Termeni: Elemente și componente ale cazanelor. Prin presiunea aburului

Un cazan este una dintre componentele oricărui sistem de încălzire. Este conceput pentru a converti energia de ardere a combustibilului (în cazul cazan pe gaz un astfel de combustibil este gaz) în căldură pentru a încălzi lichidul, care este apoi furnizat radiatoarelor de încălzire. Organizare internă cazanele moderne pe gaz sunt supuse soluționării sarcinii principale - pentru a asigura confortul maxim și siguranța utilizării, minimizând în același timp controlul uman obligatoriu.

Înainte de a trece la o descriere detaliată a principalelor componente ale cazanelor pe gaz, este necesar să acordați o anumită atenție clasificării acestora. În ciuda faptului că toate cazanele sunt proiectate aproximativ la fel, fiecare tip are propriile caracteristici specifice, care necesită anumite modificări ale pieselor folosite pentru a le susține. Deci, cazanele sunt:

Perete și podea. Opțiunea perete mai compact și convenabil și este de obicei folosit în case particulare. Avantaj cazan de podea este capacitatea de a încălzi suprafețe mari datorită unei puteri mult mai mari. Prin urmare, astfel de unități sunt cel mai adesea instalate în spații industriale.
Atmosferic și turbo. Principiul de funcționare al unui cazan atmosferic este același cu cel al unei sobe convenționale: aerul este preluat din cameră și evacuat într-un coș special construit datorită tirajului natural. La modelele cu turbo, forța este creată de un ventilator încorporat, camera de ardere este complet închisă și aerul este preluat de pe stradă.
Un circuit și dublu circuit. Un dispozitiv cu un singur circuit este destinat numai încălzirii camerelor, sarcină cazan cu dublu circuit– asigurați locuitorilor și apă caldă.
Cu arzător regulat sau modulant. Proiectarea cazanelor cu arzător modulator presupune reglarea automată a puterii, ceea ce are ca rezultat economii semnificative ale consumului de gaz.
Cu aprindere electronica sau piezoceramica. Aprinderea electronică este mai convenabilă - aprinderea vaporilor de gaz în camera de ardere are loc fără intervenția omului, în timp ce în sistemele cu aprindere piezo trebuie să apăsați butonul corespunzător de fiecare dată.

Elementele de bază ale unui cazan pe gaz

După cum am menționat mai sus, designul unui cazan pe gaz este aproximativ același pentru toate versiunile sale. Aceasta înseamnă că principalele componente din care sunt asamblate cazanele sunt aceleași:

Arzător de gaz. Are un design perforat forma rectangulara. În interiorul acestuia există duze prin care gazul este alimentat în camera de ardere. Duzele asigură distribuția uniformă a flăcării în întregul arzător, creând astfel condiții pentru încălzirea cât mai eficientă a lichidului de răcire din interiorul cazanului pe gaz.
Schimbător de căldură - cutie de metal cu un radiator încorporat, în interiorul căruia sunt țevi cu lichid de răcire. Datorită energiei gazului de ardere, schimbătorul de căldură se încălzește și transferă căldură în lichid. Un cazan cu un singur circuit are întotdeauna un schimbător de căldură un cazan cu dublu circuit poate avea două - primar și secundar.
Pompă de circulație. Asigură presiune în linia de încălzire pe gaz cu circulație forțată. Nu este prezent la toate modelele de cazane pe gaz.
Vas de expansiune. Servește pentru îndepărtarea temporară a lichidului de răcire în timpul încălzirii și expansiunii sale intense. Are o capacitate suficientă pentru condiții medii. Pentru a încălzi suprafețe mari, un rezervor suplimentar este adesea instalat în sistem.
Dispozitiv de îndepărtare a produselor de ardere. Pentru cazanele atmosferice, conducta de evacuare trebuie conectată la un coș separat cu tiraj natural, modelele cu turbocompresor sunt echipate cu un dublu conducta coaxiala pentru îndepărtarea deșeurilor de gaze, tirajul în care este creat de un ventilator încorporat.
Sistem de automatizare. Aceasta este o unitate de control al funcționării cazanului, care include circuit electronic, care setează modul de funcționare al sistemului în funcție de citirile senzorilor conectați și încorporați.

O modificare specifică a unui cazan pe gaz poate introduce unele caracteristici în designul său. Deci, de exemplu, pentru o unitate cu un singur circuit, un cazan extern poate fi utilizat pentru a încălzi apa sanitară, iar dispozitivul unui cazan pe gaz cu dublu circuit poate include un schimbător de căldură combinat în care lichidul de răcire este pregătit pentru ambele circuite.

Acum să ne uităm la principalele componente ale cazanelor pe gaz mai detaliat.

Arzător de gaz

In functie de tipul cazanului, arzatorul poate fi atmosferic sau fortat. Cazane cu arzatoare atmosferice mai ieftin, mai puțin zgomotos, dar au performanțe scăzute. Arzătoarele sub presiune, în special ca parte a unui cazan pe gaz pe podea, pot furniza o putere de până la câteva mii de kilowați.

În plus, arzătoarele sunt împărțite în:

o singură etapă;
în două etape;
modulată.

Cele mai eficiente sunt arzatoarele modulate. Acestea vă permit să reglați fără probleme înălțimea flăcării și gradul de încălzire a lichidului de răcire în funcție de temperatura camerei și oferă economii semnificative de combustibil gazos.

Schimbător de căldură

Principalul indicator al calității unui schimbător de căldură este materialul din care este fabricat.

Cea mai fiabilă și durabilă este fonta. Schimbătoarele de căldură din fontă pot funcționa câteva decenii, determinând astfel durata de viață lungă a întregului cazan pe gaz. Acest material reține bine căldura, deci este perfect pentru un sistem de încălzire cu dublu circuit. Dezavantajele fontei includ fragilitatea și greutatea mare.

Schimbătoarele de căldură din oțel nu se sparg sau nu se sparg din cauza impacturilor neașteptate sau a schimbărilor bruște de temperatură. Dar se ard mult mai repede și sunt susceptibile la coroziune. ÎN modele scumpe Cazanele pe gaz folosesc schimbătoare de căldură din oțel de oțel special, care, prin durabilitatea lor, sunt comparabile cu fonta. Adesea, pentru a le prelungi durata de viață, schimbătoarele de căldură din oțel sunt acoperite cu un strat de cupru la interior și o vopsea specială rezistentă la căldură la exterior.

Pompa de circulatie si grup hidraulic

Parametrii pompei sunt de obicei selectați de producător în funcție de puterea cazanului. Prin urmare, pompa nu are un impact mare asupra calității produsului în ansamblu. Merită să acordați atenție materialului conductelor prin care trec lichidul de răcire și apa în interiorul cazanului pe gaz (în cazul unei unități cu dublu circuit). Cel mai bine este să fie făcute din cupru sau din plastic de înaltă calitate. Puteți întreba și despre producătorul pompei - este bine dacă este firma cunoscuta, cum ar fi Grundfos, Gileks, Vortex și altele.

Vas de expansiune

Asta e important componentă cazane pe gaz. Sistemul de încălzire trebuie să aibă un vas de expansiune în care excesul de lichid de răcire este descărcat atunci când este încălzit. Mărimea acestui recipient este calculată folosind metode speciale, poate fi estimată aproximativ ca 10% din volumul total al lichidului din sistem. Prin urmare, atunci când alegeți un cazan, este indicat să cunoașteți lungimea liniei de încălzire și volumul necesar al rezervorului.

Este important de reținut că volumul vasului de expansiune este calculat numai după cantitatea de lichid de răcire pentru sistemul de încălzire. Prin urmare, atât cazanele cu un singur circuit, cât și cele cu dublu circuit necesită același volum al vasului de expansiune.

Sisteme de automatizare

Automatizarea încorporată controlează funcționarea cazanului în toate modurile sale și include:

Cunoașterea principiilor de construcție a unui cazan pe gaz va face procesul de alegere a acestuia mai simplu și mai clar și vă va ajuta să economisiți bani ca atunci când cumpărați unitate termică, și în timpul funcționării acestuia.

Cazanele se disting după următoarele caracteristici:

După scop:

Energice- generarea de abur pentru turbine cu abur; ceea ce îi deosebește este performanta ridicata, parametrii de abur crescuti.

Industrial- generarea de abur atat pentru turbinele cu abur cat si pentru nevoile tehnologice ale intreprinderii.

Incalzi- producerea de abur pentru incalzirea cladirilor industriale, rezidentiale si publice. Acestea includ cazane de apa calda. Un cazan de apă caldă este un dispozitiv conceput pentru a produce apă caldă cu o presiune peste presiunea atmosferică.

Cazane de căldură reziduală- concepute pentru a produce abur sau apă caldă prin utilizarea căldurii din resurse energetice secundare (SRE) la procesarea deșeurilor chimice, a deșeurilor menajere etc.

Tehnologia energetică- sunt concepute pentru a produce abur folosind reactoare de recuperare a apei și sunt parte integrantă a procesului tehnologic (de exemplu, unități de recuperare a sodă).

Conform proiectării dispozitivului de ardere(Fig. 7):

Orez. 7. Clasificare generala dispozitive de ardere

Există focare stratificat - pentru arderea combustibilului bulgar și cameră - pentru arderea combustibililor gazosi si lichizi, precum si combustibil solidîn stare prăfuită (sau zdrobită fin).

Cuptoarele cu strat sunt împărțite în cuptoare cu pat dens și cu pat fluidizat, iar cuptoarele cu cameră sunt împărțite în cele cu flux direct și ciclon (vortex).

Cuptoarele cu cameră pentru combustibil pulverizat sunt împărțite în cuptoare cu îndepărtarea zgurii solide și lichide. În plus, prin proiectare, pot fi cu o singură cameră sau cu mai multe camere și prin modul aerodinamic - sub vidȘi supraalimentat.

Practic, se folosește o schemă de vid, atunci când un aspirator de fum creează o presiune mai mică decât cea atmosferică în conductele de evacuare ale cazanului, adică un vid. Dar, în unele cazuri, atunci când ardeți gaz și păcură sau combustibil solid cu îndepărtarea zgurii lichide, poate fi utilizat un circuit presurizat.

Schema unui cazan sub presiune.În aceste cazane, o instalație de suflare de înaltă presiune asigură o presiune în exces în camera de ardere de 4 - 5 kPa, ceea ce face posibilă depășirea rezistenței aerodinamice a traseului gazului (Fig. 8). Prin urmare, în această schemă nu există un extractor de fum. Etanşeitatea la gaz a căii de gaz este asigurată prin instalarea de ecrane cu membrană în camera de ardere şi pe pereţii conductelor de evacuare a cazanului.

Avantajele acestei scheme:

Costuri de capital relativ scăzute pentru căptușeală;

Consum mai mic de energie electrică pentru nevoile proprii comparativ cu o centrală care funcționează sub vid;

Mai mult Eficiență ridicată prin reducerea pierderilor cu gazele de ardere datorate absenţei aspiraţiei aerului în traseul gazelor din cazan.

Defect- complexitatea proiectării și tehnologiei de fabricație a suprafețelor de încălzire cu membrane.

După tipul de lichid de răcire generat de boiler: aburiȘi apa fierbinte.

Pentru mișcarea gazelor și a apei (abur):

Tuburi de gaz (tuburi de foc și tuburi de fum);

tub de apă;

Combinate.

Schema unui cazan cu tub de foc. Cazanele sunt proiectate pentru sisteme închise de încălzire, ventilație și alimentare cu apă caldă și sunt fabricate pentru a funcționa la o presiune de funcționare admisă de 6 bar și o temperatură admisă a apei de până la 115°C. Cazanele sunt proiectate să funcționeze cu combustibili gazoși și lichizi, inclusiv păcură și țiței, și oferă o eficiență de 92% atunci când funcționează pe gaz și 87% cu păcură.

Cazanele de apă caldă din oțel au o cameră de ardere reversibilă orizontală cu o aranjare concentrică a conductelor de fum (Fig. 9). Pentru a optimiza sarcina termică, presiunea în camera de ardere și temperatura gazelor de evacuare, tuburile de fum sunt echipate cu turbulatoare din oțel inoxidabil.

Orez. 8. Schema cazanului la „supraalimentare”:

1 - arbore de admisie aer; 2 - ventilator de inalta presiune; 3 - încălzitor de aer 1 treaptă; 4 - economizor de apă din treapta I; 5 - încălzitor de aer treapta a 2-a; 6 - conducte de aer cald; 7 - dispozitiv arzator; 8 - ecrane etanșe la gaze din țevi cu membrană; 9 - fum

Orez. 9. Schema camera de ardere cazane cu tub de foc:

1 - capac frontal;

2 - cuptor cazan;

3 - conducte de fum;

4 - plăci de țevi;

5 - partea de șemineu a cazanului;

6 - trapa pentru semineu;

7 - dispozitiv arzător

După metoda de circulaţie a apeiîntreaga varietate de modele de cazane de abur pentru întreaga gamă de presiuni de funcționare poate fi redusă la trei tipuri:

- Cu circulatie naturala - orez. 10a;

- cu circulaţie forţată multiplă- orez. 10b;

- direct prin - orez. secolul al X-lea

Orez. 10.Metode de circulatie a apei

În cazanele cu circulație naturală, mișcarea fluidului de lucru de-a lungul circuitului de evaporare se realizează datorită diferenței de densități ale coloanelor mediului de lucru: apă în sistemul de alimentare cu coborâre și amestecul abur-apă în evaporativ în creștere. parte a circuitului de circulație (Fig. 10a). Presiunea de circulație de antrenare în circuit poate fi exprimată prin formula

,Pa,

unde h este înălțimea conturului, g este accelerația gravitației, , este densitatea amestecului de apă și abur-apă.

La presiunea critică, mediul de lucru este monofazat, iar densitatea sa depinde numai de temperatură, iar din moment ce acestea din urmă sunt apropiate unele de altele în sistemele de coborâre și de ridicare, presiunea de circulație de antrenare va fi foarte mică. Prin urmare, în practică, circulația naturală este utilizată pentru cazane doar până la presiuni mari, de obicei nu mai mari de 14 MPa.

Mișcarea fluidului de lucru de-a lungul circuitului de evaporare este caracterizată de raportul de circulație K, care este raportul dintre debitul masic orar al fluidului de lucru prin sistemul de evaporare al cazanului și producția sa orară de abur. Pentru cazane moderne peste presiune ridicata K=5-10, pentru cazane de joasă și medie presiune K variază de la 10 la 25.

O caracteristică a cazanelor cu circulație naturală este metoda de aranjare a suprafețelor de încălzire, care este următoarea:

· conductele de scurgere nu trebuie încălzite pentru a menține suficient nivel inalt ;

· conductele de ridicare trebuie proiectate astfel încât să prevină formarea de blocaje de vapori atunci când se deplasează prin ele un amestec de abur-apă;

· vitezele apei si amestecului in toate conductele trebuie sa fie moderate pentru a se obtine rezistenta hidraulica scazuta, care se realizeaza prin alegerea unor conducte de suprafata de incalzire cu un diametru suficient de mare (60 - 83 mm).

În cazanele cu circulație forțată multiplă, deplasarea fluidului de lucru de-a lungul circuitului de evaporare se realizează datorită funcționării unei pompe de circulație inclusă în fluxul descendent al fluidului de lucru (Fig. 10b). Viteza de circulație se menține scăzută (K=4-8), deoarece pompă de circulație garantează păstrarea acestuia în timpul tuturor fluctuațiilor de sarcină. Cazanele cu circulație forțată multiplă permit economisirea metalului pentru încălzirea suprafețelor, deoarece sunt permise viteze crescute ale apei și amestecului de lucru, îmbunătățind astfel parțial răcirea peretelui conductei. În acest caz, dimensiunile unității sunt oarecum reduse, deoarece diametrul tuburilor poate fi ales mai mic decât pentru cazanele cu circulație naturală. Aceste cazane pot fi utilizate până la presiuni critice de 22,5 MPa, prezența unui tambur face posibilă uscarea eficientă a aburului și suflarea prin apa contaminată din cazan.

În cazanele cu trecere o dată (Fig. 10c), raportul de circulație este egal cu unitatea și deplasarea fluidului de lucru de la intrarea în economizor până la ieșirea din unitatea de abur supraîncălzită este forțată, efectuată de o pompă de alimentare. Nu există tambur (un element destul de scump), ceea ce oferă un anumit avantaj unităților cu flux direct la presiune ultra-înaltă; totuși, această circumstanță determină o creștere a costului tratării apei din stație la presiune supercritică, deoarece cerințele pentru puritatea apei de alimentare, care în acest caz nu ar trebui să conțină mai multe impurități decât aburul produs de cazan, cresc. Cazanele cu trecere unică sunt universale în ceea ce privește presiunea de funcționare, iar la presiune supercritică sunt în general singurele generatoare de abur și sunt utilizate pe scară largă în industria electrică modernă.

Există un tip de circulație a apei în generatoarele de abur cu flux direct - circulatie combinata, realizat printr-o pompă specială sau un circuit suplimentar de circulație paralelă de circulație naturală în partea de evaporare a unui cazan cu trecere o dată, care permite îmbunătățirea răcirii conductelor de ecran la sarcini scăzute ale cazanului prin creșterea masei mediului de lucru circulat prin acestea cu 20-30%.

Schema unui cazan cu circulație forțată multiplă pentru presiunea subcritică este prezentată în Fig. unsprezece.

Orez. 11. Schema de proiectare a unui cazan cu circulație forțată multiplă:

1 - economizor; 2 - tambur;

3 - conductă de alimentare în jos; 4 - pompa de circulatie; 5 - distributia apei prin circuite de circulatie;

6 - suprafete de incalzire prin radiatie evaporativa;

7 - scoici; 8 - supraîncălzitor cu abur;

9 - încălzitor de aer

Pompa de circulație 4 funcționează cu o cădere de presiune de 0,3 MPa și permite utilizarea țevilor cu diametru mic, ceea ce economisește metal. Diametrul mic al conductelor și rata de circulație scăzută (4 - 8) provoacă o scădere relativă a volumului de apă al unității, prin urmare, o scădere a dimensiunilor tamburului, o scădere a forajului în acesta și, prin urmare, o scădere generală. scăderea costului cazanului.

Volumul mic și independența presiunii utile de circulație față de sarcină fac posibilă topirea rapidă și oprirea unității, de ex. lucrează în modul de control și pornire. Domeniul de aplicare al cazanelor cu circulație forțată multiplă este limitat la presiuni relativ scăzute, la care cel mai mare efect economic poate fi obținut prin reducerea costului suprafețelor de încălzire prin evaporare convectivă dezvoltate. Cazanele cu circulație forțată multiplă sunt larg răspândite în instalațiile de recuperare a căldurii și de ciclu combinat.

Cazane cu trecere odată. Cazanele cu trecere o dată nu au o limită fixă între economizor și partea de evaporare, între suprafața de încălzire prin evaporare și supraîncălzitor. Când se schimbă temperatura apei de alimentare, presiunea de funcționare în unitate, modul de aer al cuptorului, umiditatea combustibilului și alți factori, se schimbă relațiile dintre suprafețele de încălzire ale economizorului, partea de evaporare și supraîncălzitorul. Astfel, atunci când presiunea în cazan scade, căldura lichidului scade, căldura de evaporare crește și căldura de supraîncălzire scade, deci aria ocupată de economizor (zona de încălzire) scade, zona de evaporare crește și zona de supraîncălzire. scade.

În unitățile cu flux direct, toate impuritățile furnizate cu apa de alimentare nu pot fi îndepărtate prin suflare precum cazanele cu tambur și sunt depuse pe pereții suprafețelor de încălzire sau transportate cu aburul în turbină. Prin urmare, cazanele cu trecere unică impun cerințe mari asupra calității apei de alimentare. Pentru a reduce riscul de ardere a conductelor din cauza depunerii de săruri în acestea, zona în care se evaporă ultimele picături de umiditate și începe supraîncălzirea aburului este îndepărtată din cuptor la presiuni subcritice în conducta convectivă (așa-numita zonă de tranziție extinsă).

În zona de tranziție există precipitații viguroase și depunerea de impurități, iar din moment ce temperatura peretelui metalic al țevilor din zona de tranziție este mai mică decât în focar, pericolul de ardere a conductelor este redus semnificativ, iar grosimea depozitelor. poate fi lăsat să fie mai mare. În consecință, campania de funcționare între spălare a cazanului este prelungită.

Pentru unitățile de presiune supercritică, zona de tranziție, i.e. este prezentă și o zonă de precipitații de sare crescute, dar este foarte extinsă. Deci, dacă pentru presiuni mari entalpia sa este măsurată la 200-250 kJ/kg, atunci pentru presiuni supercritice crește la 800 kJ/kg și atunci implementarea unei zone de tranziție îndepărtată devine nepractică, mai ales că conținutul de sare din furaj apa aici este atât de scăzută, ceea ce este aproape egal cu solubilitatea lor în vapori. Prin urmare, dacă un cazan proiectat pentru presiune supercritică are o zonă de tranziție îndepărtată, atunci acest lucru se face numai din motive de răcire convențională a gazelor de ardere.

Datorită volumului mic de stocare a apei în cazanele cu trecere o dată, sincronizarea alimentării cu apă, combustibil și aer joacă un rol important. Dacă această conformitate este încălcată, turbinei poate fi furnizat abur umed sau supraîncălzit excesiv și, prin urmare, pentru unitățile cu flux direct, automatizarea controlului tuturor proceselor este pur și simplu obligatorie. Cazanele cu trecere unică proiectate de profesorul L.K. Ramzin. O caracteristică specială a cazanului este dispunerea suprafețelor de încălzire prin radiație sub formă de bobine orizontală a tuburilor de-a lungul pereților cuptorului cu un minim de colectori (Fig. 12).

Orez. 12. Diagrama de proiectare a cazanului cu trecere odată Ramzin:

1 - economizor; 2 - conducte bypass neîncălzite; 3 - colector inferior de distribuție a apei; 4 - conducte de ecran; 5 - colector de amestec superior; 6 - zonă de tranziție îndepărtată; 7 - partea de perete a supraîncălzitorului; 8 - partea convectivă a supraîncălzitorului; 9 - încălzitor de aer; 10 - arzător

După cum practica a arătat mai târziu, o astfel de ecranare are atât laturi pozitive, cât și negative. O caracteristică pozitivă este încălzirea uniformă a tuburilor individuale incluse în bandă, deoarece tuburile rulează de-a lungul întregii înălțimi a focarului. zone de temperatură in aceleasi conditii. Negativ - imposibilitatea realizării suprafețelor de radiații în blocuri mari de fabrici, precum și tendința crescută de a alezări termohidraulice(distribuția neuniformă a temperaturii și presiunii în conducte pe lățimea coșului de fum) la presiune ultra-înaltă și supercritică datorită creșterii mari a entalpiei într-un serpentin lung.

Pentru toate sistemele de unități cu flux direct, sigur Cerințe generale. Astfel, într-un economizor convectiv, apa de alimentare nu este încălzită până la fierbere cu aproximativ 30 °C înainte de a intra în sita de ardere, ceea ce elimină formarea unui amestec de abur-apă și distribuția sa neuniformă de-a lungul tuburilor paralele ale site-urilor. Mai mult, în zona de ardere a combustibilului activ, ecranele asigură o viteză a masei suficient de mare ρω ≥ 1500 kg/(m 2 s) la o capacitate nominală de abur D n, ceea ce garantează o răcire sigură a tuburilor de sită. Aproximativ 70 - 80% din apă se transformă în abur în ecranele cuptorului, iar în zona de tranziție umiditatea rămasă se evaporă și tot aburul este supraîncălzit cu 10-15 ° C pentru a evita depunerea de sare în partea superioară de radiație a supraîncălzitorului.

În plus, cazanele cu abur sunt clasificate în funcție de presiunea aburului și puterea de abur.

Prin presiunea aburului:

Scăzut - până la 1 MPa;

Medie de la 1 la 10 MPa;

Înaltă - 14 MPa;

Ultra-înalt - 18-20 MPa;

Supercritic - 22,5 MPa și peste.

După performanță:

Mic - până la 50 t/h;

Medie - 50-240 t/h;

Mare (energie) - peste 400 t/h.

Marcarea cazanului

Pentru marcarea cazanelor se stabilesc următorii indici:

- Tipul de combustibil : LA - cărbune; B- cărbune brun; CU- ardezie; M- păcură; G- gaz (la arderea pacura si gaze intr-un focar cu camera nu este indicat indicele tipului focarului); DESPRE- deșeuri, gunoi; D- alte tipuri de combustibil;

- tip focar: T- camera de ardere cu indepartare zgura solida; ȘI- camera de ardere cu indepartare zgura lichida; R- focar stratificat (indicele tipului de combustibil ars în focarul stratificat nu este indicat în denumire); ÎN- cuptor vortex; C- focar ciclon; F- cuptor cu pat fluidizat; în denumirea cazanelor supraalimentate se introduce un indice N; pentru proiectare rezistentă la seisism - index CU.

- metoda de circulatie: E- naturala; etc- forțat multiplu;

pp- cazane cu trecere unica.

Cifrele indică:

- pentru cazane de abur- producția de abur (t/h), presiunea aburului supraîncălzit (bar), temperatura aburului supraîncălzit (°C);

- pentru incalzirea apei- capacitate de incalzire (MW).

De exemplu: Pp1600-255-570 Zh. Cazan cu flux direct cu o capacitate de abur de 1600 t/h, presiune aburului supraîncălzit - 255 bar, temperatura aburului - 570 °C, cuptor cu îndepărtare a zgurii lichide.

Dispunerea cazanului

Prin dispunerea cazanului ne referim aranjament reciproc coșurile de fum și suprafețele de încălzire (Fig. 13).

Orez. 13. Scheme de amplasare a cazanului:

a --- aspect în formă de U; b - dispunere în două sensuri; c - dispunere cu doi arbori convectivi (în formă de T); d - dispunere cu arbori convectivi în formă de U; d - dispunere cu focar cu invertor; e - dispunerea turnului

Cel mai comun în formă de U aspect (Fig. 13a - Sens unic, 13b - în două sensuri). Avantajele sale sunt alimentarea cu combustibil în partea inferioară a cuptorului și îndepărtarea produselor de ardere din partea inferioară a arborelui convectiv. Dezavantajele acestui aranjament sunt umplerea neuniformă a camerei de ardere cu gaze și spălarea neuniformă a suprafețelor de încălzire situate în partea superioară a unității cu produse de ardere, precum și concentrația neuniformă de cenușă pe secțiunea transversală a arborelui convectiv.

în formă de T dispunerea cu doi arbori convectivi amplasați pe ambele părți ale cuptorului cu mișcarea ascendentă a gazelor în cuptor (Fig. 13c) permite reducerea adâncimii arborelui convectiv și a înălțimii conductei orizontale de gaz, dar prezența doi arbori convectivi complică îndepărtarea gazelor.

Trei sensuri Dispunerea unității cu doi arbori convectivi (Fig. 13d) este uneori utilizată cu locația superioară a aspiratoarelor de fum.

Patru direcții aranjamentul (în formă de T în două treceri) cu două conducte verticale de gaz de tranziție umplute cu suprafețe de încălzire descărcate este utilizat atunci când unitatea funcționează cu combustibil de cenușă cu cenușă cu punct de topire scăzut.

Turn layout-ul (Fig. 13f) este utilizat pentru generatoarele de abur de vârf care funcționează cu gaz și păcură pentru a utiliza conducte gravitaționale. În acest caz, apar dificultăți asociate cu atașarea suprafețelor de încălzire convectivă.

în formă de U Dispunerea cu un cuptor cu inversor cu un flux descendent al produselor de ardere și mișcarea lor în sus în arborele convectiv (Fig. 13d) asigură o umplere bună a cuptorului cu o pistoletă, o locație scăzută a supraîncălzitoarelor și o rezistență minimă a căii de aer datorită la lungimea scurtă a conductelor de aer. Dezavantajul acestei amenajări este aerodinamica deteriorată a coșului de tranziție, datorită amplasării arzătoarelor, evacuatoarelor de fum și ventilatoarelor la altitudini mari. Acest aranjament poate fi recomandabil atunci când cazanul funcționează cu gaz și păcură.

Un cazan cu abur este un dispozitiv care este utilizat în viața de zi cu zi și în industrie. Este conceput pentru a transforma apa în abur. Aburul rezultat este ulterior utilizat pentru a încălzi carcasa sau pentru a roti turbomașini. Ce tipuri de motoare cu abur există și unde sunt cele mai căutate?

Un cazan cu abur este o unitate pentru producerea aburului. În acest caz, aparatul poate produce 2 tipuri de abur: saturat și supraîncălzit. Aburul saturat are o temperatură de 100ºC și o presiune de 100 kPa. Aburul supraîncălzit este diferit temperatură ridicată(până la 500ºC) și presiune înaltă (mai mult de 26 MPa).

Notă: Aburul saturat este folosit la încălzirea caselor private, iar aburul supraîncălzit este folosit în industrie și energie. Tolerează mai bine căldura, astfel că utilizarea aburului supraîncălzit crește eficiența instalației.

Unde se folosesc cazanele cu abur:

ÎN sistem de incalzire— aburul este un purtător de energie.
În sectorul energetic, motoarele industriale cu abur (generatoare de abur) sunt folosite pentru a genera energie electrică.
În industrie, aburul supraîncălzit poate fi folosit pentru a se transforma în mișcare mecanică și pentru a deplasa vehiculele.

Cazane cu abur: domeniul de aplicare

Dispozitivele cu abur de uz casnic sunt folosite ca sursă de căldură pentru a încălzi o locuință. Ele încălzesc un recipient cu apă și conduc aburul rezultat în conductele de încălzire. Adesea, un astfel de sistem este instalat împreună cu un cărbune cuptor staționar sau un cazan. De obicei, aparatele de încălzire cu abur de uz casnic produc numai abur saturat, nesupraîncălzit.

Pentru aplicații industriale, aburul este supraîncălzit. Se continuă să fie încălzit după evaporare pentru a crește și mai mult temperatura. Astfel de instalații necesită o execuție de înaltă calitate pentru a preveni explozia rezervorului de abur.

Aburul supraîncălzit de la cazan poate fi folosit pentru a genera electricitate sau mișcare mecanică. Cum se întâmplă asta? După evaporare, aburul intră în turbina cu abur. Aici fluxul de abur rotește arborele. Această rotație este ulterior transformată în energie electrică. Așa se obține energia electrică în turbinele centralelor electrice - atunci când arborele turbomașinilor se rotește, se generează un curent electric.

Pe langa educatie curent electric, rotația arborelui poate fi transmisă direct la motor și la roți. Ca urmare, transportul cu abur începe să se miște. Exemplu faimos motor cu aburi- locomotiva cu abur. În ea, când a fost ars cărbunele, apa a fost încălzită, s-a format abur saturat, care a rotit arborele motorului și roțile.

Principiul de funcționare al unui cazan cu abur

Sursa de caldura pentru incalzirea apei intr-un cazan cu abur poate fi orice tip de energie: solara, geotermala, electrica, caldura provenita din arderea combustibilului solid sau a gazului. Aburul rezultat este un lichid de răcire, transferă căldura de ardere a combustibilului la locul de utilizare.

ÎN diverse modele cazane de abur folosite schema generalaîncălzirea apei și transformarea ei în abur:

Apa este purificată și alimentată în rezervor cu ajutorul unei pompe electrice. De obicei, rezervorul este situat în partea de sus a cazanului.
Din rezervor, apa curge în jos prin conducte în colector.
Din colector, apa se ridică din nou prin zona de încălzire (combustie combustibil).
În interiorul conductei de apă se formează aburul, care se ridică în sus sub influența diferenței de presiune dintre lichid și gaz.
În partea de sus, aburul trece printr-un separator. Aici este separat de apă, restul din care este returnat în rezervor. Apoi aburul intră pe linia de abur.
Dacă acesta nu este un simplu cazan de abur, ci un generator de abur, atunci conductele sale trec prin zona de ardere și încălzire a doua oară.

Structura cazanului de abur

Un cazan cu abur este un recipient în care apa încălzită se evaporă și formează abur. De regulă, aceasta este o țeavă de diferite dimensiuni.

Pe lângă conducta de apă, cazanele au o cameră de ardere (în ea este ars combustibil). Designul focarului este determinat de tipul de combustibil pentru care este proiectat cazanul. Dacă este cărbune tare sau lemn de foc, atunci în partea de jos a camerei de ardere există un grătar. Pe ea se pun cărbuni și lemne de foc. Aerul trece de jos prin grătar în camera de ardere. Pentru un tiraj eficient (mișcarea aerului și arderea combustibilului), în partea de sus a focarului este instalată o cutie de foc.

Dacă purtătorul de energie este lichid sau gazos (păcură, gaz), atunci un arzător este introdus în camera de ardere. Pentru circulația aerului se realizează și o intrare și o ieșire (grilă și coș).

Gazul fierbinte de la arderea combustibilului se ridică într-un recipient cu apă. Încălzește apa și iese prin coș. Apa încălzită la temperatura de fierbere începe să se evapore. Aburul se ridică și intră în țevi. Așa are loc circulația naturală a aburului în sistem.

Clasificarea cazanelor cu abur

Cazanele cu abur sunt clasificate după mai multe criterii. În funcție de tipul de combustibil cu care funcționează:

gaz;
cărbune;
păcură;
electric.

După scop:

gospodărie;
industrial;
energie;
reciclare.

După caracteristicile de proiectare:

conducte de gaz;
tub de apă

Să ne uităm la modul în care designul mașinilor cu țevi de gaz și țevi de apă diferă.

Cazane cu tuburi pe gaz și apă: diferențe

Recipientul pentru generarea aburului este adesea o conductă sau mai multe conducte. Apa din conducte este încălzită de gazele fierbinți generate în timpul arderii combustibilului. Dispozitivele în care gazele se ridică în conductele de apă se numesc cazane cu tuburi de gaz. Diagrama unității de țeavă de gaz este prezentată în figură.

Diagrama unui cazan cu tub de gaz: 1 - alimentare cu combustibil și apă, 2 - cameră de ardere, 3 și 4 - conducte de fum cu gaz fierbinte care iese mai departe prin coș (pozițiile 13 și 14 - coș), 5 - grătar între conducte , 6 - intrarea apei , ieșirea este indicată cu numărul 11 - ieșirea sa, în plus, la ieșire există un dispozitiv pentru măsurarea cantității de apă (indicată prin numărul 12), 7 - ieșirea de abur, zona de formarea sa este indicată de numărul 10, 8 - separator de abur, 9 - suprafața exterioară a recipientului în care circulă apa.

Există și alte modele în care gazul se deplasează printr-o țeavă în interiorul unui recipient cu apă. În astfel de dispozitive, rezervoarele de apă sunt numite tamburi, iar dispozitivele în sine sunt numite cazane de abur cu tuburi de apă. În funcție de locația butoaielor de apă, cazane cu tuburi de apa clasificate în orizontală, verticală, radială și combinații de direcții diferite ale conductelor. Diagrama mișcării apei printr-un cazan cu tub de apă este prezentată în figură.

Schema unui cazan cu tuburi de apă: 1 - alimentare cu combustibil, 2 - focar, 3 - conducte pentru mișcarea apei; direcția mișcării sale este indicată de numerele 5,6 și 7, locul de intrare a apei - 13, locul de ieșire a apei - 11 și locul de descărcare - 12, 4 - zona în care apa începe să se transforme în abur, 19 - zona în care există atât abur, cât și apă, 18 - zonă de abur, 8 - despărțitori care direcționează mișcarea apei, 9 - coș și 10 - coș, 14 - ieșirea aburului prin separator 15, 16 - suprafața exterioară a rezervor de apă (tambur).

Cazane cu tuburi pe gaz și apă: comparație

Pentru a compara cazanele cu tub cu gaz și apă, iată câteva fapte:

Dimensiunea țevilor pentru apă și abur: cazanele cu tuburi de gaz au țevi mai mari, cazanele cu tuburi de apă au țevi mai mici.
Puterea unui cazan cu tub de gaz este limitată la o presiune de 1 MPa și o capacitate de generare a căldurii de până la 360 kW. Este legat de marime mare conducte Ele pot genera cantități semnificative de abur și presiune ridicată. O creștere a presiunii și a cantității de căldură generată necesită o îngroșare semnificativă a pereților. Prețul unui astfel de cazan cu pereți groși va fi nerezonabil de mare și nu va fi profitabil din punct de vedere economic.
Puterea unui cazan cu tub de apă este mai mare decât cea a unui cazan cu tub de gaz. Aici se folosesc țevi de diametru mic. Prin urmare, presiunea și temperatura aburului pot fi mai mari decât în unitățile cu conducte de gaz.

Notă: Cazanele cu tuburi de apă sunt mai sigure, mai puternice, produc temperaturi ridicate și pot face față supraîncărcărilor semnificative. Acest lucru le oferă un avantaj față de unitățile cu țevi de gaz.

Elemente suplimentare ale unității

În proiectare fierbător cu aburi poate include nu numai camera de ardere si conductele (tamburi) pentru circulatia apei si aburului. În plus, sunt utilizate dispozitive care măresc eficiența sistemului (crește temperatura aburului, presiunea acestuia, cantitatea):

Supraîncălzitor - crește temperatura aburului peste +100ºC. Aceasta, la rândul său, crește eficiența și eficiența mașinii. Temperatura aburului supraîncălzit poate ajunge la 500 ºC (așa funcționează cazanele cu abur în centralele nucleare). Aburul este încălzit suplimentar în conductele în care intră după evaporare. Mai mult, poate avea propria sa cameră de ardere sau poate fi încorporat într-un cazan comun cu abur. Din punct de vedere structural, se disting supraîncălzitoarele cu convecție și radiații. Structurile de radiație încălzesc aburul de 2-3 ori mai mult decât structurile de convecție.
Separator de abur - elimină umezeala din abur și îl face uscat. Acest lucru crește eficiența dispozitivului și eficiența acestuia.
Un acumulator de abur este un dispozitiv care preia abur din sistem atunci când este mult și îl adaugă în sistem atunci când nu este suficient sau puțin.
Un dispozitiv pentru prepararea apei - reduce cantitatea de oxigen dizolvat in apa (care previne coroziunea), indeparteaza mineralele dizolvate in apa (folosind reactivi chimici). Aceste măsuri împiedică înfundarea țevilor cu calcar, ceea ce afectează transferul de căldură și creează condiții pentru ca țevile să se ardă.

În plus, există supape pentru evacuarea condensului, încălzitoare de aer și, bineînțeles, un sistem de monitorizare și control. Include un comutator și un comutator de ardere, regulatoare automate ale debitului de apă și combustibil.

Generator de abur: motor cu abur puternic

Un generator de abur este un cazan de abur care este echipat cu mai multe dispozitive suplimentare. Designul său include unul sau mai multe supraîncălzitoare intermediare, care îi măresc puterea de funcționare de zeci de ori. Unde se folosesc motoare puternice cu abur?

Principala aplicație a generatoarelor de abur este în centralele nucleare. Aici, cu ajutorul aburului, energia dezintegrarii unui atom este transformată în electricitate. Să descriem două metode de încălzire a apei și de generare a aburului într-un reactor:

Apa spală vasul reactorului din exterior, în timp ce se încălzește și răcește reactorul. Astfel, formarea aburului are loc într-un circuit separat (apa este încălzită de pereții reactorului și transferă căldură în circuitul de evaporare). Acest design folosește un generator de abur - acționează ca un schimbător de căldură.
Conductele pentru încălzirea apei circulă în interiorul reactorului. Când conductele sunt introduse în reactor, acesta devine o cameră de ardere, iar aburul este transferat direct la generatorul electric. Acest design se numește reactor de fierbere. Nu este necesar un generator de abur aici.

Unități industriale de abur - mașini puternice care asigură oamenilor energie electrică. Unitățile gospodărești lucrează și ele în serviciul oamenilor. Cazanele cu abur vă permit să vă încălziți casa și să performați diverse locuri de muncă, și, de asemenea, dați partea leului energie electrica pentru uzine metalurgice. Cazanele cu abur sunt baza industriei.

Activitatea principală a Grupului de Firme KANEX este fabricarea și furnizarea de piese de schimb pt cazane cu abur centrale termice și alte cazane și echipamente auxiliare și conducte. Principalele locuri de producție ale holdingului sunt Uzina Shchekinsky de echipamente și conducte auxiliare pentru cazane, Asociația de constructii de mașini Kyshtym și întreprinderea Ozerskkhimprom.

Cazanele cu abur sunt proiectate să funcționeze ca parte a unităților de energie ale centralelor termice și centralelor combinate de căldură și energie. Durata de viață a componentelor cazanului cu abur este limitată de resursa de proiectare și este determinată de condițiile de funcționare ale echipamentului. În timpul funcționării echipamentelor centralei termice, periodic blocurile și componentele individuale ale cazanelor necesită înlocuire. Aceasta este o situație normală chiar și pentru echipamente de cea mai înaltă calitate, deoarece pot avea diferite componente perioadă diferită operatiune in vigoare motive obiective. În special pentru astfel de cazuri, întreprinderile exploatației noastre produc piese de schimb și componente pentru repararea cazanelor și oferă diverse opțiuni pentru modernizarea echipamentelor cazanelor.

Tipuri de componente furnizate pentru cazanele de abur:

1. Cadru cazan.

Se numește cadrul cazanului structura metalica, care preia sarcina de la tambur, suprafețele de încălzire, căptușeală, platforme și scări și alte elemente ale unității cazanului și o transferă la fundația sau structurile clădirii ale clădirii. Cadrul unui cazan modern cu putere mare de abur are design complexși este alcătuită din stâlpi verticali care le unesc cu ferme orizontale, grinzi și bretele diagonale. Partea superioară a stâlpilor este conectată printr-o grindă de sprijin (coloană) și un tavan. Aproape toate elementele de cadru: stâlpii, fermele, grinzile și legăturile sunt conectate prin sudare, ceea ce asigură stabilitatea și rezistența cadrului. Numai grinzile care pot crea solicitări suplimentare semnificative în stâlpi în timpul expansiunii termice sau îndoirii sunt sprijinite liber pe cadru și înșurubate prin găuri ovale.

2. Tamburul cazanului.

Într-un cazan cu circulație naturală sau forțată, generarea de abur are loc într-un tambur, care este un vas cilindric cu un diametru de până la 1,8 m, cu o grosime a peretelui de până la 100 mm sau mai mult și o lungime de până la 30 m. un numar mare de conductele de urcare și coborâre ale circuitului de circulație, este furnizată apă de alimentare și este conectat un supraîncălzitor. Tamburul se montează pe cadrul cazanului cu ajutorul unor suporturi cu role, care asigură dilatarea liberă a tamburului la încălzire. Dispozitivele de separare a aburului sunt amplasate în interiorul tamburului.

3. Conducte de drenaj.

Servește pentru alimentarea cu apă a conductelor sita cuptorului din tamburul cazanului. Pentru fabricarea țevilor de drenaj se folosesc în principal țevi de oțel de gradul 20 cu un diametru de 83-159 mm.

4. Ecrane pentru cuptor.

Sunt componente ale camerei de ardere. Paravanele de incendiu au in acelasi timp un dublu scop: actioneaza ca suprafete de inchidere si suprafete de incalzire. Ecranele cazanelor sunt de obicei realizate din țevi netede conectate prin sudură. Pe lângă faptul că ecranele percep căldură din focar, ele protejează căptușeala pereților focarului de influența distructivă a temperaturii ridicate și de efectele chimice ale zgurii lichide. Temperatura căptușelii din spatele conductelor de ecran în unitățile moderne de cazane nu depășește 500 ⁰C, ceea ce ușurează căptușeala și îi crește durata de viață. Conductele de ecran ale cazanelor moderne de înaltă presiune cu circulație naturală au un diametru exterior de 60 mm, cele ale cazanelor de medie presiune au un diametru exterior de 83 mm, iar jocul dintre conducte este de 4, respectiv 19 mm. Capetele țevilor de ecran sunt sudate la fitingurile colectoarelor orizontale cu secțiune rotundă realizate din țevi cu pereți groși sau direct la colector.

5. Supraîncălzitor de tavan.

Face parte din structura cazanului. Este clasificată ca o suprafață de încălzire prin radiații care absoarbe căldura din gaze, în principal datorită radiațiilor. Fabricat din tevi de otel cu diametrul de 32-60 mm si grosimea peretelui de 4-6 mm.

Partea de radiație a supraîncălzitorului, situată pe pereții și tavanul camerei de ardere, percepe căldura radiantă și nu este mult diferită ca proiectare de ecrane - constă din țevi sudate la colectoare cu secțiune transversală circulară. În fiecare panou al părții radiante a supraîncălzitorului, aburul se deplasează prin țevi, mai întâi de sus în jos, iar apoi prin galeria inferioară intră în alte țevi prin care este îndreptat în sus. În mai multe locuri de-a lungul înălțimii țevilor, se instalează suporturi de ghidare, atașate la grinzile cadrului; aceste elemente de fixare nu împiedică mișcarea verticală a țevilor atunci când temperatura acestora se modifică. Fixarea țevilor orizontale de tavan nu ar trebui, de asemenea, să interfereze cu acestea alungirea termică. Aceste conducte sunt suspendate pe tije la tavan cadru.

6. Supraîncălzitor cu abur de ecran.

Acesta este un dispozitiv conceput pentru a încălzi aburul la o temperatură peste saturație prin absorbția căldurii radiante din camera de ardere. Din punct de vedere structural, blocul ShPP este realizat sub formă de pachete cu mai multe rânduri (ecrane) din țevi de oțel îndoite (diametrul țevii 32-38 mm), combinate printr-o cameră de intrare și ieșire.

Partea semiradiativă a supraîncălzitorului (ecran), situată în partea superioară a cuptorului și în conducta orizontală de gaz, percepe atât căldura radiantă datorată radiației, cât și căldura transferată prin convecție. care sunt mai puțin susceptibile la zgură, iar pe cazanele cu motorină se instalează ecrane orizontale.

7. Supraîncălzitor convectiv.

Acesta este un dispozitiv conceput pentru a supraîncălzi aburul la temperatura necesară prin absorbția căldurii convective din camera de ardere. Din punct de vedere structural, blocul cutiei de viteze este un sistem de țevi de oțel (bobine) combinate într-o cameră de intrare și ieșire. Cutia de viteze este una dintre cele mai critice componente ale cazanului și funcționează în condiții grele conditii de temperatura. În funcție de parametrii de ieșire a aburului supraîncălzit, cutia de viteze este realizată din oțel aliat sau înalt aliat.

Partea convectivă a supraîncălzitorului este situată într-o conductă orizontală de gaz și într-un arbore convectiv. În cazanele de medie presiune, în care doar 20% din căldura totală este consumată pentru supraîncălzirea aburului, întregul supraîncălzitor este amplasat într-un coș orizontal.

8. Microblocuri.

Ele aparțin părții convective a cazanului și servesc la supraîncălzirea aburului la temperatura necesară prin absorbția căldurii convective din camera de ardere. Din punct de vedere structural, microblocurile sunt un sistem de bobine de oțel combinate cu o cameră de intrare și ieșire. De obicei, țevile de oțel de gradul 12Х1МФ, 12Х18Н12Т sunt utilizate pentru producerea de microblocuri.

9. NRF, SRCh, VRF a cazanelor cu trecere unica.

În cazanele cu trecere odată, se obișnuiește să se facă distincția între părțile radiației inferioare (NRF), mijlocii (SRCh) și superioare (URCh) din ecrane. Pentru fabricarea ecranelor pentru cazanele cu trecere o singură dată se folosesc de obicei țevi cu un diametru exterior de 32, 38 și 42 mm. Folosit ca panouri cu drepte conducte verticale, deci panouri cu mai multe bucle. Utilizare largă a primit panouri cu tuburi cu o singură trecere și cu mai multe treceri în cazane moderne cu trecere o dată. Partea inferioară de radiație (LRP), situată în zona miezului pistolului, unde ar trebui să se teamă în special încălzirea neuniformă a țevilor individuale, este realizată din panouri cu o singură trecere. Nivelurile superioare ale ecranelor (SRCh, VRF) au panouri multi-pass.

10. Economizor de apă.

Acesta este un element de cazan conceput pentru preîncălzire apa din cazan datorita caldurii gazelor de ardere de evacuare. VEC este o structură bloc constând din rânduri de pachete de bobine, o cameră de intrare și o cameră de evacuare. Cazanele moderne folosesc economizoare de apă de tip fierbere, în care apa nu este doar adusă la temperatura de fierbere, ci și transformată parțial în abur saturat. Economizoarele sunt realizate sub formă de pachete de țevi instalate în arborele convectiv al unității cazanului de-a lungul fluxului de gaze arse din spatele supraîncălzitorului convectiv cu abur. Pachetele constau din serpentine realizate din țevi cu un diametru exterior de 25 până la 42 mm, sudate la fitinguri sau direct la colector.

11. Încălzitor de aer.

Acesta este un dispozitiv conceput pentru a preîncălzi aerul furnizat cuptorului cazanului pentru a crește eficiența arderii combustibilului și, în consecință, a crește randamentul cazanului. În cazanele care funcționează cu combustibil pulverizat, uscarea are loc și cu aer cald din filtrul de aer alimentat cu aer. Încălzitoarele de aer sunt împărțite în două tipuri: recuperatoare (tubulare) și regenerative (rotative).

11.1. Încălzitor tubular de aer.

Aeroterma tubulară este compusă din elemente individuale(cuburi) în care liniile verticale țevi din oțel 51×1,5 sau 40×1,5 mm, dispuse într-un model de șah, sunt sudate la capetele lor pe foi tubulare orizontale. Gazele de ardere se deplasează în interiorul țevilor, iar aerul trece între țevi în direcție orizontală. De obicei, mai multe coloane de încălzire a aerului sunt instalate de-a lungul lățimii unității cazanului și mai multe cuburi sunt instalate vertical. Aerul trece de la un cub la altul prin cutii de bypass. Pentru compensare dilatare termicăÎncălzitorul de aer este echipat cu un compensator de lentilă extern, sudat în partea de jos la cubul superior, iar în partea de sus la cadrul de înveliș. În încălzitoarele de aer cu o înălțime mai mare de 3 m, sunt instalate compensatoare laterale suplimentare între plăcile tubulare superioare și pereții exteriori ai arborelui convectiv.

11.2. Încălzitor cu aer regenerabil.

Cazanele moderne sunt echipate cu două sau mai multe dispozitive de încălzire cu aer regenerativ cu un diametru de 6,8 sau 9,8 m, conectate în paralel. Fiecare aparat de încălzire cu aer regenerativ constă din: o carcasă, un rotor cilindric care se rotește încet în jurul axei verticale a conductelor de aer și gaz care furnizează și evacuează aerul și gazele de ardere.

Când rotorul se rotește, plăcile verticale de oțel situate în rotor sunt încălzite alternativ de fluxul de gaze de ardere care trece între ele, apoi răcite în fluxul de aer și eliberează căldura pe care o primiseră anterior în aer. Rotorul este format dintr-un număr mare de secțiuni în formă de pană care conțin plăci verticale ținute împreună de un cadru. Forma plăcilor asigură formarea de goluri între ele pentru trecerea gazelor arse alternative și a aerului. Motorul electric antrenează rotorul printr-o cutie de viteze și o roată lanternă, care constă din role verticale (languri) situate în jurul circumferinței rotorului. Un astfel de angrenaj lanternă, deși nu este rigid, poate funcționa în mod fiabil în prezența unor inexactități în fabricarea rotorului. Pentru a preveni curgerea aerului în gazele de ardere, aparatul are o etanșare periferică cu inel O, o etanșare internă inelară în jurul arborelui vertical și etanșări radiale între cutiile de gaz și aer. Toate aceste etanșări sunt instalate atât în partea superioară cât și părțile inferioare rotor.

12. Unitate de condensare.

Cazanele în condensație funcționează pe un principiu cunoscut în urmă cu mai bine de o sută de ani. Utilizare eficientă Această metodă a început destul de recent. A devenit posibilă utilizarea aliajelor care nu sunt supuse coroziunii la fabricarea cazanelor de încălzire, precum și utilizarea diferitelor clase de oțel inoxidabil.

În fața arzătorului este instalat un ventilator, care aspiră gazul din conducta de gaz, îl amestecă cu aer și direcționează amestecul de combustibil de lucru în arzător. Gazele de ardere sunt îndepărtate prin coșuri coaxiale conductă în conductă, care sunt realizate din plastic rezistent la căldură. O pompă controlată automat optimizează puterea sistemului de încălzire, economisește energie și reduce zgomotul de la lichidul de răcire care circulă în sistemul de încălzire.

13. Conducte de transfer de abur.

Sunt elemente de conductă care funcționează sub presiune. Sunt realizate din țevi cu diametrul de 108-133 mm. Calitatea oțelului utilizat și grosimea peretelui conductei depind de parametrii sub care funcționează conducta. De obicei, clasele de oțel sunt utilizate pentru fabricarea țevilor de transfer de abur: 20, 12ХМФ, 12Х1МФ, 15ГС și altele asemenea.

14. Colectionari.

Acestea sunt elemente de cazan destinate colectării sau distribuirii mediului de lucru sunt o structură cilindrică sudată cu pereți groși și combină un grup de țevi. După scopul lor, colectoarele sunt împărțite în colectoare de abur, apă, supraîncălzitor și colectoare de diametru mic, utilizate de obicei pentru economizoare. Colectorii sunt fabricați din țevi de oțel de clase: 20, 15GS, 15ХМ, 12Х1МФ, 15Х1М1Ф.

15. Desupraîncălzitoare.

Reprezinta sisteme de schimb de căldură, conceput pentru a scădea temperatura aburului supraîncălzit în unitatea cazanului sau în fața turbinei.

Desurîncălzitoarele sunt de obicei instalate într-un colector intermediar. În funcție de amplasarea desurîncălzitoarelor în cazan și de tipul schimbului de căldură care are loc în acesta, se disting radiații, radiații convective, ecran și desurîncălzitoare convective. Toate desurîncălzitoarele, în funcție de principiul răcirii cu abur, sunt împărțite în suprafață și injecție.

Supraîncălzitoarele de suprafață folosesc răcirea cu abur prin îndepărtarea căldurii din abur cu apă de alimentare, care este trecută prin tuburile unui schimbător de căldură.

Supraîncălzitoarele cu injecție folosesc răcirea cu abur prin îndepărtarea căldurii din abur cu apă de alimentare, care este injectată direct în aparat.

16. Blocați dispozitivele de arzător automat.

Caracterizat de gamă largă capacitate de incalzire - 10...20000 kW si sunt concepute pentru a functiona cu gaze naturale si lichefiate, combustibili lichizi usori si pacura. Arzătoarele combinate ard atât combustibili gazoși, cât și lichizi.

Dispozitivul arzător este proiectat pentru arderea naturală și gaz lichefiatși este dotat cu următoarele fitinguri: robinet cu bilă pentru alimentare cu gaz; presostat gaz; multifuncțional gaz multibloc, care conține un filtru (capcană de murdărie), două supape magnetice și un regulator de presiune a gazului. Gazul intră în conducta de flacără prin canalul de conectare.

17. Ambrazuri arzătoare.

Ele sunt o componentă structurală a pereților blocurilor de ardere. Acţionează ca o structură pentru amplasarea dispozitivului arzător al cazanului.

18. Set cazan.

Clapete de fum (clapete) sunt instalate în canalele de evacuare a fumului din spatele fiecărei cazane, cu ajutorul cărora se reglează tirajul. Trapele și căminele de vizitare sunt utilizate pentru inspecția, repararea sau curățarea exterioară și suprafețe interioare Incalzi În partea superioară a cuptorului sau a coșului cazanelor care funcționează cu combustibil gazos sau lichid, sunt instalate supape de explozie, care servesc la protejarea căptușelii cuptorului și a cazanului împotriva distrugerii în timpul exploziei.

Contacte:

Un element al unui cazan staționar conceput să colecteze și să distribuie mediul de lucru, combinând un grup de țevi, se numește colector.

Un element de cazan conceput pentru a colecta și distribui mediul de lucru, pentru a separa aburul de apă, pentru a purifica aburul și pentru a stoca apa în cazan se numește Tobă.

Se numește un element al cazanului conceput pentru a transfera căldura mediului de lucru sau aerului suprafata de incalzire.

Se numește suprafața de încălzire a unui cazan care primește căldură în principal prin radiație suprafata de incalzire prin radiatii.

Se numește suprafața de încălzire a unui cazan care primește căldură în principal prin convecție suprafata convectiva Incalzi.

Suprafața de încălzire a unui cazan staționar, situată pe pereții focarului și ai coșurilor și protejându-le de temperaturi ridicate, se numește ecran.

Un grup de conducte ale suprafeței convective generatoare de abur a unui cazan staționar, conectate prin colectoare sau tamburi obișnuiți, se numește fascicul cazanului.

Se numește conducta cazanului prin care apa circulant intră în colectorul de distribuție al conductei de ridicare sau tamburul inferior burlan.

Conducta cazanului prin care amestecul de abur-apă este evacuat din colectorul cu sită în tambur sau ciclon la distanță se numește conducta de evacuare a ecranului.

Se numește o conductă neîncălzită prin care mediul de lucru este transferat de la un element al suprafeței de încălzire la altul conductă de ocolire.

Se numește conducta prin care apa și aburul sunt purjate sau îndepărtate de pe elementele de suprafață de încălzire ale cazanului conducta de purjare.

Se numește un dispozitiv pentru creșterea temperaturii aburului peste temperatura de saturație corespunzătoare presiunii din cazan supraîncălzitor.

Se numește un dispozitiv încălzit cu produse de ardere a combustibilului și conceput pentru a încălzi sau abur parțial apa care intră în cazan economizor.

Se numește un dispozitiv pentru încălzirea aerului cu produse de ardere a combustibilului înainte de a-l alimenta în cuptorul cazanului încălzitor de aer.

Se numește un dispozitiv de cazan conceput pentru a separa apa de abur dispozitiv de separare.

Se numește un dispozitiv pentru scăderea temperaturii aburului supraîncălzit desurcalzitor.

O structură metalică portantă care preia sarcina din masa cazanului, ținând cont de sarcini temporare și speciale și asigurând poziția relativă necesară a elementelor cazanului, se numește cadru.

Se numește un dispozitiv de cazan conceput pentru a arde combustibil organic, a răci parțial produsele de ardere și a elibera cenușa focar

Se numește cuptorul cazanului proiectat pentru arderea combustibilului organic solid bulgăre într-un pat focar stratificat.

Cuptorul de strat al cazanului, în care încărcarea combustibilului și îndepărtarea zgurii și cenușii sunt parțial mecanizate, se numește focar semimecanic.

Cuptorul de strat al cazanului, în care încărcarea combustibilului și îndepărtarea zgurii și cenușii se face manual, se numește calea mâinii.

Cuptorul de strat al cazanului, în care încărcarea combustibilului și îndepărtarea zgurii și cenușii sunt complet mecanizate, se numește focar mecanic.

Cuptorul cazanului în care combustibilul pulverizat, lichid sau gazos este ars într-o flacără se numește focar de cameră.

Cuptor camera al cazanului cu circulatie multipla a amestecului aer-combustibil, care se realizeaza formă specială se numesc pereții focarului, dispunerea arzătoarelor și metoda de alimentare cu combustibil și aer focar vortex.

Cuptorul cu cameră al unui cazan, în care cea mai mare parte a combustibilului este ars într-un flux rotativ de combustibil-aer, se numește focar ciclonic.

Cuptorul cazanului, în care o parte din combustibilul solid este ars în pat și fracțiuni fine și gaze combustibile într-un curent de aer deasupra patului, se numește focar cu strat de lanternă.

Partea cuptorului cazanului în care are loc aprinderea și arderea cea mai mare parte a combustibilului se numește camera de ardere.

Partea cuptorului cazanului în care combustibilul arde și produsele de ardere sunt parțial răcite se numește camera de racire.

Îngustarea locală secțiune transversală se numesc focarele cazanelor prin ciupirea focarului.

Partea din focar în care are loc încălzirea, uscarea combustibilului și uneori aprinderea și arderea acestuia se numește focar.

Se numește partea inferioară a cuptorului cu cameră a cazanului, concepută pentru a îndepărta zgura solidă pâlnie rece.

Partea inferioară a cuptorului cazanului, formată din suprafețe ori ecrane orizontale și ușor înclinate, se numește casa

Se numește canalul conceput pentru a direcționa produsele de ardere a combustibilului și pentru a găzdui suprafețele de încălzire ale cazanului fum.

Se numește partea inferioară a coșului cazanului, concepută pentru a colecta cenușa care cade din fluxul de produse de ardere a combustibilului coșul de cenușă.

Buncărul pentru colectarea zgurii solide, situat sub pâlnia rece a unui cazan staționar, se numește buncăr de zgură.

Un dispozitiv pentru colectarea și îndepărtarea zgurii topite, situat sub focarul unui cazan staționar, se numește baie de zgură.