Полл. Курс лекций. Общие сведения из теплотехники
 Скачать 4.53 Mb.
|
|
Сопротивление заземления должно быть не больше 4 Ом.Со- противлениезаземления замеряется не реже 1 разв год ? ? ? ? ? ? ? ? ? МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Краткие сведения о металлах и сплавах, используемых в котельных Металлы и сплавы. Из общего числа известных в данное время химических элементов 85 относятся к группе металлов железо, медь Cu, алюминий Al, молибден Mo и пр, остальные – к группе неметаллов (углерод C, кислород O 2 , сера S, фосфор P и др.). Металлами называются химические элементы, определяющими признаками которых являются свойства коваться, вытягиваться в нить и провод, свариваться, хорошо проводить тепло и электрический ток. Неметаллы – химические элементы, которые не имеют вышеуказанных свойств. Чистые металлы в технике почти не используются. Большая часть металлов используется в виде сплавов. Сплавом называется состав любого химического элемента с другими химическими элементами. В состав сплавов входят металлы и неметаллы. Сплавы железа с углеродом и другими элементами образуют группу черных металлов. К черным металлам относятся сталь и чугун, которые используются для изготовления элементов паровых и водогрейных котлов, а также трубопроводов, арматуры и гарнитуры котельных. Сталью называется сплав железа с углеродом при содержании углерода в сплаве менее 2 В машиностроении применяются углеродистые и легированные стали, те. такие, в которых для улучшения механических и физи- ко-химических свойств используются другие металлы. Углеродистые стали более дешевые, чем легированные, и поэтому находят широкое применение. В зависимости от содержания в них вредных примесей, способа выплавки и степени однородности свойств подразделяются настали обычного качества и качественные стали. Легированные стали подразделяются на: низколегированные (до 3,5–4 % легирующих элементов); среднелегированные (4–10 % легирующих элементов); высоколегированные (более 10 % легирующих элементов). Химические элементы, используемые в легированных сталях обозначаются молибден – М, никель – Н, ванадий – Ф, вольфрам В, алюминий – Ю, марганец – Г, кремний – С, ниобий – Б, бор – Р, хром – X, титан – Т. Ниже в качестве примера приводятся марки некоторых сталей, которые принято обозначать следующим об- разом: 30ХМ – низколегированная хромомолибденовая сталь со средним содержанием углерода 0,30 %, хрома – дои молибдена до 1 %; 12Х2МВ – низколегированная сталь со средним содержанием углерода 0,12 %, хрома – 2 %, молибдена – дои вольфрама до 1 По способу получения стали подразделяются на конверторные, мартеновские и электростали. Чугуном называется сплав железа с углеродом при количестве углерода в сплаве более 2 % (до 6 %). Кроме углерода чугун содержит также примеси марганца, серы и фосфора. Основным материалом для получения чугуна является железная руда. Чугун выплавляют в доменных печах ив зависимости от физико-химических и специальных свойств подразделяется на серый, ковкий, жароустойчивый и высокопрочный Чугун обозначают следующим образом: СЧ-12-28 – серый чугун, который имеет границу прочности при растягивании 12 кгс/мм 2 и гнутье 28 кгс/мм 2 ; СЧ-18-36 – соответственно при растягивании 18 кгс/мм 2 и гну- тье 36 кгс/мм 2 ; КЧ-30-6 – ковкий чугун, который имеет границу прочности при сгибании 30 кгс/мм 2 и относительное удлинение при растягивании ВЧ – высокопрочный чугун, который имеет границу прочности при сгибании 45 кгс/мм 2 и относительное удлинение при растягивании Цветные металлы в котельных используются для изготовления деталей арматуры и автоматики. Наибольшее распространение имеют: алюминий – провода, детали автоматики; медь – провода, импульсные линии датчиков автоматики бронза – детали арматуры; латунь – трубки водоподогревателей, детали автоматики. Латунью называется сплав меди с цинком (до 45 %), а также иногда с легирующими добавками элементов Al, Mn, Sn, Pb и других элементов, повышающих прочность, антикоррозийность и плавкие свойства. Бронзой называется сплав на основе меди с добавлением олова, алюминия, свинца, кремния, бериллия. Сварка металлов. Электродуговая сварка осуществляется с помощью трансформаторов переменного тока или электросварочных генераторов постоянного тока. Сварка проводится электро- дами. Газовая сварка осуществляется ацетиленовыми генераторами, в которых горючим газом служит ацетилен, получаемый в генераторе из карбида кальция. В последнее время разработаны горелки для сваривания с помощью пропан-бутана. При газовой сварке используется сварочная проволока. Пайка и припои. Пайкой называется процесс соединения металлических частей с помощью расплавленных металлов и сплавов, которые называются припоями. Припои – мягкие и твердые. Мягкие припои состоят из олова, свинца, небольшого количества сурьмы и других примесей (медь, висмут и пр.). Мягкие припои плавятся при температуре до 300 Си используются для получения соединений, которые требуют высокой герметичности, но они имеют небольшую прочность. Граница прочности мягких припоев при растягивании составляет кгс/мм 2 . Марки мягких припоев ПОС ПОС ПОС-40; ПОС-30; ПОС. Буквы ПОС означают, что припой оловянисто- свинцовый, цифры после букв указывают на процентное содержание олова в сплаве. Твердые припои – тугоплавкие сплавы на основе меди, серебра и прочих металлов. Твердые припои имеют температуру плавления Си высокую механическую прочность. Граница прочности при растягивании 20–40 кгс/мм 2 Марки твердых припоев ПМЦ-36; ПМЦ-48; ПМЦ-54; ПСр-25; ПСр-45; ПСр-70. Флюсы – специальные материалы, которые используются припайке для удаления пленки оксидов и прекращения окисления в процессе пайки. Мягкие флюсы – хлористый цинк, канифоль, нашатырь. Твердые флюсы – порошкообразная бура Прокладочные и уплотнительные материалы Прокладочные материалы. При ремонте трубопроводов и арматуры для того чтобы уплотнить фланцевое соединение, используются прокладочные материалы. Обеспечивая высокую плотность фланцевых соединений, прокладочные материалы должны иметь хорошую пластичность, прочность (чтобы воспринимать внутреннее давление, а также устойчивость к температурным условиями разъедающему действию среды, в которой материалы находятся. Основные материалы для прокладок указаны в табл. Таблица Основные материалы для прокладок ± Асбест – группа волокнистых минералов, которые состоят из кремнезема (42–59 %), оксида магния (20–41 %) и небольшого количества закиси железа, оксида железа, оксида кальция, а также содержат воду (1–40 %) и имеют высокую огнестойкость, теплоизоляционные свойства и хорошую механическую прочность. Асбест в котельных используется для соединения секций чугунных котлов при уплотнении ниппелей, для взрывных предохранительных клапанов, для сальников арматуры паровой ив других целях Резина техническая листовая – в котельных и системах отопления используется для изготовления прокладок между фланцами водопровода, газопровода, между секциями радиаторов, в узлах автоматических устройств. Резиновые трубки используются для соединения стеклянных жидкостных манометров с газо- и воздухопроводами и тягомеров стопкой и газоходами. Паронит – прокладочный материал, изготовленный из асбеста, резины и наполнителей. Наибольшее распространение получил паронит марки В – унифицированный. Используется в виде листов различных размеров, толщиной от 0,4 до 6 мм. Паронит выдерживает рабочее давление до 50 кгс/см 2 и температуру до 450 С. Его используют для уплотнения фланцевых соединений паропроводов, водопроводов горячей воды и газопроводов среднего и высокого давления. Картон прокладочный изготавливается двух марок в листах и рулонах толщиной: А (пропитанный) – 0,2–1,5 мм; Б (непропитанный) – 0,3–2,5 мм. Сохраняется в сухом месте. Используется для прокладок на водопроводах холодной воды. Перед установкой между фланцами прокладки смачивают водой и проваривают в масле. Пластмассы – синтетические полимерные материалы, главным образом на основе синтетических смол (фторопласт. Используются шнур и лента ФУМ. Набивочные (уплотнительные) материалы. К ним относятся различные сальниковые набивки и мастики, которые служат для предотвращения выхода пара или жидкости через зазоры сальников. Материалы должны иметь небольшой коэффициент трения, высокую коррозийную устойчивость против износа при высоких температурах (табл. Таблица Набивочные (уплотнительные) материалы 32 Обмуровочные и теплоизоляционные материалы Обмуровочные материалы. Для выполнения обмуровки паровых и водогрейных котлов используется огнеупорный и строительный красный кирпич. Материал, который состоит из сырой и огнеупорной глины, выжженной при высокой температуре, называется шамотом а изделия из него – шамотными. В зависимости от огнестойкости шамотные изделия подразделяются наследующие марки: Марка .............................................. ША ШБ ШВ, ШУС Огнестойкость,°С, не ниже ........... 1730 1630 Шамотный кирпич выпускается двух размеров: большой нормальный 250ґ123ґ65 мм; малый нормальный 250ґ113ґ65 мм. Используется также шамотный клиновой кирпич размерами ґ 123 ґ 65/55 и 250 ґ 113 ґ 65/55 мм. При обмуровке котлов в основном используются шамотные изделия марок ШБ и ШВ. При обмуровке газоходов котлов могут использоваться легкие шамотные изделия, которые имеют предельную температуру 1 150– 1 250 С, выпускаются в виде прямого, клинового и фасонного кирпича и маркируются: АЛ-1,3 – с предельной температурой использования 1 350–1 400 °С. БЛ-0,8 и БЛ-0,4 – с предельной температурой использования 150–1 250 °С. Глиняный красный кирпич выпускается размером 250ґ125ґ65 мм. Различают пять марок кирпича 75, 100, 125, 150 и 200. Цифра указывает на границу прочности при сжатии (кгс/см 2 ). О кон чан и е табл Теплоизоляционные материалы. Служат для уменьшения передачи тепла в окружающую среду, снижают тепловые потери и улучшают санитарно-гигиенические условия работы. Теплоизоляционные материалы должны иметь: низкую теплопроводность; низкую удельную теплоемкость; достаточную механическую прочность; допускать обработку; не вызывать коррозии металлов. Эти материалы имеют пористое строение. Вследствие заполнения пор воздухом коэффициент их теплопроводности низкий. В зависимости от происхождения теплоизоляционные материалы органические и неорганические. Органические материалы не выдерживают высоких температур и используются до 100 СВ состав большинства изоляционных материалов входит асбест, волокна которого характеризуются высокой прочностью на разрыв и низкой теплопроводностью. Из асбеста изготовляются шнур, картон и асбестовая ткань, которые используются при температуре до 500 °С. Из смеси разрыхленного асбеста и дешевых горных пород (диатомита, доломита, извести, отходов шиферного производства и пр.) изготовляются различные порошкообразные материалы асбозурит, асботермит, асбослюда, совелит и используются в виде мастик или после формовки и сушки в виде плит и фасонных изделий (сегментов и скорлупы) при температуре 450–500 °С. Для теплоизоляции широко используется минеральная вата, которая состоит из тонких, в беспорядке размещенных стекловидных нитей, которые получают, продувая воздухом жидкий шлак (шлако- вата) или жидкое стекло (стекловата. Минеральная вата – распространенный материал, который имеет низкую теплопроводность. Ее используют в виде матов, полос, плит и других изделий при температуре до 600 °С. Теплоизоляционные материалы и изделия приведены в табл. Таблица Теплоизоляционные материалы и изделия 34 ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ЧТЕНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ И СХЕМ Техническое черчение Чертежи. Графическое изображение предмета (устройства, оснащения, прибора, дающее полное представление о его конструкции, размерах и материалах, из которых изготовлены отдельные его элементы, называется чертежом. Для составления и оформления чертежей и текстовой части к ним применена Единая система конструкторской документации (ЕСКД). В машиностроении в зависимости от содержания различают: чертежи деталей, содержащиеизображения деталей и данные, необходимые для их изготовления (профиль резьбы, шероховатость, покрытие поверхностей и т. д.); сборочные чертежи – на них приведены изображения изделий и данные, которые необходимы для их сборки, изготовления и контроля, а также спецификация деталей, которые входят в данное изделие. Сборочные чертежи дают представление о форме и приближенных размерах каждой детали, их взаимосвязи, порядке сборки, разборки изделия и монтаже его в общей схеме механизма или установки; О кон чан и е табл чертежи общего вида – определяют конструкцию изделия, взаимодействие его составных частей и объясняют принцип работы изделия схемы – на них условными обозначениями показаны составные части изделия (системы) и связь между ними. Виды, разрезы, сечения. Все графические изображения предмета на чертеже подразделяются на виды, разрезы и сечения. Видом называется изображение видимой части предмета (конструкции, устройства, повернутой к наблюдателю. На чертеже предмет может быть представлен шестью видами (изображениями): спереди, сверху, слева, справа, снизу, сзади. При этом можно вообразить, что предмет находится в центре куба и шесть изображений являются его проекциями на шесть сторон куба. В основном используются три проекции, дополняя их для полной ясности тремя следующими видами. Изображение предмета, мысленно рассеченного плоскостью или несколькими параллельными плоскостями, называется разрезом. То, что находится между отсеченной плоскостью и наблюдателем, воображается отброшенным, а на разрезе показывают то, что получено в отсечном пересечении и то, что видно за плоскостью сечения. При этом части предмета, которые пересекаются плоскостью сечения, обозначают соответствующей штриховкой. Различают продольный разрез если пересекающаяся плоскость направлена вдоль длины или высоты предмета, и поперечный если пересекающиеся плоскости направлены перпендикулярно его длине или высоте. Если предмет рассечен одной плоскостью, разрез называется простым, а если двумя или больше плоскостями – сложным. Сложные разрезы – ступенчатые, если секущие плоскости параллельны, или ломаные, если секущие плоскости пересекаются. Сечением называется изображение на чертеже плоских геометрических фигур, которые образуются при рассечении мысленно предмета секущей плоскостью. Сечение является частью разреза, так как в нем показывается только то, что находится непосредственно все- кущей плоскости. Длинные предметы, которые имеют постоянное или определенным образом изменяемое сечение, изображаются на чертежах с разрывами, то есть сокращенными. Чертеж, выполненный от руки без строгого соответствия размеров линий на чертеже соответствующему масштабу, называется эскизом Пропорциональность размеров между собой на чертеже устанавливается на глаз, но цифровые значения размеров должны точно отвечать соответствующим действительности размерам детали. Составляют эскиз детали, используя при этом необходимые измери- трубопровод соединения трубопроводов пересечения трубопроводов гибкий трубопровод, шланг изолированный участок переход фланцевый, переход изменением диаметра фланцевое резьбовое резьбовое муфтовое лирообразный П-подобный } } соединение труб компенсаторы } тельные инструменты. В зависимости от сложности детали эскиз включает общие виды, разрезы и сечения. Масштаб чертежа. Линейные размеры, приведенные на чертеже, могут не совпадать с соответствующими действительности размерами предмета в натуре и могут быть больше или меньше их. Отношение линейных размеров на чертеже к размерам в натуре называется масштабом. Большие предметы чертятся в масштабе уменьшения (1:2; 1:10; 1:100), детали – в натуральную величину (1:1), а очень малые детали в масштабе увеличения (2:1; 10:1; Линии чертежей. При выполнении чертежей используются линии различного начертания и толщины. Сплошными толстыми линиями обозначают видимый контур, контур сечения. Сплошные тонкие – размерные и выносные. Штрих – невидимый контур. Штрихпунктирные – оси и центральные линии. Разомкнутые – линии сечений. Принципиальные схемы котельных Условные обозначения Схема котельной стремя секционными водогрейными котлами показана на рис. неподвижная подвижная скользящая подвижная упругая } опоры трубопроводов вентиль обратный клапан центробежный насос задвижка проходной кран конденсатоотводчик Схема котельной стремя паровыми котлами показана на рис. 22. № 1 № 2 № Циркуляционные насосы Подпитка системы водой от городского водопровода Грязевик Потребители тепла Рис. 21. Схема котельной стремя секционными водогрейными котлами Водяной эк оно майзер № Водяной эк оно майзер № Водяной эк оно майзер № Паровой котел Паровой котел Паровой котел Питательные трубопроводы Питательные насосы По дпи- точные насо сы А тмо сферный деаэра тор Цирк уляционные насосы ГрязевикПаров одяной подогреватель Пароводяной подогреватель Охладитель конденсата Охладитель конденсата Потребители тепла Рис. 22. Схема котельной стремя паровыми котлами ЭКСПЛУАТАЦИЯ КОТЛОВ ? ? ? ? ? ? ? ГАЗООБРАЗНОЕ И ЖИДКОЕ ТОПЛИВО И ЕГО СЖИГАНИЕ В ТОПКАХ КОТЛОВ Основные сведения о топливе Топливом называются горючие вещества, которые сжигаются для получения тепла. В соответствии с физическим состоянием топливо подразделяется на твердое, жидкое и газообразное. К твердому топливу относятся древесина, торф, горючие сланцы, каменный уголь. К жидкому топливу в основном относятся сырая нефть, различные нефтепродукты и мазут. К газообразному топливу относятся природный газа также различные промышленные газы доменный, коксовый, генераторный и пр. В зависимости от происхождения топливо подразделяется на |