|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
ПО ПРЕДМЕТУ: «ТЕПЛОМАСООБМЕН»Стр 1 из 6Следующая ⇒
КУРСОВОЙ ПРО Е КТ ПО ПРЕДМЕТУ: «ТЕПЛОМАСООБМЕН» НА ТЕМУ: «П роверочный тепловой расчет котлоагрегата типа КЕ-4–14 на твердом топливе, марки Ж (жирный уголь), Воркутинского месторождения, Коми АССР, Печорского бассейна, класса – Р (рядовой уголь), отсев » Задание
Сделать проверочный тепловой расчет котлоагрегата типа КЕ-4–14 на твердом топливе, марки Ж (жирный уголь), Воркутинского месторождения, Коми АССР, Печорского бассейна, класса – Р (рядовой уголь), отсев.
Таблица – Исходные данные для расчетов
Рабочая масса топлива: WP=5, 5 AP=23, 6
CP=59, 6 HP=3, 8 NP=1, 3 OP = 5, 4
По табл. PH-5–02: Для каменного угля:
Вступление Целью курсового проекта является проверочный тепловой расчет котлоагрегата типа КЕ-4–14 на твердом топливе, месторождения №28: Воркутинского месторождения, Коми АССР, Печорского бассейна. Котельными установками называется комплекс оборудования; предназначенного для превращения химической энергии топлива в тепловую с целью получения горячей воды или пара заданных параметров. Котельная установка состоит из котельного агрегата, вспомогательных механизмов и устройств. Котельный агрегат включает топочное устройство, трубную систему с барабанами, пароперегреватель, водяной экономайзер, воздухоподогреватель, а также каркас с лестницами и помостами для обслуживания, обмуровку, газоходы и арматуру. Все котлоагрегаты серии КЕ оснащены цепными воротами с пневмамеханическими закидывателями. Цепные ворота поставляются в виде блока, наперед собранного и обкатанного на заводе-изготовителе. Это превысило эксплуатационную надежность ворот и сократило термины ее монтажа. Ширина топочной камеры всех котлоагрегатов серии КЕ-4–14 одинаковая и составляет 1830 мм. Глубина топочной камеры котлоагрегатов серии меняется от 1980 до 7200 мм. Продукты сгорания с топочной камеры через окно, расположенное с левой стороны, следуют в конвективную поверхность нагрева. Она образована трубами, которые соединяют верхний и нижний барабаны. У казанов от 4 до 10 т/ч конвективная поверхность нагрева разделена продольной перегородкой на две части. Котельные агрегаты Котельные установки Котельными установками называется комплекс оборудования; предназначенного для превращения химической энергии топлива в тепловую с целью получения горячей воды или пара заданных параметров. В зависимости от назначения различают следующие котельные установки: отопительные – для обеспечения теплом систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения; отопительно-производственные – для обеспечения теплом систем отопления, вентиляции, горячего водоснабжения и технологического водоснабжения и производственные – для технологического теплоснабжения. Котельная установка состоит из котельного агрегата, вспомогательных механизмов и устройств. Котельный агрегат включает топочное устройство, трубную систему с барабанами, пароперегреватель, водяной экономайзер, воздухоподогреватель, а также каркас с лестницами и помостами для обслуживания, обмуровку, газоходы и арматуру. К вспомогательным механизмам и устройствам относят дымососы и дутьевые вентиляторы, питательные, водоподготовительные и пылеприготовительные установки, системы топливоподачи, золоулавливания (при сжигании твердого топлива), мазутное хозяйство (при сжигании жидкого топлива), газорегуляторную станцию (при сжигании газообразного топлива), контрольно-измерительные приборы и автоматы. В процессе получения горячей воды или пара для отопления, производственно-технических и технологических целей служат вода, топливо и воздух (рабочим телом является вода). В промышленности, сельском и коммунальном хозяйстве применяют различные виды котлов. Паровой котел представляет собой устройство с топкой, обогреваемое продуктами сжигаемого в ней топлива и предназначенное для получения пара давлением выше атмосферного, используемого вне устройства, а водогрейный котел – такое же устройство, но предназначенное для нагревания воды, находящейся под давлением выше атмосферного и используемой в качестве теплоносителя вне устройства. Котел – утилизатор – это паровой или водогрейный котел, в котором в качестве источника тепла используются горячие газы технологического процесса, котел-бойлер – паровой котел, в паровом: пространстве которого размещено устройство для нагревания воды, используемой вне котла, а в естественную циркуляцию включен отдельно стоящий бойлер. Стационарным называют котел, установленный на неподвижном фундаменте, передвижным – котел, имеющий ходовую часть или установленный на передвижном фундаменте. Пароперегреватель представляет собой устройство, предназначенное для перегрева пара выше температуры насыщения, соответствующей давлению в котле, в результате передачи ему тепла дымовыми газами, а экономайзер – устройство, обогреваемое продуктами сгорания топлива и служащее для подогрева или частичного испарения воды, поступающей в котел. Воздухоподогреватель предназначен для подогрева поступающего в топочное устройство воздуха теплом уходящих газов. Питательная установка состоит из питательных насосов для подачи воды в котел под давлением, а также соответствующих трубопроводов и арматуры, тягодутьевое устройство – из дутьевых вентиляторов, системы газовоздуховодов, дымососа и дымовой трубы, обеспечивающих подачу необходимого количества воздуха в топочное устройство, движение продуктов сгорания по газоходам, и удаление их за пределы котлоагрегата. Устройство теплового контроля и автоматического управления включает контрольно-измерительные приборы и автоматы, обеспечивающие бесперебойную и согласованную работу котельной установки для выработки необходимого количества пара определенной температуры и давления. В устройство для подготовки питательной воды входят аппараты и приспособления, обеспечивающие очистку воды от механических примесей и растворенных в ней накипеобразующих солей, а также удаление из нее газов. Котельные установки, работающие на пылевидном топливе, оборудуют дробилками, сушилками, мельницами, питателями, вентиляторами, а также системой транспортеров и пылегазопроводов. Устройство для удаления золы и шлака состоит из гидравлических систем и механических приспособлений: вагонеток или транспортеров или тех и других. Топливный склад служит для хранения топлива. В зависимости от вида используемого топлива склад оборудуют: при твердом топливе – механизмами для разгрузки и подачи топлива в котельную или топливоподготовительное устройство; при жидком – приемными и одготовительными устройствами для слива топлива, а также хранилищами; при газообразном – газорегуляторным пунктом (ГРП) или газорегуляторной установкой (ГРУ).
Питание котла водой Для подачи воды в котел (обычно вода подается в экономайзер) используется питательная установка, называемая часто питательным насосом. Эта установка должна обладать повышенной надежностью в эксплуатации. Даже кратковременное прекращение подачи воды в котел может привести к перегреву и пережогу труб или серьезным авариям, т.к. там, где должна циркулировать вода и отводить теплоту от дымовых газов, воды может не оказаться. В качестве основного устройства питания водой теплогенерирующих установок малой и средней мощности используют центробежные насосы с электроприводом. В производственных и производственно-отопительных котельных, где вырабатывается пар, могут применяться поршневые насосы с паровым приводом, а в небольших отопительных котельных иногда для питания котла водой используют инжекторные насосы. Центробежные насосы с электроприводом в теплогенерирующих установках получили широкое преимущественное применение из-за высокой экономичности и надежности, удобства регулировки производительности и простоты обслуживания. Вместе с тем, в качестве недостатков таких питательных устройств выступают: необходимость держать насос под заливом при запуске; резкое снижение производительности насоса при механическом износе рабочего колеса; низкий КПД насосной установки при ее малой производительности по отношению к номинальной. Поршневые насосы с паровым приводом нашли применение в качестве питательных установок только в теплогенерирующих установках с паровыми котлами, т. к. для их привода требуется пар. Очень часто паровые поршневые питательные насосы используются в качестве резервных. Паровые питательные насосы имеют ряд достоинств: независимость привода от наличия в теплогенерирующей установке электрической энергии; использование пара после насоса в цикле теплогенерирующей установки. Вместе с тем, есть ряд существенных недостатков: низкая экономичность; большой расход пара на перекачку воды; неравномерность подачи воды во времени и др. Питание водой небольших отопительных котлов может осуществляться с помощью инжекторного (пароструйного) насоса, схематическое изображение которого показано на рис. 1.6.1.
Рисунок 1.6.1 – Принципиальная схема инжекторного насоса
Пар, проходящий через сопло (инжектор), вызывает в минимальном сечении, где скорость потока пара максимальна, разрежение, что приводит к подсосу воды в поток пара. В результате этого на выходе из инжектора давление воды оказывается выше, чем оно было до инжектора. Сам пар конденсируется, переходит в воду и отдает ей свою тепловую энергию, т.е. в инжекторном насосе параллельно с повышением давления воды идет и ее подогрев за счет теплоты пара. Для надежной работы инжекторов температура питательной воды на входе в насос должна быть не выше 40°С и высота подачи не более 2 м. Расход пара в инжекторном насосе обычно составляет 1…9% от количества перекачиваемой воды. Основные достоинства инжекторных насосов: простота устройства и обслуживания; компактность; отсутствие движущихся частей. Недостатками являются: значительный расход пара на перекачку воды; отсутствие возможности регулировать производительность насоса при создаваемом им постоянном напоре воды. Подача воздуха в топку для горения топлива (дутье) и удаление топочных дымовых газов (тяга) могут быть естественными – с помощью дымовой трубы и искусственными – с применением дутьевого вентилятора и дымососа. Дымовые газы, пройдя газоходы теплогенератора, направляются в боров, дымосос и дымовую трубу. Дымовые трубы предназначены для удаления топочных дымовых газов и рассеивания вредных соединений (содержащихся в продуктах сгорания) в атмосферном воздухе, с целью снижения их концентрации в атмосфере на уровне дыхания до необходимых параметров. Продукты сгорания содержат токсичные вещества, оказывающие вредное воздействие на биосферу (оксиды углерода, серы и азота и др.). Содержание вредных веществ в воздухе определяется их концентрацией – количеством вещества (мг), находящегося в 1 м3 воздуха (мг/м3). Максимальная концентрация вредных веществ, не оказывающих вредного влияния на здоровье человека, называется предельно допустимой концентрацией (ПДК). Высота дымовой трубы проектируется таким образом, чтобы предупредить недопустимое загрязнение воздушного бассейна в районе котельной. Дымовая труба, сама по себе и всегда, создает естественную тягу, а движение топочных газов при этом происходит за счет гравитационных сил, обусловленных разностью плотностей холодного наружного атмосферного воздуха и горячих газообразных продуктов сгорания, заполняющих газоходы, дымовую трубу, считая от уровня горелки до устья трубы. Чем ниже температура наружного воздуха и выше его атмосферное давление, выше температура продуктов сгорания топлива, выше дымовая труба – тем естественная тяга больше. В ясную морозную погоду тяга лучше, а в туманную, ветреную, влажную – хуже. При работе котельных агрегатов 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 котельных малой производительности иногда для обеспечения тяги и дутья достаточно использования только дымовой трубы и ее самотяги, и тогда можно обойтись и без дутьевых вентиляторов. Естественная тяга (измеряется в Па, мм вод. ст., кгс/м2) в этом случае регулируется шибером, установленным в газоходе за котлом, а управление выведено на фронт котла, где должен быть фиксатор и указатель открывания заслонки. В верхней части шибера должно быть отверстие диаметром не менее 50 мм для вентиляции топки неработающего котла (при закрытом шибере). Для устранения избыточного статического давления наиболее целесообразно устанавливать диффузоры в верхней части трубы. Они позволяют уменьшить сопротивление газового тракта в случае его заноса золой или при подключении дополнительных котлов, а также снизить расход энергии на транспортировку дымовых газов по тракту. Высота дымовых труб зависит от высоты застройки, предельно допустимых концентраций вредных веществ (ПДК) и может быть от 30 до 180 м. При сжигании природного газа возможна установка любых труб, а для мазута и твердого топлива – только кирпичные или железобетонные трубы. Однако применение высоких труб не всегда оправдано и поэтому чаще используют невысокие трубы с установкой дутьевого вентилятора и дымососа. Установка дутьевого вентилятора и дымососа обеспечивает более надежную и эффективную работу котельных установок Рисунок 1.6.3а – Схемы работы центробежного вентилятора: а – правильное положение направляющего аппарата; б – неправильное положение; 1 – кожух; 2 – ротор; 3 – направляющий аппарат; 4 – выходной патрубок вентилятора; 5 – присоединенный к вентилятору расширяющийся патрубок газовоздухопровода (диффузор) По его окружности расположены вперед или назад загнутые лопатки, которые ударяясь о находящийся перед ними воздух (или дымовые газы), выбрасывают его наружу. Выйдя из рабочего колеса, воздух (или газы) попадают в расширяющуюся полость между рабочим колесом и кожухом вентилятора, которая заканчивается выходным патрубком. Чем с большей силой ударяются лопатки о воздух или газы, тем больше создаваемый вентилятором напор, т.е. разность давления (или разрежения) в выходном и входном патрубках. Напор вентилятора измеряется в миллиметрах водяного столба (мм. вод. ст.). С увеличением скорости вращения рабочего колеса напор увеличивается почти пропорционально квадрату числа его оборотов. Создаваемый вентилятором напор затрачивается на преодоление сопротивления при движении воздуха или дымовых газов. Важно знать, что потеря напора на трение дымовых газов или воздуха пропорциональная квадрату их скорости (несколько уменьшаясь с повышением их температуры). Так при снижении нагрузки котла от максимальной до 70% потеря напора на трение уменьшается примерно в 2 раза; при снижении нагрузки вдвое потеря напора сокращается в 4 раза и т.д. Дутьевой вентилятор имеет металлический корпус в виде улитки, в котором установлен ротор с лопатками, а на оси – электродвигатель (рис. 1.6.3б). При вращении рабочего колеса в центре создается разрежение, куда через круглое отверстие поступает новая порция воздуха, и за счет центробежных сил он отбрасывается к стенкам корпуса и переходит в нагнетательное прямоугольное отверстие. Производительность дутьевого вентилятора должна обеспечивать с 10%-ным запасом подачу действительного объема воздуха, необходимого для горения с учетом его температуры, а напор вентилятора должен преодолеть сопротивление воздушного тракта (воздуховода, заслонки, горелки, направляющего аппарата). В качестве дутьевых вентиляторов обычно используют центробежные вентиляторы среднего давления. Забор воздуха для дутья осуществляется из верхней зоны котельного зала и частично снаружи с помощью специального клапана. Рисунок 1.6.3б – Дутьевой вентилятор: 1 – всасывающий короб; 2 – ротор с рабочими лопатками; 3 – корпус; 4 – диффузор выходная часть корпуса); 5 – неподвижная осевая труба; 6 – двухступенчатый направляющий аппарат; 7 – электродвигатель Дымосос – центробежный вентилятор, только с массивными лопатками ротора. Производительность дымососа должна быть на 10% больше полного объема топочных дымовых газов, удаляемых из котла, с учетом их температуры, а напор должен преодолеть гидравлическое сопротивление всего газового тракта (топки, газохода, экономайзера, воздухоподогревателя, борова, шибера, дымовой трубы) за вычетом самотяги дымовой трубы. Дутьевой вентилятор и дымосос должны синхронно работать так, чтобы в топке котла поддерживалось разрежение 1, 5…3 мм вод. ст., а за котлом 4…6 мм вод. ст. и при открытых дверках или гляделках пламя не выбрасывалось из топки. При разрежении в топке более 8…10 мм вод. ст. происходит значительный подсос холодного воздуха в топку, что резко снижает температуру топочных газов и увеличивает расход топлива. Для измерения небольших давлений или разрежений и получения точных показаний применяют жидкостный тягонапоромер с наклонной трубкой (ТНЖ). Отдельные котельные агрегаты имеющие герметичную стальную обшивку, работают с наддувом воздуха и обеспечивают избыточное давление внутри котла 40 мм вод. ст., а сопротивление воздушного и газового трактов (воздуховода, горелок, газохода, дымовой трубы) преодолевается за счет напора, создаваемого только дутьевым вентилятором.
Паровые котельные агрегаты
Устройство, имеющее топку для сжигания топлива, обогреваемое продуктами сгорания топлива, предназначенное для получения пара с давлением выше атмосферного и используемого вне самого устройства, называют паровым котельным агрегатом (котлом). Теплота от топочных газов в топке передается радиационным поверхностям нагрева, а за топкой – конвективным поверхностям нагрева, к которым относят кипятильные трубы и пароперегреватель. К конвективным, или хвостовым, поверхностям нагрева также относят водяные экономайзеры, контактные теплообменники, воздухоподогреватели, которые предназначены для снижения потерь теплоты с уходящими топочными газами, увеличения КПД котельного агрегата и снижения расхода топлива. Элементы парового котельного агрегата представляют собой цилиндры (трубы и сосуды) разного диаметра, соединенные между собой с помощью сварки или вальцовки. Основными деталями парового котельного агрегата являются барабан, коллекторы и трубы. Для возможности осмотра и очистки барабанов и коллекторов выполняют отверстия, называемые лазами, или люками. Внутренний объем парового котла, заполненный водой, называют водным пространством, занятый паром – паровым пространством; поверхность, отделяющую паровое пространство от водного, – зеркалом испарения. В паровом пространстве устанавливают устройства для сепарации пара и влаги. Основное условие, обеспечивающее надежную, безопасную и экономичную работу парового котельного агрегата, – поддержание за счет интенсивного охлаждения теплоносителем на заданном расчетном уровне температуры металлических поверхностей нагрева, подвергающихся постоянному воздействию высоких температур топочных газов. Охлаждение металла достигается путем непрерывной и постоянной циркуляции теплоносителя внутри обогреваемых труб. Теплота от дымовых топочных газов передается трубам, а теплоноситель должен непрерывно отводить эту теплоту от стенок. Если отвод теплоты происходит недостаточно интенсивно, то металл труб может сильно перегреться и потерять свою механическую прочность. Это может привести к появлению на трубах отдулин, свищей и даже к разрыву труб.
Рисунок 1.7.1 – Принципиальная схема парового котла с естественной циркуляцией: 1 – вода после умягчения ХВО; 2 – питательный насос; 3, 5 – нижний и верхний коллекторы водяного экономайзера; 4 – водяной экономайзер; 6 – питательная линия; 7 – верхний барабан; 8 – нижний барабан; 9, 10 – кипятильные трубы второго и первого газоходов; 11 – опускные трубы; 12 – экранные трубы; 13 – подъемные трубы; 14 – паропровод; 15, 17 – коллекторы пароперегревателя; 16 – пароперегреватель; 18 – перегретый пар; 19 – воздухоподогреватель Питательная вода 1 из деаэратора после водоподготовки ХВО питательным насосом 2 подается вначале в водяной экономайзер 4, где нагревается за счет теплоты уходящих топочных газов, а затем по питательной линии 6 идет в верхний барабан 7 парового котла, где смешивается с котловой водой. Одна часть котловой воды из верхнего барабана по кипятильным трубам 9, расположенным в области более низких температур топочных газов, опускается в нижний барабан 8, откуда по подъемным трубам 10, расположенным в области более высоких температур топочных газов, нагретая вода и пароводяная смесь поднимаются в верхний барабан. Другая часть котловой воды из верхнего барабана 7, по опускным трубам 11, расположенным вне топки (обычно снаружи или в обмуровке), подводится к нижним коллекторам экранных труб 12, распределяется по коллекторам, нагревается в экранных трубах 12, а образующиеся пузырьки пара и пароводяная смесь поднимаются в верхний барабан 7 котла. Путь, по которому совершается движение теплоносителя, называется циркуляционным контуром. Пар, полученный в испарительных поверхностях нагрева, в верхнем барабане котла проходит через паросепарационные устройства, где из него отделяются капельки влаги. После осушки полученный сухой насыщенный пар по паропроводу 14 идет к потребителю или в пароперегреватель 16, где при этом же давлении пар нагревается до более высокой (чем при состоянии сухого насыщенного пара) температуры. При работе парового котла уровень воды в верхнем барабане колеблется между низшим и высшим положениями. Низший допускаемый уровень (НДУ) воды в барабанах паровых котлов устанавливается (определяется) для исключения перегрева металла стенок верхнего барабана, кипятильного пучка, а также обеспечения надежного поступления воды в опускные трубы контуров циркуляции. Обычно низший допускаемый уровень располагается выше на 100 мм над огневой линией. Огневая линия – это наивысшая горизонтальная линия соприкосновения горячих топочных газов с неизолированной стенкой верхнего барабана котла. Положение высшего допускаемого уровня (ВДУ) воды в барабанах паровых котлов определяется из условий предупреждения попадания воды в паропровод или пароперегреватель, что может привести к гидравлическому удару паропровода, вибрации. Объем воды, содержащейся в барабане между высшим и низшим уровнями, определяет «запас питания», т.е. время, позволяющее котлу работать без поступления в него воды. Для повышения КПД теплогенератора возможна также и установка воздухоподогревателя 19. Естественная циркуляция в паровом котле осуществляется за счет гравитационных сил, обусловленных разностью плотностей воды и пароводяной смеси. Плотность воды в опускных трубах выше плотности пароводяной смеси в подъемных трубах, хотя давление и температура насыщения в любой точке контура одинаковы. Поэтому вода идет вниз, а пароводяная смесь поднимается вверх. Кроме того, пузырьки пара всегда стремятся занять верхнее положение, что улучшает естественную циркуляцию. В котле может быть несколько контуров циркуляции. Отношение циркулирующей воды в контуре к количеству образовавшегося пара называется кратностью циркуляции и в паровых котлах может составлять K = 10…100. Нарушение нормальной циркуляции может быть вызвано: • неравномерным прогревом поверхностей испарения, что обычно имеет место при шлаковании отдельных участков труб; • неравномерным распределением воды по трубам экранов и коллекторов, что имеет место при загрязнении шламом; • несимметричным заполнением факелом горения топочного объема и др. Весьма опасным является выпуск (или спуск) воды из барабана котла вследствие халатного отношения персонала. В этом случае в опускные трубы может попасть пар из барабана, образуется кавитация, циркуляция совершенно прекращается, что приводит к перегреву труб и верхнего барабана и в конечном итоге – к аварии. Арматура котлов
Арматурой котла называют находящиеся под давлением рабочей среды (воды и пара) устройства для управления движением этой среды. Наиболее применяемыми типами арматуры являются вентили, задвижки и клапаны. К арматуре причисляют и водоуказательные колонки барабанных котлов. На рис. 1.9.1а показана распространенная конструкция вентиля на давление 100÷ 140 кгс/см2. Через корпус вентиля проходит вода или пар, расход которых регулируется поднятием или опусканием тарелки и изменением расстояния между тарелкой и седлом. Перемещение тарелки осуществляется путем поворота штурвала, соединенного посредством конических шестерен со втулкой. Внутрь втулки вставлена верхняя нарезная часть шпинделя. Когда втулка с шестерней вращается вокруг своей оси, шпиндель удерживается от вращения направляющей поверхностью или планкой и перемещается по резьбе вверх или вниз. Вместе со шпинделем перемещается присоединенная к его нижнему концу тарелка. Штурвал, шестерни и втулка присоединены к мостику (траверсе), укрепленному на крышке вентиля. Уплотнение места выхода шпинделя через крышку производится сальником с набивкой. Регулировать количество пропускаемых через трубопровод воды или пара можно при движении их через вентиль в любом направлении. Это особенно ценно для арматуры высокого давления. Обычно в вентилях малого диаметра жидкость подается под тарелку. У вентилей большого диаметра осуществляется подача жидкости на тарелку, а для облегчения открытия применяют разгрузку вентиля путем отвода воды мимо вентиля по трубе малого диаметра (по байпасу) или путем установки в средней части основной тарелки вентиля разгрузочной тарелки малого диаметра. Но от направления течения жидкости зависит удобство открытия и закрытия вентиля. Если жидкость подается под тарелку, то есть сначала проходит через седло, а потом омывает тарелку, то значительно облегчается открытие вентиля, но требуется большее усилие для полного его закрытия. Подача жидкости под тарелку удобна также тем, что в периоды, когда вентиль закрыт, разгружается сальник. Если жидкость подавать в обратном направлении, то есть на тарелку вентиля, то затрудняется его открытие из полностью закрытого положения. Но закрытие вентиля получается более плотным вследствие использования давления жидкости для прижатия тарелки к седлу.
Рисунок 1.9.1б – Схема открытия вентиля с разгрузочной малой тарелкой: а – закрытый вентиль; б – открытие малой тарелки; в-полное открытие вентиля
На рис. 1.9.1б показано, как при подъеме шпинделя сначала происходит подъем малой тарелки на определенную высоту и как затем она поднимает за собой основную тарелку. Неплотность затвора вентиля чаще всего вызывается попаданием между седлом и тарелкой песка, окалины или других посторонних предметов. В отличие от вентилей, которыми изменяют (регулируют) количество проходящей рабочей среды, задвижки устанавливают только для того, чтобы иметь возможность полностью прекратить ее подачу. Механизм задвижки допускает только два положения: полное открытие либо полное закрытие. У задвижек и вентилей одинакова верхняя часть – привод для вращения шпинделя и конструкция сальника. Как у вентиля так и у задвижки может быть установлен вертикальный штурвал с коническим приводом или горизонтальный, соединенный со шпинделем цилиндрическими шестернями. Дополнительная паразитная шестерня служит для того, чтобы сохранить обычную резьбу на шпинделе и в то же время обеспечить привычное для людей вращение штурвала по часовой стрелке при закрытии арматуры вручную. К нижнему концу шпинделя присоединены две тарелки, которые при опускании прижимаются к седлам, а при открытии задвижки поднимаются вместе со шпинделем в верхнюю часть корпуса. Клапаном называется запорный или регулирующий орган автоматического действия. У паровых котлов имеются обратные, питательные, редукционные и предохранительные клапаны. Обратный клапан препятствует движению рабочей среды в обратном направлении. Так, например, обратные клапаны на питательных линиях закрываются при аварийном падении давления в питательных трубопроводах и препятствует выпуску воды из котла. По конструкции обратные клапаны подразделяют на подъемные и поворотные. В подъемных клапанах (рис. 1.9.2, а) запорным органом является тарелка 2, хвостовик которой входит в направляющий канал прилива крышки 1. В поворотных клапанах (рис. 1.9.2, б) тарелка 6 поворачивается вокруг оси 7 и перекрывает проход. Обратные клапаны устанавливают в котельных обычно на напорных линиях центробежных насосов, на питательных линиях перед котлом для пропуска воды только в одном направлении и в других местах, где имеется опасность обратного движения среды. Питательный клапан служит для автоматического регулирования питания котла в соответствии с расходом пара. В клапанах, устанавливаемых на современных котлах, вода прижимает к седлу вертикальный шибер. Соприкасающиеся поверхности седла и шибера покрыты наплавленным и затем отполированным слоем твердой высоколегированной стали. На рисунке клапан изображен в закрытом положении. По мере перемещения шибера вверх все большее число отверстий в седле открывается и пропускает воду, количество которой растет почти пропорционально перемещению шибера. Расчетная работа Исходные данные
Конструктивный расчет
Новая серия котлов типа КЕ разработана с паропроизводительностью от 2, 5 до 25 т/ч для производства насыщенного или слабо перегретого пара давлением 1, 4 или 2, 4 МПа. Котлы паропроизводительностью 2, 5–10 т/ч имеют длинный верхний и укороченный нижний барабан диаметром 1000 мм. Верхний и нижний барабаны расположены на общей вертикальной оси, их длинна меняется в зависимости от типоразмера котла. Передняя часть верхнего барабана изолирована и расположена над топковой камерой. В водной среде верхнего барабана размещены живительные трубы и штуцер для беспрерывного продувания. Пароводяная смесь, которая образовывается в экранных и кипятильных трубах, поступает под уровень воды в верхнем барабане.
Таблица – Конструктивные характеристики
Сепарация пара происходит в паровом объеме барабана и дырчатом листе, установленном на расстоянии 0, 5 м от верхней образующей барабана, и потом двигается в паропровод или пароперегреватель. Коллекторы боковых экранов расположены по всей длине котлоагрегатов, и до них кроме экранных труб присоединены настенные трубы конвективного газохода. Это позволило применить легкую натрубную обмуровку. Котлоагрегаты от КЕ-4 до КЕ-10 имеют задний экран, расположенный перед входом из камеры догорания в конвективные пучки. Казаны КЕ с пароперегревателями имеют унифицированный за профилем пароперегреватель, который расположен перед первым пучком конвективной поверхности нагрева. Пароперегреватели … из труб, которые имеют внешний диаметр 32 мм и толщина стенки 3 мм. Пароперегреватели одноходовые и не имеют пароохладителя. Все котлоагрегаты серии КЕ оснащены цепными воротами с пневмомеханическими закидывателями. Цепные ворота поставляются в виде одного блока, наперед собранного и обкатанного на заводе-изготовителе. Это повысило эксплуатационную надежность ворот и сократило термины ее монтажа. Для понижения потери тепла от механической неполноты сгорания с отнесением, – топки оснащены системой возврата отнесения. Отнесение возвращается в топку с помощью эжекторов, получающих воздух от вентилятора острого дуновения. Воздух в систему возврата отнесения и в сопла острого дуновения подается вентилятором, который имеет продуктивность 1000 м3/г при полном натиске 3800 Па. Топочная камера отделена от конвективного пучка глухой мембранной стенкой, сделанной из труб и сваренными между ними стальными полосками (проставками). Во всех типоразмерах серии от 4 до 25 т/ч диаметр верхнего и нижнего барабанов котлоагрегата |
Последнее изменение этой страницы: 2020-02-16; Просмотров: 244; Нарушение авторского права страницы
Т
30 
2, 5 мм
55 мм
20, 51 м3
91, 89 м3
51 
= 
=0, 8 
=5650 ккал/кг
Т
30