Katilas yra vienas iš bet kurios šildymo sistemos komponentų. Jis skirtas kuro degimo energijai (dujinio katilo atveju toks kuras yra dujos) paversti šiluma skysčiui šildyti, kuri vėliau tiekiama į šildymo baterijas. Vidinė organizacijaŠiuolaikiniams dujiniams katilams sprendžiamas pagrindinis uždavinys – užtikrinti maksimalų naudojimo patogumą ir saugumą, sumažinant privalomą žmogaus kontrolę.

Prieš tęsdami Išsamus aprašymas pagrindinių dujinių katilų komponentų, būtina atkreipti dėmesį į jų klasifikaciją. Nepaisant to, kad visi katilai yra išdėstyti maždaug vienodai, kiekviena veislė turi savo specifinės savybės, kuriems reikia tam tikrų dalių, naudojamų joms palaikyti, modifikacijų. Taigi, katilai yra:

• Siena ir grindys. sieninis variantas kompaktiškesnis ir patogesnis ir dažniausiai naudojamas privačiuose namuose. Grindinio katilo privalumas – galimybė apšildyti didelius plotus dėl daug didesnės galios. Todėl tokie įrenginiai dažniausiai įrengiami pramoninėse patalpose.
• atmosferinis ir turbokompresorinis. Atmosferinio katilo veikimo principas toks pat kaip ir įprastos krosnelės: oras paimamas iš patalpos ir dėl natūralios traukos išleidžiamas į specialiai pastatytą kaminą. Modeliuose su turbokompresoriumi įmontuotas ventiliatorius sukuria trauką, degimo kamera yra visiškai uždaryta, o oras paimamas iš gatvės.
• Vienos ir dvigubos grandinės. Prietaisas su viena grandine skirtas tik patalpų šildymui, užduotis dvigubos grandinės katilas– taip pat aprūpinti gyventojus karštu vandeniu.
• Su įprastiniu arba moduliuojančiu degikliu. Katilų su moduliuotu degikliu įtaisas apima automatinis reguliavimas galios, taip žymiai sutaupant dujų suvartojimo.
• Su elektroniniu arba pjezokeraminiu uždegimu. Elektroninis uždegimas yra patogesnis – dujų garų užsidegimas degimo kameroje įvyksta be žmogaus įsikišimo, o sistemose su pjezo uždegimu kiekvieną kartą reikia paspausti atitinkamą mygtuką.

Pagrindiniai dujinio katilo elementai

Kaip minėjome aukščiau, dujinio katilo įtaisas yra maždaug vienodas visiems jo vykdymo variantams. Tai reiškia, kad pagrindiniai komponentai, iš kurių surenkami katilai, yra tie patys:

• Dujinis degiklis. Tai perforuota stačiakampė konstrukcija. Jo viduje yra purkštukai, per kuriuos dujos tiekiamos į degimo kamerą. Purkštukai suteikia vienodas paskirstymas liepsna visame degiklyje, taip sukuriant sąlygas efektyviausiai šildyti aušinimo skystį dujinio katilo viduje.
• šilumokaitis- metalinė dėžė su įmontuotu radiatoriumi, kurios viduje yra vamzdžiai su aušinimo skysčiu. Dėl degančių dujų energijos šilumokaitis įkaista ir perduoda šilumą skysčiui. Vieno kontūro katilas visada turi vieną šilumokaitį, dvigrandės katilas gali turėti du – pirminį ir antrinį.
• Cirkuliacinis siurblys. Suteikia linijos slėgį dujinis šildymas iš priverstinė apyvarta. Ne visuose dujinių katilų modeliuose.
• Išsiplėtimo bakas. Naudojamas laikinai pašalinti aušinimo skystį intensyvaus kaitinimo ir plėtimosi metu. Turi pakankamai talpos vidutinėms sąlygoms. Šildymui dideli plotai sistemoje dažnai įrengiamas papildomas bakas.
• Degimo produktų šalinimo įrenginys. Atmosferiniams katilams išleidimo vamzdis turi būti prijungtas prie atskiro natūralios traukos kamino, modeliuose su turbokompresoriumi yra dvigubas koaksialinis vamzdis dujų atliekoms išvežti, kurių trauką sukuria įmontuotas ventiliatorius.
• Automatikos sistema. Tai katilo valdymo blokas, kurį sudaro elektroninė grandinė, kuris nustato sistemos veikimo režimą, priklausomai nuo prijungtų ir įmontuotų jutiklių rodmenų.

Konkreti dujinio katilo modifikacija gali suteikti tam tikrų jo įrenginio savybių. Taigi, pavyzdžiui, už vienos grandinės blokas sanitariniam vandeniui šildyti galima naudoti išorinį katilą, o dviejų kontūrų dujinio katilo įrenginyje gali būti kombinuotas šilumokaitis, kuriame aušinimo skystis ruošiamas abiem grandinėms.

Dabar apsvarstykite pagrindinius dujinių katilų komponentus išsamiau.

Dujinis degiklis

Priklausomai nuo katilo tipo, degiklis gali būti atmosferinis arba slėginis. Katilai su atmosferiniai degikliai pigesnis, mažiau triukšmingas, bet turi mažą našumą. Slėginiai degikliai, ypač kaip grindų dujinio katilo dalis, gali tiekti iki kelių tūkstančių kilovatų galią.

Be to, degikliai skirstomi į:

• vienpakopis;
• dviejų pakopų;
• moduliuotas.

Veiksmingiausi yra moduliuoti degikliai. Jie leidžia sklandžiai reguliuoti liepsnos aukštį ir aušinimo skysčio įkaitimo laipsnį priklausomai nuo temperatūros patalpoje ir žymiai sutaupyti dujų kuro.

šilumokaitis

Pagrindinis šilumokaičio kokybės rodiklis yra medžiaga, iš kurios jis pagamintas.

Patikimiausias ir patvariausias yra ketus. Ketaus šilumokaičiai gali veikti kelis dešimtmečius, todėl lemia ilgas terminas viso dujinio katilo aptarnavimas. Ši medžiaga gerai išlaiko šilumą, todėl puikiai tinka dvigubos grandinės šildymo sistemos versijai. Ketaus trūkumai yra jo trapumas ir didelis svoris.

Plieniniai šilumokaičiai netrūkinėja ir nelūžta nuo netikėto smūgio ar staigių temperatūros pokyčių. Tačiau jie perdega daug greičiau ir yra linkę į koroziją. Brangiuose dujinių katilų modeliuose naudojami šilumokaičiai, pagaminti iš specialių rūšių plieno, kurie savo patvarumu prilygsta ketaus. Dažnai, siekiant prailginti tarnavimo laiką, plieniniai šilumokaičiai iš vidaus padengiami vario sluoksniu, o iš išorės – specialiais karščiui atspariais dažais.

Cirkuliacinis siurblys ir hidraulinė grupė

Siurblio parametrus dažniausiai parenka gamintojas pagal katilo galią. Todėl siurblys neturi didelės įtakos viso gaminio kokybei. Verta atkreipti dėmesį į vamzdžių, kuriais aušinimo skystis ir vanduo patenka į dujinio katilo vidų (jeigu dvigubos grandinės blokas). Geriausia, jei jie pagaminti iš vario arba kokybiško plastiko. Taip pat galite paklausti siurblio gamintojo – gerai, jei tai žinomos firmos, tokios kaip Grundfos, Gileks, Vortex ir kt.

Išsiplėtimo bakas

Tai yra svarbu komponentas dujiniai katilai. Šildymo sistemoje turi būti išsiplėtimo bakas, į kurį šildant išleidžiamas aušinimo skysčio perteklius. Šio rezervuaro dydis apskaičiuojamas naudojant specialius metodus, jis gali būti apytiksliai įvertintas kaip 10% viso skysčio tūrio sistemoje. Todėl renkantis katilą pageidautina žinoti šildymo linijos ilgį ir reikiamą bako tūrį.

Svarbu pažymėti, kad išsiplėtimo bako tūris apskaičiuojamas tik pagal šildymo sistemos aušinimo skysčio kiekį. Todėl tiek vienos grandinės, tiek dviejų grandinių katilui reikalingas toks pat išsiplėtimo bako tūris.

Automatikos sistemos

Integruota automatika kontroliuoja katilo darbą visais jo režimais ir apima:

Žinant dujinio katilo įrenginio veikimo principus, jo pasirinkimo procesas taps paprastesnis ir suprantamesnis bei padės sutaupyti tiek perkant šiluminį įrenginį, tiek jį eksploatuojant.

Cilindrinė katilo dalis yra krosnies tąsa 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 dedami vienas į kitą;

c) suvirinti - būgnai yra vienodo skersmens ir yra pritvirtinti vienas prie kito galas 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 su 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 plauna vamzdžius, ir perkaitintuvo elementais tekantiems garams.

Katile susidarę garai kyla į viršutinę vandens nepripildytą 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 spinduliuote, 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 kartu formuoti katilo kaitinimo paviršių. Liepsnos vamzdeliai taip pat naudojami perkaitintuvo elementams į juos įdėti. Dūmų ir liepsnos vamzdžiai pagaminti iš besiūlių, besiūlių mažai anglies išskiriančio 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, priekiniai jų 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 plovimo metu. Dūmų ir liepsnos vamzdžių angų išsiplėtimas ir suspaudimas priekiniame ir galiniame vamzdžių lakštuose atliekami taip, kad vamzdžiai katile kaip ventiliatorius išsiskirtų link priekinių grotelių aukštyn ir toliau nuo vertikalios ašies. 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.

Dėl geresnis įtvirtinimas dūmų ir liepsnos vamzdžių galai dedami į galinių grotelių angas variniais tarpikliais 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 pripildomas iki t \u003d 40-60 °C pašildyto vandens.

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 pagaminti 40–60 mm storio plokščių pavidalu. Pritvirtinkite plokštes prie katilo su vielos rėmas, o tarpai tarp grotelių užsandarinti vulkanine danga.

Prieš dengiant izoliacinė medžiaga katilo paviršius nudažytas. Asbesto tepalu pirmiausia užtepamas išorinis krosnies paviršius, o po to dedamos vulkaninės asbestcemenčio plokštės. Vietose, kur plokščių kloti neįmanoma, katile dengiamas izoliacinės dangos sluoksnis, esant 0,2-0,3 MPa garo slėgiui.

Ant izoliacinio sluoksnio lokomotyvo katilas yra padengtas apvalkalu iš lakštinio metalo iki 1,5 mm storio. 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 talpinti, taip pat yra kamera, kurioje susidaro vakuumas, būtinas norint sukurti oro srautas į groteles ir intensyviam kurui deginti .

Dūmų dėžės matmenys turėtų būti pakankami, kad tilptų aukščiau išvardyti elementai, be to, būtų pakankamai laisvo tūrio 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. Kad išvengtumėte deformacijos ir degimo apatinis lapas dūmų dėžės nuo sankaupos jos pelenų apačioje, prie jos kniedijamas arba privirinamas iki 20 mm storio apsauginis lakštas.

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 judėjimą 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 būtų nukreiptos išmetamųjų garų virvelės ir kuro degimo produktai. 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 garo mašinoje per kūgį ir kaminą, todėl kameros sandarumas yra itin svarbus.

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

Garo įleidimo vamzdžių ir perkaitintuvo elementų jungčių sandarumas su kolektoriumi tikrinamas ant karšto garvežio paleidžiant garą, nes jį praleidžiant pablogėja vakuumas dūmų dėžėje. Geras dūmų dėžės sandarumas prisideda prie intensyvaus kuro degimo, ekonomiško jo suvartojimo ir didelės garvežio katilo garo išeigos.

Sveiki! Priklausomai nuo dizaino elementai garą generuojantys šildymo paviršiai išskiria dujinius ir vandens vamzdinius katilus.

Dujinio vamzdžio katilo mazgas yra cilindrinis būgnas, kurio viduje lygiagrečiai ašiai patalpinti 1-2 vamzdžiai, kurių skersmuo d = 0,6-1 m (gaisriniai 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 (didelių specifinis suvartojimas metalo, ribotos eksploatacinės savybės, žemi garo parametrai), todėl jie naudojami palyginti 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 daugiau būgnų, prie kurių vertikaliai lenkti vamzdžiai formuojantys garuojančius šildymo paviršius. Šie katilai turi mažą metalo suvartojimą vienam garo vienetui ir aukštus garo parametrus. Ant pav. 1. pavaizduotas dvibūgnas vertikaliai - vandens vamzdinis katilas DKVR-2,5-13 su kamerine degimo krosnele gamtinių dujų.

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

Šio tipo katilai yra nuo 2,5 iki 35 t/h galios, jie montuojami katilinėse pramonės įmonės. Katilas turi viršutinį būgną 1 ir apatinį būgną 3, kurie yra 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 padengtos ekrano vamzdžiais.

Vanduo iš būgno 1 ir iš 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 šildytuvo vamzdžius. pirmasis ir antrasis etapai, o dujos - iš viršaus į apačią vamzdžių viduje. Šildomas oras tiekiamas į degiklius, esančius ant degimo kameros šoninių sienelių. 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 apačioje lubos, siunčiamas į perkaitintuvo 5 aušintuvą 4, kuriame dėl dalinio garų kondensacijos maitinti vandeniu kontroliuojama perkaitintų garų temperatūra. Iš aušintuvo garai patenka į perkaitintuvo ritės vamzdžius, o tada į išleidimo kolektorių 3.

Ant pav. 3 pav. Vienkartinio dvigubo korpuso superkritinio slėgio garo generatoriaus TPP-110 markės 300 tūkst. kW agregatų, kurių galia 950 t/h, garo slėgis 25 MPa, perkaitinto garo temperatūra. 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 židinio, 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 šildomi garai iš turbinos patenka į antrinio perkaitintuvo, esančio antrajame katilo bloko korpuse, spinduliuojamąją dalį 4, tada patenka į pirminiu garu šildomą šilumokaitį 5, skirtą reguliuoti garo temperatūrą, tada į konvekcinė perkaitintuvo 6 dalis ir prie turbinos. 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, susmulkintos anglies, 200 modelis), kurio garo našumas yra 700 kg/s (2500 t/h), skirtas deginti ASh dulkes arba natūralų. 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 suformuoto žiupsnelio į dvi dalis: pirminę krosnį 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 dujų temperatūros reguliavimas tarpinis perkaitimas garą naudojant aplinkkelio dūmtakį ir nuoseklųjį lygiagretų oro šildytuvų prijungimą. 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 6 paketas 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 projektuojama blokiniu būdu. Tai reiškia, kad į montavimo vietą tiekiami gamykliniai blokeliai, kurių skaičius yra 856 vienetai 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.

Garo katilas yra prietaisas, naudojamas kasdieniame gyvenime ir pramonėje. Jis skirtas vandeniui paversti garais. Gautas garas vėliau naudojamas korpusui šildyti arba turbomašinoms pasukti. Kas yra garo varikliai ir kur jie yra paklausiausi?

Garo katilas yra mašina garui gaminti. Šiuo atveju prietaisas gali gaminti 2 rūšių garus: prisotintus ir perkaitintus. Sočiųjų garų temperatūra yra 100 ºC, o slėgis - 100 kPa. Perkaitinti garai pasižymi aukšta temperatūra (iki 500ºC) ir aukštu slėgiu (daugiau nei 26 MPa).

Pastaba: Sotieji garai naudojami privačių namų šildymui, perkaitinti – pramonėje ir energetikoje. Jis geriau perduoda šilumą, todėl perkaitintų garų naudojimas padidina įrenginio efektyvumą.

Kur naudojami garo katilai?

1. Šildymo sistemoje garai yra energijos nešėjas.
2. Energetikos sektoriuje elektrai gaminti naudojami pramoniniai garo varikliai (garo generatoriai).
3. Pramonėje perkaitinti garai gali būti naudojami mechaniniam judėjimui ir transporto priemonių judėjimui.

Garo katilai: apimtis

namų ūkis garo prietaisai naudojamas kaip šilumos šaltinis namų šildymui. Jie pašildo vandens indą, o susidariusius garus varo į šildymo vamzdžius. Dažnai tokioje sistemoje yra stacionari anglies krosnis arba katilas. Paprastai, Prietaisai kaitinant garais susidaro tik sotūs, neperkaitinti garai.

Dėl pramoninis pritaikymas garai perkaitinami. Po išgarinimo jis toliau kaitinamas, kad temperatūra dar labiau pakiltų. Tokie įrenginiai reikalauja aukštos kokybės vykdymo, kad būtų išvengta garų bako sprogimo.

Perkaitinti garai iš katilo gali būti naudojami elektros energijai gaminti arba mechaniniam judėjimui. Kaip tai atsitinka? Po išgaravimo garai patenka į garo turbiną. Čia garų srautas suka veleną. Šis sukimasis toliau perdirbamas į elektros energiją. Taip elektrinių turbinose gaunama elektros energija – sukant turbomašinų veleną, susidaro elektros srovė.

Už švietimo ribų elektros srovė, veleno sukimasis gali būti tiesiogiai perduodamas varikliui ir ratams. Dėl to pajuda garų transportavimo sistema. Garsus pavyzdys garų variklis- lokomotyvas. Jame, deginant anglį, kaitindavosi, susidarydavo vanduo sočiųjų garų, kuris suko variklio veleną ir ratus.

Garo katilo veikimo principas

Šilumos šaltinis vandens šildymui garo katile gali būti bet kokios rūšies energija: saulės, geoterminė, elektros, kietojo kuro ar dujų degimo šiluma. Gautas garas yra aušinimo skystis, jis perduoda kuro degimo šilumą į jo panaudojimo vietą.

IN įvairaus dizaino naudoti garo katilai bendra schema pašildyti vandenį ir paversti jį garais:

• Vanduo išvalomas ir tiekiamas į baką elektrinio siurblio pagalba. Paprastai rezervuaras yra katilo viršuje.
• Iš rezervuaro vanduo teka vamzdžiais į kolektorių.
• Iš kolektoriaus vanduo vėl kyla aukštyn per šildymo zoną (kuro deginimas).
• Vandentiekio vamzdžio viduje susidaro garai, kurie, veikiami skysčio ir dujų slėgio skirtumo, pakyla aukštyn.
• Viršuje garai praeina per separatorių. Čia jis atskiriamas nuo vandens, kurio likučiai grąžinami į rezervuarą. Tada garai patenka į garų liniją.
• Jei tai ne paprastas garo katilas, o garo generatorius, tada jo vamzdžiai vėl eina per degimo ir šildymo zoną.

Garo katilo įrenginys

Garo katilas – tai talpa, kurios viduje išgaruoja pašildytas vanduo ir susidaro garai. Paprastai tai yra įvairių dydžių vamzdis.

Be vamzdžio su vandeniu, katilai turi degimo kamerą (joje dega kuras). Krosnies konstrukcija nustatoma pagal kuro tipą, kuriam suprojektuotas katilas. Jei tai akmens anglis, malkos, tai degimo kameros apačioje yra grotelės. Yra anglis ir malkos. Iš apačios pro groteles oras patenka į degimo kamerą. Efektyviam sukibimui (oro judėjimui ir kuro degimui) krosnys yra išdėstytos viršuje.

Jei energijos nešiklis yra skystas arba dujinis (mazutas, dujos), tada į degimo kamerą įvedamas degiklis. Oro judėjimui jie taip pat daro įėjimą ir išėjimą ( grotelės ir kaminas).

Deginant kurui karštos dujos pakyla į vandens indą. Jis pašildo vandenį ir išeina per kaminą. Vanduo, pašildytas iki virimo temperatūros, pradeda garuoti. Garai pakyla ir patenka į vamzdžius. Štai kaip viskas vyksta natūrali cirkuliacija pora sistemoje.

Garo katilų klasifikacija

garo katilai klasifikuojami pagal kelis kriterijus. Pagal kuro rūšį, su kuriuo jie dirba:

• dujos;
• anglis;
• kuras;
• elektrinis.

Pagal paskirtį:

• namų ūkis;
• pramoninis;
• energija;
• perdirbimas.

Pagal dizaino ypatybes:

• dujų vamzdis;
• vandens vamzdis.

Pažiūrėkime, kuo skiriasi dujų vamzdžių ir vandens vamzdžių mašinų konstrukcija.

Dujų ir vandens vamzdžių katilai: skirtumai

Garą generuojantis indas dažnai yra vamzdis arba keli vamzdžiai. Vanduo vamzdžiuose šildomas karštomis dujomis, susidarančiomis degant kurui. Įrenginiai, kuriuose dujos kyla į vamzdžius su vandeniu, vadinami dujiniais vamzdžiais. Dujų vamzdžio įrenginio schema parodyta paveikslėlyje.

Dujinio vamzdžio katilo schema: 1 - kuro ir vandens tiekimas, 2 - degimo kamera, 3 ir 4 - ugnies vamzdžiai su karštomis dujomis, einančiomis toliau per kaminą (13 ir 14 padėtys - kaminas), 5 - grotelės tarp vamzdžių, 6 - vandens įvadas , išėjimas rodomas skaičiumi 11 - jo išėjimas, be to, išėjime yra vandens kiekio matavimo prietaisas (žymimas skaičiumi 12), 7 - garų išėjimas, jo zona susidarymas žymimas skaičiumi 10, 8 - garų separatorius, 9 - išorinis paviršius talpykla, kurioje cirkuliuoja vanduo.

Yra ir kitų konstrukcijų, kuriose dujos juda vamzdžiu, esančiu vandens talpykloje. Tokiuose įrenginiuose vandens rezervuarai vadinami būgnais, o patys įrenginiai – vandens vamzdžių garo katilais. Priklausomai nuo vandens būgnų vietos, vandens vamzdžių katilai skirstomi į horizontalius, vertikalius, radialinius, taip pat skirtingų vamzdžių krypčių derinius. Vandens judėjimo per vandens vamzdžio katilą schema parodyta paveikslėlyje.

Vandens vamzdžio katilo schema: 1 - kuro padavimas, 2 - krosnis, 3 - vamzdžiai vandens judėjimui; jo judėjimo kryptis žymima skaičiais 5,6 ir 7, vandens įtekėjimo vieta yra 13, vandens išleidimo vieta yra 11 ir nutekėjimo vieta yra 12, 4 yra zona, kurioje vanduo pradeda suktis į garą, 19 yra zona, kurioje yra ir garo, ir vandens, 18 - garo zona, 8 - pertvaros, nukreipiančios vandens judėjimą, 9 - kaminas ir 10 - kaminas, 14 - garų išėjimas per separatorių 15, 16 - išorinis vandens rezervuaro (būgno) paviršius.

Dujų ir vandens vamzdžių katilai: palyginimas

Norėdami palyginti dujų ir vandens vamzdžių katilus, pateikiame keletą faktų:

1. Vandens ir garo vamzdžių dydis: dujiniams katilams vamzdžiai didesni, vandens vamzdžių katilams mažesni.
2. Dujinio vamzdžio katilo galią riboja 1 MPa slėgis ir iki 360 kW šilumos generavimo galia. Taip yra dėl didelio vamzdžių dydžio. Jie gali generuoti didelį kiekį garų ir aukštas spaudimas. Padidėjus slėgiui ir sukuriamos šilumos kiekiui, reikia gerokai pastorinti sienas. Tokio katilo su storomis sienomis kaina bus neprotingai didelė, ekonomiškai neapsimoka.
3. Vandenvamzdžio katilo galia yra didesnė nei dujinio katilo. Čia naudojami mažo skersmens vamzdžiai. Todėl garų slėgis ir temperatūra gali būti aukštesni nei dujų vamzdžių įrenginiuose.

Pastaba: Vandens vamzdiniai katilai yra saugesni, galingesni, gamina aukštos temperatūros ir leisti dideles perkrovas. Tai suteikia jiems pranašumą prieš dujų vamzdžių įrenginius.

Papildomi įrenginio elementai

į statybas garo katilas gali apimti ne tik degimo kamerą ir vamzdžius (būgnelius), skirtus vandens ir garų cirkuliacijai. Be to, naudojami įrenginiai, kurie padidina sistemos efektyvumą (pakelia garų temperatūrą, slėgį, kiekį):

1. Perkaitintuvas – pakelia garų temperatūrą virš +100ºC. Tai savo ruožtu padidina mašinos ekonomiškumą ir efektyvumą. Perkaitinto garo temperatūra gali siekti 500 ºC (taip veikia garo katilai atominėse elektrinėse). Garai papildomai pašildomi vamzdžiuose, į kuriuos patenka išgaravęs. Tuo pačiu metu jis gali turėti savo degimo kamerą arba būti įmontuotas į bendrą garo katilą. Struktūriškai išskiriami konvekciniai ir radiaciniai perkaitintuvai. Radiacinės struktūros įkaitina garą 2-3 kartus daugiau nei konvekcinės.
2. Garų separatorius – pašalina iš garų drėgmę ir išdžiovina. Tai padidina įrenginio efektyvumą, jo efektyvumą.
3. Garo akumuliatorius – tai įrenginys, kuris paima garą iš sistemos, kai jo yra daug, o prideda prie sistemos, kai jo neužtenka, neužtenka.
4. Vandens ruošimo įrenginys - sumažina vandenyje ištirpusio deguonies kiekį (tai apsaugo nuo korozijos), pašalina vandenyje ištirpusias mineralines medžiagas (cheminiais reagentais). Šios priemonės apsaugo nuo vamzdžių užsikimšimo nuosėdomis, o tai blogina šilumos perdavimą ir sudaro sąlygas vamzdžiams degti.

Be to, yra kondensato išleidimo vožtuvai, oro šildytuvai ir, žinoma, stebėjimo ir valdymo sistema. Jame yra jungiklis ir degiklio jungiklis, automatiniai reguliatoriai vandens, kuro sąnaudos.

Garo generatorius: galingas garo variklis

Garo generatorius yra garo katilas, kuriame yra keletas papildomų įrenginių. Jo konstrukcijoje yra vienas ar keli tarpiniai perkaitintuvai, kurie padidina jo veikimo galią dešimtis kartų. Kur naudojami galingi garo varikliai?

Garo generatoriai daugiausia naudojami atominėse elektrinėse. Čia garų pagalba atomo skilimo energija paverčiama elektra. Apibūdinkime du vandens šildymo ir garo generavimo reaktoriuje būdus:

1. Vanduo išplauna reaktoriaus indą iš išorės, o pats įkaista ir aušina reaktorių. Taigi, garų susidarymas vyksta atskiroje grandinėje (vanduo kaitinamas prie reaktoriaus sienelių ir perduoda šilumą garinimo kontūrui). Šioje konstrukcijoje naudojamas garų generatorius - jis veikia kaip šilumokaitis.
2. Vamzdžiai vandens šildymui eina reaktoriaus viduje. Kai į reaktorių tiekiami vamzdžiai, jis tampa degimo kamera, o garai perduodami tiesiai į generatorių. Ši konstrukcija vadinama verdančio vandens reaktoriumi. Nereikia garų generatoriaus.

Pramoniniai garo įrenginiai - galingos mašinos kurie aprūpina žmones elektra. Namų ūkio vienetai – taip pat dirba žmogaus tarnyboje. Garo katilai leidžia šildyti namus ir atlikti darbus įvairių darbų, taip pat atiduoti liūto dalį elektros energija metalurgijos gamykloms. Garo katilai yra pramonės pagrindas.

Ant moderni rinka pristatoma plati šildymo katilų modelių įvairovė. Esminis skirtumas tarp skirtingų modelių yra energijos nešiklis, užtikrinantis jų veikimą. Tai gali būti dujos, elektra, kietasis kuras, skystasis kuras arba jų deriniai.

Tačiau prietaisas įvairių modelių labai panašus, skiriasi tik kai kurie specifiniai niuansai.

Šildymo katilas yra pagrindinis elementasšildymo sistema. Jis taip pat gali būti naudojamas karšto vandens tiekimui namuose. Priklausomai nuo funkcionalumo, jis gali būti vienos grandinės arba dviejų grandinių. Pirmieji skirti tik šildymui, antrieji – šildymui ir vandens šildymui.

Vieno ir dvigubo kontūro šildytuvai

Vienos grandinės įrenginio įrenginyje yra tik grandinė su aušinimo skysčiu, kuris užtikrina radiatorių šildymą šildymo sistemoje. Vanduo arba antifrizas gali veikti kaip aušinimo skystis. Norint užtikrinti karšto vandens tiekimą, prie vienos grandinės įrenginio būtina prijungti specialų katilą.

Jeigu įrengėte dvigubos grandinės katilą, tuomet papildomo katilo montuoti ir prijungti nereikės. Viename iš jų bus pašildytas šildymo sistemos šilumnešis, o antrasis – vanduo, kuris bus tiekiamas į karšto vandens tiekimo vamzdyną.

Daugeliu atvejų dujos naudojamos kaip šildymo katilo energijos nešiklis. Šios rūšies degalų populiarumas yra susijęs su santykiniu jo prieinamumu ir maža kaina. Kai kuriuose dujomis kūrenamos įrangos modeliuose yra uždara kamera degimo. Tokiu atveju patalpos oras nebus naudojamas dujų deginimui. Toks įrenginys leidžia montuoti įrangą bet kurioje namo patalpoje, tam nereikia įrengti specialios atskiros katilinės.

Atgal į rodyklę

Pagrindiniai ir pagalbiniai katilo konstrukcijos elementai

Kuro paskirstymas gali būti atliekamas per specialų kolektorių, o saugumo sumetimais įrenginyje sumontuota liepsnos valdymo sistema. Tai padeda išvengti gaisro ar dujų sprogimo. Šildymo katilo konstrukcijoje yra degiklis su specialiais strypais šilumai pašalinti. Jeigu Mes kalbame ne apie dujų įranga, tada vietoj degiklio yra krosnelė arba kaitinimo elementas, priklausomai nuo naudojamo energijos nešiklio. Kūnas aprūpintas efektyviu šilumą izoliuojantis sluoksnis, kuri leidžia maksimaliai išnaudoti šilumą.

Turi būti šie elementai:

• veikimo reguliavimo sistema, įskaitant slėgio indikatorių ir paskirstymo vožtuvus, leidžiančius tolygiai paskirstyti šildomo aušinimo skysčio tiekimą tiek į arčiausiai katilo esančius, tiek į labiausiai nutolusius radiatorius;
• krosnelė, degiklis arba pjezo žiebtuvėlis;
• spiralė, išilgai kurios juda aušinimo skystis;
• uždegimo transformatorius;
• Pagrindinis jungiklis.

Be valdymo prietaisų ir šildymo elementai, prietaisas šildymo įranga apima išsiplėtimo bakas ir cirkuliacinis siurblys. Pirmasis skirtas aušinimo skysčiui gauti, kurio tūris padidės po šildymo. Antrasis užtikrina aušinimo skysčio judėjimą per sistemą.

Įdomus kombinuotų įrenginių dizainas. Pavyzdžiui, jei katilas gali veikti su dujomis ir dyzelinu, tada norint pakeisti darbinį kurą, pakanka pakeisti galvutę. Kombinuoti katilai tinkama, jei ateityje planuojate iš naujo įrengti šildymo sistema ir pakeisti pagrindinę naudojamo kuro rūšį. Tokiu atveju jums nereikia keisti įrangos.

Modernus šildymo prietaisaiįrengtas prietaisų skydelis, leidžiantis lengvai stebėti tinkamą įrenginio veikimą. Net katilai skirti kieto kuro gali turėti tokias plokštes, įskaitant temperatūros, slėgio ir pan.

Taigi šiuolaikinių šildymo katilų įrenginys nuolat tobulinamas ir tampa vis funkcionalesnis. Dėl to bet kurio katilo modelio veikimas yra labai supaprastintas.