Монтаж, Ремонт, Обслуживание
теплоэнергетического оборудования,
систем теплоснабжения,
тепловой изоляции трубопроводов,
технологического оборудования.
8-960-600-75-15
Основными элементами современной котельной установки являются: топка, котел, пароперегреватель, экономайзер, воздухоподогреватель, в целом — называемые котлоагрегатом, а также тягодутьевые, питательные устройства, оборудование топливо-подачи и золоудаления. Рабочими телами, участвующими в процессах тепловых трансформаций, служит топливо, воздух, вода.
Топливо, сгорая в топке, т. е. вступая в химическую реакцию с кислородом воздуха, образует горячие газы, которые далее при помощи тяговых устройств проводятся по газоходам котлоагрегата, охлаждаются и выбрасываются в окружающую среду.
Котлом называется аппарат, служащий для получения пара или горячей воды, используемых в энергетических установках или нагревательных устройствах.
В барабане парового котла пар получается насыщенный, и в случае надобности он перегревается путем пропуска по особым змеевикам, располагаемым в большинстве случаев за первым газоходом котла. Полученные в топке газы, пройдя котел и перегреватель, обычно имеют высокую температуру — около 300— 450°, и их невыгодно выбрасывать в трубу. Для повышения экономичности установки за котлом устанавливают дополнительные поверхности нагрева: экономайзер, подогревающий воду, идущую на питание котла, и воздухоподогреватель, снабжающий топку горячим воздухом.
В настоящее время наибольшим распространением пользуются так называемые водотрубные котлы, представляющие собой герметически закрытые сосуды, состоящие из большого количества кипятильных труб, концы которых ввальцованы в барабаны или коллекторы.
Котлы, кипятильные трубы которых только немного наклонены к горизонту, называются горизонтально-водотрубными. Вертикально-водотрубные —с трубами, расположенными более отвесно, и заполняется водой примерно до середины верхнего барабана, верхняя часть которого используется для сбора пара.
Горячие газы, полученные в топке, омывают трубы котла, внутри которых находится вода; последняя доводится до кипения, и образующиеся на поверхностях нагрева пузыри пара выносятся в паровое пространство. Кипятильные трубы, ближе расположенные к топке, обогреваются более интенсивно и в них образуется пароводяная эмульсия с объемным весом меньше, чем имеет вода. Так как все кипятильные трубы соединены между собой, образуя сообщающиеся сосуды, то из-за разных объемных весов в котельных трубах в котле начинается циркуляция. По менее обогреваемым трубам, находящимся в последних газоходах котла, вода из верхнего барабана опускается вниз, а по интенсивно обогреваемым трубам поднимается пароводяная эмульсия. Пар из последней выделяется в верхнем барабане с водяного уровня (зеркало испарения), а вода возвращается в систему труб котла.
Чем лучше циркуляция в котле, чем удачнее его конструкция, тем легче отделяется пар и скорее выравнивается температура воды в различных пунктах котла при растопках, тем, наконец, быстрее смешивается питательная вода с общей водой котла, приобретая температуру, соответствующую давлению. В отличие от котла, в котором температура воды во всех пунктах одинакова, в экономайзере она везде разная; этот процесс постепенного нагревания характерен для водяного экономайзера и для водогрейных котлов.
За котлом установлен водяной экономайзер из чугунных ребристых труб. Питательная вода последовательно проходит по всем трубам, двигаясь по рядам труб снизу вверх. По выходе из экономайзера подогретая вода направляется на питание котла в верхний барабан.
В случаях необходимости по тем или иным причинам выключения экономайзера газы могут быть направлены в сборный боров, минуя экономайзер. Количество питательной воды, подаваемой насосом через экономайзер в котел, регулируется вручную или автоматически, с тем чтобы уровень питательной воды находился в пределах водомерного стекла.
Обмуровка котла производится кирпичом, причем в местах с высокими температурами стены футеруются огнеупорным кирпичом. Обмуровка выкладывается на глине. В местах пониженных температур иногда применяют сложный раствор. Обмуровка снаружи укрепляется металлическим каркасом. Газоходы котла отделяются друг от друга шамотными перегородками.
Котел при изготовлении рассчитывается на определенное давление, наблюдение за которым производится по манометру. Последний является одним из основных приборов, по которому следят за работой котла. Если увеличивается расход пара, то давление в котле падает, оператор начинает форсировать топку, увеличивая подачу воздуха и топлива.
Как известно, вода кипит при температуре, определяемой давлением. Так как в паровых котлах давление всегда выше атмосферного, температура воды в них больше 100°С. Наличие воды в котле с температурой выше 100°С делает их взрывоопасными. Например, если в котле случится разрыв шва, то происшедшее мгновенное понижение давления может повести к взрыву котла. Так как температура кипящей воды находится в строгой зависимости от давления, то, следовательно, в данном случае она снизится до величины, соответствующей получившемуся давлению пара, и весь избыток теплоты, запасенный в воде, мгновенно израсходуется на парообразование. Выделяемое при этом огромное количество пара вызовет резкое повышение давления и произойдет взрыв котла. Чем больше воды будет в котле, тем, очевидно, разрушительнее взрыв.