Garo katilų įtaisas

KAM Kategorija:

Bendra informacija apie čiaupus ir katilus

Garo katilų įtaisas

Montuojamas ant kranų garo katilai išskirtinai vertikalus tipas su dūmų ar katilo vamzdeliais. Pagal eksploatacines savybes šiuos katilus galima priskirti prie mažos galios katilų. Ant pav. 6 parodytas vertikalus garo katilas su ugnies vamzdžiais, sumontuotas ant krano PK-TsUMZ-15.

Ryžiai. 6. Krano PK-TsUMZ-15 katilas su ugnies vamzdžiais:
A - krosnis; B - vandens erdvė; B - garo erdvė; G-išplėsti praėjimai tarp vamzdžių; D - varžto skylė; E - dūmų dėžė; 1 - pakuros lapas; g - degimo grotelės; 3 - purvo žiedas; 4 - išorinis apvalkalas; 5 - dūmų grotelės; 6 - ugnies vamzdžiai; 7 - shurovochny durys; S - atspindintis lapas; 9 - grotelės; 10 - praplovimo liukas; 11 - šulinys; 12 - katilo mūrijimas; 13 - pelenų keptuvė; 14 - kibirkščių gaudyklė; 15 - gręžimo skylės apvalkalas; 16 - pūtimo įtaisas; 17 - valdymo kištukas; 18 - grotelių valdymo svirtis; 19 - katilo letena

Ant PK-6 kranų montuojami panašaus tipo katilai, turintys tik skirtingus duomenis ir matmenis.

Pagrindinės šio katilo dalys yra: krosnis, kurioje deginamas kuras; katilo cilindrinė dalis, formuojanti vandens ir garo erdves, kur vanduo išgaruoja, virsdamas garais; dūmų kamera, į kurią nukreipiamos dujos iš gaisro vamzdžių ir iš kurios jos pro kaminą išeina į atmosferą.

Katilo krosnis suformuota iš krosnies lakšto, susukto į cilindrinį būgną ir ugnies groteles. Krosnies lakštas ir ugnies grotelės pagaminti iš 15K krosnies plieno lakšto.

Priešgaisrinės grotelės gaminamos štampavimo būdu ir yra diskas su nulenktais kraštais, sujungtas su krosnies lakštu.

Cilindrinę katilo dalį sudaro 20K plieno katilo lakštas, susuktas į būgną. Cilindrinių būgnų, grotelių ir katilo elementų kraštai sujungiami suvirintoje jungtyje.

Ryžiai. 7. Skalavimo liukas

Katilo cilindrinės dalies būgnas yra šiek tiek didesnio nei krosnies skersmens, dėl to krosnis, patekusi į būgną, susiformuoja apatinė dalis vandens erdvė.

Žemiau, tarp cilindrinio katilo būgno ir krosnies, yra purvo žiedas iš Šv. 3 stačiakampė sekcija; žiedo galai suvirinti sandūriniu būdu. Per šį žiedą cilindrinė katilo dalis sujungiama kaminu; katilas sumontuotas ant krano pasukamo rėmo ir sutvirtintas letenėlėmis.

Kuras į krosnį ant grotelių metamas per angą katilo apatinės dalies išoriniame lakšte ir pačioje krosnies lakšte. Šių skylių kraštai yra sulenkti ir suvirinti sandūroje, suformuojant varžto skylę. Išorėje uždaroma masyviomis ketaus ketaus durelėmis.

Stalčiaus durelių viduje ant lentynų pritvirtintas šviesą atspindintis lapas apsaugo jį nuo per didelio įkaitimo.
Katilo plovimui ir valymui išoriniame lakšte suformuotos dvi eilės nuleidimo liukų, kurių išdėstymas parodytas fig. 7.

Pirmoji liukų eilė yra virš purvo žiedo ir skirta išvalyti vandens erdvę nuo nešvarumų ir dumblo nusėdimo ant žiedo, antroji eilė yra degimo grotelių lygyje ir skirta jos paviršiui nuplauti ir valyti.

Katilo valymui, jo vidinės dalies remontui ir apžiūrai palengvinti, krosnies pusėje, esančioje priešingoje kūrenimo angai, šiek tiek virš ugnies grotelių lygio yra 300 x 400 mm matmenų liukas (8 pav.). .

Ryžiai. 8. Šulinio liukas:
1 - išorinis katilo lakštas; 2 - šulinio lango sutvirtinantis žiedas; 3 - tarpiklis; 4 - šulinio dangtis; 5-plaukų segtukas; 6 - liuko laikiklis

Ugnies ir dūmų grotelių angose ​​tvirtinami ugnies vamzdžių galai (9 pav.); viename iš vamzdžių įkišamas valdymo kamštis, kurio lydinys tirpsta vandens lygiui nukritus žemiau leistino lygio. Dūmų vamzdžiai padidina šildymo paviršių. Kuo daugiau vamzdžių, tuo didesnis bendras šildymo paviršius ir katilas gamins daugiau garų. Aptariamame krano PK-TsUMZ-15 katile yra 122 ugnies vamzdžiai.

Kad būtų lengviau pasiekti ugnies vamzdžius, esančius centrinėje katilo dalyje, jie yra išdėstyti keturių ryšulių pavidalu, atskirti vienas nuo kito dviem vienas nuo kito statmenais išplėstais praėjimais.

Atstumas tarp dviejų gretimų vamzdžių centrų vadinamas vamzdžių žingsniu, o grotelių korpusas tarp dviejų vamzdžių angų vadinamas trumpikliu arba tilteliu.

Tiltai, ypač degimo rostverkėje, dėl aukštos temperatūros poveikio yra labiausiai pažeidžiamas taškas, kuriame dažniausiai atsiranda įtrūkimų. Todėl eksploatuojant katilą reikia atidžiai stebėti tiltelių būklę, o remonto metu nemažinti jų dydžio.
Viršutinis vamzdžių galas yra platinamas iki didesnio skersmens, o apatinis, priešingai, susiriečia iki mažesnio skersmens, todėl keičiant ar taisant jie gana lengvai nuimami į viršų, net jei yra nedidelis apnašų sluoksnis ant jų paviršiaus. Be to, sumažinto skersmens apatinius vamzdžių galus galima pritvirtinti prie ugnies grotelių, naudojant tarpiklius, pagamintus iš minkšto atkaitinto [raudonojo vario. Tokie žiedai ne tik sandarina siūles, bet ir apsaugo grotelių angos kraštus nuo pažeidimų.

Apatinis dūmų vamzdžių galas dedamas į ugnies grotelių angą taip, kad jis išsikištų 8 mm link ugnies; sustačius vamzdį, išsikišęs jo galas išjungiamas ir nenuplikomas.

Viršutiniai ugnies vamzdžių galai taip pat išsikiša už grotelių 10-15 mm; iš vidaus jie užsandarinami plokšte. Viršutinėje katilo dalyje yra dūmų dėžė iš 4-5 mm storio lakštinio plieno. Kad būtų lengviau prieiti prie grotelių ir dūmų vamzdžių (valymui), cilindrinė dūmų dėžės dalis turi liukus arba nuimamą viršų.

Apatinėje krosnies dalyje sumontuotos grotelės, ant kurių guli degančio kuro sluoksnis.

Ryžiai. 9. Dūmų vamzdis: 1 - vamzdis; 2 - vario tarpiklio žiedas; 3 - valdymo kištukas

Grotelės susideda iš atskirų grotelių plokščių, kurių korpuse yra padarytos plyšiai orui praeiti. Jis sumontuotas taip, kad degančio kuro sluoksnis būtų šiek tiek aukščiau purvo žiedo lygio. Tai leidžia išvengti per didelio krosnies lakšto perkaitimo, kai ant purvo žiedo susikaupia dumblo sluoksnis. Oro srauto greitis ir kuro degimo intensyvumas priklauso nuo atviros grotelių ploto (visų grotelių plyšių sumos) dydžio. Dažniausiai kranų katilų grotelėse zhi-bendras plotas grotelės.

Atskiros grotelių plokštės yra kilnojamos, jos sukasi ant horizontalių kaiščių. Taip groteles lengviau išvalyti nuo šlako. Svirtelių pagalba tokios plokštės užima pasvirusią padėtį, dėl to šlako sluoksnis atsipalaiduoja, sutrūkinėja ir supilamas į pelenų indą.

Norėdami padidinti trauką katilo dūmų dėžėje, įrengiamas sifonas - žiedinis vamzdis su skylutėmis, į kurias prireikus tiekiamas garas. Be to, naudojamas pūtimo įtaisas, turintis formos rago formą su trimis antgaliais, nukreiptais į viršų. Praleido garų variklis garai nukreipiami į šį įrenginį ir, išeidami pro antgalius, formuoja vėduoklės formos srautą išilgai kamino, sukurdami jame papildomą vakuumą, dėl ko padidėja oro srautas, einantis per groteles.

Šilumos nuostoliams mažinti katilo cilindrinis paviršius iš išorės padengiamas (išklojamas) sluoksniu (30-40 mm) asbesto-molio masės.

Mūrijimo masę ant katilo paviršiaus galima užpilti karšta tokiu būdu. Katile garo slėgis pakeliamas iki 3-4 kg/cm2, o po to ant katilo paviršiaus padengiamas skysto asbesto sluoksnis, o jam džiūstant – asbesto-molio masės sluoksnis. Katilo mūrijimas gali būti atliekamas ir šaltuoju būdu, tokiu atveju katilas išmūrijus iš karto apklijuojamas stogo gelžbele ir palaikomas nejudėdamas bent parą.

Vienodas pamušalo sluoksnio storis ir pamušalo sutvirtinimas pasiekiamas ant katilo uždedant kelis vadinamuosius švyturio žiedus, nutolusius nuo cilindrinės katilo dalies pamušalo sluoksnio storiu. Prie šių švyturio žiedų specialiais diržais prispaudžiamas išorinis katilo korpusas.

Ant daugelio kranų, įskaitant kranus, kurių keliamoji galia yra 7,5 tonos gamyklos, pavadintos vardu. Sausio sukilimas, buvo sumontuoti katilai su virimo vamzdžiais.

Katilas su virimo vamzdžiais (10 pav.) susideda iš išorinio vertikalaus būgno, uždaro iš viršaus štampuotu dangčiu. Būgno viduje yra liepsnos vamzdis, kurio viršutinė dalis palaipsniui siaurėja ir virsta ugnies vamzdeliu. Norėdami apsaugoti būgną nuo greito perdegimo su vidujeįkišamas apsauginis vamzdis, formuojantis žiedinę dujų erdvę. Apsauginio vamzdžio viduje yra vamzdinės dviejų eilių gyvatės formos perkaitintuvas.

Šildymo paviršiui padidinti, į liepsnos vamzdį suvirinamos dvi poros katilo vamzdžių, esančių lygiagrečiai vienas kitam. Apatinėje dalyje liepsnos vamzdis yra sujungtas su išoriniu būgneliu purvo žiedu.

Apvalus apvalkalas, suvirintas į išorinį būgną ir liepsnos vamzdį, sudaro varžto angą, uždarą ketaus durelėmis su atspindinčiu lakštu.

Katilas montuojamas ir tvirtinamas prie krano rėmo atraminiu purvo žiedu, kuriame sumontuotas išlietas atsvaras, kuris kartu yra ir katilo pelenų indas; ant šio atsvaro klojamos grotelės, suformuojančios groteles.

Siekiant pašalinti sienų perkaitimą purvo žiedo zonoje, ant grotelių buvo paklotas šamoto pamušalas.

Katilo apžiūrai ir remontui buvo padaryta speciali anga, prie kiekvieno katilo vamzdžio įrengti apžiūros liukai. Šalia purvo žiedo yra trys nedideli nuplovimo liukai, skirti valyti ir pašalinti dumblą nuo katilo dugno.

Apatinė liepsnos vamzdžio dalis ir grotelės sudaro katilo krosnį.

Tarpas tarp liepsnos vamzdžio ir išorinio būgno, taip pat vidinės katilo vamzdžių dalies yra vandens tūris, o tarpas tarp išorinio būgno ir ugnies vamzdžio yra garų erdvė.

Ryžiai. 10. Vertikalus garo katilas su katilo vamzdžiais:
1 - išorinis būgnas; 2 - liepsnos vamzdis; 3 - purvo žiedas; 4 - virimo vamzdis; 5 - perkaitintuvo ritė; 6 - garo mėginių ėmimo vamzdis; 7 - dūmų vamzdis; 8 - kaminas; 9 - apsauginis vamzdis; 10 - ekskursijos durys; 11 - pamušalas; 12- grotelės; 13 - įlinkio svorio pelenų keptuvė; 14 - atraminis žiedas

Liepsnos vamzdžio kaklelyje yra sumontuoti du valdymo kištukai, kurie duoda signalą vandens lygiui nukritus žemiau leistinos ribos.
Garo erdvės viduje įdedamas vamzdis, per kurį garai patenka į viršutinė dalis perkaitintuvo ritė ir, eidama per ją, patenka į garo tiekimo liniją.

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 – specialiose patalpose esančių įrenginių kompleksas, skirtas cheminei kuro energijai paversti garo ar karšto vandens šiluminę energiją. 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; įvairios paskirties šilumokaičiai; šaltinio (žaliavinio) vandens siurbliai, tinklo arba cirkuliaciniai siurbliai - vandens cirkuliacijai šilumos tiekimo sistemoje, papildomi siurbliai - vartotojo suvartotam vandeniui ir nuotėkiams tinkluose kompensuoti, tiekimo siurbliai vandeniui tiekti į garo katilus, recirkuliaciniai ( maišymas); maistinės, kondensacinės talpyklos, karšto vandens rezervuarai; 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 šiluma iš karštų kuro degimo produktų 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, dujų kanalų 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.

Kad būtų užtikrintas ekonomiškesnis darbas, šiuolaikinės katilinės turi pagalbinius elementus: vandens ekonomaizerį ir oro šildytuvą, kurie atitinkamai šildo vandenį ir orą; kuro padavimo ir pelenų šalinimo įrenginiai, skirti valymui dūmų dujos ir pašarų vandenį; šilumos valdymo prietaisai ir automatikos įranga, užtikrinanti normalią ir sklandus veikimas visos katilinės dalys.

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.

Mažos galios katilinės (individualios ir mažos grupinės) dažniausiai susideda iš katilų, cirkuliacinių ir papildomų siurblių bei traukos įrenginių. 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 (karštam vandeniui gaminti).

Elektrinės katilinės gamina garą šiluminių elektrinių garo turbinoms. 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 šilumos 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. 4.

Įprasta sąlygiškai atskirus katilinės grandinės elementus rodyti stačiakampiais, apskritimais 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 patenka per surinkimą 12. Dūmų dujoms siurbti. zonoje tarp pelenų surinktuvo 11 ir dūmtraukių 7 su elektros varikliais 8 įrengti kamine 9. Katilinės be dūmų šalintuvų darbui įrengti vartai (atvartai) 10.

Garas iš katilų per atskiras garo linijas 19 patenka į bendrą garo liniją 18, o per ją patenka į vartotoją 17. Atidavęs šilumą, garas kondensuojasi ir grįžta į katilinę per kondensato liniją 16 į surinkimo kondensato baką 14. 15 linija, 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, kondensato ir papildomo vandens mišinys iš kondensato rezervuaro siurbliais 13 tiekiamas tiekimo vamzdžiu 2, pirmiausia į ekonomaizerį 4, o po to į katilą 1. degimui reikalingas oras išcentriniais traukos ventiliatoriais 6 siurbiamas iš dalies iš patalpos katilinės, iš dalies iš lauko ir ortakiais 3 pirmiausia tiekiamas 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 šerdį 3, patenka tiesiai į kaminą 4. Katiluose šildomas vanduo patenka į bendrą vamzdyną 8, iš kurio tiekiamas vartotojui 7. Išskyręs šilumą, pirmiausia atvėsęs 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 užvirimo vamzdžių ekranuose 2, sumontuotuose vidinis paviršius krosnis 3, ir užtikrina jos 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 vamzdžių 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 dūmų šalintuvu 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 magistralinį garo vamzdyną 13, o iš jo – į vartotoją, o po panaudojimo 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 galios katilinėse oro šildytuvų dažniausiai nėra, o šaltas oras į krosnį tiekiamas ventiliatoriumi arba dėl kamino susidarančio retėjimo krosnyje. Katilinėse yra įrengti vandens ruošimo įrenginiai (neparodyta diagramoje), prietaisai ir atitinkama automatikos įranga, kuri užtikrina nepertraukiamą ir patikimą jų darbą.

Ryžiai. 7.

Dėl teisingas montavimas naudojami visi katilinės elementai 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 pastraipoje. Norint geriau suprasti skirtingo galingumo katilų sandarą ir veikimo principus, pageidautina palyginti šių mažiau galingų katilų sandarą 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 vertikalūs vamzdžiai esantis 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 "keliamaisiais vamzdžiais", šildoma degikliu ir kuro degimo produktais, o kita, dažniausiai nešildoma vamzdžių dalis, yra už katilo bloko 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. Nuleidžiamaisiais nešildomais vamzdžiais 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. 10.

Ryžiai. vienuolika.

Ryžiai. 12.

Garo katiluose su keliais priverstinė apyvartašildymo paviršiai gaminami gyvatukų pavidalu, sudarančių cirkuliacines grandines. Vandens ir garo-vandens mišinio judėjimas tokiose grandinėse atliekamas naudojant cirkuliacinį siurblį.

Vienkartiniuose garo katiluose cirkuliacijos koeficientas yra vienas, t.y. maitinti vandeniu, kaitinant, paeiliui virsta garų ir vandens mišiniu, sočiais ir perkaitintais garais.

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 boilerio rodikliai yra šiluminė galia, tai yra šilumos išeiga ir vandens temperatūra; pagrindiniai rodikliai garo katilas- garo talpa, slėgis ir temperatūra.

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

Ryžiai. trylika.

Ryžiai. 14.

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. Rusijoje XX amžiuje 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 katilų katilus bei kitą įrangą pavyzdžiai parodyti pav. 14-16.

Ryžiai. 15.

Ryžiai. šešiolika. Buitinių katilų ir kitos įrangos išdėstymo pavyzdžiai

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 būgne tvirtinamos kniedyta arba suvirinta siūle (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 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 galų, į galinio rostverko angas įdedami variniai tarpiniai žiedai ir išplečiami, 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. Ant išorinis paviršius krosnys pirmiausia patepamos asbestiniu tepalu, o tada klojamos 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 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, garo įleidimo ir išleidimo vamzdžiams, kibirkščių slopintuvams, kolektorius, perkaitintuvui ir sifonui tilpti, taip pat yra kamera, kurioje susidaro vakuumas, būtinas norint sukurti oro srautas į grotelės ir intensyviam kuro deginimui.

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. 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, kurioje yra iki 1500 mm skersmens durys, skirtos joje patalpintos įrangos priežiūrai ir apžiūrai.

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 kuras degs.

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 variklyje 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 paklojamas 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 jo praėjimas pablogina vakuumą dūmų dėžėje. Geras dūmų dėžės sandarumas prisideda prie intensyvaus kuro degimo, ekonomiško jo suvartojimo ir didelės garvežio katilo garo išeigos.

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 karšto vandens boilerius. Karšto vandens katilas – prietaisas, skirtas gaminti karštą vandenį, kurio slėgis viršija atmosferos slėgį.

Atliekinės šilumos katilai- suprojektuoti gaminti garą arba karštą vandenį, naudojant šilumą iš antrinių energijos išteklių (SER) perdirbant chemijos pramonės atliekas, Buitinės atliekos ir tt

Energetikos 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).

Sluoksninės 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.

Vamzdžio katilo schema. Katilai skirti uždaroms šildymo, vėdinimo ir karšto vandens tiekimo sistemoms ir gaminami veikti esant 6 bar leistinam 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 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. 10 a

Ryžiai. 10.Vandens cirkuliacijos metodai

Katiluose su natūralia cirkuliacija darbinio skysčio judėjimas išgaravimo kontūre vyksta dėl darbinės terpės kolonų tankio skirtumo: vandens nuleidimo vamzdžio padavimo sistemoje ir garo-vandens mišinio aukštyn garinimo 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, tuomet cirkuliacijos varomasis slėgis bus labai mažas. Todėl praktiškai natūrali cirkuliacija katilams naudojama tik iki aukšto slėgio, dažniausiai ne didesnio 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 išlaikytų pakankamai aukštas lygis ;

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

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

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 koeficientas 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 kritinio 22,5 MPa slėgio, būgno buvimas leidžia gerai išdžiovinti garą ir pūsti per užterštą katilo vandenį.

Vienkartiniuose katiluose (10c pav.) cirkuliacijos koeficientas yra lygus vienetui, o darbinio skysčio judėjimas nuo įėjimo į ekonomaizerį iki išėjimo iš įrenginio perkaitinti garai 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, kuriame šiuo atveju neturėtų būti daugiau priemaišų nei katilo gaminamuose garuose, grynumo reikalavimai. Vienkartiniai katilai yra universalūs darbinio slėgio požiūriu, o esant superkritiniam slėgiui, jie paprastai yra vieninteliai garo generatoriai ir plačiai naudojami šiuolaikinėje elektros energijos pramonėje.

Vienkartiniuose garo generatoriuose yra vandens cirkuliacijos tipas - kombinuota cirkuliacija, atliekama specialiu siurbliu arba papildoma lygiagrečia natūralios cirkuliacijos grandine vienkartinio katilo garavimo dalyje, kuri leidžia pagerinti ekrano vamzdžių aušinimas esant mažoms katilo apkrovoms padidinant per juos cirkuliuojančią masę 20-30 %.darbo aplinka.

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

Ryžiai. vienuolika. Struktūrinė schema katilas su daugybine priverstine cirkuliacija:

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, tai taupo metalą. Mažas vamzdžių skersmuo ir mažas cirkuliacijos koeficientas (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, keičiasi santykiai tarp ekonomaizerio kaitinimo paviršių, garuojančios 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 200-250 kJ/kg, tai esant superkritiniam slėgiui, ji padidėja iki 800 kJ/kg, o tada nutolusios pereinamosios zonos įrengimas tampa nepraktiškas, juolab kad druskos kiekis pašaruose. vandens čia yra taip 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 ši atitiktis pažeidžiama, 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 neigiamų pusių. 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(ne vienodas paskirstymas temperatūra ir slėgis vamzdžiuose išilgai dūmtakio pločio) esant itin aukštam ir superkritiniam slėgiui dėl didelio entalpijos padidėjimo ilgoje ritėje.

Visoms tiesioginio srauto įrenginių sistemoms tenkinami kai kurie bendrieji reikalavimai. Taigi, konvekciniame ekonomaizeryje tiekiamas vanduo prieš patekdamas į krosnies sietus neįkaista iki virimo apie 30 °C, o tai pašalina garo-vandens mišinio susidarymą ir netolygų jo pasiskirstymą išilgai lygiagrečių sietų vamzdžių. 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 išeigą.

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.;

Vidutinė - 50-240 t/val.;

Didelis (energijos) – virš 400 t/val.

Katilo žymėjimas

Katilų žymėjimui nustatyti šie indeksai:

- Kuro rūšis : KAM- anglis; B- ruda anglis; SU- 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; F- kamerinė krosnis su skysto šlako šalinimu; R- sluoksninė krosnis (sluoksniuotoje krosnyje deginamo kuro rūšies indeksas pavadinime nenurodytas); V- sūkurinė krosnis; C- ciklono krosnis; F- verdančio sluoksnio krosnis; į slėginių katilų žymėjimą įvedamas indeksas H; seismiškai atspariam dizainui – indeksas SU.

- 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- šilumos 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 išdėstymo trūkumai yra netolygus degimo kameros užpildymas dujomis ir netolygus viršutinėje įrenginio dalyje esančių šildymo paviršių plovimas degimo produktais, taip pat netolygi pelenų koncentracija konvekcijos skerspjūvyje. velenas.

T formos Išdėstymas su dviem konvekcinėmis šachtomis, esančiomis abiejose krosnies pusėse, kai krosnyje vyksta dujų kėlimo judėjimas (13c pav.), galima 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 konvekcinėmis šachtomis išdėstymas (13d pav.).

Keturių krypčių Išdėstymas (T formos dvipusis) su dviem vertikaliais pereinamaisiais dujų kanalais, užpildytais išleidžiamais šildymo paviršiais, naudojamas, kai įrenginys dirba 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, minimalų oro pasipriešinimą. kelias dėl trumpo ortakių ilgio. Šio įrengimo trūkumas yra pablogėjusi pereinamojo dūmtakio aerodinamika, atsirandanti dėl degiklių, dūmų ištraukėjų ir ventiliatorių išdėstymo dideliame aukštyje. Toks išdėstymas gali būti tinkamas, kai katilas veikia su dujomis ir mazutu.

Katilas yra vienas iš bet kurios šildymo sistemos komponentų. Jis skirtas paversti kuro degimo energiją (jeigu dujinis katilas toks kuras yra dujos) į šilumą, kad pašildytų skystį, kuris vėliau tiekiamas į radiatorius. 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 automatinį galios valdymą, dėl kurio žymiai sutaupoma dujų sąnaudų.
• 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. Turi perforuotą dizainą stačiakampio formos. Jo viduje yra purkštukai, per kuriuos dujos tiekiamos į degimo kamerą. Antgaliai užtikrina tolygų liepsnos pasiskirstymą visame degiklyje, taip sudarydami 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 su priverstine cirkuliacija. Ne visuose dujinių katilų modeliuose.
• Išsiplėtimo bakas. Naudojamas laikinai pašalinti aušinimo skystį intensyvaus kaitinimo ir plėtimosi metu. Turi pakankamai talpos vidutinėms sąlygoms. Didelių plotų šildymui sistemoje dažnai įrengiamas papildomas bakas.
• Degimo produktų šalinimo įrenginys. Atmosferiniams katilams išleidimo anga turi būti prijungta 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 kontūrams.

Dabar apsvarstykite pagrindinius dujinių katilų komponentus išsamiau.

Dujinis degiklis

Priklausomai nuo katilo tipo, degiklis gali būti atmosferinis arba slėginis. Katilai su atmosferiniais degikliais yra pigesni, mažiau triukšmingi, tačiau 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, per kuriuos aušinimo skystis ir vanduo patenka į dujinio katilo vidų (jei tai yra dvigubos grandinės blokas), medžiagą. 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 svarbi dujinių katilų dalis. 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 bloką, tiek jį eksploatuojant.