Конвективная часть водогрейного котла для чего нужна

Обновлено: 17.05.2024

Конвективный пучок котла это

Для промышленных паровых котлов, как правило, применяются конвективные пароперегреватели, расположенные после фестона или первого конвективного пучка труб поверхности нагрева, для получения перегретого пара с температурой до 450 С. Паровые котлы низкого давления обычно вырабатывают пар с температурой около 250 С и не имеют регулятора перегрева. Паровые котлы с давлением 4 МПа вырабатывают перегретый пар с температурой около 450 С и имеют поверхностные или впрыскивающие пароохладители, установленные врассечку. [16]

В печах типа ГН змеевик выполнен в виде настенного экрана одностороннего облучения в каждой камере радиации и конвективного пучка труб в камере конвекции. Особенностью конструкции этих печей является наличие настильной стены, которая делит камеру радиации на две камеры с независимыми тепловыми режимами. Горелки размещены на боковых стенах печей под углом 45 к настильной стене. Эти печи работают следующим образом: факел, образовавшийся при сжигании топлива под углом с двух сторон, настилается на стенку, расположенную в центре печи. Тепло от раскаленной стены и факела передается радиацтным трубам. [18]

В табл. 140 приводятся данные автора по содержанию свободной серной кислоты в отложениях, отобранных с экономайзера и конвективного пучка труб при работе котлов на сернистом и малосернистом мазутах. [20]

В печи, изображенной на рис. Бе, газообразные продукты сгорания проходят через двухрядный потолочный экран и далее поступают в конвективный пучок труб, расположенный в верхней части печи. На верхнем ряду потолочных труб с зазорами уложен фасонный огнеупорный кирпич, способствующий лучшему смыванию газами второго ряда труб. [21]

Трубный экран состоит из 24 труб и расположен в нижней части печи. Конвективный пучок труб расположен вверху. Двенадцать труб конвективного пучка ребристые, шестнадцать-гладкие. [22]

Перед кипятильным пучком расположена топочная камера, которая состоит из собственно топки с газовыми горелками и камеры догорания. Камера догорания предназначена для предупреждения возможного затягивания пламени в конвективный пучок труб, а также для уменьшения потерь от химического недожога топлива. [23]

Вертикально-водотрубный котел Е-1 / 9. [24]

ЦКТИ созданы самые маломощные вертикально-водотрубные котлы серии Е-1 / 9 ( рис. IV.26) паропроизводительностью 1 т / ч и давлением 0 9 МПа. Котел состоит из двух барабанов ( нижнего и верхнего), конвективного пучка труб и топочного экрана. Трубы конвективного пучка и топочного экрана имеют один и тот же диаметр 51 X 2 5 мм. Конвективный пучок труб разделен металлической перегородкой, что обеспечивает необходимую скорость газового потока. Для включения топочного экрана в циркуляционный контур в котле предусмотрены четыре боковых и один фронтовой коллекторы. [25]

В них газообразные продукты сгорания проходят через однорядный, приподнятый от пода печи экран, разветвляются и с двух противоположных сторон поступают в конвективный пучок труб. Здесь, как и в печи, приведенной на рис. 56, под укладывается на балках, установленных на решетки конвективной камеры, а оси форсунок и труб параллельны. Опоры подового экрана этих печей прикрепляются к решеткам конвективного пучка. [26]

Схема перевода котла ДКВР на водогрейный режим. [27]

Котлы ДКВР-10-13 с укороченным верхним барабаном ( рис. 35) имеют низкую компоновку топочной камеры. Верхний и нижний барабаны соединены между собой пучком кипятильных труб. Конвективный пучок труб разделен чугунной перегородкой на два газохода. Трубы радиационной поверхности нагрева, соединяя между собой верхние и нижние коллекторы, образуют потолочный и боковые экраны топочной камеры. [28]

При переводе паровых котлов малой производительности с малоэкранированными топками, ранее работавших на низкосортных топливах и с малой нагрузкой, на отопление природным газом возникают затруднения со стойкостью кладки топки и тепловой перегрузкой первых рядов труб, обращенных в сторону топки. При плохой питательной воде возможны пережоги труб. Во избежание этого рекомендуется увеличивать поверхность топочных экранов. При этом одновременно улучшаются условия работы обмуровки топки и первых рядов конвективного пучка труб, увеличиваются поверхность нагрева и производительность котлов. [30]

Конвективный блок водогрейного котла

Изобретение относится к котельной технике и может быть использовано в водогрейных котлах прямоугольной формы.

Известен конвективный блок водогрейного котла, включающий конвективный газоход, снабженный теплообменными поверхностями, содержащими поперечно обтекаемые продуктами сгорания трубные пучки (см. Котлы малой и средней мощности и топочные устройства. Каталог-справочник. - М.: НИИЭ ИНФОРМЭНЕРГОМАШ, 1983. - 200 с. (с. 108, рис. 90 - Котел типа КВ-ТС-4-150 и с. 110-111, рис. 91 - Котел типа КВ-ТС-6,5-150).

Известен также конвективный блок водогрейного котла, содержащий два конвективных газохода, снабженных теплообменными поверхностями, содержащими поперечно обтекаемые трубные пучки, гидравлически связанные с продольными коллекторами котла (см. Котлы водогрейные Гефест: ОАО «Бийский котельный завод»).

Основными недостатками данных конструкций являются:

- технологическая сложность изготовления трубчатых элементов, требующая отдельного шаблона для каждой детали, выполненной в виде рамной конструкции, ввариваемой в вертикальные стояки конвективного газохода;

- нерациональное использование объема шахты конвективного газохода, в виде наличия пустот по высоте газохода, между блоками конвективных поверхностей;

- наличие вертикальных участков труб в рамных трубных конструкциях в конвективных газоходах и, как следствие, продольное их обтекание дымовыми газами, снижающее интенсивность теплообмена на их поверхностях

Задача, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, состоит в упрощении технологии изготовления конвективных газоходов и интенсифицирование теплообмена в конструктивных решениях газоходов.

Техническим результатом является интенсификация теплообмена при упрощении технологии изготовления конвективных газоходов и повышении их ремонтопригодности, эффективное использование объема шахты.

Для решения поставленной задачи конвективный блок водогрейного котла, содержащий два конвективных газохода, снабженных теплообменными поверхностями, содержащими поперечно обтекаемые трубные пучки, гидравлически связанные с продольными коллекторами котла, отличается тем, что теплообменные поверхности, размещенные в конвективных газоходах, содержат прямолинейные поперечно обтекаемые коридорные трубные пучки, содержащие вертикальные стояки, каждый из которых сообщен с соответствующим верхним и нижним продольными коллекторами котла, причем каждый вертикальный стояк разделен горизонтальными перегородками на вертикальные секции, каждая из которых сообщена с горизонтальными трубными пучками, концы которых сообщены со свободно скользящим стояком, концы которого сообщены со второй парой продольных коллекторов котла, при этом его верхнее и нижнее сопряжения с упомянутыми коллекторами перекрыто торцовыми перегородками, а на скользящем стояке выполнен как минимум один разрез, заглушенный вторыми торцовыми перегородками, размещенными с зазором друг к другу, кроме того, в следующей паре теплообменных поверхностей вертикальный стояк и свободно скользящий стояк меняются местами, кроме того, конвективные газоходы в нижней части сообщены друг с другом полостью осадительной камеры золового уноса. Кроме того, верхняя и нижняя части свободно скользящего стояка сосны друг к другу. Кроме того, длина труб в горизонтальных трубных пучках одинакова.

Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна».

Признаки изобретения обеспечивают решение следующих функциональных задач.

Признаки «…теплообменные поверхности, размещенные в конвективных газоходах, содержат прямолинейные поперечно обтекаемые коридорные трубные пучки, содержащие вертикальные стояки, каждый из которых сообщен с соответствующим верхним и нижним продольными коллекторами котла…» минимизируют выпадение золы на элементах конвективной части.

Признаки «…каждый вертикальный стояк разделен горизонтальными перегородками на вертикальные секции, каждая из которых сообщена с горизонтальными трубными пучками, концы которых сообщены со свободно скользящим стояком, концы которого сообщены со второй парой продольных коллекторов котла, при этом его верхнее и нижнее сопряжения с упомянутыми коллекторами перекрыто торцовыми перегородками, а на скользящем стояке выполнен как минимум один разрез, заглушенный вторыми торцовыми перегородками, размещенными с зазором друг к другу, кроме того, в следующей паре теплообменных поверхностей вертикальный стояк и свободно скользящий стояк меняются местами…» обеспечивают «равномерность» работы боковых топочных экранов и исключают возникновение термических напряжений в их конструктивных элементах.

Признаки «…конвективные газоходы в нижней части сообщены друг с другом полостью осадительной камеры золового уноса…» способствуют освобождению исходящих газов от частиц золы.

Признаки, указывающие, что «верхняя и нижняя части свободно скользящего стояка сосны друг к другу» обеспечивают «плоскостность» бокового топочного экрана.

Признаки третьего пункта формулы изобретения упрощают изготовление котла, т.к. минимизируют вариации длин трубчатых заготовок.

На фиг. 1 показан общий вид конвективного блока водогрейного котла, на фиг. 2 показа разрез Α-A конвективного блока водогрейного котла.

На чертежах показаны газоходы 1 и 2, трубные пучки 3, продольные верхние 4, 5 и нижние 6, 7 коллекторы котла, вертикальные стояки 8, горизонтальные перегородки 9, скользящий стояк 10, верхнее 11 и нижнее 12 сопряжения, торцовые перегородки 13, разрез 14, вторые торцовые перегородки 15, полость 16 осадительной камеры.

Конвективный блок включает два конвективных газохода 1 и 2 (первый из них, ближайший к топке, является опускным для потока газа, а второй подъемным). Его теплообменные поверхности содержат поперечно обтекаемые трубные пучки 3, гидравлически связанные с продольными коллекторами котла. Они содержат вертикальные стояки 8, каждый из которых сообщен с верхним 4 и нижним 6 продольными коллекторами котла. Каждый вертикальный стояк 8 разделен горизонтальными перегородками 9 на вертикальные секции, каждая из которых сообщена с горизонтальными трубными пучками 3, концы которых сообщены со свободно скользящим стояком 10, концы которого сообщены со второй парой продольных коллекторов 5 и 7 котла, при этом его верхнее 11 и нижнее 12 сопряжения с упомянутыми коллекторами перекрыто торцовыми перегородками 13, а на самом скользящем стояке 10 выполнен как минимум один разрез 14, заглушенный вторыми торцовыми перегородками 15, размещенными с зазором друг к другу. Кроме того, в следующей паре теплообменных поверхностей вертикальный стояк 8 и свободно скользящий стояк 10 меняются местами, т.е. «контактируют» с другими парами продольных коллекторов, что обеспечивает продольно поперечную жесткость конвективного участка котла.

Верхняя и нижняя части свободно скользящего стояка 10 и вертикального стояка 8 соосны друг к другу. Кроме того, длина труб в горизонтальных трубных пучках 3 конвективной части одинакова.

Конвективные газоходы 1 и 2 в их нижней части (и, соответственно, в нижней части конвективного блока) сообщены друг с другом полостью осадительной камеры 16 золового уноса.

Конвективный блок водогрейного котла работает следующим образом.

Дымовые газы, содержащие в своем объеме частицы золы, из пространства топки попадают в конвективный блок. Его конвективные газоходы 1 и 2 обеспечивают в них, вначале опускное, а затем и подъемное движение газов до выходного газового окна. В процессе перемещения газов, последние отдают свое тепло воде, прокачиваемой через горизонтальные трубные пучки 3 вертикальных стояков 6.

Газоходы 1 и 2 обеспечивают опускное и подъемное движение газов до выходного газового окна 17, что обеспечивает при проходе газами поворота в движении от нисходящего к восходящему (осуществляемому через полость осадительной камеры 16 золового уноса) выпадение из газового потока летучей золы. Это, в свою очередь, уменьшает объем выпадающей золы в конвективных газоходах 1 и 2.

Механическую очистку трубных поверхностей конвективных газоходов 1, 2 осуществляют через верхние съемные люки и люк, выполненный на заднем фронте котла (на чертеже не показаны). В боковых экранах топки выполнен проем (на чертеже не показан) для ручного обслуживания и контроля над работой топки. Удаление шлака из топки и золы, выпавшей в конвективных газоходах 1 и 2, может быть осуществлено различными способами в зависимости от конструкции топочного устройства (например, при наличии топки с шурующей планкой, сброс шлака осуществляется в канал золоудаления (на чертежах не показан).

Горизонтальные трубы, составляющие трубные пучки 3, имеют одинаковую длину и не требуют индивидуальных шаблонов. Они вварены в вертикальные стояки 8 с заданным шагом и позволяют рационально использовать объем конвективного газохода 1 и 2, а также упрощают изготовление конвективного блока. Отсутствие вертикальных участков трубных пучков 3 позволяет улучшить характеристики теплообмена в представленном конструктивном решении.

1. Конвективный блок водогрейного котла, содержащий два конвективных газохода, снабженных теплообменными поверхностями, содержащими поперечно обтекаемые трубные пучки, гидравлически связанные с продольными коллекторами котла, отличающийся тем, что теплообменные поверхности, размещенные в конвективных газоходах, содержат прямолинейные поперечно обтекаемые коридорные трубные пучки, содержащие вертикальные стояки, каждый из которых сообщен с соответствующим верхним и нижним продольными коллекторами котла, причем каждый вертикальный стояк разделен горизонтальными перегородками на вертикальные секции, каждая из которых сообщена с горизонтальными трубными пучками, концы которых сообщены со свободно скользящим стояком, концы которого сообщены со второй парой продольных коллекторов котла, при этом его верхнее и нижнее сопряжения с упомянутыми коллекторами перекрыто торцовыми перегородками, а на скользящем стояке выполнен как минимум один разрез, заглушенный вторыми торцовыми перегородками, размещенными с зазором друг к другу, кроме того, в следующей паре теплообменных поверхностей вертикальный стояк и свободно скользящий стояк меняются местами, кроме того, конвективные газоходы в нижней части сообщены друг с другом полостью осадительной камеры золового уноса.

2. Конвективный блок водогрейного котла по п. 1, отличающийся тем, что верхняя и нижняя части свободно скользящего стояка сосны друг к другу.

3. Конвективный блок водогрейного котла по п. 1, отличающийся тем, что длина труб в горизонтальных трубных пучках одинакова.

Паровые котлы типа ДКВР-20-13

Котлы ДКВР-20-13 паропроизводительностыо 20 т/ч и избыточным давлением 1,3 МПа (13 кгс/см2). Котлы ДКВР-20-13 пролётного типа (по ходу движения дымовых газов).

Основные элементы котлов ДКВР -20-13.Два барабана: верхний и нижний. Внутренний диаметр обоих барабанов 1000 мм с толщиной стенок 13 мм. Барабаны выполнены из стали 16ГС. Топка камерного типа полностью экранирована, кроме нижней (подовой) части.

Поверхности нагрева: система экранных труб и система конвективных труб (конвективный пучок). Трубы поверхностей нагрева крепятся к барабанам развальцовкой.

Котлы ДКВР-20-13 конструктивно имеют отличия от котлов ДКВР меньшей паропроизводительности, в частности:

1.У котлов ДКВР-20-13 верхний барабан укорочен и не попадает в пределы топки. Оба барабана имеют одинаковую длину по 4500 мм. Уменьшение длины верхнего бараба-на улучшает надёжность работы котла и исключает затраты на дорогостоящее торкретирование верхнего барабана;

2. Для сохранения необходимого водяного объёма, и для получения расчётного количества пара (в связи с уменьшением верхнего барабана), котлы компонуют двумя вынос ными циклонами. В циклонах вырабатывается до 20% пара от всего объёма вырабаты ваемого пара в котле.

Из-за конструктивных особенностей котла примерно на 50 мм выше оси барабана повышается уровень воды в барабане, при сохранении низшего уровня неизменным.

3. Нижний барабан поднят относительно нулевой отметки, это обеспечивает удобство осмотров и технического обслуживания.

4. Котлы ДКВР-20-13 имеют четыре боковых экрана, из них два левых боковых и два правых боковых, а также передний (фронтовой) и задний экраны. Каждый экран имеет по два коллектора. Таким образом, котёл имеет шесть верхних и шесть нижних коллекторов.

5. Боковые экраны подразделяют на два блока: первый блок (или боковые экраны первой ступени испарения) и второй блок (боковые экраны второй ступени испарения). Второй блок расположен перед конвективным пучком. Номера блоков считают от фронта котла.

6. У котлов ДКВР-20-13 трубы боковых экранов выполнены Г-образной формы и монтируются следующим образом. Первая труба, например, правого бокового экрана, од- ним концом приваривается к нижнему коллектору правого коллектора, а верхний её конец приваривается к верхнему коллектору левого экрана. Аналогично крепится первая труба левого бокового экрана. Таким образом крепятся все трубы боковых экранов через одну. При помощи перекрёстного присоединения боковых экранных труб в верхние боковые коллекторы образован потолочный экран. . Топочная камера полностью экранирована .

7. Конвективный пучок перегородок не имеет.

Котлы ДКВР-20-13 имеют двухступенчатое испарение. К первой ступени испарения относят: фронтовой экран, боковые экраны второго блока, задний экран и кон вективный пучок. Ко второй ступени испарения относят: боковые экраны первого блока и выносные циклоны. Двухступенчатое испарение - эффективный способ уменьшения потерь котловой воды с продувкой. Котёл по воде делится на две части: солевой и чистовой отсеки. Чистовой отсек(собственно верхний барабан) котла составляет примерно 80 % от всего водяного объёма. В солевом отсеке (выносные циклоны) солесодержание котловой воды в 5-6 раз больше чем в чистовом отсеке. Поэтому непрерывная продувка выполняется из солевого отсека. Пар получается в чистовом и солевом отсеках. Но до 80% пара получается в чистом отсеке, поэтому вырабатываемый пар в котлах со ступенчатым испарением получается более высокого качества. I. Для обдувки котла установлены два обдувочных аппарата с электроприводом на боковой стенке котла (как правило, с левой стороны). . Очистка внутренних поверхностей нагрева котлов кислотная. Обмуровка облегчённая, натрубная с металлической обшивкой. I. КПД котла: при работе на газе - 90-92%, при работе на мазуте - 85-88% . к Котёл имеет девять точек периодической продувки (из всех нижних коллекторов, нижнего барабана и выносных циклонов).

Спецификация парового котла типа ДКВР -20 - 13.

1- верхний барабан;

2- опускные и подъемные трубы конвективного пучка;

3- нижний барабан;

4- перепускная труба заднего экрана (3 шт);

5- нижний коллектор заднего экрана;

6- подъемные трубы заднего экрана;

7- верхний коллектор заднего экрана;

9-перепускные трубы бокового экрана;

10- нижний коллектор бокового экрана;

11- подъемные трубы бокового экрана;

12- верхний коллектор бокового экрана;

13- трубы рециркуляции (для обеспечения надёжной циркуляции воды в экранных трубах);

14- отводящие трубы бокового экрана;

15- опускные трубы фронтового экрана;

16- нижний коллектор фронтового экрана;

17- подъемные трубы фронтового экрана;

Контуры циркуляции второй ступени испарения:

31 - непрерывная продувка;

32-периодическая продувка (7 точек);

33-воздушник с циклона;

34-ввод питательной воды в верхний барабан;

35-предохранительные пружинные клапаны;

36-главная парозапорная задвижка на паропроводе котла;

37-трубопровод для ввода химреагентов;

Работа контура циркуляции воды первого блока правого топочного экрана (вторая ступень испарения) в паровом котле ДКВР-20-13. Котловая вода из верхнего барабана котла по системе опускных труб, расположенных во второй половине конвективного пучка (по ходу дымовых газов) поступает в нижний барабан. Из нижнего барабана вода по перепускной трубе поступает в правый выносной циклон, в циклоне эта вода смешивается с неиспарившейся водой работающего циклона и из него вода по двум опускным трубам поступает в нижний коллектор правого топочного экрана первого блока - это основной поток воды, поступающий в коллектор. Дополнительно в этот коллектор поступает неиспарившаяся вода из верхнего коллектора данного экрана по четырём опускным трубам.

Из нижнего коллектора вода по системе экранных Г-образных подъёмных труб поступает в верхний коллектор левого экрана первого блока в виде пароводяной смеси, а из коллектора пароводяная смесь поступает в левый выносной циклон по двум трубам. В циклоне происходит дополнительное образование пара из поступившей пароводяной смеси. Образовавшийся в циклоне пар занимает верхнюю часть циклона и далее из циклона направляется в верхний барабан котла (под сепарационные устройства), а не успевшая испариться вода в циклоне занимает его нижнюю часть и поступает в нижний коллектор левого экрана первого блока. Аналогично работает контур циркуляции воды левого экрана первого блока (вторая ступень испарения), но в обратном порядке.

Работа контура циркуляции воды правого топочного экрана второго блока (первой ступени испарения). Нижний коллектор данного экрана питается водой из нижнего барабана по двум перепускным трубам - это основной поток воды. В этот же коллектор поступает неиспарившаяся вода из верхнего коллектора данного экрана по четырём опускным трубам. Из нижнего коллектора вода по системе экранных подъёмных труб перемещается вверх, превращается в пароводяную смесь и поступает в верхний коллектор левого топочного экрана второго блока (первая ступень испарения). Из верхнего коллектора пар по двум паропроводам поступает в верхний барабан котла (под сепарационные устройства), а неиспарившаяся вода из верхнего коллектора по опускным трубам поступает в нижний коллектор левого экрана второго блока.

Аналогично работает контур циркуляции воды левого топочного экрана второго блока (первая ступень испарения), но в обратном порядке.

Работа контура циркуляции воды фронтового экрана. Нижний коллектор фронтового экрана (первая ступень испарения) питается водой из верхнего барабана по двум перепускным трубам. В этот же коллектор поступает неиспарившаяся вода из верхнего коллектора по четырёх опускным трубам. Из нижнего коллектора вода по системе экранных подъёмных труб перемещается вверх, нагревается и в виде пароводяной смеси поступает в верхний коллектор фронтового экрана и далее по двум паропроводам пар поступает в верхний барабан котла, а неиспарившаяся вода направляется по опускным трубам в нижний коллетор.

Работа контура циркуляции воды заднего экрана котла ДКВР-20-13.Вода из верхнего барабана по системе опускных труб конвективного пучка, находящихся в последних рядах конвективного пучка, поступает в нижний барабан и далее по перепускным трубам поступает в нижний коллектор заднего экрана. Из коллектора вода по системе экранных труб поступает в верхний коллектор заднего экрана в виде пароводяной смеси. Из верхнего коллектора пароводяная смесь поступает по двум трубопроводам в верхний барабан котла.

Схема движения дымовых газов в котле ДКВР-20-13. Продукты сгорания из топки поступают в камеру догорания, в конце которой может быть установлен пароперегреватель. Поскольку конвективный пучок котла ДКВР-20-13 не имеет перегородок, то дымовые газы проходят через него одним прямым ходом и отдав своё тепло выходят из котла по всей ширине задней стенки котла. Далее по газоходу дымовые газы поступают в экономайзер.

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Конвективный пучок из труб 0 28 мм не представляет значительного сопротивления для взрывной волны. Волна прошла через пучок, не повредив и не погнув ни одной трубы, и, встретив сопротивление переходного короба от котла к дымовой трубе, деформировала его и разорвала по сварным швам. [1]

Конвективный пучок образуется одиннадцатью ко-ридорно расположенными рядами труб ( по 12 шт. [2]

Конвективный пучок образован коридорно расположенными вертикальными трубами 51 X 2 5, развальцованными в барабанах. Шаг труб вдоль барабана 90, поперечный - 110 мм. [3]

Конвективный пучок котлов, ДЕ-4, - 6 5 и - 10 имеет 3 перегородки, обеспечивающие поперечное смывание труб газами; ДЕ-16 имеет газоплотную ступенчатую продольную перегородку, разделяющую пучок на 2 газохода; ДЕ-25 является пролетным - перегородок не имеет. [4]

Конвективный пучок образуется одиннадцатью коридорно расположенными рядами труб ( по 12 шт. [5]

Сзади конвективного пучка 3 в дымовой камере 9 расположен пароперегреватель 10, состоящий из семи изогнутых труб, вваренных в коллекторы. Верхний коллектор пароперегревателя соединен с пароотборной трубой, нижний - с парораздаточной гребенкой. [6]

Модернизация котла типа ТС-20. [7]

Второй конвективный пучок по аналогии с первым пучком из шестирядного становится трехрядным. Водяной экономайзер заменяется новым из труб диаметром 28X3 мм. [8]

Собранный на производственной базе блок котла ДКВР-65. [9]

Трубы конвективного пучка монтируют, начиная со среднего продольного ряда труб, от чугунной перегородки до задней стенки котла. Усиление каркаса и опорные двутавры с каретками снимают только после установки и вальцевания труб конвективного пучка за чугунной перегородкой и качественной электросварки водоспускных труб боковых экранов. [10]

Кроме нижнего, конвективный пучок имеет также и верхний коллектор, отводящие трубы от которого защищены от обогрева кирпичной кладкой. [11]

Трубные решетки конвективного пучка обычно крепятся между стойками рам. [12]

Для облучаемого конвективного пучка трубок эффективная лу-чеиспускающая поверхность F scm Ым2, где Ъ - ширина газохода, а / - облучаемая длина пучка. В данном случае эффективной облучаемой поверхностью является стенка, на которой газ соприкасается с пучком трубок. [13]

Для облучаемого конвективного пучка трубок эффективная лу-чеиспускающая поверхность F scm Ь1м2, где b - ширина газохода, а / - облучаемая длина пучка. В данном случае эффективной облучаемой поверхностью является стенка, на которой газ соприкасается с пучком трубок. [14]

Устройство, принцип работы и технические характеристики котлов ДКВР

Паровой водотрубный котёл ДКВР служит для производства влажного и перегретого пара. КПД данного оборудования достигает 92%. В качестве топлива используется уголь, дрова, газ, мазут. Если используется газ или мазут, то производство пара вырастает до 50%.

Содержание Показать

Расшифровка парового котла ДКВР

Это оборудование производится в нескольких модификациях. Аббревиатура ДКВР обозначает двухбарабанный котёл водотрубный реконструированный.

Первые цифры показывают количество производимого пара в тоннах за час. Второе число говорит о давлении пара, а в если есть перегреватель, то третье число в названии – температура пара при перегреве.

Для примера рассмотрим котёл ДКВР 10-13-250. Число 10 – это объём производимого пара за час, 13 – давление рабочего тела в кгс/кв.см., 250 – температура пара из перегревателя в °С.

Если после последнего числа стоит буква С, то значит предусмотрен способ слоевого сжигания. Если последнее третье число отсутствует, то значит в котле нет перегревателя и пар производится насыщенный.

Преимущества и недостатки

Данные котлы обладают рядом преимуществ, отличающих его от других агрегатов подобного типа. Основной плюс это высокая паропроизводительность. Это оборудование работает с высоким КПД даже при недостаточном давлении, меняющимся в диапазоне от 0,7до 1,4 МПа. В процессе эксплуатации нет необходимости пользоваться подготовленной водой.

Ряд достоинств котлов:

способность перехода в водогрейный режим для отопления;
применяется любое топливо;
надёжная конструкция;
КПД до 92%;
экономичный в работе и обслуживании;
удобная установка в любой котельной за счёт сборной конструкции;
несложное подключение и запуск в эксплуатацию;
широкий диапазон параметров паропроизводительности;
большая ремонтоспособность.

Из недостатков можно выделить только то, что при эксплуатации наблюдаются завышенные присосы холодного воздуха в газоходы от камеры сгорания до крайней поверхности нагрева (Да = 0,254-0,35).

Устройство ДКВР и принцип работы

Существует несколько типов оборудования этого производителя, отличающихся давлением пара и его количеством, произведённым за час. Все модификации снабжены двумя барабанами (сепараторами).

Размер верхнего барабана определяет ещё два типа: длинный и короткий. Котлы устаревшей модификации до 10 т/ч оснащены длинным верхним сепаратором, а модернизированные модели от 10 до 35 т/ч выпускаются уже с коротким барабаном.
Котлы ДКВР имеют разнообразное оснащение, которое зависит от потребляемых ресурсов. Материал барабанов – сталь, их диаметр по внутренним стенкам 1 м.

Нижний барабан короче верхнего на размер камеры сгорания. Топка состоит из нескольких экранов и содержит мощный кипятильный трубопровод из, собранный из труб 51х2,5 мм. Топка поделена кладкой на две секции.
Дымовые газы перемещаются по двум газоходам, образованным чугунной и кирпичной перегородками, и догревают трубы пучка конвекции. Затем через отверстие на задней поверхности котла покидают его.

Верхний барабан состыкован с коллекторами фронтальной части при помощи 16 труб, эта конструкция образует боковые экраны нагрева. С тыльной стороны котла верхний сепаратор при помощи кипятильных труб состыкован с нижним. Таким образом получается обширная конвективная зона нагрева.
Для контроля объёма пара в пароохладитель вмонтирован дренажный вентиль на соединительных проводах.
Трубы расположены на расстоянии 110 мм друг от друга во всех направлениях. Перепускные трубы соединяют коллектор с нижним сепаратором. Подпиточная вода заполняет верхний до определённого уровня. Далее оттуда вода опускается в коллекторы.

После чего смесь воды и пара поднимается из боковых экранов в барабан. Эта схема формирует два контура циркуляции рабочего тела. Существует и третий контур, его формируют оба барабана и пучок конвекции.
Вода опускается сверху, а затем после нагрева смесь воды с паром по нагретому трубопроводу поступает обратно, где происходит разделение этих сред. Чтобы избавиться от излишней соли и водных вкраплений предусматривается применение устройство сепарации.
Для образования перегретого пара предусматривается установка пароперегревателя. Конструктивно его располагают вместо части труб кипятильного пучка, за третьим рядом. Это устройство в условиях давления 1,4 МПа и температуры 250°С выполняется в виде вертикальной петли, а при условии 2,4 МПа – из нескольких труб 32х3 мм.

Технические характеристики

Стоит заметить, что характеристики котлов отличаются не только по причине разной производительности, но и в зависимости от потребляемого топлива.

Линейка производимого оборудования достаточно велика, модели различаются по мощности, конструкции, назначению и виду топлива. Для сравнения приведём несколько таблиц с параметрами котлов, использующих разное топливо, при давлении 13 Бар без наличия пароперегревателя.

Характеристики котлов, использующих газомазутное топливо:

Характеристики котлов, работающих на твёрдом топливе (уголь):

Характеристики котлов, использующих древесное топливо (отходы, лузга, древесный торф):

Схема ДКВР

Вне зависимости от конструктивных отличий каждый ДКВР содержит:

верхний сепаратор (длинный);
нижний сепаратор (короткий);
камеру сгорания;
конвективный пучок;
подпиточные трубы;
дутьевое устройство;
кирпичная кладка;
коллекторы;
камеру догорания;
технические устройства для обслуживания.

Комплектация котла

Каждая модель имеет в комплектации барабаны, соединённые трубами, образующими пучок конвекции. Барабаны ДКВР имеют технологические лазы для обслуживания. Неотъемлемым элементом оборудования является камера сгорания с экранами, включающая перегородки, которые разделяют общее пространство на топку и камеру догарания, где происходит снижение химического недожога.

Опционально присутствует пароперегреватель, в таком случае часть циркуляционных труб отсутствует. Данные устройства выполняются по определённому стандарту и имеют разное количество теплообменников в зависимости от производительности оборудования.

Чтобы использовать тепловую энергию удаляющихся газов, котлы снабжаются водяными экономайзерами. Материал их изготовления может быть сталью или чугуном.

Кроме основных элементов котёл снабжается:

манометрами;
запорными элементами и уровнями воды;
продувочной арматурой;
удерживающими клапанами;
клапанами отбора пара;
спусковыми клапанами в нижнем сепараторе;
вентилями для введения химических реагентов;
вентилями для отбора проб пара;
чертежи документации.

Также каждая модель оснащается технологическими приспособлениями для удобного обслуживания. Горелки для котлов дквр приобретаются отдельно.

Обмуровка паровых котлов дквр

Каждый котёл перед розжигом проходит процедуру обмуровки. Она бывает тяжёлая и лёгкая. Для котлов ДКВР-20 есть исключение: используется только лёгкая обмуровка. А утилизирующая линейка обмуровывается только тяжёлым способом.

Для этого приподнимают уровень пола для последующего монтажа оборудования и кладутся шамотный кирпич и другие обмуровочные составляющие.
Паровые котлы этого типа подвергаются техническому перевооружению в случае, если их эффективность снизилась, появилась необходимость автоматизировать управление и контроль, требуется заменить газовое оборудование согласно новым требованиям. Модернизированные котлы способны регулировать мощность в зависимости от заданных параметров, осуществлять автоматическую растопку и прекращение работы.

Устройство водогрейных котлов

Водогрейные котлы для отопления изготавливаются из стальных труб, свариваемых в цельный блок по которому движется теплоноситель. Снаружи котельный блок обшивается изоляцией и стальным полимерным листом. В котле предусматривается устройство шиберов для вентилятора и на выходе из котла в газоходы котельной. Для очистки от сажи предусматриваются легкосъемные двери

Устройство водогрейных котлов КВ регламентируется ГОСТ 30735-2001 "Котлы отопительные водогрейные теплопроизводительностью от 0,1 до 4,0 МВт" и распространяется на котлы с рабочим давлением воды до 0,6 МПа (6 кгс/см2) и максимальной температурой воды на выходе из котла до 115 °С, предназначенные для теплоснабжения зданий и сооружений.

Тепловой расчет котлов осуществляется в соответствии с нормативным методом "Тепловой расчет котельных агрегатов." Кузнецов Н.В., Митор В.В. и др. 1973 г.

Гидравлический расчет котлов осуществляется в соответствии с нормативным методом "Гидравлический расчет котельных агрегатов." Балдина О.М. и др. 1978 г.

Аэродинамический расчет котлов осуществляется в соответствии с нормативным методом "Аэродинамический расчет котельных агрегатов." Мочан С.И.

Устройство водогрейных котлов КВ

Водогрейные котлы мощностью до 4,0 МВТ выполняются стальными гладкотрубными горизонтальной компоновки. Котел представляет собой цельный блок состоящий из двух частей топочной и конвективной. Топочная часть - состоит из стальных панелей: боковых, потолочной, фронтовой и задней. В топочной части котла на топке происходит процесс горения топлива, излучаемое тепло, с помощью конвективного и радиационного теплообмена передается панелям и нагревает теплоноситель (воду). Для повышения теплопередающей способности топочных панелей они выполняются газоплотными (между труб вваривается стальная полоса). В топочной части котла температура горячих газов в зависимости от вида топлива достигает 1000 - 1200 С. На выходе из топки температура уменьшается до 800 С.

После топочной части котла горячие газы поступают в конвективный блок состоящий из конвективных секций. Конвективные секции - это панели из стояков и вваренных в них труб. В конвективном блоке температура горячих газов снижается до 180 -200 С. Для усиления теплопередачи в конвективном блоке котла трубы располагаются в шахматном порядке, и устанавливается перегородка. Газы совершают опускное и подъемное движение и выходят сверху котельного блока.

Устройство изоляции водогрейных котлов должно обеспечивать отсутствие присосов наружного воздуха в котельный блок и температуру обшивки котла не более 50С. Для этого выполняют изоляцию трубной системы минеральными плитами ПТЭ и устанавливают декоративную обшивку из стальных листов, устанавливаемую на каркас.

Очистка конвективных панелей котла от сажи и золовых отложений осуществляется через люки в изоляционной обшивке котла. При правильной эксплуатации котельной установки, грамотной настройке тяги и дутья, следовании рекомендациям завода изготовителя, золовые и сажистые отложения на панелях котла не образуются.

Устройство гидравлической системы водогрейного котла

Гидравлическая схема водогрейного котла должна обеспечивать нагрев теплоносителя (воды) на 25 С. Расчетный диапазон температуры воды в котле 115-90 С, либо 95-70 С.

Кроме того, гидравлическая схема должна обеспечивать скорости движения воды минимилизирующие накипеобразование и исключающие образование застойных зон. Для этого в коллекторах котла устанавливаются перегородки, направляющие движение воды в котле, и обеспечивающие необходимую скорость. В различных моделях водогрейных котлов КВ вход и выход воды возможен в коллекторе топочной камеры, верхние или нижние коллектора конвективных панелей, при этом расположение входа-выхода не влияет на температурный напор и легко меняется в зависимости от техзадания заказчика, в соответствии с схемой его котельной.

Для удаления образующегося в процессе эксплуатации в трубной части котла шлама в нижних коллекторах предусмотрены дренажи. Для удаления воздуха в верхних коллекторах устанавливаются воздушники.

Для обеспечения безопасных условий эксплуатации и расчетных режимов работы водогрейные котлы оснащаются предохранительной и запорно-регулирующей арматурой, контрольно-измерительными приборами и приборами безопасности. Запорная арматура служит для отвода воды из котла в тепловую сеть, подвода обратной воды в водогрейный котел, слива воды из котла, для периодической продувки и удаления шлама. Контрольно-измерительные приборы, термометры и манометры обеспечивают измерение давления и температуры на входе и выходе воды из водогрейных котлов.

Устройство твердотопливных водогрейных котлов КВ

В зависимости от мощности котла твердотопливные котлы могут быть с ручными и механическими топками:

топкой ОУР
колосниковой топкой
топкой с поворотными колосникам РПК
топкой ЗП РПК с забрасывателем ЗП и поворотными колосниками
топкой ТШПМ
топкой ТЛПХ
топкой ТЛЗМ

Устройство газовых и жидкотопливных водогрейных котлов

Газовые и жидкотопливные водогрейные котлы КВа могут работать с различными видами горелочных устройств импортного и отечественного производства, для этого на фронтальной плите изготавливаются отверстия и крепления под подобранную горелку.

Читайте также: