip iš dalies pagerinant vamzdžio sienelės aušinimą. Tuo pačiu metu įrenginio matmenys šiek tiek sumažėja, nes vamzdžių skersmuo gali būti pasirinktas mažesnis nei katilų su natūralia cirkuliacija. Šiuos katilus galima naudoti iki 22,5 MPa kritinio slėgio, būgno buvimas leidžia gerai išdžiovinti garą ir pūsti per užterštą katilo vandenį.

Vienkartiniuose katiluose (10c pav.) cirkuliacijos santykis yra lygus vienetui, o darbinio skysčio judėjimas iš įvado į ekonomaizerį į perkaitinto garo agregato išleidimo angą yra priverstinis, atliekamas tiekimo siurbliu. Nėra būgno (gana brangus elementas), kuris suteikia tam tikrą pranašumą tiesioginio srauto įrenginiams esant ypač aukštam slėgiui; tačiau dėl šios aplinkybės pabrangsta stoties vandens valymas esant superkritiniam slėgiui, nes didėja reikalavimai tiekiamo vandens grynumui, kuriame tokiu atveju priemaišų neturėtų būti daugiau nei katilo gaminamuose garuose. Vienkartiniai katilai yra universalūs darbinio slėgio požiūriu, o esant superkritiniam slėgiui, jie paprastai yra vieninteliai garo generatoriai ir plačiai naudojami šiuolaikinėje elektros energijos pramonėje.

Tiesioginio srauto garo generatoriuose yra tam tikra vandens cirkuliacija - kombinuota cirkuliacija, atliekama specialiu siurbliu arba papildoma lygiagrečia cirkuliacijos grandine. natūrali cirkuliacija vienkartinio katilo garavimo dalyje, kuri leidžia pagerinti ekrano vamzdžių aušinimą esant mažoms katilo apkrovoms, padidinant per juos cirkuliuojančios darbinės terpės masę 20-30%.

Katilo su daugybine priverstine cirkuliacija schema subkritiniam slėgiui parodyta fig. vienuolika.

Ryžiai. 11. Katilo su daugybine priverstine cirkuliacija konstrukcinė schema:

1 - ekonomaizeris; 2 - būgnas;

3 - apatinis tiekimo vamzdis; 4 - cirkuliacinis siurblys; 5 - vandens paskirstymas per cirkuliacines grandines;

6 - garavimo spinduliuotės šildymo paviršiai;

7 - festonas; 8 - perkaitintuvas;

9 - oro šildytuvas

Cirkuliacinis siurblys 4 veikia su 0,3 MPa slėgio kritimu ir leidžia naudoti mažo skersmens vamzdžius, taip taupant metalą. Mažas vamzdžių skersmuo ir mažas cirkuliacijos santykis (4 - 8) sąlygoja santykinį įrenginio vandens tūrio sumažėjimą, todėl sumažėja būgno matmenys, sumažėja gręžimas jame, taigi ir bendras. katilo kainos sumažėjimas.

Mažas tūris ir naudingo cirkuliacinio slėgio nepriklausomumas nuo apkrovos leidžia greitai išlydyti ir sustabdyti įrenginį, t.y. veikti valdymo režimu. Katilų su daugkartine priverstine cirkuliacija apimtį riboja santykinai žemi slėgiai, kuriems esant galima gauti didžiausią ekonominį efektą, nes sumažėja sukurtų konvekcinių garuojančių šildymo paviršių savikaina. Katilai su daugybe priverstinės cirkuliacijos buvo paskirstyti šilumos atgavimo ir kombinuoto ciklo įrenginiuose.

Tiesioginio srauto katilai. Vienkartiniai katilai neturi fiksuotos ribos tarp ekonomaizerio ir garavimo dalies, tarp garuojančio kaitinimo paviršiaus ir perkaitintuvo. Keičiantis tiekiamo vandens temperatūrai, darbiniam slėgiui įrenginyje, krosnies oro režimui, kuro drėgnumui ir kitiems veiksniams, kinta santykiai tarp ekonomaizerio kaitinimo paviršių, garintuvo dalies ir perkaitintuvo. . Taigi mažėjant slėgiui katile mažėja skysčio šiluma, didėja garavimo šiluma ir mažėja perkaitimo šiluma, todėl mažėja zona, kurią užima ekonomaizeris (šildymo zona), didėja garavimo zona ir perkaitimo zona. mažėja.

Vienkartiniuose įrenginiuose visos priemaišos, patenkančios su tiekimo vandeniu, negali būti pašalintos pučiant kaip būgniniai katilai ir nusėda ant šildymo paviršių sienelių arba su garais nunešami į turbiną. Todėl vienkartiniai katilai kelia aukštus reikalavimus tiekiamo vandens kokybei. Siekiant sumažinti vamzdžių perdegimo riziką dėl juose nusėdusių druskų, zona, kurioje išgaruoja paskutiniai drėgmės lašai ir prasideda garų perkaitimas, esant subkritiniam slėgiui, iš krosnies išimama į konvekcinį dujų kanalą (vad. nuotolinė pereinamoji zona).

Pereinamojoje zonoje vyksta energingi krituliai ir priemaišų nusėdimas, o kadangi vamzdžio metalinės sienelės temperatūra pereinamojoje zonoje yra žemesnė nei krosnyje, žymiai sumažėja vamzdžio perdegimo rizika ir gali susidaryti nuosėdų storis. leisti būti didesniam. Atitinkamai pailgėja katilo perpylimo darbo kampanija.

Superkritinio slėgio vienetams pereinamoji zona, t.y. taip pat yra padidėjusių druskų kritulių zona, tačiau ji labai išsiplėtė. Taigi, jei esant aukštam slėgiui jo entalpija matuojama kaip 200–250 kJ / kg, tada esant superkritiniam slėgiui ji padidėja iki 800 kJ / kg, o tada nuotolinės pereinamosios zonos vykdymas tampa nepraktiškas, ypač todėl, kad pašaruose yra druskos. vandens čia tiek mažai, o tai beveik prilygsta jų tirpumui garuose. Todėl, jei katilas, skirtas superkritiniam slėgiui, turi nuotolinę pereinamąją zoną, tai daroma tik dėl normalaus išmetamųjų dujų aušinimo.

Dėl mažo vandens talpos vienkartiniuose katiluose svarbus vaidmuo vaidina vandens, kuro ir oro tiekimo sinchronizaciją. Jei šis atitikimas pažeidžiamas, į turbiną gali būti tiekiamas šlapias arba per daug perkaitintas garas, todėl vienkartiniams blokams visų procesų valdymo automatizavimas yra tiesiog privalomas. Vienkartiniai katilai, kuriuos sukūrė profesorius L.K. Ramzinas. Katilo ypatybė yra spinduliuojančių šildymo paviršių išdėstymas horizontaliai kylančios vamzdžių apvijos pavidalu išilgai krosnies sienelių su minimaliais kolektoriais (12 pav.).

Ryžiai. 12. Ramzino vienkartinio katilo konstrukcinė schema:

1 - ekonomaizeris; 2 - apeiti nešildomus vamzdžius; 3 - apačioje paskirstymo kolektorius vanduo; 4 - ekrano vamzdžiai; 5 - viršutinis mišinio surinkimo kolektorius; 6 - nuotolinė perėjimo zona; 7 - perkaitintuvo sieninė dalis; 8 - konvekcinė perkaitintuvo dalis; 9 - oro šildytuvas; 10 - degiklis

Kaip vėliau parodė praktika, toks ekranavimas turi ir teigiamų, ir neigiamos pusės. Teigiamas dalykas yra vienodas atskirų vamzdžių, įtrauktų į juostą, šildymas, nes vamzdžiai tomis pačiomis sąlygomis praeina išilgai krosnies aukščio visose temperatūros zonose. Neigiamas - neįmanoma atlikti spinduliuotės paviršių su gamykliniais dideliais blokais, taip pat padidėjusi tendencija šiluminės hidraulinės plėstuvai(netolygus temperatūros ir slėgio pasiskirstymas vamzdžiuose išilgai dujų kanalo pločio) esant itin aukštam ir superkritiniam slėgiui dėl didelio entalpijos prieaugio ilgoje ritėje.

Visoms tiesioginio srauto įrenginių sistemoms, kai kurios Bendrieji reikalavimai. Taigi, konvekciniame ekonomaizeryje tiekiamas vanduo prieš patekdamas į krosnies sietus neįkaitinamas iki virimo apie 30 °C, o tai pašalina garo ir vandens mišinio susidarymą ir netolygų jo pasiskirstymą lygiagrečiuose sietų vamzdeliuose. Be to, aktyvaus kuro degimo zonoje, ekranuose, esant vardinei garo galiai D n, užtikrinamas pakankamai didelis masės greitis ρω ≥ 1500 kg/(m 2 s), kas garantuoja patikimą ekrano vamzdžių aušinimą. Apie 70 - 80% vandens krosnies sietuose virsta garais, o likusi drėgmė išgaruoja pereinamojoje zonoje ir visi garai perkaitinami 10-15 °C, kad būtų išvengta druskų nuosėdų viršutinėje perkaitintuvo radiacinėje dalyje.

Be to, garo katilai klasifikuojami pagal garo slėgį ir garo galią.

Garų slėgis:

Žemas - iki 1 MPa;

Vidutinė nuo 1 iki 10 MPa;

Aukštas - 14 MPa;

Itin aukštas - 18-20 MPa;

Superkritinis – 22,5 MPa ir daugiau.

Pagal našumą:

Mažas - iki 50 t/val.;

Vidutinis - 50-240 t/val.;

Didelis (energijos) – virš 400 t/val.

Katilo žymėjimas

Katilų žymėjimui nustatyti šie indeksai:

- Kuro rūšis : Į- anglis; B- ruda anglis; NUO- skalūnai; M- kuras; G- dujos (kai mazutas ir dujos deginami kamerinėje krosnyje, krosnies tipo indeksas nenurodomas); O- atliekos, šiukšlės; D- kitos kuro rūšys;

- pakuros tipas: T- kamerinė krosnis su kieto šlako šalinimu; IR- kamerinė krosnis su skysto šlako šalinimu; R- sluoksninė krosnis (sluoksniuotoje krosnyje deginamo kuro rūšies indeksas pavadinime nenurodytas); AT- sūkurinė krosnis; C- ciklono krosnis; F- verdančio sluoksnio krosnis; į slėginių katilų žymėjimą įvedamas indeksas H; seismiškai atspariam dizainui – indeksas NUO.

- cirkuliacijos būdas: E- natūralus; ir kt- daugkartinis priverstinis;

Pp- vienkartiniai katilai.

Skaičiai rodo:

- garo katilams- garo talpa (t/h), perkaitinto garo slėgis (bar), perkaitinto garo temperatūra (°С);

- karštam vandeniui- šiluminė galia (MW).

Pavyzdžiui: Pp1600-255-570 J. Vienkartinis katilas, kurio garo našumas 1600 t/h, perkaitinto garo slėgis - 255 bar, garo temperatūra - 570 °C, krosnis su skystų pelenų šalinimu.

Katilo išdėstymas

Katilo išdėstymas reiškia abipusį dujų kanalų ir šildymo paviršių išdėstymą (13 pav.).

Ryžiai. 13. Katilo išdėstymo schemos:

--- U formos išdėstymas; b - dvipusis išdėstymas; c - išdėstymas su dviem konvekciniais velenais (T formos); g - išdėstymas su U formos konvekciniais velenais; e - išdėstymas su inverterine krosnele; e - bokšto išdėstymas

Dažniausiai U formos išdėstymas (13a pav. - Vienas kelias, 13b - dvipusis). Jo privalumai – kuro padavimas į apatinę krosnies dalį ir degimo produktų pašalinimas iš apatinės konvekcinės veleno dalies. Šio įrengimo trūkumai yra netolygus degimo kameros užpildymas dujomis ir netolygus įrenginio viršutinėje dalyje esančių šildymo paviršių plovimas degimo produktais, taip pat netolygi pelenų koncentracija konvekcinės konstrukcijos skerspjūvyje. velenas.

T formos Išdėstymas su dviem konvekcinėmis šachtomis, esančiomis abiejose krosnies pusėse su kėlimo judesiu dujomis krosnyje (13c pav.), leidžia sumažinti konvekcinio veleno gylį ir horizontalaus dūmtakio aukštį, tačiau esant du konvekciniai velenai apsunkina dujų pašalinimą.

trijų krypčių viršutinei dūmtraukių vietai kartais naudojamas įrenginio su dviem konvekciniais šachtais išdėstymas (13d pav.).

Keturių krypčių Išdėstymas (T formos dvipusis) su dviem vertikaliais pereinamaisiais dujų kanalais, užpildytais išleidžiamais šildymo paviršiais, naudojamas, kai įrenginys veikia pelenų kuru su mažai tirpstančiais pelenais.

Bokštas išdėstymas (13e pav.) naudojamas pikiniams garo generatoriams, dirbantiems su dujomis ir mazutu, siekiant panaudoti dujotiekių savaiminę trauką. Tokiu atveju kyla sunkumų, susijusių su konvekcinių šildymo paviršių tvirtinimu.

U formos išdėstymas su inverterine krosnele su joje esančiu degimo produktų srautu žemyn ir jų keliamuoju judėjimu konvekcinėje šachtoje (13e pav.) užtikrina gerą krosnies užpildymą degikliu, žemą perkaitintuvų vietą ir minimalų oro pasipriešinimą. kelias dėl trumpo ortakių ilgio. Šio įrengimo trūkumas yra pablogėjusi pereinamojo dūmtakio aerodinamika dėl degiklių, dūmų šalinimo ir ventiliatorių išdėstymo dideliame aukštyje. Toks išdėstymas gali būti tinkamas, kai katilas veikia su dujomis ir mazutu.

Karšto vandens katilų KV įtaisas reguliuojamas GOST 30735-2001 „Karšto vandens šildymo katilai, kurių šiluminė galia nuo 0,1 iki 4,0 MW“ ir taikomas katilams, kurių darbinis vandens slėgis yra iki 0,6 MPa (6 kgf / cm2) ir maksimali temperatūra vanduo katilo išleidimo angoje iki 115 ° C, skirtas pastatų ir statinių šilumos tiekimui.

Šilumos katilų skaičiavimas atliekamas pagal norminį metodą „Katilų agregatų terminis skaičiavimas“. Kuznecovas N.V., Mitoras V.V. ir kt., 1973 m

Hidraulinis katilų skaičiavimas atliekamas pagal standartinį metodą "Katilų agregatų hidraulinis skaičiavimas". Baldina O.M. ir kt., 1978 m

Aerodinaminis katilų skaičiavimas atliekamas pagal standartinį metodą „Katilų agregatų aerodinaminis skaičiavimas“. Mochan S.I.

Karšto vandens katilų įtaisas KV

Karšto vandens katilai, kurių galia iki 4,0 MW, gaminami iš plieninio lygiavamzdžio horizontalaus išdėstymo. Varis yra vientisas blokas, susidedantis iš dviejų dalių krosnies ir konvekcinės. Krosnies dalis – susideda iš plieninės plokštės: šoninė, lubos, priekinė ir galinė. Ant krosnies esančioje katilo krosninėje dalyje vyksta kuro degimo procesas, išspinduliuota šiluma konvekcinio ir radiacinio šilumos mainų pagalba perduodama į plokštes ir šildo aušinimo skystį (vandenį). Norint padidinti krosnies plokščių šilumos perdavimo pajėgumą, jos yra nepralaidžios dujoms (tarp vamzdžių suvirinama plieninė juosta). Katilo krosninėje dalyje karštų dujų temperatūra, priklausomai nuo kuro rūšies, siekia 1000 - 1200 C. Išėjus iš krosnies temperatūra sumažėja iki 800 C.

Po katilo krosnies dalies karštos dujos patenka į konvekcinį bloką, susidedantį iš konvekcinių sekcijų. Konvekcinės sekcijos – tai stovų plokštės ir į jas suvirinti vamzdžiai. Konvekciniame bloke karštų dujų temperatūra nukrenta iki 180 -200 C. Šilumos perdavimui sustiprinti katilo konvekciniame bloke vamzdžiai išdėstomi šachmatine tvarka, įrengiama pertvara. Dujos juda žemyn ir aukštyn ir išeina iš katilo bloko viršaus.

Karšto vandens katilų izoliacinis įtaisas turi užtikrinti, kad į katilo bloką nebūtų įsiurbiamas lauko oras, o katilo korpuso temperatūra būtų ne aukštesnė kaip 50C. Norėdami tai padaryti, izoliuokite vamzdžių sistemą mineralinės plokštės PTE ir sumontuokite dekoratyvinę apdailą iš plieno lakštai sumontuotas ant rėmo.

Katilo konvekcinių plokščių valymas nuo suodžių ir pelenų nuosėdų atliekamas per katilo izoliaciniame įdėkle esančius liukus. At teisingas veikimas katilo montavimas, tinkamas traukos ir sprogimo nustatymas, vadovaujantis gamintojo rekomendacijomis, ant katilo plokščių nesusidaro pelenų ir suodžių nuosėdos.

Katilo hidraulinės sistemos įtaisas

Karšto vandens katilo hidraulinė grandinė turi užtikrinti aušinimo skysčio (vandens) pašildymą 25 C. Numatomas vandens temperatūros diapazonas katile yra 115-90 C, arba 95-70 C.

Be to, hidraulinė grandinė turi užtikrinti vandens srauto greitį, kuris sumažintų nuosėdų susidarymą ir išvengtų stovinčių zonų susidarymo. Tam katilo kolektoriuose įrengiamos pertvaros, kurios nukreipia vandens judėjimą katile ir užtikrina reikiamą greitį. Įvairių modelių karšto vandens katiluose KV vandens įvadas ir išleidimas galimas degimo kameros kolektoriuje, viršutiniame arba apatiniame konvekcinių plokščių kolektoriuose, o įvado-išleidimo angos vieta neturi įtakos temperatūrų skirtumui ir lengvai keičiasi priklausomai nuo užsakovo. specifikacijas, pagal jo katilinės schemą.

Eksploatacijos metu susidariusiam dumblui pašalinti katilo vamzdinėje dalyje apatiniuose kolektoriuose yra įrengti drenai. Viršutiniuose kolektoriuose sumontuotos orlaidės orui pašalinti.

Pateikti saugias sąlygas eksploatavimo ir projektavimo režimai, karšto vandens katiluose įrengti apsauginiai ir uždarymo bei valdymo vožtuvai, prietaisai ir saugos įtaisai. Uždarymo vožtuvai tarnauja vandens nutekėjimui iš katilo į šilumos tinklą, tiekimui grąžinti vandenįį karšto vandens katilą, nuleidžiant vandenį iš katilo, periodiniam pūtimui ir dumblo šalinimui. Valdymo ir matavimo prietaisai, termometrai ir manometrai užtikrina slėgio ir temperatūros matavimą karšto vandens katilų vandens įleidimo ir išleidimo angose.

Kietojo kuro katilų įtaisas KV

Priklausomai nuo katilo galingumo, kieto kuro katilai gali būti su rankinėmis ir mechaninėmis pakuros:

• ugniadėžė esd
• grotelių krosnelė
• krosnelė su rotacinėmis grotelėmis RPK
• krosnelė ZP RPK su ZP ratuku ir rotacinėmis grotelėmis
• krosnis TShPM
• krosnis TLPH
• krosnis TLZM

Dujų ir skysto kuro katilų įtaisas

Galima dirbti su dujiniais ir skysto kuro katilais KVA įvairių tipų degikliai importuojami ir vidaus produkcijos, tam pasirinktam degikliui ant priekinės plokštės padarytos skylės ir tvirtinimo detalės.