Kesselkonstruktionen. Der Aufbau des Hydrauliksystems eines Warmwasserbereitungskessels

Ein Element eines stationären Kessels, das zum Sammeln und Verteilen des Arbeitsmediums bestimmt ist und eine Gruppe von Rohren vereint, wird als bezeichnet Kollektor.

Als Kesselelement wird ein Kesselelement bezeichnet, das dazu bestimmt ist, das Arbeitsmedium zu sammeln und zu verteilen, Dampf von Wasser zu trennen, Dampf zu reinigen und Wasser im Kessel zu speichern Trommel.

Ein Kesselelement, das zur Wärmeübertragung auf das Arbeitsmedium oder die Luft ausgelegt ist, wird genannt Heizfläche.

Als Heizfläche bezeichnet man die Heizfläche eines Kessels, die Wärme hauptsächlich durch Strahlung aufnimmt Strahlungsheizfläche.

Als Heizfläche bezeichnet man die Heizfläche eines Kessels, die Wärme hauptsächlich durch Konvektion aufnimmt konvektive Heizfläche.

Als Heizfläche wird die Heizfläche eines stationären Kessels bezeichnet, die sich an den Wänden des Feuerraums und der Schornsteine befindet und diese vor hohen Temperaturen schützt Bildschirm.

Als Gruppe von Rohren der konvektiven dampferzeugenden Oberfläche eines stationären Kessels, die durch gemeinsame Sammler oder Trommeln verbunden sind, wird eine Gruppe von Rohren bezeichnet Kesselbalken.

Das Kesselrohr, durch das das zirkulierende Wasser in das Steigrohr, den Verteiler oder die untere Trommel gelangt, wird als Kesselrohr bezeichnet Fallrohr.

Als Kesselrohr wird das Kesselrohr bezeichnet, durch das das Dampf-Wasser-Gemisch vom Siebkollektor zur Trommel oder zum Fernzyklon abgeleitet wird Siebauslassrohr.

Ein unbeheiztes Rohr, durch das Arbeitsumfeld wird von einem Element der Heizfläche zum anderen weitergeleitet, genannt Bypassrohr.

Das Rohr, durch das Wasser und Dampf aus den Heizflächenelementen des Kessels gespült oder entfernt werden, wird als Rohr bezeichnet Spülrohr.

Eine Vorrichtung zur Erhöhung der Dampftemperatur über die dem Druck im Kessel entsprechende Sättigungstemperatur wird genannt Überhitzer.

Ein Gerät, das durch Brennstoffverbrennungsprodukte erhitzt wird und dazu bestimmt ist, das in den Kessel eintretende Wasser zu erhitzen oder teilweise zu dämpfen, wird als bezeichnet Ökonom.

Ein Gerät zum Erhitzen von Luft durch Brennstoffverbrennungsprodukte vor der Einspeisung in den Kesselofen wird als bezeichnet Heizlüfter.

Ein Kesselgerät zur Trennung von Wasser und Dampf wird genannt Trennvorrichtung.

Man bezeichnet eine Vorrichtung zur Temperaturabsenkung von überhitztem Dampf Enthitzer.

Träger Metallstruktur, unter Berücksichtigung der Belastung aus der Masse des Kessels, unter Berücksichtigung temporärer und Sonderlasten und Bereitstellung der erforderlichen gegenseitige Übereinkunft Kesselelemente genannt rahmen.

Ein Kesselgerät, das dazu bestimmt ist, organischen Brennstoff zu verbrennen, Verbrennungsprodukte teilweise abzukühlen und Asche freizusetzen, wird genannt Feuerraum

Der Kesselofen, der zum Verbrennen fester, klumpiger organischer Brennstoffe in einem Bett bestimmt ist, wird als Kessel bezeichnet Schichtfeuerraum.

Als Schichtofen wird ein Kessel bezeichnet, bei dem die Beladung mit Brennstoff und die Entfernung von Schlacke und Asche teilweise mechanisiert erfolgt halbmechanischer Feuerraum.

Als Schichtofen wird der Kessel bezeichnet, bei dem die Beschickung mit Brennstoff und die Entfernung von Schlacke und Asche manuell erfolgt Handpfad.

Als Schichtofen wird ein Kessel bezeichnet, bei dem die Beschickung mit Brennstoff und die Entfernung von Schlacke und Asche vollständig mechanisiert erfolgen mechanischer Feuerraum.

Als Kessel bezeichnet man einen Feuerraum, in dem pulverförmiger, flüssiger oder gasförmiger Brennstoff in einer Fackel verbrannt wird Kammerfeuerraum.

Kammerofen des Kessels mit mehrfacher Zirkulation des Luft-Brennstoff-Gemisches, was erreicht wird Sonderform Es werden die Wände des Feuerraums, die Anordnung der Brenner und die Art der Brennstoff- und Luftzufuhr genannt Wirbel-Feuerraum.

Als Kammerofen wird ein Kessel bezeichnet, in dem der Großteil des Brennstoffs in einem rotierenden Brennstoff-Luft-Strom verbrannt wird Zyklon-Feuerraum.

Der Kesselofen, in welchem Teil fester Brennstoff wird in der Schicht verbrannt, und Feinanteile und brennbare Gase werden in einem Luftstrom über der Schicht verbrannt, genannt Fackelschicht-Feuerraum.

Der Teil des Kesselofens, in dem die Zündung und Verbrennung des Großteils des Brennstoffs stattfindet, wird als bezeichnet Brennkammer.

Der Teil des Kesselofens, in dem der Brennstoff ausbrennt und die Verbrennungsprodukte teilweise abgekühlt werden, wird als bezeichnet Kühlkammer.

Lokale Verengung Querschnitt Kesselfeuerstellen werden genannt durch Einklemmen des Feuerraums.

Als Teil des Feuerraums wird der Teil des Feuerraums bezeichnet, in dem das Erhitzen, Trocknen des Brennstoffs und manchmal auch dessen Zündung und Verbrennung stattfindet Feuerraum.

Der untere Teil des Kammerofens des Kessels, der zur Entfernung fester Schlacke bestimmt ist, wird als bezeichnet kalter Trichter.

Als Kessel bezeichnet man den unteren Teil des Kesselofens, der aus horizontalen und leicht geneigten Flächen oder Sieben besteht Haus

Der Kanal, der dazu bestimmt ist, die Verbrennungsprodukte des Brennstoffs zu leiten und die Heizflächen des Kessels aufzunehmen, wird als Kanal bezeichnet Kamin.

Der untere Teil des Kesselabzugs, der zum Sammeln der Asche bestimmt ist, die aus dem Strom der Brennstoffverbrennungsprodukte fällt, wird als bezeichnet Aschebehälter.

Der Trichter zum Sammeln fester Schlacke, der sich unter dem Kalttrichter eines stationären Kessels befindet, wird als Trichter bezeichnet Schlackenbunker.

Als Vorrichtung zum Sammeln und Entfernen geschmolzener Schlacke bezeichnet, die sich unter dem Feuerraum eines stationären Kessels befindet Schlackenbad.

Guten Tag! Abhängig von Design-Merkmale Bei dampferzeugenden Heizflächen wird zwischen Gasrohr- und Wasserrohrkesseleinheiten unterschieden.

Eine Gasrohrkesseleinheit ist eine zylindrische Trommel, in der 1-2 Rohre mit einem Durchmesser von d = 0,6-1 m parallel zur Achse verlegt sind (Feuerrohrkessel) bzw große Menge Rohre mit kleinem Durchmesser d = 50-60 mm (Kessel mit Rauchrohren). Rauchgase aus dem Feuerraum gelangen in die Rohre, die von außen mit kochendem Wasser gewaschen werden. Der am oberen Ende der Trommel entstehende Wasserdampf wird zum Überhitzer oder direkt zum Verbraucher geleitet. Diese Kesseleinheiten haben eine Reihe erheblicher Nachteile (groß). spezifischer Verbrauch Metall, begrenzte Produktivität, niedrige Dampfparameter), daher werden sie relativ selten verwendet.

Wasserrohrkessel sind Wasserrohrwärmetauscher mit natürlicher bzw Zwangsumlauf. Der Prozess der Dampfbildung findet in ihnen innerhalb der Rohre statt, die von außen durch Rauchgase erhitzt werden. Kessel mit Naturumlauf werden hauptsächlich in Form vertikaler Wasserrohrkonstruktionen hergestellt.

Eine Besonderheit dieser Anlagen ist das Vorhandensein einer oder mehrerer Trommeln, an die vertikale gebogene Rohre angeschlossen sind, die Verdunstungsheizflächen bilden. Diese Kessel haben einen geringen Metallverbrauch pro Dampfleistungseinheit und hohe Parameter Paar. In Abb. 1. zeigt einen vertikalen Zweitrommel-Wasserrohrkessel DKVR-2.5-13 mit einem Kammerofen zur Verbrennung Erdgas.

Die Dampfleistung des Kessels beträgt 2,5 t/h, der Dampfdruck 1,3 MPa und die Temperatur des überhitzten Dampfes 350 °C.

Kessel dieses Typs haben eine Produktivität von 2,5 bis 35 t/h; sie werden in Kesselräumen installiert Industrieunternehmen. Der Kessel verfügt über eine obere Trommel 1 und eine untere Trommel 3, die durch vertikale Siederohre 2 verbunden sind. In der Brennkammer 5 befinden sich zwei Seitenschirme, die durch Siederohre 6 gebildet werden, die die obere Trommel mit den unteren Seitenkollektoren 4 verbinden .

Die Hochdruckkesselanlage PK-19 (Dampfleistung 120 t/h, Dampfdruck 10 MPa, Dampftemperatur 510 °C) ist für den Betrieb auf Anthrazitpfählen und -anlagen ausgelegt Kohlen(Abb. 2.).

Die Besonderheit dieses Kesseltyps besteht darin, dass er nur über eine Trommel mit außenliegenden Zyklonen zur Trennung von Wasser und Dampf verfügt. Die Wände des Feuerraums sind komplett mit Siebrohren verkleidet.

Wasser aus Trommel 1 und von entfernten Zyklonen 2 wird durch Rohre außerhalb der Auskleidung in die unteren Sammler der Siebe abgesenkt. Im Konvektionsschacht der Kesseleinheit befinden sich neben den beiden Stufen des Wassersparers 6 auch zwei Stufen des Lufterhitzers 7. Die vom Ventilator zugeführte Luft strömt zwischen den Rohren des Lufterhitzers nacheinander durch die erste und zweite Stufe, und die Gase strömen in den Rohren von oben nach unten. Erhitzte Luft wird Brennern zugeführt, die sich an den Seitenwänden der Brennkammer befinden. Hier wird neben der Primärluft auch Staub aus der Staubaufbereitungsanlage zugeführt.

Der Überhitzer der Kesseleinheit ist in einem horizontalen Schornstein platziert, der den Ofen mit dem Konvektionsschacht verbindet. Dampf aus der Trommel der Kesseleinheit durch darunter verlaufende Rohre Deckenverkleidung, wird zum Enthitzer 4 des Überhitzers 5 geleitet, in dem aufgrund der teilweisen Kondensation des Dampfes durch Speisewasser die Temperatur des überhitzten Dampfes geregelt wird. Vom Enthitzer gelangt Dampf in die Rohrschlangen des Überhitzers und dann in den Auslassverteiler 3.

In Abb. 3. Diagramm eines Direktdurchfluss-Doppelkessel-Dampferzeugers mit überkritischem Druck der Marke TPP-110 für 300.000 kW-Einheiten mit einer Kapazität von 950 t/h, einem Dampfdruck von 25 MPa und einer überhitzten Dampftemperatur von 585 ° Dargestellt wird die Dampfzwischenüberhitzung bis 570 °C.

Die Kesseleinheit hat einen U-förmigen Grundriss und besteht aus zwei benachbarten Gebäuden, die in Größe und Konfiguration identisch sind. Sie unterscheiden sich nur dadurch voneinander, dass in einem Gehäuse der Großteil des Primärüberhitzers untergebracht ist und in dem anderen Gehäuse ein kleinerer Teil davon sowie der gesamte Sekundärüberhitzer untergebracht sind.

Die Gesamthöhe der Kesseleinheit beträgt 50 m. Der Ofen dieser Einheit besteht aus einer Brennkammer 1 mit flüssiger Schlackenentfernung und ausgekleideten Sieben und einer Nachbrennkammer 2 mit offenen vertikalen Sieben 3. Aus dem Ofen kommend, Rauchgase durchlaufen einen Überhitzer, der aus einem Strahlungsteil 4 und einem Konvektionsteil 6 besteht, und dann hindurch Konvektive Oberflächen Kesselheizung (Übergangszone 7, Wassersparer 8 und Lufterhitzer 9).

Der von der Turbine wieder zu erwärmende Dampf gelangt in den Strahlungsteil 4 des sekundären Überhitzers, der sich im zweiten Körper der Kesseleinheit befindet, und wird dann zum Wärmetauscher 5 geleitet, der vom Primärdampf erhitzt wird und die Temperatur des Dampfes regulieren soll , dann zu konvektiver TeilÜberhitzer 6 und in die Turbine. Eine zusätzliche Regulierung der Temperatur des überhitzten Dampfes erfolgt durch Einspritz-Enthitzer sowie durch eine Änderung der Verteilung der verbrannten Brennstoffmenge in den Öfen beider Gebäude.

Ein großer Dampferzeuger ist eine Kesseleinheit vom Typ TPP-200 (Taganrog, Direktstrom, Kohlenstaub, Modell 200) mit einer Dampfkapazität von 700 kg/s (2500 t/h), die für die Verbrennung von AS-Staub oder Natur ausgelegt ist Gas. Der Dampferzeuger ist für die Dampfversorgung einer Turbineneinheit mit einer Leistung von 800 MW ausgelegt.

Grundinformationen technische Spezifikationen Kesseleinheit TPP-200 (Abb. 4.) sind wie folgt: Dampfdruck 25 MPa, primäre Dampfüberhitzungstemperatur 565 °C, sekundäre - 570 °C, Speisewassertemperatur 271 °C, Brennstoffverbrauch 75,5 kg/s.

Die Kesseleinheit besteht aus zwei symmetrischen Gebäuden. Die Brennkammer jedes Gebäudes hat eine prismatische Form und ist in der Höhe durch eine Verengung, die durch die Rohre der vorderen und hinteren Siebe gebildet wird, in zwei Teile geteilt: Vorfeuerraum 1 und Kühlkammer 3.

Im unteren Teil – dem Vorofen – wird Brennstoff verbrannt, im oberen Teil werden die Rauchgase gekühlt. An der Vorder- und Rückwand des Feuerraums sind 24 Staub- und Gasbrenner 2 in zwei Reihen installiert. Die volumetrische Wärmespannung des Feuerraums beträgt 460 kW/m3 und der gesamten Feuerraum 160 kW/m3. Alle Wände des Vorfeuerraums und der Kühlkammern sind abgeschirmt. Im oberen Teil der Kühlkammer befindet sich ein Hochdruck-Siebüberhitzer 5.

Jedes Gehäuse verfügt über vier Dampf-Wasser-Ströme. Entlang der Wasserströmung sind ein Wassersparer 4, eine Trennwand, Federungssystem Konvektionsschächte und Verbrennungsschirme. Letztere wiederum bestehen aus hintereinander verbundenen Flächen: Bodenplatten, Platten des unteren Strahlungsteils, zweiflammige Verbrennungsschirme und Platten des oberen Strahlungsteils.

Die Besonderheit dieses Dampferzeugers ist die Gasregelung der Temperatur der Zwischenüberhitzung des Dampfes über einen Bypass-Gaskanal und die seriell-parallele Aktivierung von Lufterhitzern. Der Konvektionsschacht jedes Gebäudes ist im Grundriss in drei parallele Gaskanäle unterteilt. Im zentralen Gaskanal (Bypass) befinden sich zwei Wassersparpakete und in den seitlichen Gaskanälen ein Konvektionspaket aus einem Hochdrucküberhitzer 6 und zwei Überhitzerpaketen nacheinander entlang des Gasstroms niedriger Druck(mittlere Überhitzung) 7.

Die Kesseleinheit ist mit einer Flüssigschlackenentfernung ausgestattet. Vorreinigung Gase aus Flugasche werden in Batterie-Durchlaufzyklonen erzeugt, und das letzte Gas wird in Elektrofiltern erzeugt. Der Rahmen der Kesseleinheit besteht aus Metall. Die Auskleidung der Wände der Brennkammer und des Konvektionsschachts ist leicht und mehrschichtig.

Der Aufbau der Kesseleinheit ist in Blockbauweise ausgeführt. Dies bedeutet, dass an den Installationsort Werksblöcke geliefert werden, deren Anzahl ausschließlich für Heizflächen 856 Stück beträgt. maximales Gewicht ein Block 24,7 t. Literatur: 1) Sidelkovsky L.N., Yurenev V.N. Dampferzeuger für Industrieunternehmen. –M.: Energie, 1978. 2) Wärmetechnik, Bondarev V.A., Protsky A.E., Grinkevich R.N. Minsk, Hrsg. 2., „Higher School“, 1976.

Bau von Dampfkesseln

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Allgemeine Informationen zu Wasserhähnen und Boilern

Bau von Dampfkesseln

An den Wasserhähnen sind Dampfkessel ausschließlich vertikaler Bauart mit Rauch- oder Siederohren installiert. Aufgrund ihrer Leistung können diese Kessel als Kessel klassifiziert werden geringer Strom. In Abb. Abbildung 6 zeigt einen vertikalen Dampfkessel mit Rauchrohren, installiert auf dem PK-TSUMZ-15-Kran.

Reis. 6. Kessel mit Rauchrohren des Krans PK-TSUMZ-15:
A - Feuerraum; B - Wasserraum; B – Dampfraum; G-verbreiterte Durchgänge zwischen den Rohren; D – Schraubenloch; E – Rauchkammer; 1 - Feuerraumblech; g - Feuerrost; 3 - Schlammring; 4 - Außenhülle; 5 - Rauchgitter; 6 - Rauchrohre; 7 - Schraubentür; S – reflektierendes Blatt; 9 - Rost; 10 - Spülluke; 11 - Mannloch; 12 - Kesselauskleidung; 13 - Aschekasten; 14 - Funkenschutznetz; 15 - Schale des Schraubenlochs; 16 - Blasgerät; 17 - Steuerstecker; 18 - Roststeuerhebel; 19 - Kesselfuß

Auf PK-6-Kränen werden Kessel ähnlichen Typs installiert, die nur unterschiedliche Daten und Abmessungen haben.

Die Hauptteile dieses Kessels sind: ein Feuerraum, in dem die Brennstoffverbrennung stattfindet; der zylindrische Teil des Kessels, der die Wasser- und Dampfräume bildet, in denen Wasser verdampft und sich in Dampf verwandelt; eine Rauchkammer, in die Gase aus Rauchrohren geleitet werden und aus der sie durch einen Schornstein in die Atmosphäre gelangen.

Der Kesselfeuerraum besteht aus einem zu einer zylindrischen Trommel gerollten Feuerraumblech und einem Feuerrost. Das Feuerraumblech und der Feuerrost bestehen aus Feuerraumstahlblech der Güteklasse 15K.

Der Feuerrost wird durch Stanzen hergestellt und ist eine Scheibe mit nach unten gebogenen Kanten, die mit dem Feuerraumblech verbunden ist.

Der zylindrische Teil des Kessels wird durch ein zu einer Trommel gerolltes Kesselblech aus 20K-Stahl gebildet. Die Kanten der zylindrischen Trommeln, Roste und Kesselelemente werden durch eine Schweißverbindung miteinander verbunden.

Reis. 7. Spülluke

Die Trommel des zylindrischen Teils des Kessels hat einen etwas größeren Durchmesser als der Feuerraum, wodurch sich beim Eintritt in die Trommel der Feuerraum bildet Unterteil Wasserraum.

Unten, zwischen der zylindrischen Kesseltrommel und dem Feuerraum, befindet sich ein Schlammring aus Stahl der Güteklasse St. 3 rechteckige Abschnitte; Die Enden des Rings sind stumpf verschweißt. Durch diesen Ring wird der zylindrische Teil des Kessels durch einen Schornstein verbunden; Der Kessel ist auf dem Drehrahmen des Krans montiert und mit Füßen verstärkt.

Der Brennstoff wird durch ein Loch im Außenblech des unteren Teils des Kessels und im Blech des Feuerraums selbst in den Feuerraum auf den Rost geworfen. Die Kanten dieser Löcher werden an der Verbindungsstelle gebogen und verschweißt, sodass ein Schraubenloch entsteht. Von außen ist es mit einer massiven Gusseisentür verschlossen.

Eine an Pfosten an der Innenseite der Estrichtür befestigte Reflektorfolie schützt diese vor übermäßiger Hitze.
Zum Waschen und Reinigen des Kessels sind im Außenblech zwei Reihen Spülluken ausgebildet, deren Aufbau in Abb. dargestellt ist. 7.

Die erste Reihe von Luken befindet sich über dem Schlammring und dient dazu, den Wasserraum von Schmutz und Schlamm zu reinigen, der sich auf dem Ring absetzt. Die zweite Reihe befindet sich auf Höhe des Feuerrosts und dient zum Waschen und Reinigen seiner Oberfläche.

Um die Reinigung des Kessels, die Reparatur und die Inspektion seines Innenraums zu erleichtern, befindet sich auf der dem Schraubenloch gegenüberliegenden Seite des Feuerraums, etwas oberhalb der Höhe des Feuerrosts, ein Mannloch (Abb. 8) mit den Maßen 300 x 400 mm.

Reis. 8. Mannloch:
1 - Außenblech des Kessels; 2 - Verstärkungsring des Schachtfensters; 3 - Dichtung; 4 - Schachtdeckel; 5-polig; 6 - Lukenhalterung

Die Enden der Rauchrohre werden in den Öffnungen der Feuer- und Rauchgitter befestigt (Abb. 9); In einem der Rohre ist ein Kontrollstopfen angebracht, dessen Legierung schmilzt, wenn der Wasserstand unter den zulässigen Wert sinkt. Rauchrohre vergrößern die Heizfläche. Je mehr Rohre vorhanden sind, desto größer ist die gesamte Heizfläche und desto mehr Dampf erzeugt der Kessel. Der Kessel des betreffenden PK-TSUMZ-15-Krans verfügt über 122 Rauchrohre.

Um den Zugang zu den im mittleren Teil des Kessels befindlichen Rauchrohren zu erleichtern, sind diese in Form von vier Bündeln angeordnet, die durch zwei zueinander senkrechte, verlängerte Durchgänge voneinander getrennt sind.

Der Abstand zwischen den Mittelpunkten zweier benachbarter Rohre wird als Rohrabstand bezeichnet, und der Gitterkörper zwischen den beiden Löchern für die Rohre wird als Brücke oder Brücke bezeichnet.

Brücken, insbesondere im Feuerrost, sind aufgrund der hohen Temperatureinwirkung die anfälligsten Stellen, an denen am häufigsten Risse auftreten. Daher muss der Zustand der Brücken während des Kesselbetriebs sorgfältig überwacht werden und ihre Größe darf bei Reparaturen nicht verringert werden.
Das obere Ende der Rohre ist auf einen größeren Durchmesser aufgeweitet, das untere Ende dagegen auf einen kleineren Durchmesser gerollt, wodurch sie beim Austausch oder bei Reparaturen auch bei vorhandenem leicht nach oben entfernt werden können kleine Kalkschicht auf ihrer Oberfläche. Die unteren Enden der Rohre mit reduziertem Durchmesser können zusätzlich mit Distanzringen aus weichgeglühtem Rotkupfer im Feuerrost befestigt werden. Solche Ringe dichten nicht nur die Fugen ab, sondern schützen auch die Kanten der Kühlergrillöffnung vor Beschädigungen.

Das untere Ende der Rauchrohre wird so in die Öffnung des Feuerrostes gelegt, dass es 8 mm zum Feuer hin vorsteht; Nach dem Einbau des Rohres wird das überstehende Ende unbedingt abgedreht und verbrüht.

Auch die oberen Enden der Rauchrohre ragen 10-15 mm über das Gitter hinaus; Sie werden durch Aufweiten von innen verdichtet. An der Oberseite des Kessels befindet sich eine Rauchkammer aus 4-5 mm dickem Stahlblech. Um den Zugang zum Gitter und den Rauchrohren (zur Reinigung) zu erleichtern, verfügt der zylindrische Teil der Rauchkammer über Luken oder einen abnehmbaren Deckel.

Am Boden des Feuerraums befindet sich ein Rost, auf dem eine Schicht brennenden Brennstoffs liegt.

Reis. 9. Rauchrohr: 1 - Rohr; 2 - Distanzring aus Kupfer; 3 - Steuerstecker

Der Rost besteht aus einzelnen Rostplatten, in deren Körper sich Schlitze für den Luftdurchtritt befinden. Es wird so installiert, dass die Schicht aus brennendem Kraftstoff leicht über dem Niveau des Schlammrings liegt. Dadurch können Sie eine übermäßige Überhitzung des Feuerraumblechs vermeiden, falls sich eine Schlammschicht auf dem Schlammring ansammelt. Die Größe des offenen Abschnitts (die Summe aller Risse im Rost) des Rosts bestimmt die Geschwindigkeit des Luftstroms und die Intensität der Brennstoffverbrennung. Normalerweise in den Rosten von Krankesseln zhi-Gesamtfläche Gitter.

Die einzelnen Rostplatten sind beweglich und rotieren auf horizontalen Achsen. Dadurch lässt sich der Rost leichter von Schlacke reinigen. Mit Hilfe von Hebeln nehmen solche Platten eine Schrägstellung ein, wodurch die Schlackenschicht gelockert, gerissen und in die Aschegrube geworfen wird.

Um den Zug im Rauchraum des Kessels zu verbessern, ist ein Siphon installiert – ein ringförmiges Rohr mit Löchern, in das bei Bedarf Dampf zugeführt wird. Zusätzlich kommt eine Blasvorrichtung zum Einsatz, die die Form eines geformten Horns mit drei nach oben gerichteten Düsen hat. Der in der Dampfmaschine ausgestoßene Dampf wird in dieses Gerät geleitet und bildet beim Austritt durch die Düsen eine fächerförmige Strömung entlang des Schornsteins, wodurch ein zusätzlicher Unterdruck darin entsteht, wodurch der durch den Rost strömende Luftstrom zunimmt.

Um Wärmeverluste zu reduzieren, wird die Außenseite der zylindrischen Oberfläche des Kessels mit einer Schicht (30–40 mm) Asbest-Ton-Masse bedeckt (ausgekleidet).

Die Auskleidungsmasse kann wie folgt heiß auf die Oberfläche des Kessels aufgetragen werden. Im Kessel wird der Dampfdruck auf 3-4 kg/cm2 erhöht, dann wird eine Schicht flüssigen Asbests auf die Oberfläche des Kessels aufgetragen und beim Trocknen wird eine Schicht Asbest-Ton-Masse aufgetragen. Die Auskleidung des Kessels kann auch im Kaltverfahren erfolgen; in diesem Fall wird der Kessel nach der Auskleidung sofort mit Dachpappe ummantelt und mindestens 24 Stunden lang stillgelegt.

Die gleichmäßige Dicke der Auskleidungsschicht und die Verstärkung der Auskleidung werden dadurch erreicht, dass auf dem Kessel mehrere sogenannte Leuchtturmringe angebracht werden, die vom zylindrischen Teil des Kessels um die Dicke der Auskleidungsschicht beabstandet sind. Es wird mit speziellen Riemen gegen diese Leuchtturmringe gedrückt. Außenverkleidung Kessel

Auf einer Reihe von Kränen, darunter Krane mit einer Tragfähigkeit von 7,5 Tonnen aus dem gleichnamigen Werk. Januaraufstand wurden Kessel mit Siederohren installiert.

Ein Kessel mit Siederohren (Abb. 10) besteht aus einer äußeren vertikalen Trommel, die oben mit einem geprägten Deckel verschlossen ist. Im Inneren der Trommel befindet sich ein Feuerrohr, dessen oberer Teil sich allmählich verengt und in ein Rauchrohr übergeht. Zum Schutz der Trommel vor schnellem Durchbrennen innen Es wird ein Sicherheitsrohr eingesetzt, das einen ringförmigen Gasraum bildet. Im Inneren des Sicherheitsrohres ist ein Überhitzer in Form einer zweireihigen Rohrschlange angebracht.

Um die Heizfläche zu vergrößern, sind zwei parallel zueinander liegende Siederohrpaare in das Flammrohr eingeschweißt. Unten ist das Flammrohr über einen Schlammring mit der Außentrommel verbunden.

Ein runder Mantel, der in die Außentrommel und das Flammrohr eingeschweißt ist, bildet ein Schraubenloch, das durch eine Gusseisentür mit einer reflektierenden Folie verschlossen wird.

Der Kessel wird mittels eines Stützschlammrings installiert und am Kranrahmen befestigt, in dem ein gegossenes Gegengewicht montiert ist, das gleichzeitig der Aschekasten des Kessels ist; Auf dieses Gegengewicht werden die Roststäbe gelegt, die einen Rost bilden.

Um eine Überhitzung der Wände im Bereich des Schlammrings zu vermeiden, wird auf den Rost eine Auskleidung aus Schamotte gelegt.

Zur Inspektion und Reparatur des Kessels wurde ein spezielles Mannloch angefertigt und gegenüber jedem der Siederohre Inspektionsluken angebracht. In der Nähe des Schlammrings befinden sich drei kleine Spülluken zum Reinigen und Entfernen von Schlamm vom Kesselboden.

Der untere Teil des Feuerrohrs und der Rost bilden den Feuerraum des Kessels.

Der Raum zwischen Flammrohr und Außentrommel, sowie Innenteil Die Kesselrohre stellen ein Wasservolumen dar und der Raum zwischen der Außentrommel und dem Rauchrohr stellt ein Dampfvolumen dar.

Reis. 10. Vertikaler Dampfkessel mit Siederohren:
1 - Außentrommel; 2 - Flammenrohr; 3 - Schlammring; 4 - Siederohr; 5 - Überhitzerschlange; 6 - Dampfentnahmerohr; 7 - Rauchrohr; 8 - Schornstein; 9 - Sicherheitsrohr; Tür mit 10 Drehungen; 11 - Futter; 12- Roste; 13 - Aschekasten; 14 - Stützring

Im Flammrohrhals sind zwei Kontrollstopfen eingebaut, die ein Signal geben, wenn der Wasserstand unter den zulässigen Grenzwert sinkt.
Im Dampfraum befindet sich ein Rohr, durch das Dampf eintritt Oberer TeilÜberhitzerschlange und tritt durch diese hindurch in die Dampfversorgungsleitung aus.

Ein Dampfkessel ist ein Gerät, das im Alltag und in der Industrie eingesetzt wird. Es dient dazu, Wasser in Dampf umzuwandeln. Der entstehende Dampf wird anschließend zum Beheizen von Gehäusen oder zum Drehen von Turbomaschinen verwendet. Welche Arten von Dampfmaschinen gibt es und wo sind sie am gefragtesten?

Ein Dampfkessel ist eine Anlage zur Dampferzeugung. In diesem Fall kann das Gerät zwei Arten von Dampf erzeugen: gesättigten und überhitzten Dampf. Sattdampf hat eine Temperatur von 100 °C und einen Druck von 100 kPa. Anders verhält es sich mit überhitztem Dampf erhöhte Temperatur(bis zu 500 °C) und Hochdruck (mehr als 26 MPa).

Notiz: Sattdampf wird zum Heizen von Privathäusern verwendet, überhitzter Dampf wird in der Industrie und im Energiesektor eingesetzt. Es verträgt Hitze besser, sodass die Verwendung von überhitztem Dampf die Effizienz der Anlage erhöht.

Wo werden Dampfkessel eingesetzt:

In einer Heizungsanlage ist Dampf ein Energieträger.
Im Energiesektor werden industrielle Dampfmaschinen (Dampferzeuger) zur Stromerzeugung eingesetzt.
In der Industrie kann überhitzter Dampf zur Umwandlung in mechanische Bewegung und zum Bewegen von Fahrzeugen genutzt werden.

Dampfkessel: Anwendungsbereich

Haushalt Dampfgeräte als Wärmequelle zum Heizen eines Hauses verwendet. Sie erhitzen einen Behälter mit Wasser und treiben den entstehenden Dampf in die Heizungsrohre. Oft wird ein solches System zusammen mit einer Kohle installiert stationärer Ofen oder ein Heizkessel. Allgemein, Haushaltsgeräte Beim Erhitzen mit Dampf entsteht ausschließlich gesättigter, nicht überhitzter Dampf.

Für industrielle Anwendungen Der Dampf ist überhitzt. Nach dem Verdampfen wird es weiter erhitzt, um die Temperatur noch weiter zu erhöhen. Solche Installationen erfordern eine hochwertige Ausführung, um eine Explosion des Dampfkessels zu verhindern.

Überhitzter Dampf aus dem Kessel kann zur Stromerzeugung oder mechanischen Bewegung genutzt werden. Wie kommt es dazu? Nach der Verdampfung tritt der Dampf ein Dampfturbine. Hier dreht der Dampfstrom die Welle. Diese Rotation wird weiter in Strom umgewandelt. So wird in den Turbinen von Kraftwerken elektrische Energie gewonnen – wenn sich die Welle der Strömungsmaschinen dreht, entsteht elektrischer Strom.

Außer Bildung elektrischer Strom, kann die Drehung der Welle direkt auf den Motor und die Räder übertragen werden. Dadurch kommt der Dampftransport in Gang. Berühmtes Beispiel Dampfmaschine- Dampflokomotive. Darin wurde beim Verbrennen von Kohle Wasser erhitzt und bildete sich gesättigter Dampf, das die Motorwelle und die Räder drehte.

Funktionsprinzip eines Dampfkessels

Die Wärmequelle zum Erhitzen von Wasser in einem Dampfkessel kann jede Art von Energie sein: Solarenergie, Geothermie, Elektrizität, Wärme aus der Verbrennung fester Brennstoffe oder Gas. Der entstehende Dampf ist ein Kühlmittel; er überträgt die Verbrennungswärme des Brennstoffs an den Ort seiner Verwendung.

IN verschiedene Designs Dampfkessel verwendet allgemeines Schema Wasser erhitzen und in Dampf umwandeln:

Über eine elektrische Pumpe wird das Wasser gereinigt und dem Tank zugeführt. Typischerweise befindet sich der Behälter oben am Kessel.
Vom Reservoir fließt das Wasser durch Rohre nach unten in den Kollektor.
Vom Kollektor steigt das Wasser wieder durch die Heizzone (Brennstoffverbrennung).
Im Inneren der Wasserleitung entsteht Dampf, der unter dem Einfluss des Druckunterschieds zwischen Flüssigkeit und Gas nach oben steigt.
Oben passiert der Dampf einen Abscheider. Hier wird es vom Wasser getrennt, der Rest wird in den Tank zurückgeführt. Anschließend gelangt der Dampf in die Dampfleitung.
Handelt es sich nicht um einen einfachen Dampfkessel, sondern um einen Dampferzeuger, so durchlaufen dessen Rohre die Verbrennungs- und Heizzone ein zweites Mal.

Aufbau eines Dampfkessels

Ein Dampfkessel ist ein Behälter, in dem erhitztes Wasser verdampft und Dampf bildet. In der Regel handelt es sich dabei um Rohre unterschiedlicher Größe.

Zusätzlich zur Wasserleitung verfügen die Kessel über eine Brennkammer (in der Brennstoff verbrannt wird). Die Gestaltung des Feuerraums richtet sich nach der Brennstoffart, für die der Kessel ausgelegt ist. Handelt es sich um Steinkohle oder Brennholz, befindet sich am Boden der Brennkammer ein Rost. Darauf werden Kohle und Brennholz gelegt. Luft gelangt von unten durch den Rost in die Brennkammer. Für einen effektiven Luftzug (Luftbewegung und Brennstoffverbrennung) ist oben im Feuerraum ein Feuerraum installiert.

Ist der Energieträger flüssig oder gasförmig (Heizöl, Gas), wird ein Brenner in die Brennkammer eingesetzt. Für die Luftbewegung sind außerdem ein Einlass und ein Auslass vorgesehen (Gitter und Schornstein).

Heißes Gas aus der Kraftstoffverbrennung steigt in einen Wasserbehälter. Es erwärmt das Wasser und verlässt es durch den Schornstein. Auf Siedetemperatur erhitztes Wasser beginnt zu verdampfen. Der Dampf steigt auf und gelangt in die Rohre. Das ist, was passiert natürliche Zirkulation Paar im System.

Klassifizierung von Dampfkesseln

Dampfkocher nach mehreren Kriterien klassifiziert. Abhängig von der Art des Kraftstoffs, mit dem sie betrieben werden:

Gas;
Kohle;
Heizöl;
elektrisch.

Nach Verwendungszweck:

Haushalt;
Industrie;
Energie;
Recycling.

Durch Designmerkmale:

Gasleitungen;
Wasserrohr

Schauen wir uns an, wie sich das Design von Gas- und Wasserpfeifenmaschinen unterscheidet.

Gas- und Wasserrohrkessel: Unterschiede

Der Behälter zur Dampferzeugung ist häufig ein Rohr oder mehrere Rohre. Das Wasser in den Rohren wird durch heiße Gase erhitzt, die bei der Kraftstoffverbrennung entstehen. Geräte, bei denen Gase in Wasserleitungen aufsteigen, werden als Gasrohrkessel bezeichnet. Das Diagramm der Gasrohreinheit ist in der Abbildung dargestellt.

Schema eines Gasrohrkessels: 1 – Brennstoff- und Wasserversorgung, 2 – Brennkammer, 3 und 4 – Rauchrohre mit heißem Gas, das weiter durch den Schornstein austritt (Positionen 13 und 14 – Schornstein), 5 – Rost zwischen den Rohren , 6 - Wassereinlass , der Ausgang ist mit der Nummer gekennzeichnet 11 - sein Ausgang, außerdem befindet sich am Auslass ein Gerät zur Messung der Wassermenge (angezeigt durch die Nummer 12), 7 - Dampfausgang, die Zone von seine Bildung wird durch die Zahl 10, 8 - Dampfabscheider, 9 - die Außenfläche des Behälters, in dem Wasser zirkuliert, angezeigt.

Es gibt andere Konstruktionen, bei denen sich Gas durch ein Rohr in einem Wasserbehälter bewegt. In solchen Geräten werden Wassertanks als Trommeln und die Geräte selbst als Wasserrohrdampfkessel bezeichnet. Abhängig vom Standort der Wasserfässer, Wasserrohrkessel klassifiziert in horizontale, vertikale, radiale und Kombinationen verschiedener Rohrrichtungen. Das Diagramm der Wasserbewegung durch einen Wasserrohrkessel ist in der Abbildung dargestellt.

Schema eines Wasserrohrkessels: 1 - Brennstoffversorgung, 2 - Feuerraum, 3 - Rohre für die Wasserbewegung; die Richtung seiner Bewegung wird durch die Nummern 5,6 und 7 angegeben, der Ort des Wassereintritts – 13, der Ort des Wasseraustritts – 11 und der Ort des Austritts – 12, 4 – die Zone, in der Wasser beginnt, sich in Dampf zu verwandeln, 19 – die Zone, in der sowohl Dampf als auch Wasser vorhanden sind, 18 – Dampfzone, 8 – Trennwände, die die Wasserbewegung lenken, 9 – Schornstein und 10 – Schornstein, 14 – Dampfaustritt durch den Abscheider 15, 16 – Außenfläche des Wassertank (Trommel).

Gas- und Wasserrohrkessel: Vergleich

Um Gas- und Wasserrohrkessel zu vergleichen, hier einige Fakten:

Größe der Rohre für Wasser und Dampf: Gasrohrkessel haben größere Rohre, Wasserrohrkessel haben kleinere Rohre.
Die Leistung eines Gasrohrkessels ist auf einen Druck von 1 MPa und eine Wärmeerzeugungsleistung von bis zu 360 kW begrenzt. Es hängt mit zusammen große Größe Rohre Sie können erhebliche Mengen Dampf erzeugen und Hoher Drück. Eine Erhöhung des Drucks und der erzeugten Wärmemenge erfordert eine deutliche Wandverdickung. Der Preis eines solchen Kessels mit dicken Wänden wird unangemessen hoch und wirtschaftlich nicht rentabel sein.
Die Leistung eines Wasserrohrkessels ist höher als die eines Gasrohrkessels. Hier werden Rohre mit kleinem Durchmesser verwendet. Daher können Druck und Temperatur des Dampfes höher sein als in Gasrohranlagen.

Notiz: Wasserrohrkessel sind sicherer, leistungsfähiger und produzieren hohe Temperatur und ermöglichen erhebliche Überlastungen. Dies verschafft ihnen einen Vorteil gegenüber Gasleitungsgeräten.

Zusätzliche Elemente der Einheit

Im Design Dampfkessel kann neben der Brennkammer auch Rohre (Trommeln) für die Wasser- und Dampfzirkulation umfassen. Darüber hinaus werden Geräte eingesetzt, die die Effizienz des Systems steigern (Dampftemperatur, Dampfdruck, Menge erhöhen):

Überhitzer – erhöht die Dampftemperatur über +100 °C. Dies wiederum erhöht die Leistungsfähigkeit und Effizienz der Maschine. Die Temperatur von überhitztem Dampf kann 500 ºC erreichen (so funktionieren Dampfkessel in Kernkraftwerken). In den Rohren, in die er nach der Verdampfung eintritt, wird der Dampf zusätzlich erhitzt. Darüber hinaus kann es über eine eigene Brennkammer verfügen oder in einen gemeinsamen Dampfkessel eingebaut werden. Konstruktiv werden Konvektions- und Strahlungsüberhitzer unterschieden. Strahlungsstrukturen erhitzen Dampf zwei- bis dreimal stärker als Konvektionsstrukturen.
Dampfabscheider – entzieht dem Dampf Feuchtigkeit und trocknet ihn. Dies erhöht die Effizienz des Geräts und seine Effizienz.
Ein Dampfspeicher ist ein Gerät, das dem System Dampf entnimmt, wenn viel Dampf vorhanden ist, und ihn dem System zuführt, wenn nicht genug oder wenig davon vorhanden ist.
Ein Gerät zur Wasseraufbereitung – reduziert die Menge des im Wasser gelösten Sauerstoffs (was Korrosion verhindert) und entfernt im Wasser gelöste Mineralien (mithilfe chemischer Reagenzien). Diese Maßnahmen verhindern, dass sich Rohre durch Zunder verstopfen, was die Wärmeübertragung beeinträchtigt und Bedingungen für das Durchbrennen der Rohre schafft.

Darüber hinaus gibt es Ventile zur Kondensatableitung, Lufterhitzer und natürlich ein Überwachungs- und Steuerungssystem. Es umfasst einen Verbrennungsschalter und einen Schalter sowie automatische Regler für den Wasser- und Kraftstoffdurchfluss.

Dampferzeuger: leistungsstarke Dampfmaschine

Ein Dampferzeuger ist ein Dampfkessel, der mit mehreren ausgestattet ist zusätzliche Geräte. Sein Design umfasst einen oder mehrere Zwischenüberhitzer, die seine Betriebsleistung um das Zehnfache erhöhen. Wo werden leistungsstarke Dampfmaschinen eingesetzt?

Der Haupteinsatzbereich von Dampferzeugern liegt in Kernkraftwerken. Hier wird mit Hilfe von Dampf die Energie des Atomzerfalls in Elektrizität umgewandelt. Beschreiben wir zwei Methoden zum Erhitzen von Wasser und zur Dampferzeugung in einem Reaktor:

Wasser wäscht den Reaktorbehälter von außen, während es sich selbst erwärmt und den Reaktor kühlt. Somit erfolgt die Dampfbildung in einem separaten Kreislauf (Wasser wird an den Wänden des Reaktors erhitzt und überträgt Wärme an den Verdampfungskreislauf). Dieses Design verwendet einen Dampferzeuger – er fungiert als Wärmetauscher.
Im Inneren des Reaktors verlaufen Rohre zur Erwärmung des Wassers. Wenn Rohre in den Reaktor eingeführt werden, wird es Brennkammer, und der Dampf wird direkt an den elektrischen Generator übertragen. Diese Konstruktion wird als Siedereaktor bezeichnet. Ein Dampferzeuger ist hier nicht erforderlich.

Industriell Dampfeinheiten — leistungsstarke Autos die Menschen mit Strom versorgen. Auch Haushaltseinheiten stehen im Dienste des Menschen. Mit Dampfkesseln können Sie Ihr Zuhause heizen und Leistung erbringen verschiedene Berufe, und auch den Löwenanteil geben elektrische Energie für Hüttenwerke. Dampfkessel sind die Grundlage der Industrie.

An moderner Markt Es werden verschiedenste Heizkesselmodelle vorgestellt. Grundlegender Unterschied zwischen verschiedenen Modellen ist der Energieträger, der ihren Betrieb gewährleistet. Dabei kann es sich um Gas, Strom, feste Brennstoffe, flüssige Brennstoffe oder Kombinationen davon handeln.

Allerdings ist das Gerät verschiedene Modelle sehr ähnlich, nur einige spezifische Nuancen unterscheiden sich.

Der Heizkessel ist Schlüsselelement Heizsystem. Es kann auch zur Warmwasserversorgung im Haus genutzt werden. Je nach Funktionalität kann es ein- oder zweikreisig sein. Die ersten sind ausschließlich zum Heizen bestimmt, die zweiten zum Heizen und Warmwasserbereiten.

Einkreis- und Zweikreis-Heizgeräte

Das Design eines Einkreisgeräts umfasst nur einen Kreislauf mit einem Kühlmittel, der die Erwärmung der Heizkörper im Heizsystem gewährleistet. Das Kühlmittel kann Wasser oder Frostschutzmittel sein. Um die Warmwasserversorgung sicherzustellen, müssen Sie eine Verbindung herstellen Einkreisgerät Spezialkessel.

Wenn Sie einen Zweikreiskessel installiert haben, ist die Installation und der Anschluss eines zusätzlichen Kessels nicht erforderlich. Einer von ihnen sorgt für die Erwärmung des Kühlmittels des Heizsystems und der zweite für Wasser, das der Warmwasserversorgungsleitung zugeführt wird.

In den meisten Fällen wird Gas als Energieträger für einen Heizkessel verwendet. Die Beliebtheit dieses Kraftstofftyps hängt mit seiner relativen Verfügbarkeit und niedrigen Kosten zusammen. Einige Modelle gasbetriebener Geräte sind damit ausgestattet geschlossene Kamera Verbrennung. In diesem Fall wird die Raumluft nicht zur Gasverbrennung genutzt. Mit diesem Gerät können Sie Geräte in jedem Raum des Hauses installieren; Sie benötigen hierfür keinen speziellen separaten Heizraum.

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Haupt- und Hilfselemente der Kesselkonstruktion

Die Brennstoffverteilung kann über einen speziellen Verteiler erfolgen und aus Sicherheitsgründen ist das Gerät mit einem Flammenkontrollsystem ausgestattet. Dies hilft, Brände oder Gasexplosionen zu verhindern. Die Konstruktion des Heizkessels umfasst einen Brenner mit speziellen Stäben zur Wärmeabfuhr. Wenn es nicht darum geht Gasausrüstung, dann gibt es anstelle des Brenners je nach verwendetem Energieträger einen Feuerraum oder ein Heizelement. Das Gehäuse ist mit einer wirksamen Wärmeisolationsschicht ausgestattet, die eine optimale Wärmenutzung ermöglicht.

Muss die folgenden Elemente enthalten:

ein Betriebskontrollsystem, das eine Druckanzeige und Verteilerventile umfasst, die eine gleichmäßige Verteilung der Zufuhr des erwärmten Kühlmittels sowohl auf die dem Kessel am nächsten als auch auf die am weitesten entfernten Heizkörper ermöglichen;
Feuerraum, Brenner oder Piezoanzünder;
eine Spirale, entlang der sich das Kühlmittel bewegt;
Zündungstransformator;
Hauptschalter.

Neben Steuergeräten und Heizelemente, Gerät Heizgeräte beinhaltet Ausgleichsbehälter Und Umwälzpumpe. Der erste ist für die Aufnahme von Kühlmittel ausgelegt, dessen Volumen nach dem Erhitzen zunimmt. Der zweite sorgt für die Bewegung des Kühlmittels durch das System.

Die kombinierten Instrumente haben ein interessantes Design. Wenn der Kessel beispielsweise mit Gas und Diesel betrieben werden kann, reicht es zum Wechseln des Arbeitsbrennstoffs aus, den Kopf auszutauschen. Kombikessel sind geeignet, wenn Sie in Zukunft eine Renovierung planen Heizsystem und die hauptsächlich verwendete Kraftstoffart ändern. In diesem Fall müssen Sie das Gerät nicht austauschen.

Modern Heizgeräte sind mit einem Dashboard ausgestattet, mit dem Sie den ordnungsgemäßen Betrieb des Geräts einfach überwachen können. Sogar Festbrennstoffkessel können über solche Panels verfügen, einschließlich Anzeigen für Temperatur, Druck usw.

So wird das Design moderner Heizkessel ständig verbessert und immer funktionaler. Dadurch wird die Bedienung jedes Kesselmodells erheblich vereinfacht.