Объем воды, содержащейся в барабане между высшим и »низшим уровнем, определяет «запас питания», т. е. время, позволяющее котлу работать без поступления в него воды.

Производительность котлоагрегата определяют по количеству теп­лоты или массовому количеству пара, получаемого из агрегата. Иногда размеры или производительность котлоагрегата характеризуются вели­чиной поверхностей нагрева. Бели теплота передается рабочемуТелу от Продуктов сгорания топлива излучением, поверхности нагрева называют радиационными — при передаче тепла излучением(18)и конвективны­Ми—припередаче теплоты соприкосновением(19,20).Радиационные поверхности при размещении в топочной камере называются экранами12, и они защищают стены от прямого воздействия излучающей среды.

Топочное устройство11служит для сжигания топлива. В топочном устройстве может быть осуществленоСлоевоесжигание топлива, когда твердое топливо подается для сжигания на колосниковую решет­ку того или иного типа, илиКамерноесжигание, когда топливо сжигается в факеле при подаче его через горелки или форсунки.

Для. подачи твердого топлива на цепную колосниковую решетку, механически перемещающуюся вдоль топочной камеры, служитПита­тель топлива10.К питателю топливо поступает из бункера 5. Для загрузки бункера используетсяКонвейер7, представляющий собой чаще всего ленточный транспортер.

На пути От склада до бункеров котельной из топлива извлекаются металлические предметы, куски древесины, а само топливо дробится.

Воздух, необходимый для горения топлива при слоевом сжигании, подаетсяВентилятором22под колосниковую решетку. В ряде слу­чаев предварительно подогревают его в воздухоподогревателе20.Иног­да часть воздуха подается непосредственно в топочную камеру в виде «острого» дутья.

Для удаления шлака и провалившихся через решетки частиц твер­дого топлива в нижней части слоевых топок выполняют специальные ем­кости—Бункера, затворы и течки26, располагаемые под и в конце колосниковой решетки.

В камерных топках для твердого пылевидного топлива в их нижней части для сбора шлака из стен, покрытых экранами, выполняют так на­зываемые«холодные»(шлаковые)Воронки,под которыми раз­мещаются бункера для шлака.

Пар, полученный в испарительных поверхностях нагрева, после осушки и освобождения от части солей направляется вПароперегре­ватель18.В нем происходят испарение вынесенной из барабана воды и нагрев пара до заданной температуры.

Пароперегреватель состоит из стальных труб, выполняемых в виде змеевиков и объединяемых коллекторами15, которые обычно размеща­ются вне газоходов.’ Иногда часть змеевиков помещают в топочной ка­мере. В первом случае перегреватель называется конвективным18, во втором — радиационным. Так как перегреватель стремятся расположить в области сравнительно высоких температур, необходимо обеспечивать его надежную работу при всех режимах работы правильным выбором скорости движения пара, распределением его по змеевикам, подбором и изготовлением труб из металла, обладающего надлежащими свойст­вами. Из соображений надежности работы трубы пароперегревателя часто делают из специальных легированных сталей. С целью исключе­ния возможности повышения температуры перегретого пара устанавли­вают специальные регуляторы17.

Вводимом экономайзере19нагревается питательная вода, а иногда вода тепловых сетей. Водяные экономайзеры котлоагрегатов среднего и высокого давления изготовляют из стальных труб, для низ­кого давления — из чугунных или стальных труб.

При частичном испарении воды в трубах экономайзер называют ки­Пящим.Чугунные водяные экономайзеры выполняют только некипя­щими. Вода подогревается лишь до температуры, на 20—40°С меньшей температуры насыщенного пара в барабане14котла.

В водяйой экономайзер вода подается питательным насосом9,за счет напора которого и осуществляется ее принудительное движение в трубах экономайзера.

Воздухоподогреватель20в небольших котлоагрегатах рас­полагают обычно после водяного экономайзера. В воздухоподогревателе подогревается воздух, идущий в топочную камеру, под решетку и в сис­тему для подсушки и размола топлива. В случае сжигания топлив с вы­соким содержанием влаги или твердого топлива в камерной топке по­догрев воздуха является обязательным. При сжигании твердого топли­ва в слое или жидких и газообразных топлив в камере в большинстве случаев для котельных агрегатов малой производительности можно ограничиться установкой только водяного экономайзера.

Воздух в воздухоподогреватель нагнетается дутьевым вентилято­ром22через входные короб а-воздуховоды и отводится к топочной ка­мере (или в систему приготовления топлива) коробами горячего воз­духа.

При сжигании в камере газообразного топлива весь воздух вводит­ся через горелку, в которой газ и воздух перемешиваются: при сжига­нии жидкого топлива также весь воздух вводится через горелку, но топ­ливо с помощью форсунок сначала превращается в мелкие капли, кото­рые затем перемешиваются с воздухом.

Если в камерной топке сжигается твердое топливо, то последнее предварительно измельчается в пылеприготовительных установках до размера частиц в несколько микрометров. В этом случае одна часть воз­духа вводится через горелку в смеси с топливом (первичный воздух) и другая—через специальные устройства в той же горелке или рядом с ней (вторичный воздух). Иногда часть вторичного воздуха отделяется и вводится через специальные устройства в нижней части или на задней стене топочной камеры.

При сжигании твердого топлива, кроме дымовых газов, образуются шлак и зола, которые необходимо удалить из котлоагрегата и с терри­тории котельной. Из бункеров шлак через течку попадает в устройства для удаления27,пройдя в некоторых случаях специальную дробилку.

Системы шлакоудалениямогут быть механическими, пнев­матическими и гидравлическими; при небольших количествах шлака до 0,06 кг/с (до 200 кг/ч) применяют удаление шлака при помощи ва­гонеток с простой механизацией.

Вместе со шлаком удаляется зола, уловленная из дымовых газов с помощьюЗолоулавливающих установок23,размещаемых передДымососами24.Золоулавливающие установки и бункера шлака отделяются от устройств для аолошлакоудаления специальными затворами26.•

Охлажденные и очищенные от золы дымовые газы удаляются черезДымовые трубы25,высота которых определяется таким образом, чтобы предупредить недопустимое загрязнение воздушного бассейна в районе котельной.

Дымовые трубы выполняются стальными, кирпичными или железо­бетонными (с защитной обмуровкой внутри).

При работе котлоагрегатов с давлением в топочной камере выше давления атмосферного воздуха или при небольшой производительности котельной, когда оказывается достаточной тяга, развиваемая дымовой трубой, дымососы не устанавливаются. В очень мелких котельных уста­новках иногда можно обойтись и без дутьевых вентиляторов.

Дымовые газы, пройдя газоходы котлоагрегата, направляются в зо­лоуловители23,затем в борова31,дымососы24и дымовую трубу25.

Дымовые газы с высокой температурой, полученные при сгорании топлива в топочной камере, имеют давление, отличающиееся от атмос­ферного.

Для изоляции дымовых газов от внешней среды применяютОбму­ровку13,которая выполняется из кирпича или огнеупорного материа­ла, из металлических щитов с ошеупорами. Обмуровка может опирать­ся непосредственно на фундамент, на металлические конструкции — кар­кас или крепиться на трубах экранов топочной камеры и газоходов.

Обмуровку в разных частях котлоагрегата выполняют различной, так как, например, в топочной камере обмуровка должна быть особо высокоогаеупорной, стойкой против химического воздействия шлаков, малотеплопроводной, дешевой, простой по конструкции, достаточно плотной. Обычно обмуровку изготовляют из недефицитных материалов.

Каркасслужит для крепления и поддержания всех элементов ко­тельного агрегата — барабанов, поверхностей нагрева, трубопроводов, обмуровки, лестниц и площадок и представляет собой металлические конструкции обычно рамного типа, соединенные с помощью сварки или болтами. Каркас закрепляют на фундаменте, а иногда выполняют сов­мещенным с каркасом здания, в котором устанавливается котельный агрегат.

Г ар ниТуройназываются устройства, позволяющие обслуживать топочную камеру, колосниковые решетки и газоходы «отельного агре­гата— лазы, гляделки и люки с крышками и дверками для осмотра и другие устройства для очистки деталей топки и поверхностей нагрева в газохода«, шиберы и заслонки для регулирования тяги и дутья и люч­ки для обдувки.

Арматура30котельного агрегата состоит из устройств, обеспе­чивающих безопасное его обслуживание,—предохранительных клапа­нов, манометров, ведоуказательных приборов, водопробных клапанов, регулирующих и запорных устройств для подачи, продувки и спуска воды, для отключения агрегата от трубопроводов топлива, воды и па­ра. Количество арматуры и ее обязательные типы регламентированы Правилами Госгортехнадзора СССР [Л. 1].

. КВспомогательным устройствам.котельной установки принято относить оборудование на ее территории для разгрузки, хране­ния и подачи топлива. Снабжение котельной топливом может осуществ­ляться различными путями — по железной дороге, автотранспортом и по трубопроводам. При сжигании твердого и жидкого топлива топливное хозяйство 'состоит из устройств и сооружений для разгрузки, приема, окладирования и подачи топлива в бункера котельной или трубопрово­ды котельной. *

При использовании жидкого топлива, подаваемого в железно­дорожных или автомобильных цистернах, на территории котельной вы­полняются устройства для разгрузки топлива — его слива и хранения. Жидкое топливо из хранилищ перекачивается насосами, подогре­вается для снижения (вязкости и фильтруется для освобождения01 Частиц, могущих нарушить работу форсунок, подготавливающих топ­ливо к сжиганию.

Газообразное топливо, подведенное к. котельной по газопроводу, поступает в газорегулировочный пункт—ГРП или газорегулировочное устройство — ГРУ, где его давление снижается до требуемой величины. Далее топливо поступает - в газопровод35котельной к агрегатам с ка­мерной тапкой (рис. В-2) и к горелкам36.

Рис. В-2. Схема размещения оборудования в котельной, работающей 4 топливе. Обозначения даны на рис. В-1, кроме них: 32.— топочная камера; 33 —пучок 34 — нижний барабан; 35 — газопровод; 36 — горелка; 37 — подземный газоход «боров»; 39 - ч щит с контрольно-измерительными приборами; 40 —здание котельной.

Устройства для снижения давления газа перед котельной, магист­рали для его отвода и разводка трубопроводов в «отельной должны быть выполнены. в соответствии с указаниями «Правил безопасности в газовом хозяйстве» Госгортехнадзора СССР [Л. 1].

Вода, предназначенная для подачи в паровые котлы или в тепло­вые сети и водогрейные. котлы, должна удовлетворять ряду техниче­ских, санитарных и экономических требований. В случае поступления воды в «отельную из городского (водопровода обработка сводится к ее умягчению и снижению щелочности в специальных фильтрах2и3 (см. рис. В-1); при использовании воды из открытых водоемов воду необходимо очистить от взвешенных веществ.

До поступления в устройства для химической очистки вода должна быть нагрета в теплообменниках1.Загрязненный конденсат, возвращаемый от технологических потребителей, также подвергается очистке.

Подготовленные тем или иным способом вода и конденсат направ­ляются в устройства для удаления из них растворенных газов — деа­эраторы4.После деаэраторов с помощью питательных насосов9вода

Направляется в «отельный агрегат или подпиточвыми насосами в теп­ловые сети.

|В небольших котельных Иногда для подачи «питательной водыВ Паровой котелИспользуются Поршневые паровые насосы или инжек­торы.В КотельныхС Крупными паровыми котлами, как правило, используютсяЦентробежные Насосы с электрическим приводом и с при­водом от паровойТурбины. Для подпитки водой тепловых сетей, когда в качестве источника теплоснабжения установлены стальные водогрей­ные котлы,/применяются Центробежные насосы обычно с электрическим приводом.Чугунные Водогрейные котлы разрешается при определен­ных условиях подпитывать водой прямо из водопровода.

Размещение оборудования Котельной установки на открытой пло­щадкеИли ВЗдании принято НазыватьКомпоновкой.Если все обо­рудованиеРасположено внутри Здания, как это показано на рис.В-2,, КомпоновкуНазывают закрытой; При размещении части оборудова­ния внеЗдания компоновка будет открытой.

Из общего,Описания «отельной установки и ее вспомогательных устройств следует,Что она Представляет собой промышленное предприя­тие с хозяйственным расчетом, для которого принято вести отдельный учет и определять себестоимость вырабатываемой тепловой энергии.

Все котельные установки с давлением выше 0,07 МПа (0,7 кгс/см2) и температурой выше 11б°С подлежат регистрации в государственной организации, контролирующей правильность конструкции котлоагрега - та, соответствие установленным правилам и законам оборудования и здания котельнойИ Соблюдение обслуживающим персоналом Правил устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов Госгортехнадзора СССР, обязательных для всех министерств и ве­домств [Л. 1]. Размеры, материалы, из которых выполняют здания котельных, величины проходов между стенами и оборудованием, а так­же расстояния до фермИ Перекрытий определяются Правилами и нор­мами ГосгортехнадзораИ Госстроя СССР [Л. 2], которые обязательны для всех министерствИ Ведомств.

Трубопроводы, сПомощью Которых транспортируют теплоноси­тель к потребителям,Возвращают Конденсат или воду с меньшей тем­пературой,Называют тепловыми сетями.Их устройство, конст­рукции, выбор, способы регулирования работы и другие вопросы изуча­ются в специальной дисциплине — «Тепловые сети».

Вопрос

Все поверхности нагрева котлоагрегата, заполненные рабочим те­лом и находящиеся под давлением, соединяются трубопроводами с арматурой.

К арматуре относятся устройства и приборы, служащие для управ­ления работой элементов и частей котельного агрегата, находящихся под давлением, для включения, регулирования и отключения трубопро­водов для воды, пара или предохраняющие от превышения давления. К арматуре также принято относить основные контрольные приборы — водоуказательные стекла для наблюдения за уровнем воды в барабане и манометры.

Основной арматурой, устанавливаемой на котельном агрегате, явля­ются задвижки, вентили и клапаны. По способу соединения с трубопро­водами арматуру разделяют на фланцевую, муфтовую и вварную. Арма­тура с фланцами соединяется с требуемыми участками трубопроводов установкой ее и закреплением в соответствующих фланцах шпильками. В местах соединения арматуры с фланцами устанавливаются проклад­ки или уплотнения.

Зад:вижка с фланцами показана на рис. 5-20,а. Задвижка имеет чугунный корпус с крышкой и диски, закрепленные на шпинделе. При вращении маховика диски (задвижки) перемещаются вверх при откры­вании и вниз при закрытии; с помощью клина диски прижимаются к корпусу, перекрывая проходное отверстие. Установка задвижки на трубопроводе, с фланцами которого она соединяется шпильками, пока­зана на рис. 5-20,6.

Для уменьшения возможности нарушения плотности и вытекания среды через сальник шпиндель задвижки выполняют только вращаю­щимся.

Рис. 5-20. Задвижка чугунная с фланцами и ее установка на трубодроводе.

/ — корпус с фланцами; 2 — крышка; 3 — диски; 4 — шпиндель; 5 — маховик; 6 ~ клин; 7 — трубо­провод; 8 — фланцы; 9 — шпильки с гайками.

Б)

Рис. 5-21. Задвижки стальные клинового типа с приводом.

О — ручным; б —.ручным с редуктором; в — от электродвигателя 10 с редуктором. Остальные обо­значения даны на рис. 5*20.

Чугунные задвижки применяются на давление примерно до 1 МПа <10 кгс/см2).

Стальные задвижки (рис. 5-21) применяются для более высоких давлений и Температур среды свыше 200°С и труб с диаметром больше 400 мм. Задвижки изготовляются с ручным приводом, ручным приводом и с редуктором и с комбинированным приводом — ручным с редуктором и от электродвигателя. Последний тип задвижек необходим при автома­тическом регулировании процессов.

Для главных паропро­водов в основном применя­ют задвижки без фланцев, соединяемые с трубопрово­дом при помощи сварки и имеющие зубчатую (кониче­скую или цилиндрическую) передачу от привода к шпин­делю. Привод может - быть ручным на месте установки задвижки или с помощью шарнира Гука дистанцион­ным, а также от электро­двигателя.

Общий вид бесфланце­вой задвижки с конической зубчатой передачей на ус­ловное давление до 10 МПа (100 кгс/см2) с проходами ®т 150 до 300 мм приведен на рис. 5-22.

Широко применяются вентили разных конст­рукций и назначения. В от - ^ личие от задвижек с двумя уплотняемыми плоскостями вентиль имеет одну уплот­няемую плоскость. Следует иметь в виду, что из^за по - Рис - 5-22. Задвижка стальная без фланцев, соеди - ворота потока жидкости по - няемая с тРУбопРоводом на “Ч"“-

Теря напора в вентилях

Больше, чем в задвижках. В зависимости от параметров протекающей среды и размеров вентили могут соединяться с трубопроводом на флан­цах, на резьбе или с помощью сварки. Вентили могут иметь плоский или игольчатый клапан. Для дросселирования используют вентили с игольчатым клапаном, а вентили с плоскими уплотняющими поверх­ностями применяют в качестве запорных.

На рис. 5-23 показан запорный вентиль, соединяемый с трубопро­водом. на сварке и имеющий привод через зубчатую передачу 1 от шар­нира Гука 2. К вентилям для возможности автоматического их открытия и закрытия иногда пристраивают различные исполнительные механиз­мы, как, например, мембрану 2 (рис. 5-24).

Для быстрого отключения участка трубопровода при прекращении движения среды или предупреждения обратного направления ее потока устанавливают о б р а т н ы е клапаны.

Простейшим по конструкции из них является устройство типа вен­тиля, в котором поток среды проходит в направлении под клайан 1, свободно перемещающийся на стержне 2 или имеющий стержень 2, перемещающийся в муфте 3 (рис. 5-25).

30°тах

Рис. 5-24. Вентиль с мембран­ным исполнительным механиз­мом (1) и мембраной (2) для автоматического регулирова­ния с помощью гидравлической системы.

Рис. 5-23. Стальной вентиль, ввариваемый в тру­бопровод. 1 — зубчатая коническая передача; 2 — шарнир Гука.

Клапана на вертикальном трубопроводе применяют конструкцию, изо* браженную на рис. 5-25,в. Для автоматического предупреждения изменения направления по­тока, идущего под клапан с малыми скоростями и при низких давле­ниях, в горизонтальных трубопроводах применяют клапаны (рис. 5-26), которые закрываются под действием собственной массы — захлопывают­ся. Для «мягкой» посадки клапана на уплотняющую поверхность корпу­са предусмотрено устройство — демпфер, состоящий из сосуда 1 с мас­лом и поршня с отверстиями, через которые масло медленно перетекает в сторону меньшего давления. Захлопывающийся клапан малого разме­ра может быть установлен и без демпфера на вертикальном трубопро­воде.

При наличии потока среды клапан находится в приподнятом (от­крытом) состоянии и удерживается в вертикальном положении с по­мощью стержня 2 и «перьев» 4 или муфты 3, могущих перемещаться только по вертикали. Это предопределяет горизонтальное положение корпуса обратного клапана. При необходимости установки обратного

Для предохранения от разрыва стенок или других элементов котло - агрегатов, сосудов и емкостей, работающих под давлением, применяют предохранительные клапаны. Конструкция клапанов выполне­на так, что при превышении величины заранее установленного давления в барабане, водяном экономайзере, перегревателе, трубопроводе, т. е. в объеме, с которым клапан соединен, клапан открывается и выпускает часть среды. После понижения давления до заданного клапан автома­тически закрывается с помощью груза или пружин, воздействующих на него.

Рис. 5-25. Обратные клапаны с фланцами (а) и на сварке (б) для установки в г©ри - зонтальных трубопроводах и для установки в вертикальных трубопроводах (в). І^-клашан; 2 —стержень; 3 —муфта или втулка; 4 — ребра (перья).

 

Рис. 5:26. Обратный захлопывающийся клапан с демпфером. 1 демпфер (катаракт); 2 — клапан; 3 — корпус; 4 — груз.

Предохранительный клапан простейшего типа показан на рис. 5-27. Клапан состоит из корпуса с двумя фланцами. Входной фланец при­соединяется к фланцу объекта, защищаемого от превышения давления. Выходной фланец служит для отвода среды непосредственно в атмо­сферу.

Отверстие над входным фланцем и патрубком перекрыто клапа­ном с закрепленным в нем штоком. На шток опирается рычаг, закреп­ленный одним концом на оси, вращающийся в отверстиях стойки, рас­положенной на корпусе или крышке. На другом конце рычага имеется груз.

Рис. 6^27. Рычажный предохранительный клапан с грузом. 1 — корпус; 2 — шток; 3 — клапан; 4 - г - рычаг; 5 — груз.

При повышении давления в объеме под клапаном сверх допустимо­го сила, действующая снизу на клапан, становится больше силы или давления, создаваемого грузом, и клапан открывается.

Регулирование работы предохранительного клапана осуществляет­ся перемещением груза по длине рычага, на котором груз закрепляют. В одном корпусе располагаются два предохранительных клапана, каж­дый со своим рычагом и грузом.

По правилам Госгортехнадзора такие клапаны применяют на ста­ционарных установках, причем для надежности на каждый котлоагрегат производительностью >0,028 кг/с (>100 кг/ч) устанавливаются два клапана.

Предохранительный клапан с пружиной показан на рис. 5-28. Кла­пан имеет корпус, в котором входное отверстие перекрыто клапаном. Клапан закреплен на штоке и для смягчения ударов при открытии и закрытии имеет амортизирующее устройство. На шток надеты два дис­ка, между которыми зажимается пружина, создающая необходимое давление на клапан. Положение верхнего диска и степень сжатия пру­жины с помощью муфты с резьбой, перемещающейся в жестко закре­пленной в крышке гайке, можно варьировать. Для проверки действия клапана служит скоба, поворачивая которую можно поднять клапан.

Кроме рассмотренных типов предохранительных. клапанов, на чу­гунных паровых котлах применяют самопритирающиеся предохранитель - 204

Ные клапаны конструкции инж. Ше - ренциса или защитное выкидное устройство, схему которого см. ниже на рис. 6-5.

Рис. 5-28. Предохранительный кла­пан с пружиной. 1 — корпус; 2 — клапан; 3 — направляю щие; 4 — щиток; 5 — амортизатор; 6 ~ ди­ски; 7 — пружины; 8 — муфта; 9 — скоба.

Минимальный допускаемый услов­ный проход в рычажных и пружинных предохранительных клапанах должен быть не менее 20 мм; при производи­тельности до 0,056 кг/с (200 кг/ч) и давлении 0,8 МПа (8 кгс/см2) допу­скается установка клапана с прохо­дом 15 мм.

Предохранительные клапаны раз­деляют на рабочие и контрольные: к первым для возможности регулиров­ки и периодической проверки действия разрешен доступ персонала, обслужи­вающего котлоагрегат; ко вторым пер­сонал допускается лишь для проверки состояния клапана.

Предохранительные клапаны уста­навливаются на барабанах котлоагре - гатов, на выходных коллекторах пере­гревателей и на входных и выходных коллекторах отключаемого водяно­го экономайзера (в последнем случае условный диаметр прохода клапана должен составлять не менее 32 мм).

От патрубков, на которых уста­навливаются предохранительные кла­паны, отбор воды, пара или другой среды не разрешается. Отводимая из выходного патрубка предохранитель­ного клапана среда должна быть на­правлена в атмосферу за пределы ■помещения по трубам, не имеющим запорных устройств.

Предохранительные клапаны не должны допускать превышения дав­ления в паровых котлах более чем на 10% ив водогрейных — на 8% расчетного значения. Количество и размеры предохранительных клапа­нов для паровых котлов определяются методикой Госгортехнадзора [Л. 1], разработанной для пара насыщенного или перегретого и для воды. <

Установленные на паровом или водогрейном котле предохранитель­ные клапаны должны быть отрегулированы так, чтобы их открытие на- ииналось при определенной величине давления (табл. 5-2).

Кроме задвижек, вентилей и предохранительных клапанов, в котель­ных установках широко применяются различные клапаны, при помощи которых можно регулировать количество пара и воды и понижать дав­ление пара.

Для регулирования расхода воды и пара применяют так называе­мые золотники, сдвоенные клапаны, имеющие друг с другом жесткую связь, или клапаны специального профиля, при­крепленные к штоку. Регулирующие клапаны выпускаются отечествен-

Таблица 5-2 Значение давлений начала открытия предохранительных клапанов   Давление начала открытия Номинальное избыточное давление пара, МПа (кгс/см2) Предохранительных клапанов   Контрольных Рабочих До 1,3/13 /?раб+0,2 /^раб+0,3 От 1,3/13 до 6,0/60 1,03 /?раб /?раб От 6,0 до 14,0 (от 60 до 140) 1,05 /?раб 1,08 5 Давление воды в водогрейных котлах 1,08 /?ряб 1,08 /?раб

 

Примечание, В отключаемом водяном экономайзере на входе 1,25 Роаб на выходе 1,10 рпа<, где рраб~избыточное рабочее давление, МПа (кгс/см2).

 

Рис. 5-29. Регулирующие давление клапаны с фланцами (а) и для сварки с трубопро­водом (б).

1 — з*л#тиик или профильный клапан; 2 — шток; 3 — рычаг; 4 — груз.

Ными заводами как с фланцами (рис. 5-29,а), так и без фланцев для сварки с трубопроводом (рис. 5-29,6). Клапаны (с золотником или про­фильные) связаны со штоком, который соединен с рычагом, где имеется груз, уравновешивающий расчетное давление на золотник. Изменение давления приводит к открытию или закрытию золотника и клапана. Для автоматического регулирования с рычага снимают груз *и соединяют рычаг с сервомотором или исполнительным механизмом. Для регулиро-

Рис, 5-30. Поршневой регулирующий клапан для низких давлений. 1 — поршень; 2 — цилиндр с отверстием; 3 — рычаг; 4 — груз.

Бания расхода и давления пара до 1,6 МПа (16 кгс/см2) часто применяют устройства (рис. 5-30), где вместо сложного клапана установлены поршень и цилиндр с отверстиями, через которые прохо­дит пар.

Установленную на любом котельном агрегате арматуру можно раз­делить на:

Обязательную по правилам Госгортехнадзора для обеспечения без­опасной работы персонала;

Предусмотренную для удобства обслуживания и повышения надеж­ности.

Для подачи питательной воды в паровые котлы на трубопроводе должны быть установлены запорный вентиль или задвижка, обратный клапан, предотвращающий истечение воды из экономайзера: в питатель­ный трубопровод, и регулирующая расход воды арматура. При произ­водительности парового котла более 0,56 кг/с (2 т/ч) регулятор пита­ния должен быть автоматизирован, а регулирующая арматура иметь дистанционное управление с рабочего места машиниста (кочегара). При давлении в котлоагрегате до 3,9 МПа (39 кгс/см2) запорный орган устанавливают между котлом и обратным клапаном.

Котлоагрегаты со слоевым сжиганием топлива производительно­стью 1,1 кг/с (4 т/ч) и более и агрегаты с барабанами, обогреваемыми горячими дымовыми газами при любом способе сжигания топлива, должны иметь два независимых питательных трубопровода до регуля­тора питания и один трубопровод за регулятором.

Между паровым котлом и присоединенным к нему паропроводом должен быть установлен запорный орган — вентиль или задвижка; при наличии пароперегревателя запорная арматура устанавливается за па­роперегревателем.

На водогрейных котлах устанавливается по одному запорному орга­ну на трубопроводах, подводящих и отводящих воду от котла.

Для удаления воздуха при растопке и для предупреждения повреж­дений и гидравлических ударов на паровых котлах, водяных экономай­зерах и на водогрейных котлах в их верхних частях — барабанах, кол­лекторах, трубопроводах должны быть установлены воздушники. Если из водяного экономайзера воздух можно удалить через водоотво­дящие трубы, то устройство на нем воздушников не обязательно.

Кроме трубопроводов для подачи воды в котлоагрегат, отвода из него пара или нагретой воды, устройств для удаления воздуха котло - агрегаты оборудуют трубопроводами для продувки, спуска воды из кот - лоагрегатов и для отбора проб воды и пара на химический анализ, а также для ввода присадок, предупреждающих отложения.

Водогрейные котлы также должны иметь трубопроводы для спуска воды, отбора проб и отвода воздуха.

Трубопроводы для спуска воды из котлоагрегатов, питательных линий, конденсата из паропровода присоединяют к самым нижним точ­кам и участкам с тем, чтобы обеспечить полное удаление воды. Также в самых нижних участках следует присоединять трубопроводы для периодической продувки. Трубопровод для непрерывной продувки при-

 

Рис. 5-31. Водоуказательный прибор с плоскими стеклами.

А) Є)

Рис. 6-32. Пробные краны с клапаном (а) и йробкой (б).

Соединяют к верхнему барабану в месте, где концентрация солей в воде имеет наибольшее значение. На трубопроводах для продувки устанав­ливают запорную и регулирующую расход арматуру. Арматура для спускных и продувочных трубопроводов при рабочем давлении до 1,5 МПа (15 кгс/см2) и температуре до 300°С может быть изготовлена из ковкого чугуна и иметь фланцы. Предохранительные, обратные и за-

Рис. 5-33. Сниженный указатель уровня ги­дростатического типа.

1 — водоуказательная колонка; 2 — расширитель - ный бачок; 3 — сосуд с постоянным уровнем во - , ды; / н // — соединяющие трубки.

Порные органы для давлений до 2 МПа (20 кгс/см2) и темпера­тур до 300°С можно применять чугунные, но с ограничениями по условному проходу.

Применение латунных и бронзовых изделий допускается для температур ниже 250°С; во всех остальных случаях необхо­димо применение стальной арма­туры.

Для постоянного наблюде­ния за положением уровня воды в барабане каждого парового котлоагрегата должно быть пре­дусмотрено не менее двух водо­указательных приборов прямого действия с плоскими, гладкими или рифлеными стеклами (рис. 5-31).

Плоские стекла устанавли­ваются в металлической оправе с патрубками, которые закрепле­ны в арматуре, соединяющей по­лость Прибора с паровым 1 и водяным 3 пространством бара­бана. Каждый водоуказательный прибор устанавливают на бара­бане отдельно, с прямыми соеди­нительными трубами определен­ного диаметра, без промежуточ­ных фланцев и запорной арма - туры.

Для паровых котлов производитель­ностью менее 0,2 кг/С 1(0,7 т/ч) й передвиж­ных котлов один водоуказательный прибор разрешается заменить двумя пробными кра­нами или вентилями, устанавливаемыми на отметках низшего и высшего допускаемых уровней воды в барабане. Конструкция пробных кранов должна допускать их про­чистку.

На рис. 5-32 показаны кран с клапаном и резьбой на штоке и обычный пробковый кран. Если расстояние по вертикали от пло­щадки обслуживания до водоуказательного прибора превышает 6 м, то устанавливают сниженные или дистанционные указатели уровня воды.

Схема сниженного указателя гидроста­тического типа показана на рис. 5-33. Ука­затель состоит из сосуда с постоянным уровнем воды, соединяемого с паровым и водяным пространством барабана. Трубки / и II соединяют сосуд с сниженным указа­телем, состоящим из расширительного бач­ка и водоуказательной колонки. Трубка / связана с паровым пространством и имеет постоянную высоту столба воды, а трубка и соединена с водяным пространством и имеет переменную высоту столба, соответствующую уровню воды в барабане. Водоуказательная колонка и расширительный бачок с соединяющей их трубкой заполне­ны несмешивающейся с водой более тяжелой жидкостью. Давление во­ды по трубкам / и II на тяжелую жидкость слева постоянно, справа переменно. Подбирая плотность жидкости и сечения сниженного при­бора и бачка, можно варьировать чувствительность к колебаниям уров­ня воды в барабане и наблюдать их в желаемом масштабе, т. е. в нату­ральную, уменьшенную или увеличенную высоту.

На любых водоуказательных приборах определяются отметки низ­шего и высшего уровня воды в барабане, а для повышения надежности осуществляют световую и звуковую сигнализацию крайних положений воды. Для котлоагрегатов с давлением выше 3,9 МПа (39 кгс/см2) для предупреждения заброса воды в паропровод при переполнении во­дой барабана устанавливают устройства, позволяющие машинисту (кочегару) за минимальное время со своего рабочего места осущест­вить сброс воды до низшего уровня. Для водогрейных котлов с бара­банами устанавливают пробный кран в самой высокой точке верхнего барабана, а при его отсутствии на участке выхода воды в магистраль­ный трубопровод до устройства, отключающего котел.

К арматуре котлоагрегата принято относить манометры, хотя они представляют собой приборы. Манометры устанавливают на барабане и за пароперегревателем до главного запорного органа; на трубопро­воде питательной воды перед регулирующим расход устройством или на общей питательной линии, если производительность каждого котла ниже 0,56 кг/с (2 т/ч).

Если водяной экономайзер котлоагрегата отключается по воде, то манометр устанавливают за водяным экономайзером до запорного орга - 210

На и предохранительного клапана. Между Манометром, барабаном и другой емкостью ^ли трубопроводом, в которых измеряется давление устанавливается соединительная трубка с диаметром не менее 10 мм в виде сифона или другое аналогичное устройство с гидравлическим затвором и трехходовым краном, а при давлении выше 3,9 МПа (39 кгс/см2) с вентилями.

Схемы трубок с сифоном показаны на рис. 5-34,а, трехходовые кра­ны - с фланцем для присоединения контрольного манометра — на рис. 5-34,б и в.

На манометре наносят красную черту, соответствующую высшему допускаемому давлению.

На водогрейных котлах манометры устанавливают на входе и на выходе до запорного органа, на всасывающих и нагнетательных ли­ниях насосов и на трубопроводах подпитки котлов или тепловых сетей

Вопрос

АРМАТУРА КОТЛОВ На всех элементах и трубопроводах котельного агрегата и его вспомогательных устройствах, заполненных рабочим телом и находящихся под давлением, устанавливается соответствующая арматура. Рис. 59. Водоуказатели а —с плоским стеклом, б —со слюдяными пластинками и пароводопробный кран (в); 1 —стекло, 2 — металлическая рама, 3 — паропробнын края, 4—указатель уровня воды, 5 — водопробный кран, 6 — спускной кран, 7 — корпус крана, 8 — канал, 9 — пробка крана , с ручкой, 10 — заглушка для прочистки канала; крана К арматуре относят устройства и приборы для управления работой элементов и частей котельной установки, находящихся под давлением, для включения, регулирования и отключения трубопроводов воды, пара пли предохраняющие от превышения давления, а также контрольные приборы котлоагрегата (водоуказательные стекла для наблюдения за уровнем воды в барабане). Основной арматурой, установленной на котлоагрегате, являются задвижки, вентили и клапаны. По способу соединения с трубопровода арматуру разделяют на фланцевую, муфтовую и вварную. В местах соединения арматуры с фланцами ставят прокладки или уплотнения. Для контроля уровня воды в паровом котле применяют водоуказательные приборы (рис. 59). Каждый паровой котел должен иметь не менее двух водоуказателей. У котлов паропроизводительностью менее 0,7 т/ч разрешается устанавливать один водоуказатель и два пароводопробных крана (рис. 59, б), один из которых помещают на низшем уровне воды в котле, т. е. на 100 мм выше огневой линии, другой — на высшем. Чаше всего используют водоуказатель с плоскими стеклами «Клингер», вставленными на прокладке в рамку (рис. 59, а). Плоские стекла имеют сложное устройство, но удобны и безопасны в работе. Они лопаются редко, оставаясь при этом в металлической рамке и не разлетаясь на куски, вследствие чего для этих стекол не нужны ограждения. На внутренней стороне стекла имеются продольные риски, благодаря которым вода в стекле кажется темной, а пар — светлым, т. е. создается отчетливая граница между темной полосой воды и светлой полосой пара над ней. Такие стекла устанавливают на паровых котлах с давлением до 2,4 МПа (24 кгс/см2) включительно. Для котлов с давлением 3,9 МПа (40 кгс/см2) применяют водоуказатели с гладкими стеклами (рис. 59,б), но на них со стороны воды накладывают слюдяные пластинки (5 шт.) толщиной по 0,3 мм для предохранения стекла от агрессивного воздействия воды и пара. На паровых котлах с высоко расположенными водоуказательными приборами (более 6 м от пола котельной), когда затруднительно или даже невозможно наблюдение за уровнем воды в водоуказательном стекле, применяют сниженные указатели уровня воды, которые делят на механические и гидравлические. Механический указатель (рис. 60, а) состоит из стального цилиндрического сосуда 1, соединенного двумя трубками 8 и 9 с водяным и паровым пространствами барабана котла. К нижнему концу сосуда присоединена вертикальная трубка 4, на нижнем конце которой закреплен указатель 6, состоящий из двух плоских стекол, расположенных одно против другого и заключенных в металлическую оправу. Водоуказатель размещается на высоте примерно 1,5 м от пола котельной. В сосуде помещается полый поплавок 2, частично заполненный водой для уравновешивания наружного давления. К поплавку подвешен металлический стержень 7, нижний конец которого находится в пространстве между стеклами указателя. По положению конца этого стержня и судят о высоте уровня воды в барабане котла. Для лучшей видимости уровня воды за указателем помещают лампу с рефлектором, освещающую стекло. Такие указатели уровня воды изготовляют также с дистанционной передачей при помощи электроизмерительного прибора, по показаниям которого судят о высоте уровня воды в котле. Гидравлические сниженные указатели уровня воды в котле (рис. 60,6), основанные на принципе измерения давления двух водяных столбов, получили наиболее широкое применение в котельных установках среднего давления. Каждый паровой котел должен быть снабжен двумя независимыми предохранительными клапанам и, которые устраивают так, чтобы давление пара в котле не могло превышать допускаемое рабочее. Предохранительные клапаны выпускают излишний пар при чрезмерном повышении давления, т.е. когда стрелка манометра переходит за красную черту. Рис. 60. Сниженные указатели уровня воды: а — поплавковый механический, б — гидравлический; 1 и 10 — стальной и конденсационный сосуды, 2 — поплавок, 3 — трос, 4, 8, 9 — соединительные трубки, 5 — вентиль, 6 — указатель, 7 — стержень, 11 — переливная трубка, 12 — грязевик, 13 — спускные трубки к сниженному указателю, 14 — указательное стекло, 15 — резервуар с тяжелой жидкостью Рис. 61.Предохранительные клапаны: а — рычажный грузовой, б — пружинный; 1 — кожух для контрольного предохранительного клапана, 2 - цепочка для продувки контрольного клапана, 3 — груз, 4 — замок, 5 - шток, 6 - корпус, 7 - седло, 8 — тарелка, 9 - рычаг, 10 — нажимной винт, 11 - пружина, 12 -ручка для открывания клапана Предохранительные клапаны на паровых котлах с давлением пара до 3,9 МПа (40 кгс/см2) могут быть рычажными или пружинными. В передвижных паровых котлах применяют пружинные, а в стационарных — преимущественно рычажные клапаны. На рис. 61, а показан рычажный предохранительный клапан. Выход пара из клапана закрывается тарелкой 8, которая грузом 3 прижимается к седлу 7, вставленному в корпус 6. Направляющие ребра тарелки не позволяют ей перекашиваться относительно седла. Снизу на клапан давит пар, стремясь вырваться из парового котла, сверху на клапан передается давление от груза 3, закрепленного на конце рычага 9. Масса груза и длина рычага подбираются таким образом, чтобы тарелка поднималась, как только давление в паровом котле превысит допускаемое. В пружинных предохранительных клапанах (рис. 61,6) давление на тарелку создает пружина 11. Один из предохранительных клапанов на котле называется рабочим, а второй— контрольным. Рычажный контрольный клапан заключают в футляр и закрывают на замок 4. Для проверки работы клапана к рычагу прикрепляют цепочку 2, которую пропускают через крышку футляра, для выхода пара в корпусе клапана имеется отверстие. Предохранительные клапаны настраивают на рабочее давление при гидравлическом испытании и проверяют при растопке котла. После того как давление пара в паровом котле поднимется до рабочего, окончательно закрепляют грузы на рычагах или нажимные винты 10 пружинных клапанов. Промышленностью выпускаются паровые котлы на давление 4,3 МПа (43 кгс/см2), на которых вместо предохранительных клапанов устанавливают импульсные предохранительные устройства. Импyльcнoe предохранительное устройство ИПУ (рис. 62, а) состоит из главного предохранительного клапана с соединительными импульсными трубками 3 и 9, импульсного клапана 8, электромагнитов 5 и 6 и фильтров 4. Cxeмa работы импульсного предохранительного устройства показана на рис. 62,6. При увеличении давления в барабане котла выше допустимого стрелка электроконтактного манометра ЭКМ, перемещаясь от одного контакта к другому, выключает ток в цепи верхнего электромагнита ЭО. Его сердечник втягивается в катушку, в результате чего открывается импyльcный клапан ИК, пропуская пар по соединительным импульсным трубкам в поршневую камеру главного предохранительного клапана. После заполнения камеры паром на верхнюю плоскость поршня, находящегося в камере, действует сила При снижении давления пара в котле до номинального стрелка электроконтактного манометра ЭКМ (см. рис. 62,6) переместится в обратном направлении и выключит ток в цепи верхнего электро-магнита ЭО и включит ток в цепь нижнего электромагнита ЭЗ. До включения нижнего электромагнита импульсный клапан закрывается под действием груза 7, прекращая доступ пара в поршневую камеру главного предохранительного клапана, а последующее включение электромагнита ЭЗ создает на уплотнительных поверхностях затвора удельное давление, необходимое для его плотного закрытия. После закрытия импульсного клапана 8 (см. рис. 62, а) давление в поршневой камере снизится до атмосферного за счет утечки пара через лабиринтовое уплотнение 1 и дренажную трубку бугеля 16 и главный предохранительный клапан под действием давления пара в котле закроется. При использовании электромагнитного устройства увеличивается сила прижатия тарелки импульсного клапана к седлу в несколько раз и тем самым предотвращается перетечка пара из котла в поршневую камеру. Например, у котла с давлением 25 МПа (255 кгс/см2) удельное давление на седло клапана без электромагнитного устройства равно примерно 6,7 МПа (67 кгс/см2), а с электромагнитным устройством — 44 МПа (440 кгс/см2). Парозапорные устройства (вентили и задвижки), предназначенные для отключения котла от потребителя воды или пара, показаны на рис. 63. В зависимости от параметров протекающей среды и размеров вентили могут соединяться с трубопроводами на фланцах, резьбе или с помощью сварки. Вентили имеют плоский или игольчатый клапан. Вентили с плоским клапаном используют в качестве запорных устройств, а с игольчатым клапаном — для дросселирования. На рис. 63,а,б,в показаны парозапорные вентили, устанавливаемые непосредственно на паропроводе котла. Внутренняя полость корпуса 1 парового вентиля (рис. 63, а) разделена на две части перегородкой 3, в которой имеется отверстие, закрываемое тарелкой 2. Тарелка перемещается вместе со шпинделем 4, на конце которого она закреплена. Вентиль ставят так, чтобы пар из котла шел под тарелку, стремясь поднять ее. Тарелка имеет ребра, предотвращающие ее перекашивание и неправильную посадку на седло. Задвижки клинового тина (ручная и с приводами) показаны на рис. 63, г, д, е. При вращении маховика 5 (при открывании вентиля) диски 11 поднимаются вверх, а при закрывании вентиля с помощью клина они прижимаются к корпусу, перекрывая проходное отверстие. Рис. 64. Гарнитура котла: а - дверца с уплотнением и обмурованным металлическим экраном к топочным камерам, б и в - лазы прямоугольной и круглой формы в обмуровке для осмотра поверхностей нагрева, г и д - гляделки для топочных камер и конвективных работающих газоходов (г - под разрежением, д - с наддувом), е и ж - взрывные клапаны для установки на боковых стенах и потолке котельного агрегата, з - шибер, и - поворотная заслонка, 1- дверца, 2 - рама, 3 - щеколда, 4 - экран, 5 - стекло, б и 12 - корпуса, 7 - патрубок, 8 - труба для подвода воздуха, 9 - люк, 10 - отводящий короб, 11 - створка клапана, 13 - рычаг, 14 - груз Чугунные задвижки применяют в котлах с давлением до 1 МПа (10 кгс/см2), а стальные для более высоких давлений и температуры среды до 200°С, а также для труб диаметром более 400 мм. Гарнитура котельного агрегата. В гарнитуру котельного агрегата входят дверца, лазы, гляделки, взрывные клапаны, шиберы или по.- воротные заслонки. Чугунную дверцу (рис. 64, а) обычно устанавливают при ручной загрузке топлива в топку котла. Лазы (рис. 64,6, е), закрываемые дверцами, делают в обмуровке с целью осмотра, ремонта и очистки газоходов от золы. Для наблюдения за процессом горения топлива и конвективных .газоходов в обмуровке котлоагрегата выполняют гляделки (рис. 64, г, д). Взрывные клапаны (рис. 64, е, ж) предохраняют обмуровку от разрушения при случайных хлопках в газоходах котла. С помощью чугунных дымовых шиберов (рис. 64, з) или поворотных заслонок (рис. 64, гг) регулируют тягу и перекрывают боров.<a href='http://geyz.ru/news/2014-08-29-699'>© Geyz.ru</a>

Вопрос

Для размещения и закрепления элементов котельного агрегата, вос­приятия массы элементов, а также усилий, передаваемых трубопрово­дами и возникающих от ветра, атмосферных осадков и иногда земле­трясений, служат каркасы.

Каркасы можно разделить на опорные, или несущие, обвя­зочные и совмещенные с конструкцией здания. Наибольшее распространение в современных котлоагрегатах имеют несущие и обвя­зочные каркасы. Котельные агрегаты малой производительности обычно опираются на специальные стойки или рамы, а обмуровка, гарнитура и другие детали крепятся к обвязочному каркасу. Масса металлической части котлоагрегата и обмуровки передается непосредственно на фун­дамент.

При выполнении каркаса несущим его обычно разделяют на не­сколько частей, относящихся к топочному устройству и конвективным поверхностям. Каждая из частей представляет собой металлическую конструкцию, опирающуюся на фундамент и связанную с рядом стоя­щими конструкциями других частей жестким соединением.

На топочную часть каркаса передается масса барабана, экранов, обмуровки, горелок, гарнитуры и других устройств топки; на вторую — масса конвективных поверхностей нагрева — водяного экономайзера, воздухоподогревателя, а иногда и пароперегревателя. Пароперегрева­тель обычно подвешивают на конструкциях, соединяющих первую и вто­рую части каркаса. В ряде случаев для удобства компоновки оказы­вается необходимым из конвективной шахты вынести воздухоподогре­ватель, особенно если он регенеративный.

Наиболее проста конструкция каркаса, на которую опирается ба­рабан цилиндрического котла (рис. 5-63). Опоры отливаются из чугуна, если они расположены в газоходе, или выполняются сварными из ста­ли. Барабан котла устанавливается на верхнюю плоскость опоры, вы­полненную по наружному радиусу барабана. Неподвижная опора за­крепляется на фундаменте (рис. 5-63,а) жестко, а подвижная устанав­ливается на ролики (рис. 5-63,6). При нагревании и охлаждении барабана наличие роликов между нижней плоскостью опоры и плитой на фундаменте или каркасе позволяет барабану перемещаться — ком­пенсировать расширение (или укорочение) барабана вдоль его оси. При расположении опор барабана необходимо следить за размещением швов

На образующих барабана и не допускать их попадания на опору. Ко­личество опор под барабаном рассчитывается и зависит от массы и длины последнего. Под жаротрубными котлами опоры, например, уста­навливают через каждые 2—3 м.

Более сложна конструкция каркаса водотрубных котельных агре­гатов, например, типа ДКВР. Для опирання барабанов с кипятильны­ми трубами и экранов имеется специальная рама (рис. 5-64). Рама сварена из швеллеров и двутавров, имеет опоры для нижнего барабана

Рис. 5-63. Опоры цилиндрических котлов. а — неподвижная; б — подвижная.

 

 

Рис. 5-64. Опорная рама котлоагрегатов типа ДКВР.

 

43 ^ О С: сЗ о ^ ^ съ

 

 

Опоры задние нижнего барабана

 

Опора передняя нижнего барабана.

И коллекторов экранов. Тепловое расширение котлоагрегате типа ДКВР направлено по вертикали вверх и по горизонтали от фронта вдоль оси барабанов. На раму опираются только металлическая часть котла и золовые бункера. Масса слоевой решетки и обмуровки передается на другие рамы и на фундамент. Часто для котлоагрегатов с большим топочным устройством применяют один или несколько постаментов (рис. 5-65). На постамент опирают котлоагрегат или часть его. Число постаментов определяется количеством поставляемых заводом блоков.

Узел! Рис. 5-65. Постамент под металлическую часть котла типа ДКВР. / — плита; 2 — косыики; 3 — анкерные болты.

При монтаже постаменты соединяют с остальными частями каркаса. Для передачи сосредоточенных нагрузок на фундамент концы колонн оборудуются специальными опорами-башмаками (см. рис. 5-65—узел/). Опора-башмак состоит из стальной плиты 1, косынок 2, приваренных к концу колонны, и анкерных болтов 3, закрепляемых в фундаменте.

Такая конструкция опор позволяет установить каркас котельного агрегата с достаточной точностью на бетонном или другом фундаменте. В пространстве между металлической частью котла и обвязочным кар­касом закладывается обмуровка.

Для удобства эксплуатации, выполнения монтажных и обмуровоч - ных работ к каркасу котельного агрегата приваривают площадки и лестницы, изготовляемые из листовой рифленой или из полосовой стали с ячейкой около 30x30 мм. Иногда площадки изготовляются про­сечными из листовой стали, что предупреждает скопление на них пыли и прочих загрязнений. Лестницы выполняют из полосовой рифленой стали с площадками через каждые 3—4 м и высотой над ними не менее 2 м.

Поскольку с площадок ведутся работы по обслуживанию агрегата и его ремонту, площадки состоят из металлических рам, опирающихся на каркас через укосины. Ширина свободного прохода площадок долж­на быть от 600 до 800 мм с перилами высотой не менее 1000 мм и сплошной обшивкой перил по низу стальным листом высотой 100 мм.

Лестницы должны иметь ширину не менее 600 мм, угол наклона не бе­лее 50° при высоте более 1500 мм и 75° при меньшей высоте. Верти­кальными лестницы могут быть, если используются только во время ремонта.

Рис. 5-67. Каркас котельного агрегата, совмещенный с кар­касом здания. / — подвески.

С увеличением производительности котельных агрегатов увеличи­ваются размеры топочных устройств, поверхностей нагрева и остальных частей, что заставляет каркас котлоагрегата выполнять несущим и рас­ширение всех элементов топочной камеры— экранных труб, части кол­лекторов и т. д. — обеспечивается вниз.

Рис. 5-66. Пространственная схема несущего каркаса ко­тельного агрегата большей про­изводительности с камернвй топкой (каркас конвективной шахты не показан).

Пример выполнения несущего каркаса для экранированной топоч­ной камеры и верхнего расположения барабана котлоагрегата произво­дительностью 27,8 кг/с (100 т/ч) приведен на рис. 5-66 (каркас для конвективных поверхностей нагрева — конвективной шахты не показан).

Экранные и отводящие трубы, верхние коллекторы и барабан за­крепляются вверху с тем, чтобы все поверхности нагрева были подве­шены к балкам верхней части каркаса. Каркас состоит из несущих ко­лонн К, опорных балок БО, вспомогательных балок БВ, связей и соеди­нительных ригелей Р. Иногда несущий каркас усиливают дополнитель­ными балками, фермами и контрфорсами, т. е. несущий каркас пред­ставляет собой сложную металлическую конструкцию, состоящую из рам с жесткими узлами. Нагрузки, передаваемые на каркас, исчисляют­ся десятками, сотнями и тысячами тонн.

Если здание, в котором расположен котельный агрегат, имеет ме­таллические колонны, иногда их каркасы совмещают, т. е. применяют, объединение каркаса здания с каркасом котельного агрегата; котель­ный агрегат в этом случае подвешивают к балкам перекрытий (рис. 5-67). Такой способ часто применяют для котлоагрегатов, рабо­тающих с наддувом. Для предотвращения нагрева балок и особенно 234

Колонн каркаса все несущие элементы располагаются вне обмуровки, а иногда охлаждаются воздухом.

Для ускорения монтажа и ввода котельных агрегатов в эксплуа­тацию принято собирать их и отдельные элементы (экраны, перегрева­тели, экономайзеры) на заводах-изготовителях в возможно крупные транспортабельные блоки с тем, чтобы на месте установки агрегата выполнять меньший объем сборочных и монтажных работ. Если габа­риты и масса котлоагрегата допускают его перевозку в собранном виде с завода-изготовителя, то всю сборку в такой блок осуществляют в за-

 

Рис. 5-68. Транспорти­ровка котла ДКВР крупным блоком по же­лезной дороге.

Водских цехах. При невозможности транспортировки агрегата в соб­ранном виде его разделяют на блоки и их транспортируют к месту уста­новки. Котлы небольшой производительности обычно собирают на заводе-изготовителе, проводят испытания на рабочих параметрах и на­грузках и в готовом виде отправляют потребителю для установки.

На рис. 5-68 показан котел ДКВР, собранный на заводе-изготови­теле и размещенный в комплекте с остальными деталями на железно­дорожной платформе.

Крупные паровые и водогрейные котельные агрегаты при проекти­ровании заранее делят на блоки и изготовляют блоки так, чтобы при монтаже на специальных сборочных площадках можно было укрупнить эти блоки с приваркой к ним площадок и лестниц, с выполнением на - трубной или накаркасной обмуровки или соединением нескольких за­водских блоков в один блок, называемый монтажным.

Масса монтажного блока может достигать нескольких десятков тонн. Пример разделения на монтажные блоки агрегата производитель­ностью 55,6 кг/с (200 т/ч), предназначенного для работы на твердом топливе, показан на рис. 5-69. Номерами блоков 1—15, которые вклю­чают в себя поверхности нагрева, каркас с лестницами и площадками

Рис. 5-69. Разделение котлоагрегата производительностью 55,6 кг/с (200 т/ч) на монтажные блоки.

(иногда с обмуровкой), соответствует и порядок монтажа блоков. Воз­духоподогреватель, газо - и воздухопроводы, барабан и трубопроводы в пределах агрегата также монтируются крупными блоками.

 

Вопрос

Ограждения, отделяющие топочную камеру и газоходы котельного агрегата от окружающей среды, называют обмуровкой.

Основными требованиями к конструкции обмуровки являются проч­ность, стойкость при воздействии высоких температур и шлаков, низкая теплопроводность, высокая плотность (или герметичность), невысокая стоимость и удобство изготовления, монтажа и эксплуатации.

Таблица 5-3

Основные характеристики применяемых обмуровок Показатель Тип обмуровки Тяжелая Облегченная Легкая Толщина обмуровки, мм 500—900 200—500 100—200 Масса 1 м2, кг 600—1500 200—600 100—200 Масса 1 м3, кг 1600—1800 1000—1200 700—1000

Обмуровки по типам принято разделять на тяжелые, облег­ченные и легкие; по способам крепления на опирающиеся на фун­дамент котлоагрегата — свободно стоящие; опирающиеся на кон­струкции каркаса — накаркасные и висящие на трубах поверхнос­тей нагрева — на трубные. Часть обмуровки, соприкасающаяся с про­дуктами сгорания топлив и расплавленными шлаками* выполняется из огнеупорных материалов — шамотного кирпича, шамотобетона и дру­гих огнеупорных масс, например хромитовой, корундовой. Для удешев­ления огнеупорных ограждений их выполняют минимально необходимой толщины. Для получения же необходимой прочности, плотности и сни­жения теплопроводности обмуровки за слоем огнеупорных материалов ограждение выполняют из красного или диатомового кирпича значи­тельной толщины и плит, изготовленных из теплоизоляционных мате­риалов. Наружную поверхность такой обмуровки покрывают уплотни­тельной штукатуркой и обмазкой или металлической обшивкой. В спе­циальных котлоагрегатах, работающих с наддувом, обмуровку заменя­ют тепловой изоляцией или под металлическую обшивку подают сжа­тый воздух. Основные характеристики применяемых обмуровок даны в табл. 5-3.

Простейший тип кирпичной тяжелой обмуровки, опирающейся на фундамент котлоагрегата малой производительности, показан на
рис. 5-35,а. Кладка выполняется из кирпичей стандартных размеров, которые приняты для огнеупорных кирпичей: длина 250 мм, ширина 123 или 113 мм и толщина — 65 или 55 мм; для простого (красного) кирпича размеры соответственно равны 250, 120 и 65 мм. Толщина ШвОв, запол­няемых при кладке из огнеупорного кирпича (футеровке) растворами из огнеупорных масс и глины, не должна быть больше 3 мм; при клад­ке из красного кирпича (облицовке) на растворе из простой глины — не больше 7 мм. Но такая обмуровка при большой высоте стен из-за значительных перемещений огнеупорной клади относительно наружной не' будет надежной, так как связывающие оба слоя кирпичи могут лоп­нуть и обмуровка разрушится.

 

Г//ЛУ/У .аавдовзд- З*к5**гаг «ей**и& «***5(5** /////// - <////>«> <2*50* Лг ЖУ/М1

 

Засыпка изоляцией.

 

Ркс. 5-35. Тяжелая кирпичная обмуровка с воздушным зазором (с) и с засыпкой изо­ляционным материалом (б). Б-Б Неясный кирпич Рис. 5-36. Температурные швы в обмуровке. Я — углозые; 6 — для нерегородок.

 

 

Рис. 5-37, Своды (а) и арки (б) в топочной камере с тяжелой обмуровкой.