Полл. Курс лекций. Общие сведения из теплотехники

• Название: Общие сведения из теплотехники
• Дата: 26.04.2023
• Размер: 4.53 Mb.
• Имя файла: Курс лекций.pdf
• Тип: Документы; #1090179
• страница: 6 из 21

5 – рычаг – кожух контрольного клапана – цепочка для продувания контрольного клапана 8 – груз 9 – замок

Подрыв этого клапана осуществляется с помощью цепочки 7, прикрепленной к концу рычага В пружинных клапанах (рис. 45) давление в аппаратах уравновешивается силой сжатия пружины. Эти клапаны используются на ресиверах, передвижных котлах, а в последнее время их начали использовать для установки на котлах типа Е и
ДЕ. Клапаны выпускаются су = 25, 40, 50, 80, 100 мм.
Импульсные клапаны
устанавливаются на паровых котлах с рабочим давлением более 39 кгс/см
2
(3,9 МПа).
На каждом паровом и водогрейном котле и экономай- зере, который отключается по рабочей среде, и пароперег- ревателе должно быть установлено не менее двух клапанов. Один из клапанов – контрольный (см. рис. 44), который должен быть в металлическом кожухе 6, закрыт на замок 9 или опломбирован и иметь устройство для его подрыва (цепочка 7). Второй клапан является рабочим.
Предохранительные клапаны защищают котел, пароперегрева- тели и водяные экономайзеры при превышении в них давления более чем на 10 % от расчетного (разрешенного).
Обратные клапаны пропускают среду только водном направлении и служат для защиты оборудования от повреждений вследствие обратного потока среды. Клапаны выпускаются двух видов подъемные и поворотные и по виду материала корпуса – чугунные, стальные и бронзовые. По способу соединения с трубопроводом – муфтовые и фланцевые.
Обратный подъемный
клапан (рис. 46) состоит из корпуса 1, в круглое проходное отверстие которого впрессовано седло 2. Для плотного закрывания клапан притирается к седлу. Корпус имеет крышку 4, ив крышку заходит направляю-
Рис. 45. Предохранительные клапаны:
а – грузовой клапан 1 – крышка 2 – рычаг с грузом 3 – груз 4 – корпус 5 – шпиндель – седло клапана 7 – тарелка б – пружинный клапан 1 – штуцер 2 – клапан 3 – корпус пружина 5 – направляющая втулка – контргайка 7 – регулировочный винт
а
1
б
1
2
3
4
5
6
7
2
3
4
5
6
7
Рис. 46. Обратные клапаны – корпус 2 – седло – клапан 4 – крышка неправляющий шток клапана

70
щий шток клапана 5. При движении воды в обратном направлении клапан опускается и обратное движение воды прекращается.
Обратный поворотный клапан (рис. 47) состоит из корпуса 2 с шарнирно закрепленным клапаном 3, который под давлением движущейся среды поднимается, и клапан открывается. При отключении насоса или аварийном снижении давления после клапана – клапан закрывается и обратное движение воды прекращается.
Подъемные обратные клапаны устанавливаются только на горизонтальных трубопроводах, а поворотные – на горизонтальных и вертикальных трубопроводах.
Обратные клапаны необходимо устанавливать на отключающем устройстве походу движения воды.
Обратные клапаны с муфтовым соединением изготовляются на небольшие условные проходы у = 15, 20, 25, 32, 40, 50, 80 мм, ас фланцевым – у = 20–200 мм.
Краны с условным проходом до 50 мм изготовляются с крышкой на резьбе,
а более 50 мм – с крышкой на шпильках.
Легкоплавкие пробки (рис. предназначены для предотвращения повреждений котлов ДКВР при упус- ке воды из барабана, имеют коническую форму с внешней резьбой и вкручиваются в нижнюю часть верхнего барабана со стороны топки.
Отверстие пробки заливается легкоплавким сплавом (90 % свинца и % олова, температура плавления которого 280–310 °С.
При нормальном уровне воды в паровом котле легкоплавкий сплав охлаждается водой и не плавится. При упуске воды пробки не охлаждаются,
а вместе стем продолжают нагреваться продуктами сгорания топлива и легкоплавкий сплав расплавляется и через образованное отверстие пароводяная смесь под давлением с шумом выходит в топку, что служит сигналом для аварийного останова котла.
Для надежной работы пробки необходимо заменять или перезаливать ее не реже 1 раза в 3 мес. При замене наносится клеймо с указанием даты.
Рис. 47. Поворотный обратный клапан – крышка 2 – корпус 3 – клапан седло клапана 5 – ось клапана
Рис. 48. Контрольная легкоплавкая пробка – клеймо 2 – сплав 3 – корпус

Водоуказательные приборы
В котельных для определения уровня воды используются водоуказательные приборы с круглыми плоским стеклом, сниженные указатели уровня и водопробные краны.
Работа водоуказательных приборов основана на законе сообщающихся сосудов вода в сообщающихся сосудах устанавливается на одном уровне независимо от формы сосудов.
Водоуказательный прибор является основным прибором для определения уровня воды в паровых котлах. На каждом котле должно быть не менее двух водоуказательных приборов. В котлах паропроизводительностью менее 0,7 т/ч возможна замена одного из них двумя пробными кранами, которые размещаются на низшем и высшем допустимых уровнях воды в котле.
Водоуказательный прибор (рис. 49) состоит из круглого или плоского стекла и кранов (парового, водяного и продувочного).
Рис. 49. Водоуказательные при- боры:
а – плоское водомерное стекло;
б – водопробный кран 1 – корпус – отверстие для очистки 3 – рукоятка пробка крана 5 – проходное отверстие в – сниженные водоуказа- тели: 1, 10, 14 – сосуды 2 – поплавок – трос 4, 8, 9 – соединительные трубки 5 – клапан 6 – водомерное стекло 7 – стержень 11 – перелив- ная трубка 12 – грязевик 13 – водомерное стекло
а
б
13
12
10
4
3
8
2
9
1
7
6
5
5
4
1
2
3
13
в
11
14

Водоуказательные приборы с круглым стеклом устанавливаются на паровых котлах и баках с давлением до 0,7 кгс/см
2
. Высота стекла в водоуказательном приборе может быть от 200 до 1 500 мм, диаметр –
8–20 мм, толщина стекла 2,5–3,5 мм. Стеклянные трубки устанавливаются в краны и уплотняются с помощью набивки из колец.
Водоуказательный прибор с плоским стеклом (риса) состоит из металлической рамки, в гнездо которой вставляется на тонкой паронитовой прокладке плоское стекло, плотно прижатое к рамке крышкой с болтами.
Плоское стекло может быть гладким или рифленым. Рифленое стекло «Клингер» (рис. 50) с внутренней стороны имеет вертикальные призматические канавки, ас внешней стороны отполировано. В таком стекле вода кажется темной а пар светлым.
Рифленое стекло выпускается с го пой номер длиной 115–
340 мм, а гладкое – шести номеров – 140–340 мм.
В рамку сверху и снизу вкручиваются штуцеры которыми рамка устанавливается в паровой и водяной краны. Для уплотнения в кольцевой зазор закладывают кольца из асбестового шнура.
Если при работе парового котла краны водоуказательного прибора не загрязнены, то уровень воды в нем слегка колеблется.
При загрязнении водяного крана уровень воды становится неподвижным, а если засорился паровой кран, водоуказательный прибор заполняется водой выше действительного уровня. Продувку проводят каждую смену.
Из рабочего положения
(паровой и водяной краны открыты, а продувочный закрыт) последовательность продувки такова:
открыть продувочный кран продувается водоуказательный прибор паром и водой;
6
7
5
4
3
3
4
2
1
5
13
12
12
10
11
7
4
9
8
А–А
А
А
Рис. 50. Водоуказательный прибор со стеклом «Клингер»:
1 – паровой кран 2 – штуцер 3, 5, 13 – болты крышка продувочный кран – водяной кран 8 – прокладка 9 – стекло – сальниковая втулка 11 – сальниковая набивка 12 – корпус (рамка) стекла

закрыть водяной кран – продувается водоуказательный прибор только паром;
открыть водяной кран – продувается водоуказательный прибор паром и водой;
закрыть паровой кран – продувается водоуказательный прибор только водой;
открыть паровой кран – продувается водоуказательный прибор паром и водой;
закрыть продувочный кран – вода должна быстро подняться к определенному уровню и слегка колебаться – этот уровень должен быть одинаковым с уровнем второго водоуказательного стекла. При такой последовательности продувки стекло водоуказатльного прибора будет все время горячим – это и обеспечит его целостность.
Если водоуказательный прибор находится на высоте болеем от площадки наблюдения или уровень воды плохо просматривается,
допускается установка двух сниженных указателей уровня воды На них должны быть нанесены низший и высший допустимые уровни воды по водоуказательному прибору, который установлен на этом же котле. В этих случаях допускается установка одного водоуказательного прибора прямого действия.
Сниженный указатель уровня (см. рис. 47, в) работает по принципу уравновешивания двух столбов воды в соединительных трубках. Цветная тяжелая жидкость, которая находится в них, имеет большую вязкость, чем вода и не смешивается с ней. Это может быть,
например, четырехбромистый углерод с хлороформом и бензолом.
На всех водоуказательных приборах против допустимого низшего уровня воды в котле должен быть установлен неподвижный металлический указатель с надписью «НДУ». Этот указатель должен быть установлен не менее чем на 25 мм выше нижней видимой кромки стекла водоуказательного прибора. Такой же указатель устанавливается ниже на 25 мм верхней видимой кромки стекла с надписью «ВДУ», соответствующей высшему допустимому уровню воды в котле.
Гарнитура, каркас и обмуровка котла
Гарнитура – устройства, которые предназначены для обслуживания дымового тракта котла и защиты обмуровки от разрушения при взрыве. К гарнитуре котлов относятся топочные дверцы для твердого топлива, фронтальная плита для жидкого и газообразного топлива люки-лазы; лючки, дверные глазки взрывные клапан поворотные и выдвижные заслонки (шиберы обдувочные аппараты

Фронтальная плита служит для крепления газовых горелок (мазутных форсунок) и некоторых узлов систем автоматики.
Люки-лазы служат для осмотра, очистки и ремонта внутренних частей котлов, топок и газоходов.
Лазы в барабанах котлов должны быть круглой, эллиптической или овальной формы. Диаметр круглого лаза должен быть не менее мм, а размеры по осям эллиптического или овального лаза – не менее 300ґ400 мм. Крышка лаза массой больше 30 кг должна иметь устройство для облегчения открывания и закрывания.
В стены топки и газоходов устанавливаются лазы, гляделки
(рис. 51) и лючки обеспечивающие возможность контроля за горением и состоянием поверхностей нагрева обмуровки, а также за изоляцией частей барабанов и коллекторов, которые обогреваются.
Прямоугольные лазы (рис. 52) должны быть размером не менее мм и круглые не менее 450 мм для обеспечения возможности доступа вглубь топки и газоходов и осмотра внешних поверхностей элементов котла.
Рис. 51. Лазовые дверцы
Рис. 52. Дверной глазок В качестве лазов могут использоваться топочные дверцы и амбразуры горелочных устройств, при условии, что их размеры не меньше указанных. Лючки также служат для установки обдувочных устройств и термометров сопротивления, для внесения запальников при розжиге горелок.
Дверцы и крышки лазов и лючков должны быть крепкими и плотными, их конструкция должна исключать возможность самооткрывания.
Взрывные клапаны (рис. 53) устанавливаются на котлах с камерным сжиганием топлива и служат для смягчения силы взрыва и предохранения обмуровки котлов и кладки газоходов от разрушения. Клапаны размещают в тех местах, где они не представляют опасности для обслуживающего персонала. Если это не выполнено клапаны, оборудуются с отводными коробами или огораживают щитами со стороны возможного нахождения людей. Количество,
размещение и размеры проходного сечения взрывных клапанов определяются проектом котла

Поворотные и выдвижные заслонки (шиберы служат для регулирования тяги. В котлах, работающих на газообразном топливе, в верхней части вертикального шибера должно быть отверстие, размер которого устанавливается проектом, ноне менее 50 мм. В шиберах, размещенных горизонтально, отверстие может быть в любом месте. Это отверстие выполняется для осуществления вентиляции топки неработающего котла, поскольку при негазоплотной запорной арматуре газ может накапливаться в топке.
Обдувочные аппараты (рис. 54) предназначены для очистки паром или сжатым воздухом наружных поверхностей нагрева котла от загрязнения и сажи. Выпускаются стационарные (вращающиеся и выдвижные) и переносные (с ручным обслуживанием) обдувоч- ные аппараты.
Рис. 53. Конструкция взрывных клапанов:
а – прямоугольного б – круглого в – створчатого 1 – рамка 2 – сетка 3 – асбестовый лист 4 – обмуровка; 5 – люк 6 – отводящий короб 7 – створка клапана – корпус
а
1
б
в
2
3
2
3
1
4
6
5
7
8
Рис. 54. Обдувочный прибор – труба обдувочная; 2 – маховик – головка для подвода пара 4 – сопло

Каркас котла. Каркасом называют металлическую конструкцию, предназначенную для установки на ней барабанов и крепления всех поверхностей нагрева, обмуровки, площадок, лестниц и других деталей и конструкций котла.
Каркас котла средней мощности состоит из вертикальных колонн, установленных на фундаменте, опорных и вспомогательных горизонтальных балок, ферми соединяющих ригелей. Основные элементы каркаса, как правило, выносятся за обмуровку, и нагрев его элементов не допускается выше 70 °С.
Для обслуживания котла устанавливаются площадки и лестницы с перилами высотой 1 м со сплошной обшивкой снизу высотой мм.
Обмуровка котла. Ограждающие поверхности, которые отделяют топочную камеру и газоходы котла от окружающего воздуха,
называют обмуровкой.
Различают тяжелую и облегченную обмуровку.
Тяжелая обмуровка применяется на котлах небольшой мощности. Стены тяжелой обмуровки выкладывают в два кирпича. Внутри,
где температура больше 700 С, устанавливается огнеупорный кирпич (в полкирпича, а извне – красный строительный.
Облегченная обмуровка котлов средней мощности выполняется двух типов накаркасная – крепится на каркасе котла, и натрубная непосредственно к экранным трубам. Обмуровка выполняется многослойной из различных легких огнеупорных и теплоизоляционных материалов, имеющих небольшую теплопроводность и большую механическую прочность.
Накаркасная обмуровка выполняется из следующих материалов:
1-й слой (от газохода) – шамотобетон (60 мм);
2-й слой – диатомобетон (50 мм);
3-й слой – минераловатные плиты.
Натрубная обмуровка выполняется из следующих материалов:
1-й слой – хромитовая масса пластичная (40 мм) наносится непосредственно на трубы;
2-й слой – легкий теплоизоляционный бетон (50 мм);
3-й слой – теплоизоляционные плиты (50 мм).
Трубопроводы в котельной
Трубопроводами называется система, которая состоит из труби соединяющих деталей (арматуры, опор и подвесок, компенсаторов,
тепловой изоляции) и предназначена для транспортировки, распределения и отвода жидкостей, паров и газов

В зависимости от вида транспортной среды трубопроводы подразделяются на:
водопроводы – служат для подачи воды питательной, химически очищенной и технической и конденсата.
паропроводы – предназначены для подачи и распределения насыщенного и перегретого пара;
мазуто- и газопроводы – обеспечивают подачу жидкого и газообразного топлива;
воздухопроводы – подают воздух в топку котла.
В котельных водопроводы и паропроводы подразделяются на
главные основные работающие под давлением, которые подлежат котлонадзору, и вспомогательные трубопроводы.
К основным трубопроводам относятся:
питательные трубопроводы, которые соединяют питательные насосы с паровыми котлами и предназначены для подачи питательной воды в котлы;
паропроводы насыщенного и перегретого пара соединяющие паровые котлы со сборным коллектором, к которому подключены потребители.
К вспомогательным трубопроводам относятся служебные трубопроводы (обдувочные, подающие пар на форсунки, и выхлопные),
а также трубопроводы продувочные, спускные и дренажные.
Трубопроводы, которые транспортируют пар с давлением выше кгс/см
2
и горячую воду с температурой выше 115 С, изготовляются, монтируются и эксплуатируются по Правилам устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды. Согласно Правилам, все трубопроводы подразделяются на четыре ка- тегории:
І категория относится к высоким параметрам категория пар Р = 39 кгс/см
2
; t
ne
= 350–470 °С;
горячая вода из t
г.в
> 120 Скате гори я – пар Р = 22 кгс/см
2
и t
ne
= 250–350 °С;
горячая вода и насыщенный пар Р = 16–39 кгс/см
2
и t = 115 Скате гори я – пари горячая вода Р = 1–16 кгс/см
2
и t = 120–
250 СВ котельных малой и средней мощности используются трубопроводы ІІ–ІV категорий.
Для изготовления трубопроводов и их элементов в зависимости от рабочих параметров среды применяются электросварные трубы из углеродистой стали различных марок. Для изготовления поверхностей нагрева котлов служат стальные бесшовные трубы.
Основные требования к трубопроводам – надежность их работы,
минимальные потери давления и потери тепла в окружающую среду

Элементы трубопроводов соединяются сваркой, присоединение трубопроводов к оборудованию и арматуре допускается сваркой или на фланцах.
Питательные трубопроводы предназначены для питания паровых котлов водой. В паровых котлах паропроизводительностью дот ч допускается один трубопровода при большей производительности два. Пропускная способность каждого питательного трубопровода должна обеспечить номинальную производительность котлов с учетом потери на продувку.
Во избежание ожогов обслуживающего персонала и для уменьшения потерь тепла на горячие трубопроводы наносится