Katilo degimo kamera. Dujų ir vandens vamzdžių katilai: skirtumai

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

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

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

c) suvirinti – būgnai vienodo skersmens ir yra vienas prie kito dedami vienas prie kito (14 pav.).

Priekinėje cilindrinės dalies dalyje yra priekinio vamzdžio tinklelis, kuris skirtas sustiprinti joje esančių dūmų ir liepsnos vamzdžių priekinius galus. Šiuolaikiniuose lokomotyvuose priekinis vamzdžio lakštas yra diskas, išpjautas iš katilo geležies. Priekinės grotelės prie būgno tvirtinamos kniede arba suvirinimo siūle (15 pav.).

Ant antrojo būgno sumontuotas garų gaubtas. Karštos dujos iš krosnies vamzdžiais patenka į dūmų kamerą, dalį savo šilumos atiduodamos vandeniui, kuris plauna vamzdžius iš išorės, ir garams, tekantiems per perkaitintuvo elementus.

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

Šilumos perdavimas cilindrinėje katilo dalyje yra mažiau intensyvus nei ugnies dėžėje. Taip yra dėl to, kad krosnyje esančių dujų ir vandens katile temperatūrų skirtumas yra didesnis nei vamzdinėje dalyje. Pakuroje šiluma perduodama spinduliuotės būdu, o vamzdinėje dalyje – konvekcija, t.y., karštų dujų kontaktu su vamzdžių sienelėmis.

Dūmų vamzdžiai (16 pav.) ir liepsnos vamzdžiai skirti pašalinti degimo produktus iš garvežio krosnies ir kartu suformuoti katilo kaitinimo paviršių. Liepsnos vamzdžiai taip pat naudojami perkaitintuvo elementams laikyti. Dūmų ir liepsnos vamzdžiai gaminami besiūliai, besiūliai iš mažai anglies turinčio plieno. Vamzdžiams sustiprinti katilo grotelėse išgręžiamos cilindrinės skylės. Tuo pačiu metu priekinių grotelių angų skersmenys yra 3-4 mm didesni už išorinį vamzdžių skersmenį, todėl remonto metu vamzdžius lengviau sumontuoti ir išimti. Galinėse vamzdžių grotelėse vamzdžių skylės padarytos mažesnės nei jų išorinis skersmuo: dūmų tipo - 9-11 mm, o liepsnos tipo - 9-20 mm.

Prieš dedant vamzdžius į katilą, priekiniai galai išskleidžiami, o galiniai galai suspaudžiami iki vamzdžių lakštų skylučių dydžio. Vamzdžių galinių galų suspaudimas pagerina vandens cirkuliaciją galinio vamzdžio lakšto paviršiuje ir leidžia geriau nukalkinti jį plaunant katilą. Dūmų ir liepsnos vamzdžių angų paskirstymas ir suspaudimas priekiniuose ir galiniuose vamzdžių lakštuose atliekami taip, kad katilo ventiliatoriaus vamzdžiai išeitų link priekinių grotelių, aukštyn ir į vertikalios ašies šonus. Tai būtina siekiant užtikrinti laisvesnį vamzdžių išdėstymą katile ir pagerinti dujų išsiskyrimą iš ugnies dėžės. Be to, dėl didesnio vamzdžių skersmens priekyje jų vietai reikia daugiau vietos.

Prieš dedant į katilą, dūmų ir liepsnos vamzdžiai iš galinio rostverko pusės dviem etapais užspaudžiami, o iš priekinės ardyno pusės išplečiami. Išsami informacija apie presavimo, paskirstymo būdus ir naudojamus įrankius bus aptarta lokomotyvo katilo remonto skyriuje.

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

Tada vamzdžių, išeinančių iš tinklelio, galai sulenkiami 45° ir sujungiami flanšais. Toliau vamzdžių šonai privirinami prie grotelių (18 pav.), kai į katilą užpildomas vanduo, pašildytas iki t = 40-60 ° C.

Priekinėse grotelėse vamzdžiai montuojami be varinių tarpiklių, neperplikyti ar nuplikyti; išsikišę priekiniai dūmų ir liepsnos vamzdžių galai yra platinami ir sulenkiami gale.

Daugumos šiuolaikinių garvežių dūmų vamzdžiai yra išdėstyti išilgai deimantų viršūnių vertikaliomis eilėmis, be to, jie yra tarp ugnies vamzdžių eilių ir išilgai grotelių kraštų.

Garų gaubtas (19 pav.) yra rezervuaras, kuris yra aukščiausias garo erdvės taškas, tarnauja kaip sausiausių garų surinkimas ir montuojamas ant antrojo cilindrinės katilo dalies būgno. Iš garų gaubto garai paimami į garo mašiną. Garvežių Em garvežių gaubtas buvo pagamintas kniedytas, Er, jis buvo štampuotas ant preso iš vieno katilo plieno lakšto, kurio storis nuo 15 iki 20 mm. Garų gaubto viršus uždaromas dangteliu, kuris uždedamas ant varinio tarpiklio žiedo ir tvirtinamas 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, kurios turi mažą šiluminę vertę. Šilumos izoliacinė medžiaga pagaminti iš plokščių, kurių storis nuo 40 iki 60 mm. Plokštės prie katilo tvirtinamos vieliniu karkasu, o tarpai tarp grotelių sandarinami vulkanito danga.

Prieš dengiant izoliacine medžiaga, katilo paviršius dažomas. Iš pradžių ant išorinio krosnies paviršiaus užtepamas asbesto mišinys, o tada klojamos vulkanito asbestcemenčio plokštės. Vietose, kur neįmanoma kloti plokščių, katile užtepkite izoliacinės dangos sluoksnį, kurio garų slėgis yra 0,2-0,3 MPa.

Ant izoliacinio sluoksnio lokomotyvo katilas padengtas iki 1,5 mm storio skardos korpusu. 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 garo išleidimo vamzdžiams, kibirkščių slopintuvams, kolektorius, perkaitintuvui ir sifonui talpinti, taip pat yra kamera, kurioje susidaro vakuumas, būtinas oro srautui sukurti. prie grotelių ir intensyviam kuro deginimui .

Dūmų dėžės matmenys turi būti tokie, kad tilptų nurodyti elementai, be to, būtų reikalingas laisvas tūris dujoms praeiti ir sukurti vienodą trauką.

Dūmų dėžė yra suvirinta arba kniedyta konstrukcija ir susideda iš dviejų lakštų: viršutinio 13 mm storio ir apatinio 17 mm storio, kurie sudaro cilindrinį būgną. Apatinė dūmų dėžės dalis pagaminta iš storesnių lakštų, kad katilo atrama būtų tvirtesnė ir tvirtesnė. Kad išvengtumėte deformacijos ir degimo apatinis lapas Kad dūmų dėžės apačioje nesikauptų dūmai, prie jos kniedijama arba privirinama iki 20 mm storio apsauginė plėvelė.

Priekyje dūmų dėžė uždaroma frontono lakštu arba priekine sienele, kurioje yra iki 1500 mm skersmens durys, skirtos eiliniam remontui atlikti ir joje patalpintos įrangos apžiūrai.

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

Lokomotyvų L, E a, m, E r dūmų dėžėje įrengtas savaime išsivalantis kibirkštinio gesinimo įtaisas, kuriame iš dūmų ir liepsnos vamzdžių išleidžiamos dujos, atsitrenkdamos į vertikalų atspindintį skydą, sukuria sūkurinį judėjimą ir, eidamos pro kibirkštinio gesinimo tinklelis, nukreipiami į kaminą. Didelės suodžių dalelės numušamos nuo tinklelio ir toliau sutraiškomos bendrame dujų sraute, dėl ko dujų srautas tarsi nušluoja mažas suodžių daleles.

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

Apatinė vamzdžio dalis, esanti dūmų dėžėje, yra prijungta prie lizdo 3, kuris plečiasi žemyn, kad nukreiptų išmetamųjų garų ir kuro degimo produktų eilutes. Dūmų dėžės būgnelis turi specialias išpjovas kamino, kūgio, garo įvado ir garo išleidimo vamzdžių montavimui.

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

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

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

Slėgio mažinimas dūmų dėžėje nustatomas taip: atidarykite sifoną visu pajėgumu ir naudokite degiklį, kad apeitumėte vietas, kur pro nuotėkį gali ištekėti oras. Tokios vietos pažymimos kreida ir taisant garvežį pašalinamos suvirinant bei pakeičiant sugedusius varžtus ir detales. Norint užsandarinti dideles duris, tarp jų ir dūmtakio dėžės apdailos paklojamas asbesto kartonas. Kad į dūmų dėžę nepatektų išorinis oras, nuotėkiai tarp garo darbo vamzdžių ir dūmų kameros angų kraštų sandarinami plieniniais sandarikliais su asbestinėmis tarpinėmis.

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

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

Garo katilas yra garo gamybos įrenginys. Šiuo atveju prietaisas gali gaminti 2 rūšių garus: prisotintus ir perkaitintus. Sočiųjų garų temperatūra yra 100ºC ir slėgis 100kPa. Perkaitinti garai skiriasi pakilusi temperatūra(iki 500ºC) ir aukšto slėgio (daugiau nei 26 MPa).

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

Kur naudojami garo katilai:

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

Garo katilai: taikymo sritis

Namų ūkis garo prietaisai naudojamas kaip šilumos šaltinis namų šildymui. Jie pašildo vandens indą ir susidariusius garus varo į šildymo vamzdžius. Dažnai tokia sistema įrengiama kartu su anglimi stacionari orkaitė arba katilas. kaip taisyklė, buitine technikaŠildant garais sukuriami tik prisotinti, neperkaitinti garai.

Pramoniniams tikslams garai yra perkaitinami. Po išgarinimo jis toliau kaitinamas, kad temperatūra dar labiau pakiltų. Tokie įrengimai reikalauja aukštos kokybės vykdymo, kad garų bakas nesprogtų.

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

Be elektros srovės generavimo, veleno sukimasis gali būti tiesiogiai perduodamas varikliui ir ratams. Dėl to garo transportas pradeda judėti. Garsus pavyzdys garo variklis- garvežys. Jame, deginant anglį, šildomas vanduo, susidaro sočiųjų garų, kuris suko variklio veleną ir ratus.

Garo katilo veikimo principas

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

Įvairių konstrukcijų garo katiluose naudojama bendra vandens šildymo ir pavertimo garu schema:

Vanduo išvalomas ir tiekiamas į rezervuarą naudojant elektrinį siurblį. Paprastai rezervuaras yra katilo viršuje.
Iš rezervuaro vanduo vamzdžiais teka žemyn į kolektorių.
Iš kolektoriaus vanduo vėl pakyla per šildymo zoną (kuro deginimas).
Vandens vamzdžio viduje susidaro garai, kurie, veikiami skysčio ir dujų slėgio skirtumo, kyla aukštyn.
Viršuje garai praeina per separatorių. Čia jis atskiriamas nuo vandens, o likusi dalis grąžinama į rezervuarą. Tada garai patenka į garų liniją.
Jei tai ne paprastas garo katilas, o garo generatorius, tai jo vamzdžiai antrą kartą praeina per degimo ir šildymo zoną.

Garo katilo konstrukcija

Garo katilas yra indas, kuriame pašildytas vanduo išgaruoja ir formuoja garus. Paprastai tai yra įvairių dydžių vamzdis.

Be vandens vamzdžio, katilai turi degimo kamerą (joje deginamas kuras). Krosnelės konstrukcija nustatoma pagal kuro rūšį, kuriai skirtas katilas. Jei tai akmens anglis, malkos, tada žemiau degimo kamera yra grotelės. Ant jo dedamos anglys ir malkos. Oras iš apačios per groteles patenka į degimo kamerą. Efektyviam traukai (oro judėjimui ir kuro deginimui) krosnelės viršuje įrengiama pakura.

Jei energijos nešiklis yra skystas arba dujinis (mazutas, dujos), tada į degimo kamerą įkišamas degiklis. Oro judėjimui taip pat gaminamas įėjimas ir išėjimas (tinklas ir kaminas).

Deginant kurą karštos dujos pakyla į vandens talpą. Jis pašildo vandenį ir išeina per kaminą. Iki virimo temperatūros pašildytas vanduo pradeda garuoti. Garai pakyla aukštyn ir patenka į vamzdžius. Taip sistemoje vyksta natūrali garų cirkuliacija.

Garo katilų klasifikacija

Garo katilai klasifikuojami pagal kelis kriterijus. Pagal kuro rūšį jie veikia:

dujos;
anglis;
mazutas;
elektrinis.

Pagal paskirtį:

namų ūkis;
pramoninis;
energija;
perdirbimas.

Pagal dizaino ypatybes:

dujų vamzdžiai;
vandens vamzdis

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

Dujų ir vandens vamzdžių katilai: skirtumai

Garų generavimo talpykla dažnai yra vamzdis arba keli vamzdžiai. Vanduo vamzdžiuose šildomas karštomis dujomis, susidarančiomis deginant kurą. Įrenginiai, kuriuose dujos kyla į vandens vamzdžius, vadinami dujiniais katilais. Dujų vamzdžio įrenginio schema parodyta paveikslėlyje.

Dujinio vamzdžio katilo schema: 1 - kuro ir vandens tiekimas, 2 - degimo kamera, 3 ir 4 - dūmų vamzdžiai su karštomis dujomis, kurios išeina toliau per kaminą (13 ir 14 padėtys - kaminas), 5 - grotelės tarp vamzdžių , 6 - vandens įvadas , išeiga nurodoma skaičiumi 11 - jo išeiga, be to, prie išleidimo angos yra vandens kiekio matavimo prietaisas (rodomas skaičiumi 12), 7 - garų išėjimas, zona jo susidarymą rodo skaičius 10, 8 - garų separatorius, 9 - išorinis indo, kuriame cirkuliuoja vanduo, paviršius.

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

Vandens vamzdžio katilo schema: 1 - kuro padavimas, 2 - pakura, 3 - vamzdžiai vandens judėjimui; jo judėjimo kryptis nurodoma skaičiais 5,6 ir 7, vandens įleidimo vieta - 13, vandens išleidimo vieta - 11 ir išleidimo vieta - 12, 4 - zona, kurioje vanduo pradeda virsti garais, 19 - zona, kurioje yra ir garo, ir vandens , 18 - garo zona, 8 - pertvaros, nukreipiančios vandens judėjimą, 9 - kaminas ir 10 - kaminas, 14 - garo išėjimas per separatorių 15, 16 - išorinis vandens judėjimas. vandens bakas (būgnas).

Dujų ir vandens vamzdžių katilai: palyginimas

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

Vandens ir garo vamzdžių dydis: dujiniai katilai turi didesnius vamzdžius, vandens vamzdžiai mažesni.
Dujinio vamzdžio katilo galia ribojama iki 1 MPa slėgio, o šilumos generavimo galia iki 360 kW. Taip yra dėl didelio vamzdžių dydžio. Jie gali generuoti didelį kiekį garų ir aukštą slėgį. Padidėjus slėgiui ir sukuriamos šilumos kiekiui, reikia gerokai pastorinti sienas. Tokio katilo su storomis sienomis kaina bus neprotingai didelė ir ekonomiškai neapsimoka.
Vandenvamzdžio katilo galia yra didesnė nei dujinio katilo. Čia naudojami vamzdžiai nėra didelio skersmens. Todėl garų slėgis ir temperatūra gali būti aukštesni nei dujotiekio įrenginiuose.

Pastaba: Vandens vamzdiniai katilai yra saugesni, galingesni, gamina aukšta temperatūra ir leisti dideles perkrovas. Tai suteikia jiems pranašumą prieš dujotiekio įrenginius.

Papildomi įrenginio elementai

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

Perkaitintuvas – padidina garų temperatūrą virš +100ºC. Tai savo ruožtu padidina mašinos efektyvumą ir efektyvumą. Perkaitinto garo temperatūra gali siekti 500 ºC (taip veikia garo katilai atominėse elektrinėse). Garai papildomai pašildomi vamzdžiuose, į kuriuos patenka išgaravęs. Be to, jis gali turėti savo degimo kamerą arba būti įmontuotas į bendrą garo katilą. Struktūriškai išskiriami konvekciniai ir radiaciniai perkaitintuvai. Radiacinės konstrukcijos įkaitina garą 2-3 kartus daugiau nei konvekcinės konstrukcijos.
Garų separatorius – pašalina iš garų drėgmę ir išdžiovina. Tai padidina įrenginio efektyvumą ir jo efektyvumą.
Garo akumuliatorius – tai įrenginys, kuris paima garą iš sistemos, kai jo yra daug, ir prideda prie sistemos, kai jo nepakanka arba mažai.
Prietaisas vandens ruošimui - sumažina vandenyje ištirpusio deguonies kiekį (tai apsaugo nuo korozijos), pašalina vandenyje ištirpusias mineralines medžiagas (naudojant cheminius reagentus). Šios priemonės neleidžia vamzdžiams užsikimšti nuosėdų, o tai blogina šilumos perdavimą ir sudaro sąlygas vamzdžiams perdegti.

Be to, čia yra vožtuvai kondensatui nuleisti, oro šildytuvai ir, žinoma, stebėjimo ir valdymo sistema. Jame yra degimo jungiklis ir jungiklis, automatiniai vandens ir degalų srauto reguliatoriai.

Garo generatorius: galingas garo variklis

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

Pagrindinis garo generatorių pritaikymas yra atominėse elektrinėse. Čia garų pagalba atomo skilimo energija paverčiama elektra. Apibūdinkime du vandens šildymo ir garo generavimo reaktoriuje būdus:

Vanduo išplauna reaktoriaus indą iš išorės, o pats šildo ir vėsina reaktorių. Taigi garo susidarymas vyksta atskiroje grandinėje (vanduo kaitinamas prie reaktoriaus sienelių ir perduoda šilumą garinimo kontūrui). Šioje konstrukcijoje naudojamas garų generatorius - jis veikia kaip šilumokaitis.
Vamzdžiai vandens šildymui eina reaktoriaus viduje. Į reaktorių tiekiant vamzdžius, jis tampa degimo kamera, o garai perduodami tiesiai į elektros generatorių. Ši konstrukcija vadinama virimo reaktoriumi. Garo generatorius čia nereikalingas.

Pramoninis garo agregatai — galingi automobiliai kurie aprūpina žmones elektra. Namų ūkiai taip pat tarnauja žmonėms. Garo katilai leidžia šildyti namą ir atlikti įvairius darbus, taip pat suteikia liūto dalį elektros energijos metalurgijos įmonėms. Garo katilai yra pramonės pagrindas.

Katilai išskiriami pagal šias charakteristikas:

Pagal paskirtį:

Energingaie- garo generavimas garo turbinoms; kuo jie skiriasi didelio našumo, padidinti garo parametrai.

Pramoninis- garo gamyba tiek garo turbinoms, tiek įmonės technologinėms reikmėms.

Šildymas- gamina garą pramoniniam, gyvenamųjų ir namų šildymui visuomeniniai pastatai. Tai apima karšto vandens boileriai. Karšto vandens katilas yra įrenginys, skirtas gaminti karštą vandenį, kurio slėgis viršija atmosferos slėgį.

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

Energijos technologija- yra skirti gaminti garą naudojant vandens atgavimo išteklius ir yra neatskiriama dalis technologinis procesas(pavyzdžiui, sodos regeneravimo įrenginiai).

Pagal degimo įrenginio konstrukciją(7 pav.):

Ryžiai. 7. Bendroji klasifikacija degimo įtaisai

Yra židinių sluoksniuotas - vienkartinio kuro deginimui ir kamera - deginti dujas ir skystą kurą, taip pat dulkėtą (arba smulkiai susmulkintą) kietąjį kurą.

Sluoksniuotosios krosnys skirstomos į tankiasluoksnes ir verdančiojo sluoksnio krosnis, o kamerinės – į tiesioginio srauto ir ciklonines (sūkurines).

Kamerinės miltelinio kuro krosnys skirstomos į krosnis su kieto ir skysto šlako šalinimu. Be to, pagal konstrukciją jie gali būti vienos kameros arba kelių kamerų, o pagal aerodinaminį režimą - vakuume Ir įkrautas.

Iš esmės naudojama vakuuminė schema, kai dūmų šalinimas katilo dūmtakiuose sukuria mažesnį nei atmosferinį slėgį, tai yra vakuumą. Tačiau kai kuriais atvejais deginant dujas ir mazutą arba kietąjį kurą pašalinant skystą šlaką, galima naudoti slėginę grandinę.

Slėginio katilo schema.Šiuose katiluose yra aukšto slėgio pūtimo įrenginys perteklinis slėgis degimo kameroje 4 - 5 kPa, kas 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 dūmtakio kanalų sienelių.

Šios schemos pranašumai:

Santykinai mažos kapitalo sąnaudos pamušalui;

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

Daugiau didelis efektyvumas sumažinant išmetamųjų dujų nuostolius 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 vamzdžiai (gaisro vamzdžiai ir dūmų vamzdžiai);

Vandens vamzdis;

Kombinuotas.

Ugnies vamzdžio katilo schema. Katilai skirti uždaroms šildymo, vėdinimo ir karšto vandens tiekimo sistemoms ir yra gaminami veikti esant leistinam 6 barų darbiniam slėgiui ir leistina temperatūra vanduo iki 115°C. Katilai skirti dirbti dujiniu ir skystuoju kuru, įskaitant mazutą ir žalią naftą, ir užtikrinti efektyvumą dirbant su dujomis - 92% ir mazutu - 87%.

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

Ryžiai. 8. Katilo schema skiltyje „perkrovimas“:

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

Ryžiai. 9. Ugnies vamzdžių katilų degimo kameros schema:

1 - priekinis dangtis;

2 - katilo krosnis;

3 - dūmų vamzdžiai;

4 - vamzdžių plokštės;

5 - katilo židinio dalis;

6 - židinio liukas;

7 - degiklio įtaisas

Pagal vandens cirkuliacijos būdą visa garo katilų konstrukcijų įvairovė visam darbinio slėgio diapazonui gali būti sumažinta iki trijų tipų:

- Su natūrali cirkuliacija - ryžiai. 10a;

- su daugybine priverstine cirkuliacija- ryžiai. 10b;

- tiesiai kiaurai - ryžiai. 10 a

Ryžiai. 10.Vandens cirkuliacijos metodai

Katiluose su natūralia cirkuliacija darbinio skysčio judėjimas garinimo kontūre vyksta dėl darbinės terpės kolonų tankio skirtumo: vandens nuleidžiamoje tiekimo sistemoje ir garo-vandens mišinio kylančiame garintuve. cirkuliacijos kontūro dalis (10a pav.). Variklio cirkuliacijos slėgis grandinėje gali būti išreikštas formule

, Pa,

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

Esant kritiniam slėgiui, darbinė terpė yra vienfazė ir jos tankis priklauso tik nuo temperatūros, o kadangi pastarosios nuleidimo ir kėlimo sistemose yra arti viena kitos, tai varančiojo cirkuliacijos 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 darbinis skystis per katilo garinimo sistemą iki valandinio garo našumo. Šiuolaikiniams katilams per aukšto slėgio K=5-10, žemo ir vidutinio slėgio katilams K svyruoja nuo 10 iki 25.

Natūralios cirkuliacijos katilų ypatybė yra šildymo paviršių išdėstymo būdas, kuris yra toks:

· lietvamzdžiai neturi būti šildomi, kad išlaikytų pakankamai aukšto lygio ;

· kėlimo vamzdžiai turi būti suprojektuoti taip, kad jais judant garų ir vandens mišiniui nesusidarytų garų užraktai;

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

Katiluose su daugybine priverstine cirkuliacija darbinio skysčio judėjimas išgarinimo kontūre vyksta dėl cirkuliacinio siurblio, įtraukto į darbinio skysčio srautą žemyn, veikimo (10b pav.). Cirkuliacijos greitis palaikomas žemas (K=4-8), nes cirkuliacinis siurblys garantuoja jo išsaugojimą per visus apkrovos svyravimus. Daugkartinės priverstinės cirkuliacijos katilai leidžia sutaupyti metalo šildymo paviršiams, nes leidžiami didesni vandens ir darbinio mišinio greičiai, taip iš dalies pagerinant vamzdžio sienelės aušinimą. Šiuo atveju įrenginio matmenys šiek tiek sumažėja, nes vamzdžių skersmuo gali būti pasirinktas mažesnis nei katilų su natūralia cirkuliacija. Šie katilai gali būti naudojami iki 22,5 MPa kritinio slėgio.

Vienkartiniuose katiluose (10c pav.) cirkuliacijos santykis lygus vienetui ir darbinio skysčio judėjimas nuo įėjimo į ekonomaizerį iki perkaitinto garo agregato išėjimo yra priverstinis, vykdomas. padavimo siurblys. 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 išauga reikalavimai tiekiamo vandens, kuriame šiuo atveju neturėtų būti daugiau priemaišų nei katilo gaminamuose garuose, grynumo reikalavimai. Vienkartiniai katilai yra universalūs darbiniu slėgiu, 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 garinimo dalyje, kuri leidžia pagerinti ekrano vamzdžių aušinimas esant mažoms katilo apkrovoms, padidinant per juos cirkuliuojamą masę darbo aplinkoje.

Katilo su daugybine priverstine cirkuliacija schema subkritiniam slėgiui parodyta Fig. 11.

Ryžiai. 11. Katilo su daugkartine priverstine cirkuliacija projektinė schema:

1 - ekonomaizeris; 2 - būgnas;

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

6 - garavimo spinduliuotės šildymo paviršiai;

7 - šukutės; 8 - garo perkaitintuvas;

9 - oro šildytuvas

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

Mažas tūris ir naudingojo cirkuliacinio slėgio nepriklausomumas nuo apkrovos leidžia greitai išlydyti ir sustabdyti įrenginį, t.y. dirbti valdymo ir paleidimo režimu. Katilų su daugkartine priverstine cirkuliacija taikymo sritis apsiriboja santykinai žemu slėgiu, kuriam esant galima gauti didžiausią ekonominį efektą sumažinus sukurtų konvekcinio garavimo šildymo paviršių sąnaudas. Katilai su daugybe priverstinės cirkuliacijos yra plačiai paplitę šilumos atgavimo ir kombinuoto ciklo įrenginiuose.

Vienkartiniai katilai. Vienkartiniai katilai neturi fiksuotos ribos tarp ekonomaizerio ir garuojančios dalies, tarp garuojančio kaitinimo paviršiaus ir perkaitintuvo. Keičiantis tiekiamo vandens temperatūrai, darbiniam slėgiui įrenginyje, krosnies oro režimui, kuro drėgmei ir kitiems veiksniams, kinta ekonomaizerio kaitinimo paviršių, garinimo dalies ir perkaitintuvo ryšiai. Taigi mažėjant slėgiui katile mažėja skysčio šiluma, didėja garavimo šiluma ir mažėja perkaitimo šiluma, todėl mažėja ekonomaizerio (šildymo zonos) užimamas plotas, didėja garavimo zona ir perkaitimo zona. mažėja.

Tiesioginio srauto įrenginiuose visos priemaišos, tiekiamos tiekiamu vandeniu, negali būti pašalintos pučiant kaip būgniniai katilai ir nusėda ant šildymo paviršių sienelių arba kartu 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 pašalinama į konvekcinį dūmtakį (vad. išplėsta pereinamoji zona).

Pereinamojoje zonoje intensyviai iškrenta krituliai ir nusėda priemaišos, o kadangi metalinės vamzdžių sienelės temperatūra pereinamojoje zonoje yra žemesnė nei krosnyje, žymiai sumažėja vamzdžių perdegimo pavojus ir nuosėdų storis. galima leisti būti didesniam. Atitinkamai pailgėja katilo tarpinio praplovimo veikimo kampanija.

Superkritinių slėgių 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 tiek mažai, o tai beveik prilygsta jų tirpumui garuose. Todėl, jei katilas, skirtas superkritiniam slėgiui, turi nuotolinę pereinamąją zoną, tai daroma tik dėl įprastinio išmetamųjų dujų aušinimo.

Dėl nedidelio vandens talpos tiesioginio srauto katiluose svarbus vaidmuo vaidina vandens, degalų ir oro tiekimo sinchroniškumą. Jei ši atitiktis pažeidžiama, į turbiną gali būti tiekiamas šlapias arba per daug perkaitintas garas, todėl tiesioginio srauto įrenginiuose visų procesų valdymo automatizavimas yra tiesiog privalomas. Vienkartiniai katilai, kuriuos sukūrė profesorius L.K. Ramzinas. Ypatinga katilo savybė yra radiacinio šildymo paviršių išdėstymas horizontaliai kylančių vamzdžių apvija išilgai krosnies sienelių su minimaliais kolektoriais (12 pav.).

Ryžiai. 12. Ramzino vienkartinio katilo projektinė schema:

1 - ekonomaizeris; 2 - nešildomi aplinkkelio vamzdžiai; 3 - žemesnė paskirstymo kolektorius vanduo; 4 - ekrano vamzdžiai; 5 - viršutinis mišinio 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 neigiamus aspektus. Teigiamas bruožas yra vienodas atskirų vamzdžių, įtrauktų į juostą, šildymas, nes vamzdžiai tomis pačiomis sąlygomis praeina per visas temperatūros zonas palei krosnies aukštį. Neigiamas - neįmanoma pagaminti spinduliuotės paviršių dideliuose gamyklos blokuose, taip pat padidėjusi tendencija termohidrauliniai išplėtimai(netolygus temperatūros ir slėgio pasiskirstymas vamzdžiuose per dūmtakio plotį) esant itin aukštam ir superkritiniam slėgiui dėl didelio entalpijos padidėjimo ilgoje ritėje.

Visoms tiesioginio srauto įrenginių sistemoms tam tikri bendrieji reikalavimai. Taigi konvekciniame ekonomaizeryje tiekiamas vanduo prieš patekdamas į degimo tinklelius neįkaitinamas iki virimo maždaug 30 °C, o tai pašalina garų ir vandens mišinio susidarymą ir netolygų jo pasiskirstymą išilgai lygiagrečių ekranų vamzdžių. Be to, aktyvaus kuro degimo zonoje sietai užtikrina pakankamai didelį masės greitį ρω ≥ 1500 kg/(m 2 s) esant vardinei garo talpai D n, kas garantuoja patikimą ekrano vamzdžių aušinimą. Krosnies sietuose apie 70 - 80% vandens virsta garais, o pereinamojoje zonoje likusi drėgmė išgaruoja ir visi garai perkaitinami 10-15°C, kad būtų išvengta druskų nusėdimo viršutinėje perkaitintuvo radiacinėje dalyje.

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

Pagal garų slėgį:

Žemas - iki 1 MPa;

Vidutinis nuo 1 iki 10 MPa;

Aukštas - 14 MPa;

Itin aukštas - 18-20 MPa;

Superkritinis – 22,5 MPa ir daugiau.

Pagal našumą:

Mažas - iki 50 t/val.;

Vidutinis - 50-240 t/val.;

Didelis (energetinis) - virš 400 t/val.

Katilo žymėjimas

Katilų žymėjimui nustatyti šie indeksai:

- kuro rūšis : KAM- akmens anglis; B- rudosios anglies; SU- skalūnai; M- mazutas; G- dujos (kūrenant mazutą ir dujas kamerinėje pakuroje, pakuros tipo indeksas nenurodomas); APIE- atliekos, šiukšlės; D- kitos kuro rūšys;

- pakuros tipas: T- kameros degimo kamera su kieto šlako pašalinimu; IR- kameros degimo kamera su skysto šlako pašalinimu; R- sluoksniuotą pakurą (sluoksniuotoje krosnyje degamo kuro rūšies indeksas pavadinime nenurodytas); IN- sūkurinė krosnis; C- cikloninė krosnelė; F- verdančio sluoksnio krosnis; indeksas įvedamas į kompresorinių katilų žymėjimą N; seismiškai atspariam dizainui – indeksas SU.

- cirkuliacijos būdas: E- natūralus; Pr- daugkartinis priverstinis;

p- vienkartiniai katilai.

Skaičiai rodo:

- garo katilams- garo gamyba (t/h), perkaitinto garo slėgis (bar), perkaitinto garo temperatūra (°C);

- vandens šildymui- šildymo galia (MW).

Pavyzdžiui: Pp1600-255-570 Zh. Tiesioginio srauto katilas, kurio garo našumas 1600 t/h, perkaitinto garo slėgis - 255 bar, garo temperatūra - 570 °C, krosnis su skysto šlako šalinimu.

Katilo išdėstymas

Katilo išdėstymu turime omenyje santykinė padėtis dūmtakiai ir šildymo paviršiai (13 pav.).

Ryžiai. 13. Katilo išdėstymo schemos:

A --- U formos išdėstymas; b - dvipusis išdėstymas; c - išdėstymas su dviem konvekciniais velenais (T formos); d - išdėstymas su U formos konvekciniais velenais; d - išdėstymas su keitikliu; e - bokšto išdėstymas

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

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

Trijų krypčiųįrenginio su dviem konvekciniais šachtais išdėstymas (13d pav.) kartais naudojamas su viršutine dūmų šalinimo vieta.

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

Bokštas išdėstymas (13f pav.) naudojamas piko garo generatoriams, dirbantiems su dujomis ir mazutu, siekiant naudoti gravitacinius kanalus. Tokiu atveju kyla sunkumų, susijusių su konvekcinių šildymo paviršių tvirtinimu.

U formos išdėstymas su inverterine krosnele su degimo produktų srautu žemyn ir jų judėjimu į viršų konvekcinėje šachtoje (13d pav.) užtikrina gerą krosnies užpildymą degikliu, žemą perkaitintuvų vietą ir minimalų oro kelio pasipriešinimą. iki trumpo oro kanalų ilgio. Šio įrengimo trūkumas yra pablogėjusi pereinamojo dūmtakio aerodinamika, atsirandanti dėl degiklių, dūmų ištraukėjų ir ventiliatorių išdėstymo dideliame aukštyje. Toks išdėstymas gali būti rekomenduojamas, kai katilas veikia su dujomis ir mazutu.

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

Dujinis katilas yra cilindrinis būgnas, kurio viduje yra 1-2 vamzdžiai, kurių skersmuo d = 0,6-1 m (ugnies vamzdiniai katilai) arba daug mažo skersmens vamzdžių d = 50-60 mm (katilai su dūmų vamzdžiais). ) yra lygiagrečiai ašiai. Dūmų dujos iš pakuros patenka į vamzdžius, kurie iš išorės nuplaunami verdančiu vandeniu. Iš būgno viršaus susidarę vandens garai siunčiami į perkaitintuvą arba tiesiai vartotojui. Šie katilai turi nemažai reikšmingų trūkumų (dideli specifinis suvartojimas metalas, ribotas našumas, žemi garo parametrai), todėl naudojami palyginti retai.

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

Ypatinga šių įrenginių savybė yra vienas ar daugiau būgnų, prie kurių prijungiami vertikalūs lenkti vamzdžiai, formuojantys garuojančius šildymo paviršius. Šie katilai turi mažą metalo suvartojimą vienam garo produkcijos vienetui ir aukšti parametrai pora. Fig. 1. parodytas dviejų būgnų vertikalus vandens vamzdis katilas DKVR-2,5-13 su kamerine degimo krosnimi gamtines dujas.

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

Tokio tipo katilų našumas yra nuo 2,5 iki 35 t/val., jie montuojami katilinėse pramonės įmonės. Katilas turi viršutinį būgną 1 ir apatinį būgną 3, kurie sujungti vertikaliais virimo vamzdžiais 2. Degimo kameroje 5 yra du šoniniai ekranai, kurie suformuoti verdant vamzdžiais 6, jungiančiais viršutinį būgną su apatiniais šoniniais kolektoriais 4 .

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

Šio tipo katilų ypatumas yra tas, kad jie turi tik vieną būgną su išoriniais ciklonais vandeniui ir garui atskirti. Krosnelės sienos yra visiškai padengtos tinkliniais vamzdžiais.

Vanduo iš būgno 1 ir iš nuotolinių ciklonų 2 vamzdžiais, esančiais už pamušalo, nuleidžiamas į apatinius ekranų kolektorius. Katilo agregato konvekcinėje šachtoje, be dviejų vandens ekonomaizerio 6 pakopų, dar yra dvi oro šildytuvo pakopos 7. Ventiliatoriaus tiekiamas oras tarp oro šildytuvo vamzdžių nuosekliai pereina per pirmąjį. ir antrosios pakopos, o dujos teka iš viršaus į apačią vamzdžių viduje. Šildomas oras tiekiamas į degiklius, esančius ant degimo kameros šoninių sienelių. Dulkės iš dulkių paruošimo sistemos čia tiekiamos kartu su pirminiu oru.

Katilo agregato perkaitintuvas dedamas į horizontalų dūmtakį, jungiantį krosnį su konvekcine šachta. Garai iš katilo bloko būgno per vamzdžius, einančius po juo lubų danga, siunčiamas į perkaitintuvo 5 aušintuvą 4, kuriame dėl dalinio garo kondensacijos padavimo vandeniu kontroliuojama perkaitinto garo temperatūra. Iš aušintuvo garai patenka į perkaitintuvo gyvatinius vamzdžius, o tada į išleidimo kolektorių 3.

Fig. 3. TPP-110 prekės ženklo tiesioginio srauto dvigubo indo superkritinio slėgio garo generatoriaus schema, skirta 300 tūkst. kW agregatų, kurios galia 950 t/h, kai garo slėgis 25 MPa, perkaitinto garo temperatūra 585 ° C ir tarpinis garų perkaitinimas iki 570 °C.

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

Bendras katilo agregato aukštis 50 m. Šio įrenginio krosnis susideda iš degimo kameros 1 su skysto šlako šalinimo ir išklotomis tinkleliais bei papildomo degimo kameros 2 su atvirais vertikaliais tinkleliais 3. Išeinant iš krosnies, dūmų dujos praeina per perkaitintuvą, susidedantį iš radiacinės dalies 4 ir konvekcinės dalies 6, o po to per konvekcinius katilo šildymo paviršius (pereinamoji zona 7, vandens ekonomaizeris 8 ir oro šildytuvas 9).

Iš turbinos šildomas garas patenka į antrinio perkaitintuvo, esančio antrajame katilo bloko korpuse, spinduliavimo dalį 4, tada nukreipiamas į šilumokaitį 5, šildomą pirminiais garais, skirtą reguliuoti garo temperatūrą. , tada į konvekcinė dalis perkaitintuvą 6 ir į turbiną. Papildomas perkaitinto garo temperatūros reguliavimas atliekamas įpurškiamaisiais aušintuvais, taip pat keičiant abiejų pastatų krosnyse sudegusio kuro kiekio pasiskirstymą.

Didelis garo generatorius yra TPP-200 tipo katilas (Taganrog, tiesioginio srauto, susmulkintos anglies, 200 modelis), kurio garo našumas 700 kg/s (2500 t/h), skirtas AS dulkėms arba natūralioms deginti. dujų. Garo generatorius skirtas tiekti garą 800 MW galios turbinos blokui.

Pagrindinės katilo TPP-200 techninės charakteristikos (4 pav.) yra šios: garo slėgis 25 MPa, pirminio garo perkaitimo temperatūra 565 °C, antrinio garo perkaitimo 570 °C, tiekiamo vandens temperatūra 271 °C, kuro sąnaudos 75,5 kg/ Su.

Katilo blokas pagamintas iš dviejų simetriškų pastatų. Kiekvieno pastato degimo kamera turi prizminę formą ir yra padalinta į aukštį susiaurėjimu, kurį sudaro priekinio ir galinio ekrano vamzdžiai, į dvi dalis: priešgaisrinę 1 ir aušinimo kamerą 3.

Apatinėje dalyje - prieškrosnyje - deginamas kuras, viršutinėje dalyje aušinami išmetamosios dujos. Ant priekinės ir galinės krosnies sienelių sumontuoti 24 dulkių ir dujų degikliai 2, tūrinė krosnies įtampa yra 460 kW/m3, o visos pakuros - 160 kW/m3. Visos priešgaisrinės kameros ir aušinimo kamerų sienos yra ekranuotos. Viršutinėje aušinimo kameros dalyje yra aukšto slėgio ekrano perkaitintuvas 5.

Kiekviename korpuse yra keturi garo vandens srautai. Išilgai vandens srauto yra vandens ekonomaizeris 4, skiriamoji sienelė, pakabinama konvekcinio veleno sistema ir degimo ekranai. Pastarieji savo ruožtu susideda iš nuosekliai sujungtų paviršių: apatinių plokščių, apatinės spinduliuotės dalies plokščių, dviejų šviesų degimo ekranų ir viršutinės spinduliuotės dalies plokščių.

Šio garo generatoriaus ypatumas yra tarpinio garo perkaitimo temperatūros reguliavimas dujomis naudojant aplinkkelio dujų kanalą ir nuoseklus lygiagretus oro šildytuvų įjungimas. Kiekvieno pastato konvekcinė šachta yra padalinta į tris lygiagrečius dujotiekius. Centriniame dujų kanale (apvade) yra du vandens ekonomaizerio paketai, o šoniniuose dujų kanaluose nuosekliai su dujų srautu yra konvekcinis aukšto slėgio perkaitintuvo paketas 6 ir du žemo slėgio perkaitintuvo paketai. -slėginis perkaitintuvas (tarpinis perkaitimas) 7.

Katilo bloke įrengtas skysto šlako šalinimas. Išankstinis valymas dujos iš lakiųjų pelenų gaminamos akumuliatoriniuose vienkartiniuose ciklonuose, o galutinės – elektriniuose nusodintuvuose. Katilo agregato karkasas metalinis. Degimo kameros ir konvekcinio veleno sienelių pamušalas yra lengvas, daugiasluoksnis.

Katilo bloko konstrukcija suprojektuota blokiniu būdu. Tai reiškia, kad į montavimo vietą pristatomi gamykliniai blokai, kurių vien šildymo paviršiams yra 856 vnt., kurių didžiausias vieno bloko svoris – 24,7 tonos. literatūra: 1) Sidelkovskis L.N., Jurenevas V.N. Garo generatoriai pramonės įmonėms. –M.: Energetika, 1978. 2) Šilumos inžinerija, Bondarev V.A., Protsky A.E., Grinkevičius R.N. Minskas, red. 2-oji, „Aukštoji mokykla“, 1976 m.

21.01.2017

Sukurti šildymo katilą patiems yra geras metodas taupyti pinigus. Yra daug katilų modifikacijų, kurias galite padaryti patys. Tačiau paprasčiausias iš jų, ko gero, laikomas Kholmovo katilu. Šis prietaisas, bent jau iš pradžių, vargu ar atrodo pakankamai efektyvus, todėl daugelis žmonių renkasi kitus dizainus. Šie žmonės iš dalies teisūs, nes efektyvumas yra šildymo prietaisas Kholmova nėra tokia aukšta, tačiau jos dizainas yra labai paprastas, o tai žymiai supaprastina gamybos procesą.

Kholmov katilo dizaino ir dizaino ypatybės

Kholmov katilas reiškia veleno tipo konstrukciją. Tai reiškia, kad šiuo atveju degimo kamera, taip pat sekcija su šilumokaičiu yra vertikaliai. Šio tipo katilai veikia kietu kuru, kuris gali būti ir malkos. Pramoninių modelių, kuriuos galima įsigyti specializuotose prekybos vietose, galia yra 10, 12 ir 25 kilovatai. Jei degalų skyrius pilnai prikrautas, tai gali užtikrinti nuolatinį vidutinio dydžio kambario šildymą per 12–16 valandų.

Visi Kholmov katilai gali būti dviejų tipų:

priklausoma nuo energijos;
nepastovūs.

Dabar pažiūrėkime atidžiau vidinė struktūra aprašyto šildymo įrenginio. Taigi, jį sudaro šie struktūriniai elementai:

rėmas;
termostatas;
kuro kasykla;
įvadas/išėjimas, reikalingas įėjimui, išėjimui ir nutekėjimui, saugos grupės ar apsauginių vožtuvų įrengimui;
kamera, kurioje yra šilumokaitis;
vamzdis kamino prijungimui;
grotelės;
šiluminio plėtimosi kompensatoriai;
durys;
pelenų duobė.

Kaip matome, elementų nėra labai daug. Kalbant apie svorį, pavyzdžiui, 12 kilovatų galios katilas sveria apie 255 kilogramus. Standartiniai matmenys yra tokie (AxPxD): 124x48,5x66 centimetrai. Dėl šios priežasties jums nekils jokių sunkumų įnešti tokį katilą, tarkime, į tarpdurį. Modeliai, kurių galia yra 10 kilovatų, nedaug skiriasi nuo aukščiau aprašytų (tiek parametrais, tiek išvaizda), tačiau pagrindinis skirtumas yra vidinis dizainas.

Viršutinės įrenginio durelės dvigubos, o viduje – termoizoliacinė medžiaga (tiesą sakant, dėl to neįšyla aukščiau 80 laipsnių). Durų kraštai padengti asbestiniu sandarikliu, dažymui naudojami specialūs karščiui atsparūs dažai. Yra 4 greito atsukimo varžtai galiniam dangčiui uždaryti; visa kita uždaroma specialiomis spynomis. Be to, apatinės pelenų skyriaus durys tik 40 procentų uždaromos termoizoliacine medžiaga, tačiau jų temperatūra, kaip taisyklė, neviršija 90 laipsnių, nes elementas vėsinamas nuolatinėmis oro srovėmis.

Svarbi informacija! Kameros apačia nėra žemiausia šildymo įrenginio dalis. Pastaroji yra speciali plokštė su pora ilgų kojų ir viduje esančiu šilumos izoliatoriumi.

Dėl viso to Kholmov katilas gavo ne tik gana aukštą efektyvumą, bet ir pakankamą priešgaisrinės saugos laipsnį. Dėl to įrenginį galima lengvai montuoti net ant medinių grindų.

Jei konkrečiai atsižvelgsime į nepastovius Kholmov šildymo įrenginio modelius, jie papildomai aprūpinti ventiliatoriumi arba dūmų šalintuvu, taip pat specialiu valdikliu, skirtu procesui valdyti. Tačiau nepastovūs įrenginiai vis dar yra populiariausi. Darbo procesą jose reguliuoja specialus termostatas, kuris yra priekinėje sienelėje. Šis termostatas grandine sujungtas su mažomis pūstuvo durelėmis.

Pačios durelės skirtos tiekti orą katilo viduje, kuris reikalingas kuro degimo procesui palaikyti. Įsikūręs ant didelių pelenų skyriaus durų. Jis niekada visiškai neužsidaro, nes turi būti specialus tarpas, reikalingas minimaliam oro masių praėjimui.

Galinės dalies viršuje yra vamzdis, prie kurio savo ruožtu prijungtas kaminas. Šis elementas, beje, skirtas sukurti natūralią trauką. Dėl to oras į įrenginį tiekiamas per pūstuvo dureles. Už poros ketaus grotelių (kurios, beje, nuimamos) yra pagalbinės suvirintos grotelės, kurios dar vadinamos kauburėliais, nes yra virš poros kitų.

Po grotelėmis yra pelenų dėžė (joje kaupiami pelenai). Jei durelės atidarytos, šį stalčių galima lengvai ištraukti ir vėlesniam valymui. Darbinis skystis išleidžiamas per specialų pusės colio vamzdį, kuris yra katilo apačioje. Panašus elementas yra saugiklio vamzdžiui arba saugos grupei. Įleidimo ir grąžinimo gaminiai yra didesnio dydžio, grįžtamasis vamzdis yra apačioje, o išleidimo vamzdis yra viršuje.

Svarbi informacija! Siekiant išvengti šildymo įrenginio išsiplėtimo iki kritinių matmenų ir siūlių skirtumų, įrenginyje yra plėtimosi kompensatoriai.

Pastarieji yra aplink katilo perimetrą. Be to, jie yra korpuse – pagaminti pertvarų/stypų pavidalu. Atstumas tarp skiriamųjų sienų yra 24 centimetrai. Kalbant apie šilumokaitį, tokie kompensatoriai projekte nenumatyti, nes matmenys šio elemento leisti jam išlaikyti savo formą.

Vaizdo įrašas - kaip veikia 25 kilovatų galios Kholmov katilas

Kasyklų katilų veikimo ypatybės

Per pelenų dureles oras patenka po grotelėmis ir tiesiai į katilą, todėl ir deginamas kuras. Kai taip nutinka, susidaro dūmų dujos – jos išleidžiamos per dujų tarpą. Kholmov katilas suprojektuotas taip, kad per orapūtės dureles tiekiamo oro kiekio iš pradžių neužtenka visiškam degimui. Dėl to prietaiso veikimo metu pastebimas tam tikras cheminis nudegimas.

Mūsų atveju cheminis perdegimas rodo, kad oksidacijos metu susidaro ne grynas anglies dioksidas, o tas pats, bet kartu su anglies monoksidu. Oras, praeinantis po pagalbinėmis grotelėmis, įtraukiamas į ant jo esančias skylutes. Šių skylių skaičius yra toks, kad antrinio oro kiekis jau yra per didelis. Šilumos intensyvumas šioje vietoje gana didelis ir gali siekti 700-800 laipsnių, dėl to likęs anglies monoksidas oksiduojasi.

Svarbi informacija! Jei pažiūrėsite pro akutę, esančią galinėse viršutinėse durelėse, pamatysite, kad iš pagalbinių grotelių angų sklinda ugnis (geltona arba melsva, kaip degant dujoms).

Po oksidacijos dujos juda į degimo kameros radiacijos skyrių. Ten jis sumaišomas, pakyla ir šilumokaičio dėka padalinamas į porą srautų. Tada per išleidimo vamzdį dujos patenka tiesiai į kaminą. Konvekcinis šiluminė energija paima šilumokaitis ir šalia jo esančios sienos. Praėjęs pro įleidimo vamzdį, darbinis skystis atitinkamai atsitrenkia į sieną, po to pasklinda ir juda per visą įrenginį tarp šilumokaičio ir kamerų. Jau pašildytas aušinimo skystis tiekiamas į šildymo sistemą per įrenginio viršuje esantį išleidimo vamzdį.

Katilo brėžinys

Kholmov katilo gaminimo savo rankomis instrukcijos

Žemiau yra žingsnis po žingsnio instrukcijas savo jėgomis sukurti Kholmovo katilą. Įrenginio galia, kuri bus svarstoma, yra 8-10 kilovatų.

Pagal toliau esančiame vaizdo įraše pateiktus brėžinius gaminio matmenys atrodys maždaug taip:

0,8 metro aukščio;
0,47 metro pločio;
0,576 metro gylio (jei pridėsite duris su kakleliu, gausite 0,63 metro).

Vaizdo įrašas – kietojo kuro kasyklos katilas

Pirmas etapas. Paruošiame viską, ko reikia

Norėdami pagaminti Kholmovo katilą, būtinai įsigykite:

lakštinio plieno 0,3-0,4 centimetro storio;
1 centimetro skersmens ir 47 centimetrų ilgio geležinis strypas;
asbesto laidas (rekomenduojami matmenys - 1,5x1,5 centimetro);
vamzdžiai - skersmuo turi būti 1,5, 2, 4 ir 11,5 centimetrų.

Kalbant apie kiekį eksploatacinės medžiagos, tada jis turėtų būti pasirinktas pagal pasirinktą piešinį. Žinoma, neturėtumėte pamiršti apie nedidelį rezervą.

Antras etapas. Interjero statyba

Iš tikrųjų ši dalis yra konstrukcija, susidedanti iš keturių sienų ir vandens pertvara. Gamybos procesas turėtų prasidėti būtent nuo šios vandens pertvaros konstrukcijos. Elemento matmenys turėtų atrodyti taip:

48,5 cm ūgio;
40,3 cm pločio;
6 centimetrų gylio.

Kalbant apie pertvarą, tai iš tikrųjų yra vertikalių sienų pora, prie kurios privirinama apačia ir viršus. Centre turi būti suvirintas kompensatorius, kuris yra U formos metalinis elementas. Šis kompensatorius yra privirintas pačioje pradžioje prie vienos iš sienų. Jei mes kalbame apie galinius skaidinius, šiuo atveju jie nėra būtini.

Tada, norėdami pagaminti Kholmovo katilą, turite laikytis šio veiksmų algoritmo.

1 veiksmas. Iškirpti iš lakštinio metalošildymo įrenginio vidinės šoninės sienelės. Jei pažvelgsite į vaizdo įrašus ir brėžinius, galite padaryti išvadą, kad šių sienų aukštis svyruoja nuo 77 centimetrų, o plotis - 54,6 centimetro. Tačiau tai nėra įprasti stačiakampiai, nes prieš apatinį kampą turi būti vertikalus stačiakampis, kurio matmenys 20,8 x 8 centimetrai, o toje pačioje pusėje, bet viršuje, horizontalus, kurio matmenys 38,7 x 3 centimetrai. Be to, šiose pusėse turite iškirpti skylutes vandens barjerui. Jie turėtų būti 2 centimetrai nuo viršutinės pusės ir 10,2 centimetrai nuo nugaros.

3 veiksmas. Suvirinkite visus aukščiau aprašytus elementus į vieną struktūrą. Naudokite tai taškinis suvirinimas. Taip dalys bus sujungtos į vieną visumą, tačiau prireikus turėsite galimybę koreguoti jų vietą.

4 veiksmas. Toliau reikia suvirinti porą metalinės arkos. Pirmasis iš jų turi būti U formos, o antrasis - tvirtas. Pirmąjį pritvirtinkite suvirintos konstrukcijos apačioje, o antrąjį - viršuje. Svarbu, kad kampas tarp šių elementų ir sienų būtų 90 laipsnių. Kalbant apie rėmą, galite jį iškirpti iš tos pačios skardos, nors, kaip pasirinktis, galite suvirinti naudodami metalines juosteles, kurių kiekviena yra 3 centimetrų pločio.

5 veiksmas. Po to kruopščiai suvirinkite kiekvieną siūlę.

6 veiksmas. Padarykite kitą „P“ raidės formos rėmelį. Jo matmenys turi būti tokie, kad lengvai tilptų įrenginio viduje. Sumontuokite šį rėmą virš vandens pertvaros (atstumas tarp jų turi būti 9 centimetrai).

7 veiksmas Prie priekyje išsikišusių stačiakampių viršutinių dalių horizontaliai privirinkite 40,3 centimetro ilgio ir 8 centimetrų pločio geležinę juostelę.

8 veiksmas Galinės pusės viršuje išpjaukite 11,5 cm apvalią skylę.

Trečias etapas. Išorinės dalies konstravimas

Dabar pradėkite gaminti vandens striukės duris ir išorines sienas. Veiksmų seka šiuo atveju turėtų būti tokia.

1 veiksmas. Iškirpkite išorines sienas iš lakštinio metalo įprastų stačiakampių pavidalu. Priekinės pusės matmenys turi būti 46,3x56,2 centimetrai, šonai - 57,6x77 centimetrai, o galinė - 46,3x77 centimetrai.

2 veiksmas. Priekinėje sienelėje išpjaukite porą apvalių 1 centimetro skersmens skylių kompensacijai (arba šios skylės gali būti rombo formos). Įsitikinkite, kad skylės yra vienoje vertikalioje linijoje. Viršutiniame dešiniajame kampe padarykite kitą skylę, kurios skersmuo yra 1,5 centimetro. Ši skylė bus reikalinga termometrui.

3 veiksmas. Taip pat padarykite skylutes galinėje sienelėje. Tai turėtų būti pora kompensacinių ir dar 3 pagalbiniai (kamino vamzdžiui, tiekiančiam 4 centimetrų ir mažesnio skersmens darbinį skystį išleidimo vožtuvas skersmuo 1,5 centimetro).

4 veiksmas. Mes ir toliau statome Kholmovo katilą. Dabar reikia padaryti 4 skylutes šoninėse sienelėse kompensacijai. Pirmoji pora ant sienų turėtų būti viename lygyje su apvalkalo kompensatoriumi, o vėliau čia reikės įkišti ir suvirinti geležinį strypą. Kairėje sienoje išgręžkite porą skylių – 4 centimetrų skersmens (darbiniam skysčiui nutekėti) ir 2 centimetrų (termostatui).

5 veiksmas. Padarykite dešimties egzempliorių kompensatorius raidės „P“ pavidalu. Matmenys turi būti 3x4x4 centimetrai (atitinkamai aukštis, plotis ir ilgis).

6 veiksmas.Šias kompensacines siūles suvirinkite prie atitinkamų išorinių sienų skylių.

7 veiksmas Suvirinkite visas išorines sienas į vidų.

8 veiksmas Suvirinkite kamino vamzdį ir vamzdžius.

9 veiksmas Suvirinkite keturis varžtus konstrukcijos viršuje. Jie turi būti išdėstyti aplink šilumos mainų kameros perimetrą.

10 veiksmas Patikrinkite, ar konstrukcijoje nėra nuotėkio. Norėdami tai padaryti, paimkite kištukus ir uždėkite juos ant kiekvieno vamzdžio, tada į prietaisą įpilkite skysčio. Padidinkite slėgio rodmenis iki maždaug 2,2 baro. Standartinis darbinis slėgis aprašytam įrenginiui bus 1,5 baro. Jei radote nuotėkių, būtinai juos užsandarinkite.

11 veiksmas Galiausiai suvirinkite dugną.

Ketvirtas etapas. Gaminame slenksčius, duris ir grotas

Kalbant apie palangę, tai yra viršelis stačiakampio formos su daugybe skylių ir šonų. Šio elemento matmenys turėtų būti 5,5x16x40 centimetrų, o jo gamybos algoritmas pateiktas žemiau.

1 veiksmas. Pirmiausia paimkite lakštinį metalą.

3 veiksmas. Sulenkite šonus aukštyn.

4 veiksmas. Kruopščiai suvirinkite jungtis.

5 veiksmas. Vienoje iš 40 cm kraštų padarykite 14 1,2 cm skylių.

Vaizdo įrašas – savo kasyklos katilo kūrimas

Atkreipkite dėmesį! Apverskite slenkstį aukštyn kojomis ir įdėkite į korpusą taip, kad jis būtų po vandens pertvara apačioje. Tarpas turi būti maždaug 3,5 centimetro.

Grotelių išmatavimai pagal brėžinius internete turėtų būti 20x40 centimetrų, nors skylės apačioje šiuo atveju turėtų būti išilginės. Padarykite pagrindinę durų dalį taip pat, kaip ir slenkstį, tada viršutinėje dalyje išpjaukite 8x19 centimetrų skylę. Svarbu, kad skylė būtų uždaryta atvarto dangteliu su užuolaidomis, kurios yra privirintos ant susidariusios angos.

Uždenkite durų perimetrą asbesto virvele, naudodami karščiui atsparų sandariklį. Iš vienos pusės suvirinkite vyrių ausis, o kitoje – geležinę juostelę su plyšiu centre. Į šią angą tilps speciali rankena.

Pabaigoje belieka pagaminti degimo/šilumos mainų kamerų stogelius pagal tą pačią technologiją kaip ir pagrindinė durų dalis. Tai viskas, kaip matote, Kholmovo katilo užtenka paprastas dizainas, todėl visiškai įmanoma su gamyba susitvarkyti patiems. Sėkmės darbuose!