Površine evaporativnog grijanja: dizajn, karakteristike prijenosa topline. Pregrijavanje grijaćih površina: vrste, dizajn, karakteristike prijenosa topline. Ekonomajzeri vode: vrste, dizajn, karakteristike prijenosa topline. Grijači zraka: vrste, dizajn, karakteristike prijenosa topline. Načini organizacije gasno-vazdušnog puta kotla.

Glavne grijaće površine parnog kotla, namjena

površine isparavanja. Površine grijanja koje stvaraju paru (isparavanje) razlikuju se jedna od druge u kotlovima razni sistemi, ali se u pravilu nalaze uglavnom u komori za sagorijevanje i percipiraju toplinu zračenja. To su sitaste cijevi, kao i konvektivni cijevni snop instaliran na izlazu iz peći malih kotlova.

Zasloni kotlova sa prirodnom cirkulacijom, koji rade pod vakuumom u peći, izrađeni su od glatkih cijevi unutrašnjeg prečnika 40-80 mm. Ekrani su niz vertikalnih dizajućih cijevi povezanih međusobno paralelno kolektorima. Razmak između cijevi je obično 4--6 mm. Dimenzije peći i veličina površine sita izračunavaju se na način da temperatura produkata sagorevanja na izlazu iz peći ne prelazi temperaturu omekšavanja pepela, inače će se pepeo zalepiti za dijelovi kotla koji se nalaze iza peći i začepljuju („šljaku“) put za prolaz plina.

Pregrejači. Pregrijač je dizajniran da poveća temperaturu pare koja dolazi iz evaporativnog sistema kotla. Njegove cijevi (promjera 22-54 mm) mogu se nalaziti na zidovima ili stropu peći i primati toplinu zračenjem - radijacijski pregrijač ili uglavnom konvekcijom - konvektivni pregrijač. U ovom slučaju, cijevi pregrijača se nalaze u horizontalnom dimovodnom kanalu ili na početku konvekcijske cijevi.

Ekonomajzeri vode dizajnirani za zagrijavanje napojne vode se obično prave od čelične cijevi prečnika 28--38 mm, savijene u vertikalne koturove i složene u pakete. Cijevi u paketima su prilično čvrsto raspoređene: razmak između osi susjednih cijevi preko toka dimnih gasovačine 2 - 2,5 promjera cijevi, a između redova - duž toka - 1 - 1,5. Pričvršćivanje zavojnih cijevi i njihov razmak izvode se potpornim stupovima, pričvršćenim u većini slučajeva na šupljim (za zračno hlađenje), okvirnim gredama izolovanim sa strane vrućih plinova.

U ekonomajzeru kotla visokog pritiska do 20% vode može se pretvoriti u paru.

Ukupan broj cijevi koje rade paralelno bira se na osnovu brzine vode koja nije niža od 0,5-1 m/s. Ove brzine nastaju zbog potrebe da se sa stijenki cijevi ispiru mjehurići zraka koji doprinose koroziji, te da se spriječi raslojavanje mješavine vode i pare, što može dovesti do pregrijavanja gornjeg zida cijevi koji je loše ohlađen. parom i njeno lomljenje. Kretanje vode u ekonomajzeru je nužno prema gore; u ovom slučaju, zrak prisutan u cijevima nakon ugradnje (popravke) lako se istiskuje vodom.

Broj cijevi u paketu u horizontalnoj ravni se bira na osnovu brzine produkata sagorijevanja 6--9 m/s. Ova brzina je određena željom, s jedne strane, da se dobiju visoki koeficijenti prijenosa topline, as druge strane, da se spriječi prekomjerno eolsko trošenje. Koeficijenti prolaza toplote u ovim uslovima obično su nekoliko desetina W/(m2-K). Za praktičnost popravka i čišćenja cijevi od vanjske kontaminacije, ekonomajzer je podijeljen u pakete visine 1-1,5 m s razmacima između njih do 800 mm.

Vanjski zagađivači se uklanjaju sa površine kalemova, na primjer, povremenim uključivanjem sistema za čišćenje sačme, u kojem se tok metalne sačme propušta (pada) odozgo prema dolje kroz konvektivne grijaće površine, obarajući naslage koje se lijepe. cijevi. Lepljenje pepela može biti posledica rose! iz dimnih gasova na relativno hladnoj površini cevi, posebno pri sagorevanju kiselih goriva (H2SOs pare kondenzuju se na višoj temperaturi od HsO). U termoelektranama se napojna voda obavezno podvrgava regenerativnom zagrevanju pre nego što uđe u kotao (vidi §6.4), stoga ne dolazi do lepljenja pepela niti spoljne korozije (rđe) cevi usled rose u ekonomajzerima takvih kotlova.

Gornji redovi cijevi ekonomajzera tijekom rada kotla na čvrsto gorivo, čak i pri relativno malim brzinama plina, podložni su primjetnom trošenju pepela. Da bi se to spriječilo, ove cijevi su pričvršćene razne vrste zaštitni jastučići (obično je kut zavaren duž cijevi odozgo).

Grijači zraka. Pošto napojna voda ispred ekonomajzera energetskih kotlova ima visoku temperaturu tn „ nakon regenerativnog zagrevanja (pri p = 10 MPa, na primer, tn B = 230 °C), nemoguće je uz njegovu pomoć ohladiti gasove koji izlaze iz kotla. . Za dalje hlađenje gasova iza ekonomajzera se ugrađuje grejač vazduha u kome se zagreva vazduh koji se uzima iz atmosfere i zatim odlazi u peć na sagorevanje. Prilikom sagorijevanja mokrog uglja, zagrijani zrak se prethodno koristi za njegovo sušenje u uređaju za mljevenje uglja i transport nastalu prašinu do gorionika.

Prema principu rada, grijači zraka se dijele na rekuperativne i regenerativne. Rekuperativni su, po pravilu, čelični cevasti grejači vazduha (prečnik cevi 30-40mm). Dijagram takvog grijača prikazan je na Sl. 18.5. Cijevi u njemu obično se nalaze okomito, unutar njih se kreću proizvodi izgaranja; zrak ih pere poprečnim strujanjem u nekoliko prolaza, organiziranih obilaznim zračnim kanalima (kanalima) i međupregradama.

Gas u cijevima kreće se brzinom od 9-13 m / s, zrak između cijevi je dvostruko sporiji. To omogućava približno jednake koeficijente prijenosa topline na obje strane zida cijevi.

Poželjno je održavati temperaturu zidova cijevi grijača zraka iznad tačke rosišta kako bi se izbjegla kondenzacija vodene pare iz izduvnih plinova na njima. To se može postići predgrijavanjem zraka u parnom grijaču ili recirkulacijom dijela vrućeg zraka.

Regenerativni grijač zraka kotla (slika 18.6) je polako rotirajući (3--5 o/min) bubanj (rotor) sa pakovanjem (mlaznicom) od valovitog tankog čelični limovi zatvoreno u fiksno tijelo. Tijelo je podijeljeno sektorskim pločama na dva dijela - zrak i plin. Kada se rotor rotira, omot naizmenično prelazi ili protok plina ili zraka. Unatoč činjenici da pakiranje radi u nestacionarnom načinu rada, zagrijavanje kontinuiranog protoka zraka vrši se kontinuirano bez temperaturnih fluktuacija. Kretanje gasova i vazduha je protivstrujno.

Regenerativni bojler je kompaktan (do 250 m2 grejne površine u 1 m3 pakovanja); široko se koristi u snažnim kotlovima. Nedostatak mu je veliki (do 10%) protok vazduha u gasni put, što dovodi do preopterećenja duvaljki i dimovoda i povećanja gubitka toplote sa izduvnim gasovima.

Svi opisani elementi za prijem topline kotla (grijne površine) su tipični izmjenjivači topline, a njihov proračun se vrši prema formulama datim u pogl. 14. Površina grijanja se izračunava prema jednačini prijenosa topline

Posebnost proračuna kotlova je da se uobičajeno izvodi za 1 kg čvrstog i tekućeg i 1 m3 plinovitog goriva. U ovom slučaju, Q je toplina koju odaju proizvodi sagorijevanja 1 kg (m3) goriva i jednaka je razlici entalpija produkata izgaranja prije (H") i poslije (H") konvektivne površine ispod razmatranje, tj.

Pod Vr podrazumijeva se procijenjena potrošnja goriva, odnosno njegova količina koja je stvarno izgorjela u peći. Ista količina toplote se u datoj površini prenosi na radni fluid (voda, para, vazduh):

BpQ=D(hout-hin)

U ovoj formuli, D je brzina protoka radnog fluida; hin i hout su entalpije radnog fluida na ulazu u grejnu površinu i izlazu iz nje, izračunate, kao i obično, za 1 kg radnog fluida.

Konvektivne grejne površine kotlova. Vodni režim kotlovskih agregata. - 2 sata

Elementi agregata parnih kotlova. Površine evaporativnog grijanja. Cirkulacija.

Učešće evaporativnih grejnih površina, odnosno kotlovskih snopova i ložišta vertikalnih vodocevnih kotlova, kao i ložišta i kapica kotlovskih agregata, u procesu stvaranja pare u kotlu kontinuirano se smanjuje sa povećanjem pritiska pare. . Ako u kotlovima niskog pritiska koji proizvode zasićenu paru, evaporativne površine grijanja čine 100% ukupne površine grijanja, onda u kotlovima sa superkritičnim tlakom evaporativne površine grijanja gotovo u potpunosti izostaju, jer u superkritičnom području voda koja je dostigla tačku ključanja prelazi u paru bez dodatnih troškova. U kotlovskim jedinicama sa nadkritičnim pritiskom, otprilike 35% topline koja se u njima koristi se troši na zagrijavanje vode do temperature isparavanja, a 65% se troši na pregrijavanje pare.

Sistem evaporativnih grijnih površina određen je tipom kotlovske jedinice.

Evaporativni sistemi kotlova sa prirodnom cirkulacijom prikazani su na sl. 16-1 i 16-2.

Isparljive grejne površine vertikalnih vodocevnih kotlovskih agregata (Sl. 16-1) sastoje se od razvijenog snopa kotlovskih cevi 2, namotanih u gornji 1 i donji 3 bubanj, rešetke peći 6, napajane vodom iz bubnjeva kotla kroz spust 7 i spojne 4 cijevi iz komora (kolektora) 5.

Bubnjevi vertikalnih vodocevnih kotlova izrađuju se od zavarenog čeličnog lima prečnika 1.000-1.500 mm. Budući da su ovi kotlovi dizajnirani da rade na pritisku od 14-40 atm, debljina stijenke bubnja je relativno mala. Na primjer, za kotlove tipa D KVR za pritisak od 14 atm, debljina zida bubnja prečnika 1.000 mm je 13 mm, za pritisak od 24 atm sa istim prečnikom bubnja - 20 mm i za pritisak od 40 atm sa prečnikom bubnja od 960 mm - 40 mm. Utisnuta dna bubnjeva imaju posebne šahtove zatvorene otvorima.

Kolektori se obično izrađuju od cijevi promjera do 219 mm; sitaste cijevi se na njih pričvršćuju zavarivanjem.

Isparljive površine grijanja kotlovskih jedinica tipa sita (Sl. 16-2) sastoje se od bubnja 2, sistema sitastih cijevi 6 i 7 sa donjim 9 i 10 i gornjim 4 i 5 sito kolektora, sistema sitovoda 8 i sistem spajanja cijevi 3.

Rice. 16-1. Grejne površine evaporativnog vertikalnog vertikalnog vodocevnog bojlera.

Bubnjevi su zavareni, dna su štancana. Prečnik bubnja, u zavisnosti od parnog kapaciteta kotlovske jedinice i pritiska pare, je 1.200-1.800 mm sa dužinom do ~ 18 m. Debljina zida bubnja za kotlove sa pritiskom od 100 atm je 90- 100 mm, a za kotlove sa pritiskom od 140 atm - više. Sito kolektori se izrađuju od bešavnih cijevi vanjskog prečnika do 426 mm. Cijevi sistema sita su bešavne sa vanjskim prečnikom od 51-60mm; na kolektore se pričvršćuju zavarivanjem, na bubnjeve pri srednjem pritisku valjanjem, a na visokom pritisku zavarivanjem.

Slika 16-1 Površine isparavanja

grijanje sita kotlovske jedinice Sl. 16-3 Dijagram petlje

vrsta prirodne cirkulacije

Da bi se osigurao pouzdan rad i projektne performanse kotlovske jedinice, od velike je važnosti pravilna organizacija kretanja vode u evaporativnim grijaćim površinama. Pouzdane performanse može se osigurati samo ako voda koja se kreće u kotlovskim i zaslonskim cijevima koje rade na povišenim temperaturama stvara potrebno hlađenje metala ovih cijevi, jer smanjenje mehaničke čvrstoće metala s povećanjem temperature može dovesti do njihovog uništenja. Procijenjeni kapacitet pare postiže se činjenicom da se pravilno organiziranim kretanjem vode i mješavine pare i vode osigurava efikasno korištenje svih cijevi evaporativne grijne površine kotla.

Prirodna cirkulacija u kotlovskim i ekranskim cijevima nastaje pod djelovanjem gravitacijskih sila, koje su određene razlikom gustoće vode i mješavine pare i vode koja se nalazi u gravitacionom polju. Da bi se ostvarila prirodna cirkulacija, mora postojati zatvoreni cirkulacijski krug (Sl. 16-3), koji se sastoji od dva sistema vertikalnih ili kosih cijevi povezanih u seriju i ispunjenih vodom. Ako ovaj krug dođe u takve uslove da se jedan cevni sistem zagreva više od drugog, ili se jedan cevni sistem zagreva, a drugi ne, tada voda koja puni krug počinje da se kreće, a voda u visoko zagrejanim cevima počinje da se dižu se, a nalaze se u manje grijanim ili uopće ne grijanim cijevima - spuštaju se. Razlog za ovo kretanje je smanjenje gustine vode u zagrijanim cijevima kao rezultat povećanja njene temperature. Kao rezultat toga, pritisak na vodu u donjem dijelu kruga, uzrokovan silom gravitacije, postaje nejednak i voda se počinje kretati. Ako dovod topline u krug dovodi do isparavanja u grijanim cijevima, to će dodatno povećati razliku u gustoći vode i mješavine pare i vode, a brzina kretanja - cirkulacija - će se povećati. Brzina cirkulacije će se povećavati sa povećanjem zagrijavanja cijevi, jer se intenzitet isparavanja u cijevi povećava, a gustoća mješavine vode i pare u većoj mjeri opada. Budući da je uzrok prirodnoj cirkulaciji sila gravitacije, prirodna cirkulacija će biti efikasnija što je veća vrijednost ubrzanja gravitacije i obrnuto.

Omjer količine vode koja ulazi u krug isparivača i količine pare koju ovaj krug proizvodi u isto vrijeme naziva se omjer cirkulacije. Za kotlove sa prirodnom cirkulacijom, omjer cirkulacije se kreće od 8 do 50.

Parni kotlovi, u pravilu, imaju dva ili tri ili više cirkulacijskih krugova koji rade paralelno. Na primjer, evaporirajuća grijna površina kotla DKVR, prikazana na sl. 16-1 ima tri cirkulacijska kruga: jedan formiran od cijevi kotla i dva formirana od sita. Dio napojne vode koja ulazi u gornji bubanj 1 kotla kroz grupu dovodnih kotlovskih cijevi prelazi u donji bubanj 3. Ovdje je voda podijeljena na tri toka: jedan se kroz grupu cijevi za podizanje vraća u gornji bubanj u obliku mješavine vode i pare, a druga dva kroz spojne cijevi. 4 prelaze u donje kolektore 5 sita, zatim u sitaste cijevi i, na kraju, također u obliku mješavine pare i vode, u gornji bubanj kotla. Drugi dio napojne vode koja ulazi u kotao iz gornjeg bubnja kotla kroz odvodne cijevi 7 također ulazi u kolektore b, povećanje pouzdanosti njihovog napajanja.

U cirkulacijskim krugovima sita kotlovske jedinice (Sl. 16-2) voda iz bubnja 2 odvodne cijevi 8 ulazi u prednji i zadnji donji razdjelnik 9 iu donjim bočnim kolektorima 10. Iz ovih kolektora voda se distribuira kroz sitaste cijevi 6 i 7, pokrivajući zidove ložišta. Podižući se kroz sitaste cijevi, voda djelomično isparava pod djelovanjem zračeće topline baklje, formirajući mješavinu vodene pare. Od sitastih cijevi, mješavina pare i vode preko spojnih cijevi 3 ulazi u bubanj 2, u kojoj se para odvaja od vode i izlazi iz bubnja kroz parovod 1, a voda se vraća u cirkulacijski krug.

Opisana shema cirkulacije je fundamentalne prirode. U svakoj specifičnoj kotlovskoj jedinici tipa sita, ona poprima svoje karakteristične karakteristike.

Poremećaj cirkulacije obično uzrokovano termičkim i hidrauličkim neravnomjernostima u radu paralelno spojenih cijevi. U tom smislu se pravi razlika između prevrtanja cirkulacije, pojave slobodnog nivoa vode u cijevima i raslojavanja toka emulzije para-voda.

Promet cirkulacije se shvata kao pojava kada kao rezultat opšteg kršenja normalnog rada kotla (neravnomerna raspodela temperature po širini kotla, troska i sl.), slabo zagrejane usponske cevi dovode u vodu. zapremine kotla počinju da rade kao dovodnici. Budući da je u ovom slučaju brzina vode u ovim cijevima obično neznatna i promjenjiva, mjehurići pare koji se formiraju u vodi naizmjenično plutaju vrlo sporo ili se isto tako polako spuštaju tokom. Kombinacija mjehurića pare koja se javlja u ovom slučaju može dostići granicu kada je značajan dio cijevi ispunjen parom. To uzrokuje nagli porast temperature stijenke cijevi, jer je vrijednost koeficijenta prijenosa topline sa zida cijevi na paru nekoliko desetina puta manja od vrijednosti koeficijenta prijenosa topline od zida cijevi do kipuće vode.

Ako u isto vrijeme temperatura zida cijevi premašuje dopuštene uvjete čvrstoće metala, cijev može puknuti.

Slobodni nivo vode može se formirati u slabo zagrijanim cijevima koje vode u parni prostor bubnja, kada rade paralelno sa jako zagrijanim cijevima. U tom slučaju može nastati režim u kojem će sva cirkulirajuća voda početi teći samo u jako zagrijane cijevi. Kao rezultat toga, u slabo zagrijanim cijevima pojavit će se slobodna razina vode, jer će visina vodenog stupca u njima, koja uravnotežuje visinu stupa lakše mješavine pare i vode u jako zagrijanim cijevima, postati manja od visine cijevi. Dio cijevi iznad slobodnog nivoa će biti ispunjen parom; hlađenje ovog dijela cijevi, zbog slabog prijenosa topline sa njegove unutrašnje površine na paru, će prestati, a cijev se može postepeno zagrijati do opasne temperature i pucati.

Stratifikacija toka može nastati kada se mješavina pare i vode kreće malom brzinom u horizontalnim i blago nagnutim cijevima: voda se počinje kretati duž donjeg dijela cijevi, a para počinje da se kreće duž gornjeg dijela. Kao rezultat takvog raslojavanja smanjuje se odvođenje topline s vrha cijevi, što može dovesti do pretjeranog povećanja temperature metala i pucanja cijevi.

S obzirom da narušavanje intenzivnog hlađenja kotlovskih cijevi, do kojeg dolazi prilikom prevrtanja cirkulacije, formiranje slobodnog nivoa u cijevima i raslojavanje mješavine vode i pare, može dovesti do hitnog izlaska kotla iz rada. , prilikom projektovanja šema cirkulacije parni kotlovi velika pažnja se poklanja otklanjanju mogućnosti ovih nepouzdanih načina rada.

Prilikom projektiranja rešetki za peći nastoje se izjednačiti, ako je moguće, apsorpcija topline svih cijevi svakog kruga. Za to se, posebno, pribjegavaju sekcionim ekranima, u kojima su cijevi koje pokrivaju svaki zid peći podijeljene na dijelove po širini zida s neovisnim dovodom vode i uklanjanjem mješavine pare i vode. Također nastoje povećati omjer cirkulacije u krugovima sita, što se postiže, ako je moguće, ograničavanjem otpora dovodnih i izlaznih cijevi za paru povećanjem njihovog poprečnog presjeka i stvaranjem izlaznih cijevi za paru minimalne dužine uz povećanje visina ekrana.

Sistemi evaporativnih kotlova sa višestrukim prisilna cirkulacija ponašati drugačije. Njihova glavna karakteristika je upotreba cijevi malog promjera: 42-32 mm, a ponekad i manje. Cirkulacija u ovim kotlovima se odvija pod dejstvom spoljnih sila, što se postiže ugradnjom pumpi. U ovom slučaju, međutim, djelovanje gravitacijskih sila je očuvano, ali prestaje biti odlučujuće. Omjer cirkulacije u kotlovima sa višestrukom prisilnom cirkulacijom je 5-10.

Glavna karakteristika rada kotlova s ​​višestrukom prisilnom cirkulacijom je neravnomjerna raspodjela vode duž paralelnih cijevi kruga, što se očituje mnogo jače nego u kotlovima s prirodnom cirkulacijom. To je zbog činjenice da je u krugovima kotlovskih jedinica s prisilnom cirkulacijom, hidrodinamički otpor cijevi mnogo veći nego u krugovima s prirodnom cirkulacijom.

Navedena neravnomjerna distribucija vode dovodi do značajne neravnomjernosti - porasta vrijednosti entalpije smjese pare i vode na izlazu iz razne cijevi strujnog kruga, što može dovesti do pregrijavanja metala onih cijevi u koje ulazi malo vode i kao rezultat toga do njihovog uništenja. Takve neravnine se uklanjaju ugradnjom prigušnih podloški u cijevi.

Kod protočnih kotlova kretanje vode i mješavine pare i vode određeno je istim jednadžbama i iste je prirode kao i kod kotlova s ​​višestrukom prisilnom cirkulacijom, s tom razlikom što voda i mješavina pare i vode prolaze kroz sistem za isparavanje jednom.

Uređaji za odvajanje bubnjastih parnih kotlova su dizajnirani da odvoje kapljice vode koje se nalaze u njemu od zasićene pare koja se formira u kotlu. U tim kapima, u otopljenom stanju, nalazi se odgovarajuća količina onih nečistoća koje se nalaze u kotlovskoj vodi; tako, sa ovim kapljicama, para koja izlazi iz bubnja kotla nosi neke mineralne nečistoće.

Nakon isparavanja kapljica vode, u pregrijaču se odlažu uklonjene soli unutrašnja površina zavojnice, zbog čega se pogoršavaju uvjeti razmjene topline i dolazi do nepoželjnog povećanja temperature cijevi pregrijača. Soli se također mogu taložiti u spojevima parnih cjevovoda, što dovodi do narušavanja njegove gustine i na putu protoka parne turbine, što dovodi do smanjenja efikasnosti njenog rada i stvaranja vibracija.

Kapljice vode nastaju kada para prolazi kroz površinu vode u bubnju (ogledalo isparavanja). Prolazeći kroz vodu, para lomi njen površinski sloj, što rezultira stvaranjem kapi koje se bacaju u parni prostor bubnja, a male kapljice se odnose parom. Uvučena vlaga se deli na grubu (odvojivu), koja se relativno lako može odvojiti od pare mehaničkim putem, i finu (neodvojenu), koja se mehaničkim putem ne može se odvojiti od pare.

Vlažna para se odlikuje vlažnošću i salinitetom. Vlažnost zasićene pare je omjer mase vlage sadržane u njoj i ukupne mase vlažne pare, izražen u postocima.

S n = W C c.v. /100, mg/kg

gdje je W - prosječna vlažnost zasićene pare, %

Vlažnost pare koja izlazi iz bubnja kotla raste sa povećanjem napona pare na ogledalu isparavanja, odnosno sa povećanjem omjera količine pare koju proizvodi kotao po satu (m 3 / h) prema površini ogledalo isparavanja (m 2), s povećanjem napona pare zapremine pare kotla, odnosno povećanjem omjera količine pare koju proizvodi po satu kotao (m 3 / h) prema zapremine parnog prostora bubnja (m 3), a sa porastom nivoa vode u bubnju.

Komplikacije uzrokovane uvlačenjem vode iz kotla zahtijevaju smanjenje vlage i saliniteta pare koja izlazi iz bubnja kotla. U principu, to se može postići smanjenjem radnog napona pare ogledala za isparavanje i zapremine pare bubnja. Međutim, za kotao određenog kapaciteta, smanjenje ovih parametara povezano je s povećanjem veličine bubnja kotla i, posljedično, njegovim povećanjem cijene; Stoga ova metoda smanjenja vlage pare nije prikladna.

Smanjenje vlažnosti pare postiže se racionalnom organizacijom dovoda mešavine pare i vode u bubanj, obezbeđujući ravnomernu distribuciju pare u parnom prostoru bubnja, kao i ugradnjom posebnih uređaja - separatora namenjenih odvajanju kapi kotlovske vode od pare. . Separatori koriste različite mehaničke efekte, kao što su gravitacija, inercija, efekat filma itd.

Gravitaciono odvajanje se vrši, naravno, u procesu kretanja pare u bubnju kotla do izlaza iz njega. Da bi se izjednačila brzina dizanja pare duž bubnja, perforirani list 1 je uronjen u njegov vodeni prostor (Sl. 17, a). Za dalje izjednačavanje brzine dizanja pare, u bubanj se ugrađuje perforirani lim za prijem pare 2, što takođe poboljšava gravitaciono odvajanje.

Inercijalno odvajanje (sl. 17, b i c) vrši se stvaranjem oštrih zaokreta u protoku mešavine pare i vode koja ulazi u bubanj kotla iz sita ili kotlovskih cevi ugradnjom pregrada 3. Kao rezultat toga, voda iz pare - vodena smjesa, kao gušća (inertna), ispada iz toka, a para, kao manje gusta (inertna), diže se do izlaza iz njihovog bubnja. Odvajanje se može poboljšati postavljanjem otvora 4 na put pare, u kojem para prolazi kroz dodatne promjene smjera kretanja, uslijed čega (također pod utjecajem inercije) dolazi do dodatnog odvajanja kapljica vode od pare.

Rice. 17. Šeme uređaja za separaciju.

a - potopljeni perforirani lim; b-branik i razvodne table; c - separator sa žaluzinama; g - ciklon unutar bubnja; e - separator kanala.

Ciklonsko odvajanje je takođe izgrađeno na inercijskom principu (Sl. 17, d), izvedeno tako što se mešavina pare i vode dovode u centrifugalne ciklone 5, u kojima se voda izbacuje na zidove, a zatim uliva u vodeni prostor bubnja, a para izlazi kroz centralnu cijev ciklona. Ciklonsko odvajanje je vrlo efikasno. Cikloni se mogu ugraditi u bubanj ili iznijeti van.

Odvajanje filma zasniva se na činjenici da kada mokra para udari u razvijenu čvrstu navlaženu površinu, najsitnije čestice vlage sadržane u pari zalijepe se na ovu površinu, stvarajući na njoj neprekidan vodeni film. Vlaga u ovom filmu se drži dovoljno čvrsto i ne odvaja se mlazom pare, ali istovremeno, uz vertikalni ili kosi raspored zida, teče nesmetano i neprekidno. Efekat razdvajanja filma koristi se u separatorima kanala (Sl. 17, e), kod kojih se razvijena čvrsta površina za formiranje filma stvara sistemom kanala 6 nagnutih i raspoređenih jedan unutar drugog.

Upotreba uređaja za odvajanje omogućava smanjenje sadržaja vlage u pari na 0,1-0,15%.

Pri visokom pritisku vodena para poprima svojstvo direktnog rastvaranja nekih čvrstih nečistoća koje se nalaze u kotlovskoj vodi, a to svojstvo naglo raste sa povećanjem pritiska. Konkretno, pri pritisku od 70 atm, para počinje otapati primjetnu količinu silicijumske kiseline i natrijevog klorida. Kada se pritisak smanji, ove nečistoće se oslobađaju, stvarajući čvrste naslage na metalnim površinama. Konkretno, silicijum kiselina počinje da se taloži u obliku SiO2 na lopaticama parnih turbina pri pritiscima ispod 20 atm, remeteći normalan rad turbine.

Dakle, pri visokom pritisku, kontaminacija pare koju proizvodi kotao počinje se određivati ​​ne samo količinom mehaničkog uvlačenja kapljica kotlovske vode, već i rastvorljivošću u pari nehlapljivih spojeva sadržanih u vodi. Kao rezultat toga, u kotlovima pod visokim pritiskom mehaničko odvajanje ne može osigurati odgovarajući kvalitet pare.

Budući da se pri datoj vlažnosti salinitet pare mijenja proporcionalno salinitetu kotlovske vode, sadržaj soli u pari se može smanjiti smanjenjem sadržaja soli u kotlovskoj vodi. To je, međutim, nepraktično, jer zahtijeva povećano propuštanje kotla. U tom smislu, za visokotlačne kotlove koristi se shema za smanjenje saliniteta pare ispiranjem napojnom vodom. Para, nakon prethodnog odvajanja iz nje kapi kotlovske vode, šalje se u uređaj za pranje, u kojem prolazi (mjehurićima) kroz sloj napojne vode. Sadržaj soli u napojnoj vodi obično je nekoliko desetina puta manji od sadržaja soli u kotlovskoj vodi, pa se kao rezultat takvog pranja sadržaj soli u pari naglo smanjuje, jer se njene soli otapaju u vodi za pranje. .

Pregrejači

Pregrijač, koji obično nema u industrijskim kotlovima ili se koristi samo za lagano pregrijavanje pare, postaje posebno važna grijna površina kod električnih kotlova. To je zbog činjenice da se s povećanjem tlaka i temperature pare relativni udio toplina koja se troši za pregrijavanje značajno se povećava, jer s povećanjem temperature pregrijane pare, njena entalpija raste, a s povećanjem pritiska zasićene pare, ona se smanjuje.

Postoje konvektivni i kombinovani pregrijači.

Konvektivni pregrijač se postavlja u dimnjak kotlovske jedinice, obično odmah iza peći, odvajajući ga od peći za dva ili tri

Rice. 18-1. Pregrejač kotlovske jedinice tipa DKVR.

redovi kotlovskih cijevi u vertikalnim kotlovima s vodocijevi ili mala kapica formirana od cijevi stražnjeg zaslona u kotlovima tipa sita. Kombinovani pregrijač se sastoji od konvektivnog dijela koji se nalazi na istom mjestu kao i konvektivnog pregrijača, kao i radijacijskih i poluradijacijskih dijelova koji se nalaze u peći.

Konvektivni pregrijač se ugrađuje u kotlovske jedinice niskog, srednjeg i - u nekim slučajevima visokog pritiska, kada temperatura pregrijane pare ne prelazi 440-510 °C. U kotlovskim jedinicama visokog i nadkritičnog pritiska, kada postoji potreba za vrlo visokim pregrijavanjem pare, ugrađuju se pregrijači kombinovanog tipa.

U snažnim kotlovskim jedinicama visokog i nadkritičnog pritiska razlikuju se i primarni i međupregrijači. U primarnom pregrijaču, primarno pregrijavanje pare koju proizvodi kotao vrši se prije nego što se unese u turbinu. U pregrijaču, para se ponovo zagrijava nakon što prođe dio turbine visokog pritiska do temperature bliske početnoj temperaturi.

Pregrijači pare se izrađuju od čeličnih cijevi vanjskog promjera od 28 do 42 mm, savijen u kolutove najvećim dijelom svojim vertikalnim rasporedom. Brzina pare u cijevima pregrijača se bira na osnovu uvjeta pouzdanosti temperaturni režim cijevi, vođene vrijednostima masenih brzina za primarne pregrijače 500-1 200 kg/m 2 h. Prilikom odabira brzine kretanja pare vodi se računa o tome hidraulički otpor pregrijač ne smije prelaziti 10% radnog tlaka pare. Većina pregrijača ima poseban uređaj za kontrolu temperature pare.

Konvektivni pregrejač kotla DKVR(sl. 18-1) izrađen je od bešavnih čeličnih cijevi 3 prečnik 32 x 3 mm. Ulazni krajevi cijevi pregrijača su prošireni u gornjem bubnju 1 bojlera, izlazi su zavareni na pregrijanu parnu komoru 2, koji za kotlove sa pritiskom od 14 i 24 atm. izrađena od cijevi prečnika 133 X 5 mm, i za kotlove sa pritiskom od 40 amm- od cijevi prečnika 133 X 16 mm. Za mogućnost uklanjanja pregrijača tokom popravka kroz lijevu bočnu stijenku kotla, zavojnice imaju naizmjenični korak: 90 i 60 mm, a vanjske cijevi kotlovskog snopa u području pregrijača nalaze se sa korakom od 150 mm.

Čvor ALI

Rice. 18-2. Konvektivni pregrijač sita kotlovske jedinice

tip, a-opći pogled; b- detalji pričvršćivanja.

Pregrejači su ujednačeni prema profilu za kotlove za pritisak 14 i 24 amm a za kotlove na pritisak 40 amm; osim toga, ujednačeni su za sve kotlove u pogledu prečnika cijevi i komora. U kotlovima različitih parnih kapaciteta, pregrijači se razlikuju po broju paralelno povezanih zavojnica. Broj petlji u zavojnici se mijenja od jedne kada se para pregrije do 250°C do pet kada se para pregrije do 440°C Pregrijači kotla za tlak 14 i 24 amm izvoditi jednosmjerno, pod pritiskom od 40 atm- dvosmerni.

Konvektivni pregrijač kotlovskih agregata sa ekranom obično se izvodi iz dvije uzastopne grupe zavojnica. Na sl. 18-2 prikazuje pregrijač sita kotlovske jedinice sa prirodnom cirkulacijom. Zasićena para iz bubnja kotla ulazi u komoru 2, iz koje prelazi u sistem zavojnica 6 drugi stepen pregrejača duž strujanja gasa. U ovoj fazi para se kreće prema strujanju dimnih gasova, odnosno ovde se odvija protivstrujno kretanje nosača toplote koje karakteriše velika vrijednost vrijednost prosječne temperaturne razlike, što povećava efikasnost korištenja grijaće površine za prijenos date količine topline.

Nakon što je prošao drugu fazu pregrijača, djelomično pregrijana para ulazi u njegovu izlaznu komoru 4, služi kao međukomora. Odavde se para prenosi kroz sistem obilaznih cijevi u drugu međukomoru. 5, koja je istovremeno i ulazna komora u prvi stepen pregrijača duž strujanja gasa 1 . Cijevi ove faze su sastavljene na takav način

Rice. 18-3. Konvektivno-radijacioni pregrijač ekranskog kotla.

kako bi se osiguralo kretanje pare u mješovitoj shemi direktnog toka-protivtoka, što olakšava rad prvih redova cijevi za pregrijavanje duž toka plina, budući da u njih ulazi para relativno niske temperature. Nakon prolaska prve faze pregrijača, konačno pregrijana para se usmjerava u pregrijanu parnu komoru 3, a od njega do glavnog parovoda.

Koeficijent prolaza topline u pregrijaču ovisi o vrsti goriva koje se sagorijeva, uglavnom o njegovom sadržaju vlage i vodonika. Dakle, da bi se dobila ista temperatura pregrijanog
pare u kotlovskim jedinicama dizajniranim za rad na raznim
vrste goriva, potrebno je u svakom slučaju ugraditi pregrijače sa grijaćim površinama različitih veličina. Da ovo pojednostavim
zadaci u proizvodnji kotlovske jedinice u postrojenju, vrši se grejna površina prve u toku gasne grupe spirala pregrejača
isto za sve proizvedene kotlove ovog tipa, a grijaća površina kalemova druge grupe se mijenja ovisno o karakteristikama
sagorelo gorivo. Istovremeno, položaj komora i suspenzija i dizajn
plafoni ostaju nepromijenjeni.

Kombinovani pregrijač visokotlačne kotlovske jedinice, koji se sastoji od konvektivnog, radijativnog i poluradijativnog dijela, shematski je prikazan na sl. 18-3. Para iz bubnja 1 ulazi u odjeljak za zračenje 2, postavljen na plafon komore za sagorevanje, zatim u poluradijacioni deo 3, napravljen u obliku sita pregrijača koji se nalazi na izlazu iz peći, a dalje duž stropnih cijevi 4 - u prvoj fazi konvektivnog pregrijača 5. Nakon što je prošla ovu fazu, para prolazi kroz odogrijač 6 a drugi stepen konvektivnog pregrijača 7 ide u sabirni razvodnik (komoru) pregrijane pare.

Radijacijski dio pregrijača karakterizira činjenica da on, kao i rešetka peći, percipira toplinu zračenjem iz baklje. Postavlja se ne samo na plafon komore za sagorevanje, već i na njene zidove, često između cevi ekrana. Poluzračeći ekranski pregrijači se izrađuju u obliku odvojenih ravnih ekrana od paralelno spojenih cijevi. Ovi ekrani su postavljeni paralelno na udaljenosti od 500 - 2000mm na izlazu iz peći ispred festona. Pregrijač sita percipira toplinu kako konvekcijom iz dimnih plinova koji peru njegove cijevi, tako i zračenjem sloja ovih plinova koji prolazi između pojedinačnih sita.

Hidrodinamika pregrijača karakterizira neravnomjerna distribucija i pregrijavanje pare u paralelnim cijevima. Koncentrirano uvođenje pare u ulazni kolektor dovodi do toga da se para neravnomjerno raspoređuje po pojedinačnim višestrukim paralelno povezanim cijevima pregrijača. Kao rezultat toga, u onim cijevima u koje ulazi malo pare, njena temperatura na izlazu iz cijevi je viša od pare na izlazu onih cijevi u koje ulazi mnogo pare. Ovaj fenomen je dodatno kompliciran činjenicom da se cijevi pregrijača neravnomjerno zagrijavaju dimnim plinovima po širini dimnjaka; u srednjem dijelu plinskog kanala primaju cijevi više toplote nego duž njegovih rubova.

Odnos maksimalnog povećanja entalpije pare u posebnoj cevi pregrijača ∆i tr prema prosjeku za cijeli pregrijač ∆i pp jednak je:

ρ =∆i tr /∆i pp

naziva se termičko odmotavanje cijevi pregrijača.

Za moderne kotlovske jedinice sa pritiskom od 40 am i iznad, termička analiza cijevi pregrijača je prepuna opasne posljedice: zidovi onih cijevi kroz koje prolazi malo pare mogu se zagrijati na temperaturu koja prelazi dozvoljenu za ovu vrstu čelika, što može dovesti do oštećenja cijevi.

Toplotno širenje cijevi pregrijača može se smanjiti na različite načine: ubrizgavanjem dispergirane pare u ulazne kolektore; podjela pregrijača na dva ili tri stupnja povezana u seriju s pomjeranjem pare između ovih stupnjeva; podjela pregrijača na dva ili tri paralelna dijela po širini kotlovskog agregata uz prijenos pare s jednog dijela na drugi.

Kontrola temperature pregrijane pare u energetskim kotlovskim jedinicama potrebno je osigurati pouzdan i neprekidan rad ne samo kotlovskih agregata, već i parnih turbina. Kada se promijeni način rada kotlovske jedinice, temperatura pregrijane pare koja izlazi iz pregrijača može varirati u širokom rasponu. U međuvremenu, u pregrijačima dizajniranim za proizvodnju pregrijane pare visoke temperature (440-570 ° C), metal radi na temperaturi blizu granice za čelik odabranog razreda. Kao rezultat toga, čak i neznatno povećanje temperature pregrijane pare u odnosu na izračunato može dovesti do povećanja temperature metala cijevi pregrijača, što je neprihvatljivo u smislu čvrstoće i, kao rezultat toga, do njenog neuspjeh. Iz tog razloga, kao i za obezbeđivanje normalnih uslova rada turbine, koja je takođe veoma osetljiva na povećanje temperature pregrijane pare, pitanja regulacije temperature pare su od posebnog značaja u kotlovskim jedinicama visokog pritiska. Temperatura pare u razmatranim kotlovima uglavnom se reguliše pomoću tri metode: hlađenjem pregrijane pare u površinskom izmjenjivaču topline odpregrijača ili ubrizgavanjem vode; promjena apsorpcije topline pregrijača recirkulacijom dimnih plinova iz dimnjaka konvektivnog okna u donji dio komore za sagorijevanje; mijenjanje položaja jezgra baklje po visini peći pri ugradnji plamenika u tri do pet nivoa. Najčešća regulacija temperature pregrijane pare je površinskim odgrijačima, koji su cijevni izmjenjivač topline, koji se obično postavlja u ulaz. 2 (na slici 18-2) ili međurazdjelnik pregrijača. Hlađenje parom se postiže odvođenjem toplote iz nje napojnom vodom, čiji dio prolazi kroz cijevi izmjenjivača topline. Iz izmjenjivača topline, napojna voda se vraća u dovodni vod, tako da se toplina koja se uzima od pare u odzračivaču ne gubi, već se vraća u kotao. Promjenom količine vode koja se dovodi u odogrijač, moguće je promijeniti količinu topline koja se uzima od pare i time podesiti temperaturu pare. Tipično, 30-60% ukupnog protoka napojne vode prolazi kroz pregrijač.

Ekonomajzeri vode

Ekonomajzer vode u modernoj kotlovskoj jedinici percipira 12-18% ukupne količine topline koju prima.

Ekonomajzeri vode su dva tipa: rebraste cevi od livenog gvožđa i čelične glatke cevi. Rebrasti ekonomajzeri vode od livenog gvožđa ugrađuju se u kotlove sa niskim izlaznim pritiskom pare do 24 amm.Čelični glatki cevni ekonomajzeri mogu se ugraditi u kotlovske agregate bilo kojeg kapaciteta i pritiska, ali se uglavnom koriste za kotlovske jedinice srednjeg i visokog parnog kapaciteta pri pritisku od 40 atm i više.

Rebrasti vodeni ekonomajzer od livenog gvožđa (Sl. 19-1) je sistem rebrastih cevi 1, koje su sastavljene u stub koji se sastoji od nekoliko horizontalnih redova. Broj cijevi u horizontalnom redu određuje se iz uvjeta postizanja potrebne brzine kretanja produkata sagorijevanja (6-9 m/sec pri nazivnom opterećenju), a broj horizontalnih redova se određuje iz uvjeta dobijanja potrebna grejna površina ekonomajzera.

Na krajevima cijevi ekonomajzera nalaze se četvrtaste ušice - prirubnice 2 su nešto veće od rebara na cijevi. Ove prirubnice nakon sklapanja ekonomajzera formiraju dva čvrsta metalna zida. Dimni kanal ekonomajzera je odvojen od okruženje sa dvije strane sa ovim zidovima, a sa druge dvije strane - sa ciglom ili oblogom 6. Cijevi ekonomajzera su povezane livenim dijelovima - rolni 3 i 4, pričvršćeni za cijevi na prirubnicama.

Voda iz dovodnog voda se dovodi u jednu od najdonjih cijevi ekonomajzera, a zatim uzastopno prolazi kroz ove cijevi kroz sve cijevi, nakon čega ulazi u kotao. Koristeći opisanu shemu kretanja vode, postiže se njena brzina, čime se osigurava da se sa stijenki cijevi ispiru mjehurići zraka, koji se prilikom zagrijavanja oslobađaju iz vode i mogu uzrokovati koroziju metala cijevi. Nije dozvoljeno kretanje vode odozgo prema dolje kako bi se izbjegla pojava vodenog udara.

Temperatura vode na ulazu u ekonomajzer mora biti veća od temperature rosišta dimnih plinova za najmanje 10°C kako bi se isključila mogućnost kondenzacije vodene pare koja je dio dimnih plinova i taloženja vlage na ekonomajzeru cijevi. Konačna temperatura vode zagrijane u ekonomajzeru od livenog gvožđa, kada se ugrađuje na kotlove sa stalnim napajanjem, kao i na kotlove sa malom količinom vode u bubnju kada su ugrađeni automatski regulatori snage, mora biti najmanje 20 °C niže od temperature zasićenja pri datom pritisku kako bi se izbjeglo stvaranje pare u ekonomajzeru i vodenom čekiću. Izlazni kodovi

Rice. J9-1. Ekonomajzer vode sa rebrima od livenog gvožđa sa jednim prolazom

a- opći pogled (cijevi su konvencionalno prikazane bez rebara);

Tok gasova

b- dijelovi ekonomajzera; in i G-shema inkluzije.

U svim ostalim slučajevima, konačna temperatura vode mora biti najmanje 40 °C ispod temperature zasićenja pri datom pritisku.

Dimne plinove u vodnom ekonomajzeru je svrsishodno usmjeravati odozgo prema dolje, jer se u tom slučaju stvara protutok i poboljšavaju uvjeti razmjene topline, zbog čega se temperatura dimnih plinova iza vodenog ekonomajzera smanjuje. Kada se iza kotla tipa DKVR ugrađuje vodeni ekonomajzer, temperatura dimnih gasova ispred ekonomajzera je 280-300°C. Za čišćenje vanjske površine cijevi ekonomajzera od pepela i čađi, one se duvaju pregrijanom parom ili komprimirani zrak pomoću specijalnih duvaljki 5.

VTI rebrasti ekonomajzeri od livenog gvožđa proizvode se u Rusiji. Dužina jedne cijevi je 2.000 mm za ekonomajzere ugrađene u kotlove parnog kapaciteta do 10 t/h, i 3.000 mm za ekonomajzere ugrađene na kotlove većeg parnog kapaciteta; prečnik čiste cevi 50 mm, a njegova grejna površina je 2,95 i 4,49, respektivno m 2. Ovi ekonomajzeri se mogu ugraditi u kotlove sa radnim pritiskom do 24 amm. Projektni pritisak ekonomajzera 30 amm.

Dozvoljeno je postavljanje u vodoravni red od 4 do 18 cijevi. Broj horizontalnih redova cijevi, prema uvjetima za osiguranje efikasnog puhanja, ne uzima se više od osam. At više vodoravnih redova cijevi, ekonomajzer je podijeljen na odgovarajući broj zasebnih grupa koje se nalaze u nizu po visini, između kojih se ostavljaju praznine za smještaj cijevi za puhanje.

Rice. 19-2. Čelični glatki cevni ekonomajzer za vodu kotlovske jedinice

tip ekrana.

Fabrike isporučuju ekonomajzere od livenog gvožđa kao zasebne delove sa montažom na mestu ugradnje ili kao blokove cevi dužine 2.000 mm u laganoj cigle sa metalnom oblogom. Blokovi se proizvode u dva tipa - jednostubni i dvostupni. Prvi se ugrađuju na DKVR kotlove snage pare od 2,5 do 10 t/h uključujući, drugi - na kotlove DKVR sa kapacitetom pare od 4 do 20 t/h inkluzivno.

Obično je ekonomajzer vode povezan na kotao direktno putem cjevovoda bez zapornih ventila (ali sa nepovratnim ventilom). Međutim, takav prilog (sl. 19-1, u) ima nedostatak što se gubi dosta napojne vode kada se kotao zapali. S obzirom da kotao ne proizvodi paru tokom paljenja, voda koja prolazi kroz ekonomajzer vode da bi se ohladila, a zatim prelazi u kotao, mora se ukloniti ispuštanjem kroz vod za ispuhivanje. Zbog toga je u mnogim slučajevima predviđen poseban vod za „preticaj“ kroz koji se voda zagrijana u ekonomajzeru pri paljenju kotla vraća u napojni rezervoar (Sl. 19-1, d).

Ekonomajzer vode od čelika od glatke cijevi(Sl. 19-2) izrađene su od čeličnih cijevi 3 vanjski prečnik 28-38 mm, savijeni u obliku horizontalnih kotura i valjani ili zavareni na montažne razdjelnike. Napojna voda ulazi u donji razvodnik ekonomajzera 1. Zagrijana voda izlazi iz gornjeg razvodnika 2 i šalje se u bubanj kotla kroz nekoliko negrijanih cijevi koje se nalaze izvan dimovodne cijevi, ili kroz veliki broj cijevi koje prolaze ispod dimovodnog stropa. Vodeni ekonomajzeri sa velikom grejnom površinom izrađuju se od pojedinačnih pakovanja do 1,5 m.

Kretanje dimnih plinova (od vrha prema dolje) i vode (odozdo prema gore) u ekonomajzeru je protivstrujno. Raspored cijevi u ekonomajzeru je obično raspoređen, ali može biti i linijski.

Kod kotlova tipa sita temperatura dimnih gasova ispred ekonomajzera je približno 600°C. Temperatura vode koja ulazi u ekonomajzer kod kotlova srednjeg pritiska je 145°C, a kod kotlova visokog pritiska 215-230°C. temperatura vode koja izlazi iz ekonomajzera je bliska tački ključanja ili jednaka njoj, au ovom drugom slučaju dio vode koji je prošao kroz ekonomajzer može se pretvoriti u paru. Tako se voda u ekonomajzeru kotlovske jedinice sa ekranom zagreva za približno 90-105°C uslove, voda se zagreva do tačke ključanja, a deo vode isparava, što se naziva ključanje. Tipično, ekonomajzer kipuće vode isparava do 10-15% vode koja prolazi kroz njega. Minimalna brzina dimnih gasova u ekonomajzeru tokom sagorevanja čvrsto gorivo uzmi najmanje 6 gospođa prevencija letećeg pepela. Gornja granica brzine u uslovima eolskog habanja ograničena je na 9-10 m/sec. Brzina vode u čeličnim ekonomajzerima koji ne vrije ili ne ključanjem dijelu ekonomajzera ključanja nije manja od 0,3 gospođa pri nazivnom opterećenju kotla. U ključajućem dijelu ekonomajzera, kako bi se izbjeglo pregrijavanje metala cijevi tokom stratifikacije mješavine pare i vode, pretpostavlja se da je minimalna brzina vode najmanje 1 m/sec. U tom slučaju temperatura vode na ulazu u vreli dio ekonomajzera mora biti najmanje 40°C niža od točke ključanja vode pri datom pritisku.

Grijači zraka

Grijač zraka apsorbira približno 7-15% toplote koja se korisno oslobađa u kotlovskoj jedinici.

Grijači zraka se dijele na rekuperativne i regenerativne. U rekuperativnom grijaču zraka, toplina iz dimnih plinova prenosi se na zrak u kontinuiranom procesu kroz zid koji razdvaja protok zraka i dimnih plinova. U regenerativnom grijaču zraka, toplina se prenosi metalnom mlaznicom, koja se periodično zagrijava toplinom vrućih dimnih plinova, a zatim akumuliranu toplinu predaje struji hladnog zraka, koji se istovremeno zagrijava.

Rekuperativni grijač zraka moderna kotlovska jedinica (sl. 20-1 i 20-2) je sistem paralelnih tankozidnih čeličnih cijevi 2, zavarene u ravne cijevne limove. Cijevi se koriste zavarene, vanjskog prečnika 25-51 mm, debljina zida 1,25-1,50 mm. Postavljeni su u šahovnici; razmak između vanjske strane susjednih cijevi je 9- 15mm. Dimni plinovi prolaze unutar cijevi; zagrijani zrak pere cijevi izvana u poprečnom smjeru. Pretpostavlja se da je brzina dimnih gasova 10-14 gospođa kako bi se spriječilo taloženje pepela na zidovima cijevi; pri ovoj brzini dolazi do samopuhanja grijača zraka. Pretpostavlja se da je brzina zraka približno 2 puta manja od brzine dimnih plinova.

Grejači vazduha sa malom grejnom površinom, koji se ugrađuju na kotlove tipa DKVR, su jednoprolazni i dvoprolazni na gasnoj strani; grijači zraka velike površine grijanja, ugrađeni u velike kotlovske jedinice, na plinskoj strani se izrađuju samo jednoprolazni.

U dvosmjerni grijač zraka ugrađen na kotlove tipa DKVR (Sl. 20-1), dimni plinovi ulaze odozgo, prolaze unutar cijevi prečnika 40 x 1,5 mm u komoru za okretanje 3 a zatim kroz cijevi 4 izađite iz grijača zraka. Cijevi zavarene u cijevne listove 1 . Sa zračne strane, grijač zraka je također dvosmjeran. Zagrijani zrak se kreće vodoravno, pere cijevi 2 -4 vani. Kretanje zraka je vođeno pločama obloge 5, septum 6 i bajpas kutija 7. Vanjske površine grijača zraka prekrivene su slojem toplotne izolacije debljine 50 mm. Grejači vazduha su dostupni u četiri standardne veličine sa grejnom površinom 85, 140, 233 i 300 m 2 za zagrijavanje zraka do 150-250 °C. Kod jednoprolaznih grijača zraka (sl. 20-2) zbog relativno velike dužine cijevi 2 prstenasti prostor kako bi se osigurala dovoljna brzina zraka odvojen je srednjim cijevnim listovima 8 za dva ili više poteza. Vazduh prolazi sukcesivno u poprečnoj struji iz jednog prolaza u drugi kroz bajpas kutije 7. Sistem cevi grejača vazduha odvojen je od okoline gustim limenim omotačem, koji je, kao i bajpas kutije, prekriven toplotnom izolacijom. . Za kotlovske jedinice tipa ekran, grijač zraka se obično postavlja u par okvira povezanih sa okvirom kotlovske jedinice. Grijna površina grijača zraka za velike kotlovske jedinice je vrlo velika. Stoga, radi lakšeg transporta i ugradnje, grijač zraka je napravljen od zasebnih dijelova (kockica). Postavljanje grijača zraka u silaznu osovinu kotlovske jedinice uzrokuje protustrujno kretanje plinova (dolje) i zraka (gore). Ovo osigurava efikasno korištenje grijaće površine grijača zraka.

Rice. 20-1. Čelični glatki grijač zraka za kotlove malog kapaciteta.

Ulaz za dimnjak. gasob

Rice. 20-2. Element čeličnog cijevnog grijača zraka za kotlovsku jedinicu velikog parnog kapaciteta. Oznake su iste kao na slici 20-1.

U zavisnosti od potrebne temperature zagrevanja vazduha, koja je u velikoj meri određena vlažnošću sagorelog goriva, u kotlovskim jedinicama tipa ekran grejač vazduha se postavlja u odnosu na vodeni ekonomajzer na dva načina. Ako nije potrebno zagrijati zrak iznad 200-230°C, grijač zraka se postavlja nakon

Fig.20-3. Regenerativni grijač zraka.

vodeni ekonomajzer uz dimne gasove. Ako je potrebno zagrijati zrak do 360-400°C, grijač zraka se postavlja u rez sa vodenim ekonomajzerom, odnosno na početku se duž plinova ugrađuje prvi dio ekonomajzera, zatim gornji dio grijača zraka, ispod kojeg se nalazi drugi dio ekonomajzera, a još niže - donji dio grijača zraka. U ovom slučaju, veličina grejnih površina gornjeg dela ekonomajzera i gornjeg dela bojlera je obično konstantna za sve kotlove ove vrste, a grejne površine njihovih donjih delova variraju u zavisnosti od karakteristika gorivo koje treba sagoreti. Istovremeno, vanjske dimenzije niskotemperaturnog dijela kotla ostaju nepromijenjene.

U nekim slučajevima, prilikom ugradnje ekonomajzera vode od livenog gvožđa, grejač vazduha se postavlja ispred ekonomajzera u pravcu gasova. Ovako neobično postavljanje uzrokovano je željom da se isključi mogućnost ključanja vode u ekonomajzeru, jer je to neprihvatljivo za ekonomajzere od lijevanog željeza. Osim toga, položaj grijača zraka ispred ekonomajzera vode omogućava postizanje veće temperature grijanja zraka uz održavanje relativno male površine grijanja grijača zraka. Glavna poteškoća koja nastaje tijekom rada čeličnih cijevnih grijača zraka je korozija donjeg dijela njihovih cijevi.

Regenerativni grijač zraka(Sl. 20-3) je vertikalni cilindrični bubanj 2, zatvoreno u fiksno cilindrično tijelo 3 i punjena nadjevom 4, izrađen od valovitog čeličnog lima debljine 0,5-1,25 mm. Osovina prolazi duž ose bubnja 5, fiksiran u ležajevima 6 a pokreće ga električni motor 8 male snage. Dimni gasovi i vazduh se dovode u telo 3 a od njega se odvoze kutijama 1 , a obično dimni gasovi prolaze kroz jedan polucilindar tela 3 od vrha do dna, a vazduh kroz drugi polucilindar odozdo prema gore. Rotor 2 rotira brzinom od 2- 5 okretaja u minuti, zbog čega se svi elementi njegovog pakovanja naizmjenično zagrijavaju dimnim plinovima koji prolaze između njih ili se hlade strujanjem zraka, dajući mu toplinu dobivenu od dimnih plinova. Prednosti regenerativnog grijača su njegova kompaktnost i mala težina. Nedostaci su veća složenost izrade u odnosu na cevni grejač vazduha, kao i teškoća izrade pouzdanih zaptivki 7 koje sprečavaju strujanje vazduha na gasnu stranu grejača vazduha i dimnih gasova pored mlaznice. Iz tog razloga je usis zraka u regenerativnom grijaču zraka veći nego u cijevnom.

U regenerativnom grijaču zraka moguće je zagrijati zrak do 200-250 ° C. Glavno područje primjene regenerativnih grijača zraka su kotlovske jedinice velikog kapaciteta, posebno dizajnirane za sagorijevanje plina i loživog ulja. Na kotao se ugrađuju dva ili više paralelno povezanih grijača zraka.

Okvir i podstava

Okvir kotlovske jedinice se zove metalna konstrukcija, koji podupire bubanj, grijaće površine, obloge, stepenice i platforme, kao i druge elemente kotlovske jedinice, prenoseći svoju težinu na njen temelj. Težina okvira je 20-25% težine cijelog metala kotlovske jedinice.

Rice. 20 Okvir kotlovske jedinice

Okvir kotlovske jedinice tipa ekran (slika 20) sastoji se od sistema vertikalnih stubova 1 postavljenih na
temelj. Da bi se spriječilo izvijanje, stupovi su povezani sistemom horizontalnih greda 2, rešetki 3 i dijagonalnih spona 4, a
horizontalne veze se također često koriste za percepciju težine nekih elemenata jedinice. Masovna težina
kotlovske jedinice je težina kotlovskog bubnja i sistema sitastih cijevi okačenih na njega. Stoga je onaj dio okvira koji preuzima težinu bubnja i cijevnog sistema sita napravljen snažnijim i ponekad ojačan dodatnim stupovima. Stražnja strana okvira nosi težinu ekonomajzera vode i grijača zraka.

Osim naprezanja koja nastaju zbog percepcije težine elemenata kotlovske jedinice, u okviru mogu nastati dodatna toplinska naprezanja zagrijavanjem okvira toplinom koja prolazi kroz oblogu kotlovske jedinice u okolinu. Da bi se spriječila ova dodatna naprezanja, stupovi okvira se postavljaju izvan obloge kako bi se hladili vanjskim zrakom.

Neki kotlovi malog kapaciteta pare, kao što su kotlovi tipa DKVR, nemaju noseći okvir; težina kotla se prenosi direktno na osnovni okvir. U ovim kotlovima se izrađuje okvir za vezivanje čija je glavna svrha dodatno ojačati oblogu.

Obloga kotlovske jedinice je sistem ograda koje odvajaju njegovu komoru za sagorevanje i gasovode od okoline. Obloga je namijenjena pravilnom usmjeravanju protoka dimnih plinova unutar kotlovske jedinice, minimiziranju gubitaka topline u okolinu i sprječavanju usisavanja hladnog zraka u plinske kanale jedinice ili izbacivanja dimnih plinova. Stoga obloga mora izdržati toplinske i kemijske učinke vrućih dimnih plinova, kao i biti netermički provodljiva i gusta.

Za plinske kanale u kojima temperatura unutrašnje strane obloge ne prelazi 600 ° C, koristi se crvena cigla. U plinskim kanalima u kojima navedena temperatura prelazi 600 ° C, unutrašnji dio obloge je izrađen od vatrostalne opeke.

Razlikovati zidanje vertikalnih zidova, plafoni, lijevci za pepeo i ognjište.

Zidanje vertikalnih zidova izvodi se: masivni, samostojeći; lagani, uokvireni; štit i cijev (sl. 20-1).

Masivna samostojeća cigla izvodi se u kotlovskim jedinicama kapaciteta pare do 50-75 t/h Obično crvena cigla standardne veličine (250 x 120 x 65 mm), kao i veliku vatrostalnu ciglu (250 x 123 x 65 mm) i mali (230 x 113 x 65 mm) veličine. Zidanje se izvodi debljinom od najmanje dvije cigle, obično samostojeće na posebnom okviru. Kada temperatura unutrašnje površine obloge pređe 600°C, unutrašnji dio zidane obloge izrađuje se od vatrostalne opeke, najčešće debljine jedne cigle. Vanjski dio zida je izrađen od crvene opeke, a u nedostatku vanjske metalne obloge naziva se oblogom. Svaka vrsta opeke za oblaganje postavlja se u samostalan red, ali da bi se cigla zaštitila od raslojavanja i ispupčenja obloge unutar gasovoda, vatrostalna cigla se na svakih 5-8 redova veže crvenom ciglom tako što se ceo red vatrostalnog materijala oslobađa. cigla za pola cigle u crvenu ciglu.

Sa velikom visinom zidanja (4-5 m i više), zidanje je podijeljeno po visini u zasebne slojeve neprekidnim pojasevima od 5-10 redova vatrostalnih opeka za cijelu debljinu obloge, koji preuzimaju težinu obloge između pojaseva, rasterećujući je po visini. Postavljanjem imenovanih pojaseva

na udaljenosti od oko 1,5 m jedan od drugog, ne možete zavojiti polaganje vatrostalne i crvene cigle.

Da bi se ublažili naprezanja koja nastaju zbog toplinskog širenja zida, takozvani dilatacijski spojevi se izvode u horizontalnom smjeru u obliku praznina 3-4 mm svakih 12-20 cigli po širini zida u svim redovima zidanja. Budući da su temperaturni šavovi obloge podložni koroziji, obično se nalaze u uglovima peći, na spoju zidova. Okvir peći s masivnom opekom je okvir za vezivanje, a vanjska metalna obloga cigle se obično ne izvodi. To dovodi do uštede u metalu.

Lagana, okvirna cigla okomitih zidova izvodi se u kotlovskim jedinicama parnog kapaciteta 50-75 t/h i iznad, jer zbog velike nadmorske visine dostiže i do 15 m i više od toga, masivna, samostojeća cigla postaje preteška i nestabilna. Lagana cigla sastoji se od sloja normalne šamotne cigle položene u pola cigle ili jednu ciglu, kao i cigle različitih stilova , formiranje obloge, sloja lagane toplotnoizolacione cigle ili toplotnoizolacionih ploča i vanjske metalne obloge 1. Ukupna debljina obloge je 250-410 mm, tanji - na zidovima prekrivenim paravanima. Kako bi obloga dobila potrebnu stabilnost, spojena je na okvir kotla pomoću pojaseva za istovar i privlačenje.

Pojasevi za istovar dijele oblogu na horizontalne slojeve visine 3-6 m i služe za prijenos težine obloge svakog sloja na okvir. Izrađene su od oblikovane šamotne opeke. , položen na čelične ili livene gvozdene nosače pričvršćene na okvir; tako se cjelokupna težina opeke položene na oblikovanu ciglu trake za istovar prenosi na okvir, a cigla donjeg sloja rasterećuje se od težine cigle gornjeg sloja. Ispod pojasa za istovar je napravljen horizontalni dilatacijski spoj koji stvara mogućnost slobodnog širenja obloge unutar svakog sloja.

Atraktivni pojasevi se izvode svakih 600-1.000 mm po visini, kako bi se spriječilo da obloga svakog sloja izboči u peć ili dimnjak. Atraktivni pojasevi su izrađeni od oblikovane šamotne opeke , imati gnezdo. U ova gnijezda se postavljaju kuke. , čiji drugi krajevi pokrivaju horizontalne cijevi , povezan sa okvirom; budući da se ove kuke mogu rotirati oko cijevi, ne ometaju kretanje obloge gore i dolje.

Zidanje od cigle je varijanta lagane okvirne cigle. Izrađuje se u obliku zasebnih pravokutnih štitova od razne vrste betona bočnih dimenzija oko 1,5 m, koji su armirani na okvir kotla. Štit je višeslojan: prvi sloj , okrenut ka gasovodu, izrađen je od vatrostalnog betona ojačana čeličnom mrežom ; zatim dva ili tri sloja termoizolacionih ploča , spolja obložen plinootpornim premazom .

Obloga cijevi se pričvršćuje direktno na ekran ili druge cijevi i obično se sastoji od sloja kromita ili - rjeđe - šamotne mase debljine -40 mm, nanosi se direktno na cijevi, sloj laganog termoizolacionog betona debljine 50 mm ojačana metalna mreža, slojevi termoizolacionih ploča iste debljine, prekriveni drugom metalnom mrežom, na koju se nanosi sloj zaptivnog maltera debljine 15 - 20 mm, prekriven plinootpornim premazom. Obloga se fiksira na cijevi zbog postavljanja prvog sloja s površinom cijevi, kao i uz pomoć klinova zavarenih na cijevi, koji privlače mrežu na sito. Obloga nema dilatacijske fuge, te se stoga postavlja zahtjev da se njen materijal ne urušava pri manjim deformacijama. Mala debljina, kao i lakoća materijala od kojih je ova obloga napravljena, dovode do toga da je obloga cijevi 2-3 puta lakša od obloge okvira, a otprilike 1,5-2 puta jeftinija. Kromitna masa je skuplja od šamota, ali se bolje hvata. Stoga se koristi za cijevi s relativnim nagibom cijevi od 1,2 i više, a za cijevi manjeg nagiba često se zamjenjuje šamotnom masom.

Moderne komore za sagorijevanje i plinski kanali zbog velike širine (do 10 m i više) ne može se prekriti lučnim svodom. Zbog toga su pokriveni ravnim visećim svodom, koji je napravljen od oblikovanih šamotnih opeka različitih oblika, okačenih na horizontalnu konstrukciju koja je dio okvira kotla. Postoji individualna suspenzija, kada je svaka cigla okačena za okvir, i grupna suspenzija, kada su cigle okačene u redove pomoću srednjih greda od livenog gvožđa. Pojedinačni privjesak je racionalniji od grupnog, jer kada se cigla ili privjesak unište, ispada samo jedna cigla, a ne cijeli red. Šamotni beton se također koristi za podove peći.

zidanje plafon radi u težim uslovima od zidanja vertikalnih zidova. Zbog toga su stropovi u visokotemperaturnom području zaštićeni sa strane peći ili dimovoda pomoću cijevi za ekran, pregrijač ili ekonomajzer.

Osnova konstrukcije cigle hladnog lijevka je metalna kutija, koja je koža i istovremeno podupire cijelu ciglu. Potonji ima debljinu od 200-300 mm i sastoji se od sloja izolacijski materijal- dijatomitne opeke prekrivene slojem vatrostalne opeke. Kako bi se spriječilo klizanje obloge, graničnici od trake i kutnog željeza su zavareni na kožu. Osim toga, u vatrostalnom zidu se izrađuju pojas za rasterećenje i dilatacijski spoj. Približno na isti način vrši se zidanje ložišta peći za loženje plina i lož ulja.

Prilikom projektovanja obloge, pretpostavlja se da gustina toplotnog toka kroz nju ne prelazi 300 kcal / m 2 h, a temperatura vanjske površine nije prelazila 50-55°C pri temperaturi okoline od 25°C.

Toplinska izolacija je namijenjena smanjenju gubitak toplote u okolinu vrućim ciglama i površinama bez zidova, na primjer, vanjskim površinama vodenih ekonomajzera i grijača zraka, metalnih plinovoda i zračnih kanala, cjevovoda. toplotna izolacija napravljen od materijala koji su lagani i imaju nisku toplotnu provodljivost.

Pranje pare napojnom vodom takođe dovodi do činjenice da se sadržaj otopljenih čvrstih materija, a posebno silicijumske kiseline u ispranoj pari smanjuje deset puta. U ovom slučaju, učinak ispiranja je veći što je veća količina napojne vode za ispiranje. Voda koja je prošla kroz vodeni ekonomajzer se daje za ispiranje; količina vode koja se isporučuje za pranje je obično 25-100% ukupne količine napojne vode.

Instalacije za proizvodnju topline. Opće odredbe. Ušteda goriva termo stanica koje rade na fosilna goriva.

Ušteda goriva

Ekonomičnost goriva kotlovnice je sistem mehanizama i uređaja koji su neophodni za prijem, premještanje, skladištenje i primarnu obradu ulaznog goriva.

Kod čvrstih i tečnih goriva obavljaju se sljedeće operacije: prijem ulaznog goriva; njegovu isporuku od mjesta prijema do kotlovskih jedinica ili do skladišta, kao i od skladišta do ovih jedinica; obezbeđivanje normalnih uslova skladištenja za snabdevanje gorivom, koje uvek treba da bude u kotlovnici kako bi se izbegli prekidi u radu zbog mogućih kašnjenja u isporuci goriva; primarni tretman goriva; obračun ulaznog i odlaznog goriva. Kod plinovitog goriva skladištenje plina u kotlovnici nije predviđeno, a funkcije uštede goriva svode se na primanje plina, opskrbu kotlovskim jedinicama i obračun njegove potrošnje.

Ušteda goriva kotlovnice na čvrsto gorivo

Ušteda goriva kotlovnice na čvrsto gorivo je sistem mehanizama, čija se shema rada i raspored određuju količinom sagorjelog goriva, njegovom vrstom (ugalj, treset, uljni škriljci), načinom isporuke i karakteristikama goriva. odabranim mehanizmima. Potreba za istovarom, pretovarom i utovarom velike količine goriva zahtijeva potpunu mehanizaciju svih ovih operacija, budući da su one veoma naporne i njihova ručna izvedba zahtijeva veliki broj radnika i značajne novčane troškove. Ovaj princip je glavni u dizajnu i radu uštede goriva kotlovnice.

Obično se čvrsto gorivo doprema do kotlarnice duž koloseka prihvaćene širine 1.525 mm. Međutim, kada se treset isporučuje u male kotlovnice koje se nalaze u blizini mjesta njegovog vađenja, koriste se uskotračne pruge kolosijeka od 750 do 1.000 mm. | Gorivo se najracionalnije isporučuje u samoistovarnim vagonima, jer to eliminira potrebu za ručnim istovarom.

U malim kotlarnicama gorivo se često dostavlja cestom.

Velike poteškoće u eksploataciji stvara smrzavanje vlažnog uglja, do kojeg dolazi kada se zimi prevoze u željezničkim vagonima. Zamrznuti ugalj gubi protočnost, što stvara poteškoće u istovaru, uzrokuje dodatne troškove za ovu operaciju, remeti normalan rad transportnih i manipulativnih mehanizama. Da bi se eliminisalo smrzavanje goriva tokom transporta, preporučuje se podmazivanje goriva teškim uljima, kao i mešanje vlažnog uglja sa suvim ugljem ili sa piljevinom.

Transport čvrstog goriva na teritoriji kotlarnice vrši se transporterima, po kojima se gorivo kreće u neprekidnom toku, i kapacitivnim uređajima, u kojima se gorivo pomiče u odvojenim porcijama u posebnom kontejneru. Transporteri razlikuju trakaste, lamelne, kantaste itd., međutim, u kotlarnicama se gotovo isključivo koriste trakasti transporteri zbog svoje jeftinosti i jednostavnosti, kao i primenljivosti, kako uz nisku tako i veliku potrošnju goriva. Trakasti transporter se sastoji od beskrajne fleksibilne gumene trake 2 koja pokriva dva krajnja bubnja. Gornju - radnu i donju - praznu granu kaiša podupire niz kotrljajućih ležajeva napravljenih od valjaka prečnika 100-150 mm i postavljenih na radnu granu nakon 1-1,2, a na praznom hodu nakon 2-3 m ili više. Širina trake, u zavisnosti od performansi transportera, može varirati između 500 i 2.000 mm. Gornja, radna, grana je ravna ili užljebljena. U potonjem slučaju, gornji valjkasti ležajevi su napravljeni od tri valjka pod uglom od 20° prema horizontali. Produktivnost transportera sa žljebljenom trakom za datu širinu je 2 puta veća od produktivnosti transportera sa ravnom trakom, ali su potonji jednostavniji, jeftiniji i mogu isporučiti velike komade. Krajnji bubnjevi su oslonjeni na ležajeve postavljene na krajnje okvire, koji su pričvršćeni za građevinsku konstrukciju. Jedan od bubnjeva je pogonjen i služi za pokretanje trake. Preko mjenjača je povezan sa elektromotorom. Još jedan zatezni bubanj. Njegovi ležajevi se mogu pomicati pod djelovanjem posebnih zateznih vijaka u okviru 6 kako bi se stvorila konstantna napetost u remenu kada se njegova dužina promijeni kao rezultat promjena temperature.

Elementi grejnih površina su glavni u kotlovskom agregatu i njihova upotrebljivost prvenstveno određuje efikasnost i pouzdanost kotlovskog postrojenja.

Postavljanje elemenata grejne površine modernog bojlera prikazano je na slici:

Ovaj kotao ima U-oblik. Lijeva vertikalna komora 2 čini peć, svi zidovi su joj prekriveni cijevima. Zovu se cijevi koje se nalaze na zidovima i stropu u kojima voda isparava ekrani. Sitaste cijevi, kao i dijelovi pregrijača koji se nalaze na zidovima peći, nazivaju se radijacijske površine grijanja, jer apsorbuju toplotu iz dimnih gasova uglavnom usled radijacije ili radijacije.

Donji dio 9 komore za sagorijevanje obično se naziva hladni lijevak. U njemu čestice pepela ispadaju iz gorionika peći. Ohlađene i stvrdnute čestice pepela u obliku sinterovanih grudvica (šljake) odvode se preko uređaja 8 u hidraulični sistem za uklanjanje pepela.

Gornji dio peći prelazi u horizontalni plinski kanal, u kojem se nalaze sito 3 i konvektivni 5 pregrijači. Bočni zidovi i strop horizontalnog kanala obično su također prekriveni cijevima za pregrijač. Ovi elementi pregrijača se nazivaju polu-zračenje, budući da toplinu iz dimnih plinova percipiraju i kao rezultat zračenja i konvekcije, odnosno razmjene topline do koje dolazi kada vrući plinovi dođu u dodir s cijevima.

Nakon horizontalnog dimovoda iza rotacione komore, počinje desni okomiti dio kotla, koji se naziva konvektivno okno. U njemu su stepenice, stepenice grijača zraka, a u nekim izvedbama i zavojnice postavljene različitim redoslijedom.

Izgled kotla zavisi od njegovog dizajna i snage, kao i pritiska pare. U zastarjelim kotlovima s tri bubnja niskog i srednjeg tlaka voda se zagrijava i isparava ne samo u zaslonima, već iu kotlovskim cijevima koje se nalaze između gornjeg i donjeg bubnja.

Kroz donja 3 snopa kotlovskih cijevi, voda iz stražnjeg bubnja se spušta u donji bubanj; ove cijevi igraju ulogu propusta. Lagano zagrevanje ovih cevi dimnim gasovima ne remeti cirkulaciju vode u kotlu, jer je pri niskim i srednjim pritiscima razlika u specifična gravitacija vode i para je velika, što omogućava prilično pouzdanu cirkulaciju. U donje komore sita 7 voda se dovodi iz gornjih bubnjeva 2 preko vanjskih negrijanih propusta.

Kod kotlova srednjeg pritiska udio toplote koja se koristi za pregrijavanje pare je relativno mali (manje od 20% ukupne topline koju kotlovska jedinica apsorbira iz dimnih plinova), pa je i grijna površina pregrijača mala i nalazi se između snopova kotlovskih cijevi.

Kod jednobubanjskih kotlova srednjeg pritiska kasnijih puštanja, glavna isparljiva površina je postavljena na zidove peći u vidu paravana 6, a mala konvektivna greda 10 je napravljena od cevi odvojenih velikim nagibom, koje predstavljaju poluzračeći dio kotla.

Kotlovi visokog pritiska se obično izrađuju sa jednim bubnjem i nemaju konvektivne snopove. Celokupna evaporatorna grejna površina je izvedena u obliku sita, koji se napajaju vodom kroz spoljne negrijane propuste.

AT jednokratni kotao x bubanj nedostaje.

Voda iz ekonomajzera 3 teče kroz dovodne cijevi 7 u donju komoru 6, a zatim u dio za zračenje 5, a to su cijevi za isparavanje (kalemovi) smještene duž zidova peći. Nakon prolaska kroz zavojnice, većina vode se pretvara u paru. Voda potpuno isparava u prelaznoj zoni 2, koja se nalazi na području više niske temperature dimnih gasova. Iz prelazne zone para ulazi u pregrijač 1.

Tako je u protočnim kotlovima cirkulacija vode sa svojim povratni pokret je odsutan. Voda i para prolaze kroz cijevi samo jednom.

Pregrijač je grijaća površina parnog kotla u kojoj se para pregrijava do unaprijed određene temperature. Moderna parni kotlovi veliki kapacitet pare imaju dva pregrijača - primarni i sekundarni (srednji). Zasićena para na temperaturi ključale vode ulazi u primarni pregrejač iz bubnja kotla ili prelazne zone protočnog kotla. Para ulazi u sekundarni pregrijač iz radi ponovnog zagrijavanja.

Za pregrijavanje pare u kotlovima visokog pritiska troši se do 35% topline, a u slučaju sekundarnog pregrijavanja i do 50% topline koju kotlovska jedinica percipira iz dimnih plinova. U kotlovima s pritiskom većim od 225 atm, ovaj udio topline se povećava na 65%. Zbog toga se ogrjevne površine pregrijača značajno povećavaju, te se kod modernih kotlova postavljaju u radijacijski, poluradijativni i konvektivni dio kotla.

Na slici ispod prikazan je dijagram modernog kotlovskog pregrijača.

Para iz bubnja 7 se usmerava na zidne cevne panele radijacionog dela 2 i 4, zatim na plafonske cevne panele 5. Iz odparivača 8 para ulazi u sita 6, a zatim u zavojnice 10 konvektivnog dela. pregrejača. Ekran je paket cijevi u obliku slova U smještenih u istoj ravni, koje su čvrsto pričvršćene jedna uz drugu, gotovo bez razmaka. Para ulazi u jednu komoru sita, prolazi kroz cijevi i izlazi kroz drugu komoru. Raspored ekrana u kotlu prikazan je na slici:

Ekonomajzeri vode, zajedno sa grijačima zraka, obično se nalaze u konvekcijskim oknima. Ovi elementi grijaće površine nazivaju se repni elementi, jer se nalaze zadnji duž putanje dimnih plinova. Ekonomajzeri vode se uglavnom izrađuju od čeličnih cijevi. Na kotlovima niskog i srednjeg pritiska ugrađuju se ekonomajzeri od livenog gvožđa koji se sastoje od rebrastih cevi od livenog gvožđa. Cijevi spojene krivine od livenog gvožđa(rolnice).

Čelični ekonomajzeri mogu biti ključajućih i nevrućih tipova. U ekonomajzerima tipa ključanja, dio zagrijane vode (do 25%) se pretvara u paru.

Moderni kotlovi, za razliku od onih koji su se koristili prije nekoliko godina, kao gorivo mogu koristiti ne samo plin, ugalj, lož ulje itd. Pelet se sve češće koristi kao ekološki prihvatljivo gorivo. Pelet za vaš kotao na pelet možete naručiti ovdje - http://maspellet.ru/zakazat-pellety.

K kategorija: Instalacija bojlera

Površine za grijanje

Sistem cijevi-bubanj parnog kotla sastoji se od radijacijskih i konvektivnih grijaćih površina, bubnjeva i komora (kolektora). Za radijacijske i konvektivne grijaće površine koriste se bešavne cijevi od kvalitetnog ugljičnog čelika razreda 10 ili 20 (GOST 1050-74**).

Površine radijacijskog grijanja izrađuju se od cijevi postavljenih okomito u jednom redu duž zidova (bočni i stražnji zaslon) ili u zapremini komore za sagorijevanje (prednji ekran).

Pri niskim pritiscima pare (0,8 ... 1 MPa), preko 70% topline troši se na isparavanje, a samo oko 30% - na zagrijavanje vode do ključanja. Radijacijske grijaće površine nisu dovoljne da ispare određenu količinu vode, pa se dio cijevi za isparavanje postavlja u konvektivne plinske kanale.

Površine grijanja kotla nazivaju se konvektivnim, primaju toplinu uglavnom konvekcijom. Konvektivne evaporativne površine obično se izrađuju u obliku nekoliko redova cijevi, pričvršćenih svojim gornjim i donjim krajevima u bubnjeve ili komore kotla. Ove cijevi se nazivaju kotlovskim snopom. Konvektivne grijaće površine također uključuju pregrijač, vodeni ekonomajzer i grijač zraka.

Pregrijač - uređaj za povećanje temperature pare iznad temperature zasićenja koja odgovara pritisku u kotlu. Pregrijač je sistem zavojnica povezanih na ulazu zasićene pare u bubanj kotla i na izlazu - u komoru za pregrijanu paru. Smjer kretanja pare u zavojnicama pregrijača može se podudarati sa smjerom kretanja toka plina - krug s direktnim protokom - ili biti suprotan njemu - protustrujni krug.

Rice. 1. Cjevovodni sistem parnog kotla: 1, 19 - gornji i donji bubanj, 2 - izlaz za paru, 3 - sigurnosni ventil, 4 - dovod napojne vode, 5 - manometar, 6 - kolona indikatora vode, 7 - kontinuirano duvanje, 8 - odvodne cijevi prednjeg sita, 9 - odvodne cijevi bočnog sita, 10 - prednje sito, 11, 14 - bočne sito komore, 12 - drenaža (periodično duvanje) 13 - prednja komora sita, 15, 17 - bočna i stražnja sita, 16 - kamera na stražnjem ekranu, 18 - odvodne cijevi stražnjeg ekrana 20 - pročišćavanje donjeg bubnja, 21 - snop konvektivnih cijevi

Rice. 2. Šeme za uključivanje pregrijača:
a - jednosmjerni, b - protustrujni, c - mješoviti

Sa mješovitom shemom kretanja plinova i pare (sl. 2, c), najpouzdanijim u radu, ulazni namotaji (duž pare), u kojima se uočavaju najveće naslage soli, i izlazni namotaji s parom maksimalne temperature su dodijeljene području umjerenih temperatura.

U konvektivnom vertikalnom pregrijaču, zasićena para koja dolazi iz bubnja kotla dovodi se do zavojnica prvog stupnja 6, spojenih prema protuprotočnoj shemi, zagrijava se u njima i šalje u regulator pregrijavanja - pregrijač. Pregrijavanje pare do unaprijed određene temperature događa se u zavojnicama drugog stupnja, spojenim u mješovitom krugu.

Na vrhu su zavojnice pregrijača okačene na grede plafona kotla, a na dnu imaju daljinske pričvršćivače - lajsne 7 i češljeve 8. Zavojnice se zavarivanjem pričvršćuju za međukomoru (pregrijač) i za pregrijanu parnu komoru.

Komore pregrijača su izrađene od čeličnih cijevi prečnika 133 mm i namotaja; 9 - od čeličnih cijevi promjera 32, 38 ili 42 mm sa zidovima debljine 3 ili 3,5 mm. Pri temperaturi zidova cijevi grijaćih površina do 500°C, materijal za zavojnice i komore (kolektore) je visokokvalitetni ugljični čelik razreda 10 ili 20. Posljednji pregrijač zavojnice u toku pare, koji rade na temperaturi zida cijevi većoj od 500°C, izrađeni su od legiranih čelika 15XM, 12X1MF.

Regulator pregrijavanja, u koji para ulazi nakon pregrijača, je sistem čeličnih namotaja prečnika 25 ili 32 mm, ugrađenih u čelično kućište i formirajući dva kruga: lijevi i desni. Napojna voda se pumpa kroz kalemove u količini potrebnoj da se para ohladi na zadatu vrijednost. Para pere zavojnice izvana.

Ekonomajzer - uređaj koji se zagrijava produktima sagorijevanja goriva i dizajniran je za zagrijavanje ili djelomično isparavanje vode koja ulazi u kotao. Po dizajnu, ekonomajzeri vode se dijele na čelične serpentine i rebraste od lijevanog željeza.

Ekonomajzeri čeličnog namotaja se koriste za kotlove koji rade na pritiscima iznad 2,3 MPa. Radi se o nekoliko sekcija izrađenih od čeličnih kotura prečnika 28 ili 32 mm sa zidovima debljine 3 ili 4 mm. Krajevi cijevi zavojnica zavareni su u komore promjera 133 mm smještene izvan obloge kotla.

Po prirodi rada, ekonomajzeri čeličnih zavojnica su nevrući i kipući. U ekonomajzerima bez ključanja, napojna voda se ne zagrijava do tačke ključanja, odnosno u njima nema isparavanja. Ekonomajzeri tipa ključanja omogućavaju ključanje i djelomično isparavanje napojne vode. Iz dijagrama povezivanja ekonomajzera bez ključanja i tipa ključanja se vidi da ekonomajzer tipa ključanja nije odvojen od bubnja kotla pomoću uređaja za zaključavanje i da je sastavna cjelina sa kotlom.

Rebrasti ekonomajzeri od livenog gvožđa koji se koriste za kotlove niskog pritiska sastoje se od rebrastih cevi od livenog gvožđa sa četvrtastim rebrima. Cijevi od livenog gvožđa sastavljeni su u grupe i međusobno povezani livenim rolnama sa prirubnicama. Napojna voda teče prema gore kroz cevni sistem prema dimnim gasovima. Za čišćenje rebrastih cijevi od pepela i čađi, između pojedinih grupa cijevi ugrađuju se duvaljke.

Rice. 3. Konvektivni vertikalni pregrijač parnog kotla srednje snage: 1 - bubanj, 2 - pregrijana parna komora, 3 - međukomora koja djeluje kao regulator pregrijavanja pare, 4 - greda, 5 - suspenzija, 6. 9 - zavojnice, 7 bara, 8 - češalj

Rice. 4. Regulator pregrijavanja: 1, 12 - izlazne i ulazne komore za vodu, 2 - spojnica, 3 - prirubnica sa poklopcem, 4 - cijevi za dovod pare, 5 - nosači, 6 - kućište, 7 - izlazne cijevi za paru, 8 - metalno korito , 9 - daljinska ploča, 10 - zavojnice, 11 - kućište

Prednosti ekonomajzera od livenog gvožđa: njihova povećana otpornost na hemijska oštećenja i niža cena u odnosu na čelične. Međutim, u ekonomajzerima od livenog gvožđa, zbog krhkosti metala, para nije dozvoljena, pa mogu biti samo tipa koji ne ključa.

Ekonomajzeri vode od čelika i lijevanog željeza u modernim kotlovima izrađeni su u obliku blokova; isporučuju se sastavljeni.

Grijač zraka - uređaj za zagrijavanje zraka s produktima sagorijevanja goriva prije nego što ga dovede u kotlovsku peć, koji se sastoji od sistema ravnih cijevi, čiji su krajevi pričvršćeni u cijevne listove, okvir okvira i metalni omotač. Grijači zraka se ugrađuju u dimnjak kotla iza ekonomajzera - jednostepeni raspored ili u "usjeku" - dvostepeni raspored.

Bubanj kotla je cilindar od specijalnog kotlovskog čelika 20K ili 16GT (GOST 5520-79 *), sa sfernim dnom na krajevima. Na jednoj ili obje strane bubnja nalaze se šahtovi ovalnog oblika. Sito, konvekcijske, dovodne i parne odvodne cijevi se pričvršćuju na bubanj raširenjem ili zavarivanjem.

Rice. 5. Sekcija ekonomajzera: 1.2 - ulazne i izlazne komore vode, 3 - potporne noge, 4 - zavojnice, 5 - potporna greda

Rice. Slika 6. Šeme za uključivanje ekonomajzera tipa bez ključanja (a) i ključanja (b): 1 - ventil, 2 - nepovratni ventil, 3,7 - ventili za napajanje kotla kroz i pored ekonomajzera, 4 - sigurnosni ventil, 5 - ulazna komora, 6 - ekonomajzer, 8 - bubanj kotla

Bubnjevi kotlova male i srednje snage izrađuju se prečnika od 1000 do 1500 mm i debljine zida od 13 do 40 mm, u zavisnosti od radnog pritiska. Na primjer, debljina stijenke bubnjeva kotlova tipa DE, koji rade pod pritiskom od 1,3 MPa, iznosi 13 mm, a za kotlove koji rade pod pritiskom od 3,9 MPa 40 mm.

Unutar bubnja su postavljeni uređaji za hranjenje i odvajanje, kao i cijev za kontinuirano duvanje. Fitingi i pomoćni cjevovodi su spojeni na spojeve zavarene na bubanj. Bubanj je, u pravilu, pričvršćen na okvir kotla s dva valjkasta ležaja, koji obavljaju slobodno kretanje kada se zagrije.

Rice. 7. Jednostubni blok ekonomajzer: 1 - blok, 2 - ventilator, 3 - kolektor (komora), 4 - priključni kabl, 5 - cijev

Toplotno širenje cevno-bubanj sistema kotla obezbeđeno je dizajnom nosača bubnjeva i komora. Donji bubanj i komore (kolektori) kotlovskih sita imaju oslonce koji im omogućavaju kretanje u horizontalnoj ravni i isključuju kretanje prema gore. A ceo sistem cevi kotla, zajedno sa gornjim bubnjem, na osnovu cevnog sistema, može da se kreće samo prema gore tokom termičkog širenja.

Kod ostalih kotlova srednje snage, nosači gornjih komora i bubnjeva su fiksirani u okomitoj ravnini.

Rice. 8. Grijač zraka: 1.3 - gornja i donja cijevna ploča, 2 - cijev, 4 - okvir, 5 - plašt

Rice. 9. Izgled konvektivnog okna: a - jednostepeni, 6 - dvostepeni; 1 - grijač zraka, 2 - ekonomajzer vode, 3,7 - ekonomajzer vode drugog i prvog stupnja, respektivno. 4 - noseća greda ekonomajzera hlađene vode, 5.9 - grejači vazduha drugog i prvog stepena, 6 - nosač grejača vazduha, 8 - kompenzator, 10 - stub okvira

Rice. 10. Valjkasti nosač bubnja kotla: 1 - bubanj, 2 - gornji red valjaka, 3 - donji red valjaka, 4 - fiksni potporni jastuk, 5 - greda okvira

U ovom slučaju, zračne cijevi, zajedno s donjim komorama, pomiču se okomito prema dolje. Donje komore su zaštićene od poprečnih pomeranja pomoću vodećih nosača, koji omogućavaju samo vertikalno pomeranje komora. Kako cijevi za zračenje ne bi izlazile iz ravni ekrana, sve cijevi su dodatno pričvršćene u nekoliko slojeva po visini. Međupričvršćivanje sitastih cijevi po visini, ovisno o konstrukciji obloge - fiksno, spojeno na okvir, ili pokretno - u obliku pojasa za ukrućenje. Prvi tip pričvršćivanja koristi se za oblaganje, na osnovu temelja ili okvira kotla, drugi - za oblaganje cijevi.

Slobodno okomito pomicanje cijevi kada je pričvršćena na okvir kotla obezbjeđuje se otvorom u konzoli zavarenom na cijev. Šipka, čvrsto pričvršćena u okviru, isključuje izlaz cijevi iz ravnine ekrana.

Rice. Slika 11. Pričvršćivanje cijevi grijaćih površina na okvir, osiguravajući njihovo kretanje: a - vertikalno, b - horizontalno; 1 - nosač, 2 - cijev, 3 - zaštitno rebro, 4 - šipka, 5 - ugrađeni dio, 6 - pojas za ukrućenje

- Površine za grijanje

Proračun konvektivnih snopova kotla.

Konvektivne grejne površine parnih kotlova igraju važnu ulogu u procesu dobijanja pare, kao i korišćenje toplote produkata sagorevanja koji izlaze iz komore za sagorevanje. Efikasnost konvektivnih grijaćih površina u velikoj mjeri ovisi o intenzitetu prijenosa topline proizvoda sagorijevanja na paru.

Proizvodi sagorijevanja prenose toplinu na vanjsku površinu cijevi konvekcijom i zračenjem. Sa vanjske površine cijevi na unutrašnju, toplina se prenosi kroz zid toplotnom provodljivošću, a sa unutrašnje površine na vodu i paru konvekcijom. Dakle, prijenos topline sa produkata izgaranja na vodu i paru je težak proces koji se naziva prenos toplote.

Pri proračunu konvektivnih grijnih površina koriste se jednadžba prijenosa topline i jednačina toplinskog bilansa. Proračun se vrši za 1 m3 gasa u normalnim uslovima.

Jednačina prijenosa topline.

Jednačina toplotnog bilansa

Qb \u003d? (I "-I "+??? I ° prs);

U ovim jednačinama, K je koeficijent prolaza topline koji se odnosi na projektnu površinu grijanja, W/(m2-K);

T - temperaturna razlika, °S;

Br - procijenjena potrošnja goriva, m3/s;

H - izračunata grejna površina, m2;

Koeficijent očuvanja topline, uzimajući u obzir gubitke topline od vanjskog hlađenja;

I",I" - entalpije produkata sagorevanja na ulazu u grejnu površinu i na izlazu iz nje, kJ/m3;

I ° prs - količina topline koju unosi zrak usisan u plinski kanal, kJ / m3.

U jednačini Qt=K?H??t/Br, koeficijent prolaza toplote K je projektna karakteristika procesa i u potpunosti je određen fenomenima konvekcije, provođenja toplote i toplotno zračenje. Iz jednačine prenosa toplote jasno je da je količina toplote koja se prenosi kroz datu grejnu površinu veća, što je veći koeficijent prolaza toplote i temperaturna razlika između produkata sagorevanja i zagrijane tečnosti. Očigledno je da grijaće površine koje se nalaze u neposrednoj blizini komore za sagorijevanje rade na većoj temperaturnoj razlici između produkata izgaranja i temperature medija koji prima toplinu. Kako se proizvodi sagorevanja kreću duž puta gasa, njihova temperatura opada i repne grejne površine (vodeni ekonomajzer) rade na nižoj temperaturnoj razlici između produkata sagorevanja i zagrejanog medija. Stoga, što se konvektivna grijaća površina nalazi dalje od komore za izgaranje, to bi trebala biti veća i više se metala troši na njenu proizvodnju.

Prilikom odabira redoslijeda postavljanja konvektivnih grijnih površina u kotlu, teže da te površine rasporede na način da je temperaturna razlika između produkata izgaranja i temperature prijemnog medija najveća. Na primjer, pregrijač se nalazi odmah iza peći ili festona, jer je temperatura pare viša od temperature vode, a ekonomajzer vode se nalazi iza konvektivne površine grijanja, jer je temperatura vode u ekonomajzeru vode niža od temperature ključanja. tačka vode u parnom kotlu.

Jednačina toplinske ravnoteže Qb \u003d? (I "-I ”+??? I ° prs) pokazuje koliko topline proizvodi izgaranja daju pari kroz konvektivnu površinu grijanja.

Količina toplote Qb koju daju proizvodi sagorevanja jednaka je toploti koju prima para. Za proračun se zadaje temperatura produkata sagorevanja nakon izračunate površine grejanja, a zatim se rafiniše uzastopnim aproksimacijama. S tim u vezi, proračun se vrši za dvije vrijednosti temperature produkata izgaranja nakon izračunatog dimovoda.

1. odrediti površinu grijanja koja se nalazi u proračunskom plinskom kanalu H = 68,04 m2.

Otvorena površina za prolaz produkata sagorevanja pri poprečnom pranju glatkih cevi F = 0,348 m2.

Prema konstruktivnim podacima izračunavamo relativni poprečni korak:

1= S1 /dout=110/51=2,2;

relativni nagib:

2 = S2 /d=90/51=1,8.

2. Preliminarno uzimamo dvije vrijednosti temperature produkata sagorijevanja nakon izračunatog dimovoda: =200°S =400°S;

3. Određujemo toplotu koju daju proizvodi sagorevanja (kJ / m3),

Qb \u003d ?? (- + ?? k? I ° prs),

gdje? - koeficijent očuvanja toplote određen u stavu 3.2.5;

I" - entalpija produkata sagorevanja ispred grejne površine, određena prema tabeli 2 pri temperaturi i koeficijentu viška vazduha posle grejne površine koja prethodi proračunskoj površini; =21810 kJ/m3 pri =1200°S;

I" - entalpija produkata sagorevanja nakon izračunate površine grejanja, određena je prema tabeli 2 na dva preliminarna prihvaćene temperature nakon konvektivnog grijanja površine; =3500 kJ/m3 na =200°S;

6881 kJ/m3 na =400°S;

K - usis vazduha u konvektivnu grejnu površinu, određen kao razlika koeficijenata viška vazduha na ulazu i izlazu iz nje;

I ° prs - entalpija zraka usisanog u konvektivnu grijaću površinu, pri temperaturi zraka tb = 30 ° C, određena je tačkom 3.1.

Qb1 =0,98?(21810-3500+0,05?378,9)=17925 kJ/m3;

Qb2=0,98?(21810-6881+0,05?378,9)=14612 kJ/m3;

4. Izračunavamo izračunatu temperaturu strujanja produkata sagorevanja u konvektivnom dimovodu (°C)

gdje je i temperatura proizvoda izgaranja na ulazu u površinu i na izlazu iz nje.

5. Određuje se temperaturna razlika (°C)

T1=-tc = 700-187,95=512°S;

T2 =-tk=800-187,95=612°S;

gdje je tk temperatura rashladnog medija, za parni kotao se pretpostavlja da je jednaka tački ključanja vode pri pritisku u kotlu, tn.p=187,95°C;

6. Izračunavamo srednju brzinu produkata sagorevanja u grejnoj površini (m/s)

gdje je Vr izračunata potrošnja goriva, m3/s, (vidi tačku 3.2.4);

F - otvoreni prostor za prolaz produkata sagorevanja (videti tačku 1.2), m2;

Vg je zapremina produkata sagorevanja po 1 kg čvrstog i tečnog goriva ili po 1 m8 gasa (iz proračunske tabele 1 sa odgovarajućim koeficijentom viška vazduha);

kp - srednji projektovana temperatura proizvodi sagorevanja, °S;

7. Određujemo koeficijent prijelaza topline konvekcijom sa produkata sagorijevanja na površinu grijanja pri poprečnom pranju linijskih snopova:

K = ?n?cz ?cs ?sf;

gdje je n koeficijent prolaza topline određen iz nomograma za poprečno pranje linijskih greda (slika 6.1 lit. 1); ?n.1=84W/m2K at?g.1 i dout; ?n.2=90W/m2K at?g.2 i dnar;

cz - korekcija za broj redova cijevi duž produkata sagorijevanja, utvrđuje se tokom poprečnog pranja linijskih snopova; cz =1 na z1=10;

cs - korekcija za raspored grede, utvrđuje se tokom poprečnog pranja linijskih greda; cs =1

cf - koeficijent koji uzima u obzir uticaj promena fizičkih parametara protoka, određuje se tokom poprečnog pranja linijskih snopova cevi (Sl. 6.1 lit. 1);

cf1=1,05 at; sph2=1,02 at;

K1=84?1?1?1.05=88.2 W/m2K;

K2=90?1?1?1.02=91.8 W/m2K;

8. Izračunavamo stepen emisivnosti protoka gasa prema nomogramu. U tom slučaju potrebno je izračunati ukupnu optičku debljinu

kps=(kg?rp + kzl?µ)?p?s ,

gde je kg koeficijent slabljenja zraka troatomskim gasovima, određen u tački 4.2.6;

rp -- ukupni zapreminski udio troatomskih gasova, preuzet iz tabele. jedan;

ksl - koeficijent slabljenja zraka eolskim česticama, ksl=0;

µ - koncentracija čestica pepela, µ =0;

p - pritisak u dimovodu, za kotlove bez pritiska se pretpostavlja da je 0,1 MPa.

Debljina zračnog sloja za glatke snopove cijevi (m):

s=0.9?d?()=0.9?51?10-3?(-1)=0.18;

9. Odrediti koeficijent prolaza topline?l, uzimajući u obzir prijenos topline zračenjem u konvektivnim grijaćim površinama, W / (m2K):

za protok bez prašine (kod sagorevanja gasovitog goriva) ?f - stepen crnila;

sg - koeficijent, određuje se.

Za određivanje Δn i koeficijenta σ izračunava se temperatura kontaminiranog zida (°C).

gdje je t prosječna temperatura okoline, za parne kotlove pretpostavlja se da je jednaka temperaturi zasićenja pri pritisku u kotlu, t= tn.p=194°C;

T - pri sagorevanju gasa se pretpostavlja da je 25 °C.

Tst=25+187=212;

N1=90 W/(m2K) ?n2=110 W/(m2K) na Tst, i;

L1=90?0.065?0.96=5.62 W/(m2K);

L2=94?0.058?0.91=5.81 W/(m2K);

10. Izračunavamo ukupan koeficijent prolaza toplote od proizvoda sagorevanja na grejnu površinu, W/(m2-K),

? = ??(?k + ?l),

gdje? - faktor iskoristivosti, koji uzima u obzir smanjenje apsorpcije topline grijaće površine zbog neravnomjernog ispiranja s nje produktima sagorijevanja, djelomičnog propuštanja produkata izgaranja pored nje i formiranja stagnirajućih zona; za poprečno isprane grede je prihvaćeno? = 1.

1=1?(88,2+5,62)=93,82W/(m2-K);

2=1?(91,8+5,81)=97,61W/(m2-K);

11. Izračunavamo koeficijent prolaza toplote, W/(m2-K)

gdje? - koeficijent toplotne efikasnosti, (tabele 6.1 i 6.2 lit. 1 u zavisnosti od vrste sagorelog goriva).

K1=0,85*93,82 W/(m2-K);

K2=0,85*97,61 W/(m2-K);

12. Određujemo količinu topline koju percipira grijaća površina po 1 m3 plina (kJ / m3)

Qt=K?H??t/(Br?1000)

Temperaturna razlika?t je određena za evaporativno konvektivno grijaću površinu (°C)

T1==226°S; ?t2==595°S;

gdje tboil - temperatura zasićenja pri tlaku u parnom kotlu;

Qt1==8636 kJ/m3;

Qt2==23654 kJ/m3;

13. Prema prihvaćenim dvema temperaturnim vrednostima i i dobijenim dvema vrednostima Q6 i Qt, vrši se grafička interpolacija za određivanje temperature produkata sagorevanja nakon grejne površine. Da bi se to postiglo, gradi se zavisnost Q = f (), prikazana na Sl. 3. Tačka sjecišta linija pokazat će temperaturu produkata sagorijevanja, što treba uzeti u obzir pri proračunu. ===310°S;

Fig3.

Tabela br. 7 Toplotni proračun kotlovskih snopova

Izračunata vrijednost	Oznaka	Dimenzija	Formula i obrazloženje
Površina grijanja	Proračunato prema crtežu
Čisti prostor za prolaz gasova	Proračunato prema crtežu
Poprečni nagib cijevi	Proračunato prema crtežu
Uzdužni nagib cijevi	Proračunato prema crtežu
	Po I-t dijagramu
Entalpija prod. izgoreo na izlazu iz menjača	Po I-t dijagramu
Entalpija prod. spaljen na ulazu u KP