Устройство теплого ящика котла

Обновлено: 18.05.2024

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Теплые ящики или отстойно-смесительные цистерны применяются в судовых или стационарных двигателях с незамкнутой системой охлаждения. В этом случае ис; пользуется забортная ( внешняя) вода, температура которой в зависимости от температуры окружающей среды может колебаться в широких пределах ( 2 - 42 С), поэтому интенсивность охлаждения также будет произвольно меняться. Для устранения указанного недостатка забортную воду смешивают с горячей водой в количествах, обеспечивающих постоянство температуры ( 20 С) в теплом ящике, откуда вода поступает в двигатель независимо от его режима работы или температуры забортной воды. В теплый ящик горячая вода подводится или из охлаждаемого двигателя, или из вспомогательных двигателей, или из теплофикационной сети судна. Перед смешением забортная вода предварительно очищается от примесей в фильтрах или смесительных емкостях. Избыточная горячая вода спускается за борт. [1]

Над потолочным пароперегревателем расположен теплый ящик , в котором размещены верхние коллекторы экранов, пароперегревателей переходного горизонтального газохода, подвесной системы конвективной шахты и перепускные трубы. В теплый ящик подается воздух с давлением, равным давлению наддува в котле. [2]

Расчетная температура труб в теплом ящике должна приниматься равной температуре рабочей среды с учетом неравномерностей ее распределения. [3]

Для труб, находящихся в теплом ящике котла , значения прибавки С22 должны приниматься равными 0 5 значения, определяемого для обогреваемых труб при той же расчетной температуре наружной поверхности. [4]

При обнаружений наличия газа в нервней части тонки и теплого ящика приступать к работе не разрешается. [5]

Коллекторы ширмового и конвективного пароперегревателей и подвесных труб помещены в теплый ящик , расположенный над потолком котельного агрегата. Все места прохода труб через потолок уплотнены цельносварными коробками; уплотнены также все гляделки, лючки, район горелок и другие места возможных неплотностей. При цельносварных экранах обмуровка заменена тепловой изоляцией из известково-кремнеземистых плит и листов стальной обшивки. [7]

На вновь проектируемых котлах объем над топкой, где размещаются коллекторы ( теплый ящик ), должен иметь устройство для вентиляции. [8]

Перед растопкой котла необходимо провентилировать топку, газоходы ( в том числе и рециркуляционные), теплый ящик , а также воздухопроводы, включив в работу дымосос и вентилятор или воздуходувку. Вентиляция должна длиться не менее 10 мин. [9]

Женщины Для выполнения малярных работ и очистки старой краски в цистернах, районе второго дна, теплых ящиках и других замкнутых и труднодоступных участках судов не допускаются. [11]

Маляр, изолировщик судовой, занятые на малярных работах в цистернах, районе второго дна, теплых ящиках и других труднодоступных участках судов, а также на работах по очистке старой краски в указанных участках судов. [12]

Повышение ремонтопригодности котлов может быть достигнуто реконструкцией обмуровки в районе конвективной части на фронтовой и задней стенках котла, а именно: выполнением ее из съемных щитов или с помощью теплых ящиков . Это позволяет при ремонте змеевиков конвективных пакетов удалять и восстанавливать обмуровку без ее повреждений. Техническая документация на реконструкцию обмуровки котлов ПТВМ-100 разработана НПО ЦКТИ. [13]

Непосредственно перед растопкой котла и после его остановки топка, газоходы отвода продуктов сгорания из топки котла, системы рециркуляции продуктов сгорания, а также закрытые объемы, в которых размещены коллекторы ( теплый ящик ), должны быть провентилированы с включением дымососов, дутьевых вентиляторов и дымососов рециркуляции в течение не менее 10 мин при открытых шиберах ( клапанах) газовоздушного тракта и расходе воздуха не менее 25 % от номинального. [14]

Теплый ящик для докотловой очистки питательной воды

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к сборникам грязных и чистых конденсатов отработанного пара и добавочной воды, и может быть использовано в судовых и стационарных котельных установках с паровыми котлами.

Известен теплый ящик котельной установки, содержащий аккумуляторную полость, ограниченную корпусом, патрубки подвода чистого и грязного конденсатов и добавочной воды и отвода питательной воды и нефтепродуктов, механические и коалесцирующие фильтры, подогреватель добавочной воды, полости отстоя и отвода нефтепродуктов (см. Сень Л.И., Тихомиров Г.И. Способ докотловой обработки вод в теплом ящике котельной установки и устройство для его осуществления. Патент RU №2088841, Бюл. №24 от 27.08.97).

Недостатками известного теплого ящика являются: отвод нефтепродуктов вручную по результатам наблюдения уровня раздела сред через смотровое стекло; конструктивная сложность подогревателя добавочной воды; "залповый" отвод питательной воды приводит к заполнению освобождающегося пространства аккумуляторной полости теплого ящика атмосферным воздухом, что способствует его растворению в воде с усилением коррозионных процессов оборудования с водяной стороны.

Известен теплый ящик для докотловой очистки питательной воды, являющийся прототипом (см. Сень Л.И. Оптимизация технико-экономических решений при проектировании и эксплуатации котельных установок малой мощности. Владивосток: Мор. гос. ун-т, 2004, 146 с., стр.80-83), включающий корпус с боковыми стенками, передней и задней торцевыми стенками корпуса, днищем и крышкой, содержащий аккумуляторную полость; патрубки подвода добавочной воды (поз.3), чистого и грязного конденсатов (поз.2) и отвода питательной воды и нефтепродуктов; полость грязных конденсатов (поз.3) (в описании она поименована приемной полостью); полость очищенных конденсатов (ограничена перегородками 8 и 11), снабженную переливной кромкой в верхней части и сообщающуюся с аккумуляторной полостью; полость сбора нефтепродуктов (поз.14); полость отстоя нефтепродуктов (поз.9), снабженную переливной трубой нефтепродуктов, верхняя оконечность которой размещена выше поверхности раздела сред полости очищенных конденсатов, а нижняя сообщена с полостью сбора нефтепродуктов; а также встроенные в полости механические и коалесцирующие фильтры и подогреватель добавочной воды (поз.4).

Недостатками известного теплого ящика-прототипа являются:

- подогреватель добавочной воды обеспечивает недостаточный подогрев ее вследствие размещения его вне аккумуляторной полости, особенно при "залповом" подводе добавочной воды, что снижает эффективность деаэрации добавочной воды;

- "залповый" отвод питательной воды приводит к заполнению освобождающегося пространства аккумуляторной полости атмосферным воздухом, что способствует его растворению в воде с усилением коррозионных процессов оборудования с водяной стороны;

- качка судна с установленным теплым ящиком или негоризонтальная установка теплого ящика в стационарных условиях затрудняет отвод углеводородов через переливную трубу нефтепродуктов в полость сбора нефтепродуктов и может приводить к переливу нефтепродуктов из полости отстоя в полость очищенных конденсатов через верхнюю кромку полости отстоя нефтепродуктов или через нижнюю кромку сообщающихся полостей отстоя нефтепродуктов и очищенных конденсатов с дальнейшим поступлением нефтепродуктов в аккумуляторную полость и питательную воду.

Таким образом, в теплом ящике-прототипе не обеспечивается высокая эффективность нагрева и деаэрации добавочной воды, особенно при "залповых подводах добавочной воды и отводах питательной воды, и недостаточная надежность отвода углеводородов из питательной воды, что в конечном итоге снижает надежность работы котельной установки.

Технической задачей предлагаемого теплого ящика для докотловой очистки питательной воды является устранение указанных недостатков, а именно получение питательной воды высокого качества независимо от качки судна или негоризонтальной установки теплого ящика, что обеспечивает повышение надежности работы котельной установки.

Предложенный теплый ящик котельной установки и совокупность элементов корпуса обеспечивают достаточный подогрев добавочной воды в буферных выгородках, ее глубокую деаэрацию от коррозионно-активных газов, исключают пропуск углеводородов в питательную воду даже при качке судна или при негоризонтальной установке теплого ящика, что повышает надежность работы котельной установки.

Так, в частности:

1. Наличие двух буферных выгородок и приемной полости добавочной воды, имеющих каждая внутреннюю стенку в контакте с аккумуляторной полостью, позволяет иметь запас добавочной воды внутри теплого ящика и обеспечить ее нагрев за счет теплообмена между питательной водой аккумуляторной полости и добавочной водой буферных выгородок и приемной полости. При этом коррозионно-активные газы выделяются из добавочной воды в пространство над поверхностью раздела сред аккумуляторной полости и в атмосферу.

2. При "залповом" отборе питательной воды со снижением ее уровня в аккумуляторной полости давление в ней снижается и создается вакуум, при этом относительно холодная добавочная вода из приемной полости под действием атмосферного давления через отверстия в задней стенке вытесняется в буферные выгородки, из которых она через переливные кромки стекает в аккумуляторную полость. При этом перетекание добавочной воды происходит с поверхности буферных выгородок, где она наиболее нагрета, а холодная вода приемной полости стекает в нижнюю часть буферных выгородок, где происходит ее нагрев в течение данного промежутка времени. При вакууме в аккумуляторной полости происходит также подъем уровня воды в переливной трубе гидрозатвора и подъем уровня нефтепродуктов в переливной трубе нефтепродуктов без подсоса воздуха в аккумуляторную полость.

3. При "залповом" подводе добавочной воды она вначале заполняет приемную полость, где несколько подогревается, наиболее холодная часть воды на нижнем уровне буферных выгородок и приемной полости перетекает в буферные выгородки с последующим нагревом ее и переливом в аккумуляторную полость. Выделяющиеся из добавочной воды газы вследствие ее нагрева и подъема уровня воды в аккумуляторной полости вытесняются через опускной и подъемный патрубки колена гидрозатвора во внутреннее пространство корпуса гидрозатвора и далее в атмосферу.

5. При колебаниях уровней сред в полостях теплого ящика, вызванных качкой судна, снабжение верхней оконечности переливной трубы нефтепродуктов наружным протяженным патрубком с внутренним диаметром более 2-3 диаметра переливной трубы в совокупности с отстоянием верхней оконечности среза патрубка от уровня горизонтального участка переливной кромки разделительной стенки полости очищенных конденсатов, в 2,5-3 раза превышающим отстояние от него верхней оконечности свободного среза переливной трубы нефтепродуктов, и конусообразным фланцем в нижней части, закрывающим за счет примыкания к стенкам корпуса полости отстоя нефтепродуктов сверху, позволяет уменьшить и предотвратить динамический выброс нефтепродуктов из полости отстоя в полость очищенных конденсатов.

7. Размещение нижней оконечности переливной трубы нефтепродуктов над самым днищем полости сбора нефтепродуктов в совокупности с вентиляционным приспособлением позволяет использовать "залповые" отборы питательной воды и подвода добавочной воды без опасности всасывания нефтепродуктов из полости сбора в полость отстоя под действием вакуума и предотвратить поступление пара из аккумуляторной полости через переливную трубу в полость сбора нефтепродуктов.

Таким образом, обеспечивается достижение поставленной задачи - получение питательной воды высокого качества независимо от качки судна или негоризонтальной установки теплого ящика с повышением надежности работы котельной установки.

Предлагаемый теплый ящик для докотловой очистки питательной воды поясняется иллюстрациями: на фиг.1 представлена схема теплого ящика с продольным сечением; фиг.2 - то же, с поперечным сечением А-А (фиг.1); на фиг.3, 4 и 5 - то же, с поперечными сечениями соответственно Б-Б, В-В и Г-Г(фиг.1).

Теплый ящик для докотловой очистки питательной воды содержит аккумуляторную полость 1 с поверхностью раздела сред 2 и ограничен корпусом с боковыми 3, передней 4 и задней 5 торцевыми стенками корпуса, днищем 6 и крышкой 7 и снабжен патрубком отвода питательной воды 8.

В корпус теплого ящика встроены две буферные выгородки 9 (фиг.3) добавочной воды, которые ограничены соответственно боковыми 3 и противоположными внутренними 10 стенками выгородки, снабженными в верхней части переливными кромками 11, а в нижней части посредством поддона 12 сопряженными со стенками 3 на уровне 50-100 мм выше днища 6 корпуса.

Теплый ящик содержит приемную полость 13 добавочной воды с поверхностью раздела сред 14 (фиг.2), которая ограничена задней торцевой стенкой корпуса 5 и ее внутренней стенкой 15, а в нижней части - поддоном 12. Стенка 15 в верхней части примыкает к крышке 7, а воздушное пространство над поверхностью раздела сред 14 сообщено с атмосферой посредством гусака 16. В нижней части полости 13 вблизи поддона 12 на внутренней ее стенке 15 вблизи ее стыков с боковыми стенками 3 размещены отверстия 17, сообщающие полость 13 с буферными выгородками 9.

От полости 18 перегородкой 22 отделена полость отстоя нефтепродуктов 23, также сопряженной с боковыми стенками 3, верхняя оконечность которой размещена на уровне несколько выше верхней оконечности подъемного участка 21 переливной кромки разделительной стенки 19, а нижняя оконечность - на уровне поддона 12.

В корпус встроены отсек чистых конденсатов 24 (фиг.5) с патрубком подвода чистых конденсатов 25 и механическими фильтрами 26 и отсек грязных конденсатов 27 с патрубком подвода грязных конденсатов 28 и коалесцирующим фильтром 29. Отсеки 24 и 27 разделены друг от друга перегородкой 30, сопряженной с передней торцевой стенкой корпуса 4, и отделены от полости 23 внутренней стенкой этой полости 31, сопряженной с боковыми стенками корпуса 3 и перегородкой 30. В верхней части перегородка 30 и боковые стенки корпуса 3 снабжены соосными смотровыми стеклами 32.

Под днищем 6 размещена полость сбора нефтепродуктов 33, которая содержит боковые стенки и днище 34, патрубок отвода нефтепродуктов 35 и снабжена патрубком воздушного гусака 36, верхний срез которого установлен на уровне выше середины высоты теплого ящика, а нижний срез гусака связан с верхней частью полости сбора нефтепродуктов. На середине высоты полости сбора нефтепродуктов на боковых стенках размещены смотровые стекла 37.

На крышке 7 над приемной полостью 13 установлен корпус гидрозатвора 38, включающий днище 39 (фиг.2), имеющее форму опрокинутой усеченной пирамиды, боковые стенки 40 и крышку 41. К корпусу присоединены колено гидрозатвора с подъемным 42 и опускным 43 участками, сообщающее его полость с аккумуляторной полостью, переливная труба 44, патрубок подвода добавочной воды 45 и воздушный гусак 46.

Теплый ящик для докотловой очистки питательной воды работает следующим образом.

Чистые горячие конденсаты подводятся по патрубку 25 в отсек чистых конденсатов 24, очищаются от механических примесей посредством фильтров 26 и далее на уровне между нижним торцом внутренней стенки 31 и днищем 6 поступают в полость очищенных конденсатов 18. Далее чистые конденсаты переливаются через участок 20 переливной кромки, расположенной на верхней части разделительной стенки 19, и сливаются в аккумуляторную полость 1.

Грязные горячие конденсаты с капельной примесью углеводородов подводятся по патрубку 28 в отсек грязных конденсатов 27. В нижней части этого отсека расположен коалесцирующий фильтр 29. Проходя через фильтр 29, капельная примесь углеводородов коалесцирует (коагулирует) с образованием сплошной пленки углеводородов без примеси капель, которая на выходе из фильтра перемещается потоком очищенного конденсата в сторону полости отстоя нефтепродуктов 23. За счет низкой скорости движения пленки нефтепродуктов в направлении полости 23 и меньшей плотности нефтепродуктов по сравнению с плотностью воды пленка нефтепродуктов прилипает к поверхности стенки 31 и поднимается по ней в верхнюю часть полости 23 и накапливается в этой полости с более высоким уровнем по сравнению с уровнем участка 20 переливной кромки разделительной стенки 19 полости 18 (нефтепродукты в полостях на схеме обозначены крестами в отличие от воды, обозначенной горизонтальными штрихами). При достаточно большой высоте столба нефтепродуктов в полости 23 уровень нефтепродуктов достигает верхней оконечности среза переливной трубы нефтепродуктов 47 с последующим сливом поступающих в полость 23 нефтепродуктов по трубе 47 в полость сбора нефтепродуктов 33. Очищенный от нефтепродуктов конденсат проходит из полости 23 в полость очищенных конденсатов 18 с последующим сливом в аккумуляторную полость 1.

Раздельный подвод чистых и грязных конденсатов в соответствующие полости 24 и 27 позволяет сократить размеры коалесцирующего фильтра соответственно относительной доле грязных конденсатов в общем потоке конденсатов.

Добавочная холодная вода подводится по патрубку 45 в приемную полость корпуса гидрозатвора 38. Уровень воды в корпусе гидрозатвора определяется положением верхней кромки переливной трубы 44, через которую вода поступает в приемную полость добавочной воды 13. Здесь холодная вода несколько подогревается за счет теплообмена поверхности поддона 12 и внутренней стенки 15, которые имеют контакт с горячими конденсатами аккумуляторной полости 1. Далее подогретая вода поступает через отверстия 17 в буферные выгородки добавочной воды 9, в которых она дополнительно подогревается в контакте с поверхностью поддона 12 и их внутренних стенок 10 за счет теплоты горячих конденсатов аккумуляторной полости 1. Нагретая добавочная вода из буферных выгородок 9 через переливные кромки 11 поступает в аккумуляторную полость 1. Нагрев добавочной воды сопровождается выделением из нее газов, которые через колено гидрозатвора с опускным 43 и подъемным 42 участками поступают в корпус гидрозатвора 38 и далее удаляются в атмосферу через гусак 46. Использование приемной полости добавочной воды 13 в совокупности с буферными выгородками добавочной воды 9 позволяет обеспечить подогрев холодной добавочной вода и ее деаэрацию с удалением коррозионно-активных газов.

Одновременно с нагревом добавочной воды в приемной полости 13 и буферных выгородках 9 происходит пристенное охлаждение воды в аккумуляторной полости 1. При этом за счет разности плотностей относительно холодная вода вдоль стенок 15 и 10 опускается в нижнюю часть аккумуляторной полости 1, откуда она по патрубку 8 отводится к питательному насосу (на схеме не показан). Охлаждение воды перед питательным насосом предотвращает возможный срыв подачи вследствие вскипания воды на входе в насос. Так обеспечивается увеличение надежности работы питательной системы котельной установки.

При "залповом" отводе питательной воды из аккумуляторной полости 1 поверхность раздела сред 2 (уровень воды) снижается и в полости 1 над уровнем вода давление паровоздушной смеси также снижается, и полость 1 соответственно вакууммируется. При этом происходит снижение уровня несколько подогретой воды в приемной полости 13 за счет вытеснения ее атмосферным давлением через отверстия 17 в буферные полости 19 с дальнейшим подогревом воды и поступлением ее через переливные кромки 11 в полость 1. Предельное снижение уровня воды в полости 13 может происходить до нижнего среза переливной трубы 44, достижение которого сообщит полость 1 с атмосферой. Одновременно с вакууммированием полости 1 будет происходить подъем уровня воды в подъемном участке 42 колена гидрозатвора, а также заполнение переливной трубы нефтепродуктов 47 с нижней оконечности до заданного уровня, соответствующего глубине вакуума. Глубина достижимого вакуума в полости 1 определяется высотой подъемного участка колена гидрозатвора над уровнем воды в корпусе гидрозатвора 38 (уровень воды примерно соответствует верхнему срезу переливной трубы 44) и углублением нижнего среза переливной трубы 44 относительно уровня переливной кромки 11. Вакууммирование полости 1 при "залповом" отводе питательной воды, во-первых, способствует деаэрации воды, а во-вторых, не допускает чрезмерного снижения поверхности раздела сред 2 с уменьшением аккумулирующей способности теплого ящика.

Изменение угла наклона корпуса теплого ящика относительно вертикальных осей продольного или поперечного сечений, вызванных не горизонтальной установкой или качкой судна, приводит к изменению или колебанию уровней поверхности раздела сред в полостях рабочих сред. Разность отклонения уровня в крайних положениях полостей зависит от угла наклона вертикальной оси и длины горизонтальной поверхности.

Отклонение корпуса теплого ящика от вертикали для продольного сечения (фиг.1) приводит к изменению уровня воды в полости 13, соответственно снижению крайних положений переливных кромок 11, примыкающих к стенке 15 или 19. Однако такое отклонение несущественно для работы теплого ящика, поскольку высота уровня в полости 13 достаточно велика по сравнению с величиной отклонения. Изменение уровней сред в полостях 18, 23, 24 и 27 также несущественно для работы теплого ящика вследствие малой длины горизонтальной протяженности этих уровней.

Отклонение корпуса теплого ящика от вертикали для поперечных сечений А-А, Б-Б, В-В и Г-Г (фиг.3, 4 и 5) также приводит к изменению положения уровней сред в полостях относительно боковых стенок 3. При этом поступление добавочной воды в полость 1 будет осуществляться через одну из буферных выгородок 9, что не приведет к существенному изменению работоспособности теплого ящика. Сохранение уровня воды в полости 18 и ее работоспособность при наклонах в горизонтальной плоскости обеспечиваются путем подъемных участков 21 переливной кромки разделительной стенки 19. Сохранение уровня углеводородов в полости отстоя нефтепродуктов 23 обеспечивается сокращением протяженности его горизонтального участка путем установки вокруг свободного среза переливной трубы 47 внешнего вертикального патрубка 48, снабженного в нижней оконечности наклонными пластинами 49. При этом, во-первых, обеспечивается отвод углеводородов и предотвращается отвод воды через переливную трубу 47 независимо от угла наклона оси теплого ящика от вертикального положения, а во-вторых, предотвращается перелив нефтепродуктов из полости отстоя 23 в полость чистых конденсатов 18 через верхнюю кромку или через нижнюю оконечность разделительной стенки 22. Изменение уровней воды в отсеках чистых конденсатов 24 и грязных конденсатов 27 при наклонах корпуса теплого ящика несущественно влияет на работоспособность отсеков.

Таким образом, обеспечивается повышение эффективности процессов нагрева и деаэрации добавочной воды, в том числе и при "залповых" подводах добавочной воды и отводах питательной воды. При этом также обеспечивается высокая надежность отвода углеводородов из грязных конденсатов и предотвращается возможность их поступления в питательную воду с повышением надежности работы котельной установки.

2. Теплый ящик для докотловой очистки питательной воды по п.1, отличающийся тем, что полость сбора нефтепродуктов размещена под днищем корпуса и оснащена вентиляционным приспособлением, верхняя оконечность которого расположена на уровне выше середины корпуса теплого ящика.

Устройство теплого ящика котла

Термин "теплый ящик" есть в разных областях: теплоэнергетики и газоснабжения -и он различен. В теплоэнергетики, где используются паровые котлы, как тепловых электростанций, или корабельные котлы- это касается обработки и хранения конденсата. В газоснабжении , я уже указал.

Старший проектировщик Группа: Пользователи Статус: Оффлайн

7.39. На котле должно предусматриваться измерение:
давления газа в газопроводе котла до и после регулирующего клапана;
давления газа перед каждой горелкой за последним по ходу газа отключающим устройством;
перепада давления воздуха перед горелками и дымовых газов на уровне горелок или в верхней части топки (для котлов, работающих под наддувом);
перепада давления между воздухом в "теплом ящике" и дымовыми газами топки (для котлов, работающих под наддувом)

7.60. Непосредственно перед растопкой котла и после его останова топка, газоходы отвода продуктов сгорания котла, системы рециркуляции, а также закрытые объемы, в которых размещены коллекторы ("теплый ящик")

Устройство теплого ящика котла

Теплый ящик (система питания котла) является важной частью судовых котлов и трубопроводов для отопления резервуаров. HJ предоставляет различные типы ящиков в зависимости от требований ваших судовых котлов.

Составляющие

Теплый ящик, резервуар для контроля конденсата, атмосферный конденсатор, топливный фильтр, термометр, автоматический подпиточный клапан, индикатор уровня жидкости, переключатель низкого уровня жидкости, нагревательная спираль, смотровое устройство с фланцевым стеклом, трубопровод, клапан и т.д.

Применение

Теплые ящики главным образом применяются для извлечения конденсатной воды (из охлаждающей панели, топливной цистерны и нагревателя или в другом месте), отработанного пара при нагревании топлива, смазочного масла или расходной воды.

Водный режим котла

Вода, применяемая в котельных установках, подразделяется на:
- питательную – вода, поступающая на питание котла (от пит.насоса до котла);
- котловую – вода, содержащаяся в котле;
- добавочную – вода, предназначенная для восполнения потерь (в цистернах);
- конденсат – вода, образующаяся из пара в конденсаторе (от конденсатора до
питательного насоса;
- дистиллят – вода, очищенная от растворенных примесей (в опреснительных
установках).
Питательная вода состоит из конденсата и добавочной воды.
Примеси в питательной и котловой воде:
- механические примеси, растворимые соли – образуют шлам, выпадающий в
осадок или находятся на поверхности испарения, ухудшая процесс
парообразования;
- соли жесткости (Са и Mg) – оседают на стенках водогрейных трубок в виде
накипи, что ухудшает теплопередачу в 40 раз и ведет к пережогу труб,
появлению трещин, выпучин, а также перерасходу топлива;

3. Водный режим котла

- соли – хлориды (содержание Cl- ) – соленость, влечет за собой вскипание
воды, вспенивание, и, как результат, заброс воды в паропровод, выход из
строя паровых потребителей и самих паропроводов;
- растворенные газы (особенно О2 ) – вызывают разъедание поверхностей
нагрева (коррозия);
- маслянистые вещества (топливо, масла) – оседают на стенках трубок, образуя
пленку; теплопередача ухудшается в 500 раз, что приводит к выходу из строя
этих трубок и, как следствие, самого котла;
- растворенные в котловой воде щёлочи – агрессивная щелочная коррозия
поверхностей нагрева.
Основная задача водоподготовки – улучшение качества питательной воды.
Водный режим определяется конструкцией котла, материалами изготовления,
параметрами пара. Водный режим включает:
- докотловая обработка (в порту или на судне) – освобождение от механических
примесей, обескислороживание и обессоливание, умягчение;
- внутрикотловая обработка (в котле) – ввод химических присадок, которые
вступают в реакцию с вредными примесями, переводя их в вещества,
неопасные для работы котла;
- продувки – для поддержания на допустимом уровне концентрации примесей,
накапливающихся в котловой воде.

4. Докотловая обработка воды

Докотловая обработка воды проводится до поступления ее в котел и служит
для удаления растворенных в воде примесей и газов с целью обеспечения
установленных норм качества питательной воды.
Способы докотловой обработки:
1. Фильтрация – служит для удаления механических примесей, шлама,
продуктов коррозии и т.д. Осуществляется в ФМО или в тёплых ящиках.
Сущность метода заключается в том, что конденсат проходит через лабиринты
и фильтрующие материалы (сетки, кокс, ткани, люфа).
2. Деаэрация – удаление кислорода, растворенного в воде. Осуществляется в
деаэраторе и частично в конденсаторе. Сущность заключается в том, что при
повышении температуры воды до 120 – 160 С из нее выделяются растворенные
газы, в том числе и кислород, способствующие коррозии металла.
3. Дистилляция – термический способ обработки воды, служит для получения
обессоленной добавочной воды из забортной. Осуществляется в
испарительных установках на судне. Сущность заключается в однократном
испарении забортной воды с помощью подвода тепла, а затем конденсации
образовавшегося пара. Полученный дистиллят уже не имеет никаких
примесей.

5. Докотловая обработка воды

4. Магнитный способ – метод магнитной обработки воды для предотвращения
накипеобразования в ПК. Сущность заключается в том, что при прохождении
воды через сильное магнитное поле происходит физическое изменение
кристаллов солей, находящихся в воде – они теряют способность к
образованию накипи и выпадают в виде шлама. Осуществляется с помощью
специального прибора, который устанавливают на всасывающей магистрали
насоса между теплым ящиком и питательным насосом, обязательно
вертикально с током воды снизу вверх.
5. Химический способ:
- обескислораживание – с помощью химического реагента – гидразина,
который вступает в реакцию с кислородом;
- обессоливание (умягчение) – пропускание питательной воды через
материалы – сульфоуголь, вофатит, которые обладают свойством обменивать
свои ионы Na на ионы кальция Ca и магния Mg.
Оба способа осуществляются в соответствующих ионообменных фильтрах с
соответствующей загрузкой. Устанавливаются фильтры за теплым ящиком и
питательным насосом.

6. Устройство теплого ящика

Теплый ящик является емкостью для воды, подаваемой в котел, и фильтром, если в нем
установлены фильтрующие элементы.
Устройство.
Стальная, сварная конструкция прямоугольной формы, разделенная перегородкой 1 на две части. Левая половина
разделена на отсеки двумя вертикальными перегородками – 2, не доходящими до дна, и двумя наклонными – 3,
не доходящими до верха ящика. В
правой половине имеется цилиндр 4 ,
внутри него второй цилиндр 5 меньшего размера. Этот цилиндр в крышке
и днище имеет отверстия и все его
пространство заполнено коксом.
В пространство между цилиндрам
и установлены матерчатые фильтры
– патроны 6, представляющие собой
цилиндры эллиптического сечения
с отверстиями 7 по образующей
цилиндра; обтянуты фильтрующим
материалом.

7. Устройство теплого ящика

Работа теплого ящика.
Вода от конденсатного насоса поступает по каналу 8 в теплый ящик. Проходя
по отсекам, вода частично освобождается от масла (ГСМ), затем по каналу 9
поступает в коксовый фильтр, где очищается от механических примесей. Затем
вода поступает в матерчатые фильтры, где дополнительно очищается от масла,
и по кольцевому каналу проходить в пространство между корпусом теплого
ящика и большим цилиндром. Перегородка 12, отгораживающая выходной
патрубок, сделана для повышения уровня воды во втором отсеке. Таким
образом тканевые фильтры будут полностью задействованы по всей своей
высоте.
В качестве фильтрующих материалов применяют:
- волокнистые фильтры: древесная шерсть, манильский и сезальский канаты,
люфа (мочала);
- зернистые фильтры: кокс – пористость 35 – 50%, зольность не > 9%, размер
зерен 1,0 – 1,5 мм; антрацит;
- тканевые фильтры: войлок, фетр, махровая ткань.

8. Фильтры механической очистки

Фильтры механической очистки устанавливаются на питательной магистрали за теплым
ящиком и водоподогревателем.
Устройство.
1. Корпус – два цилиндра с
приваренными снизу сферическими днищами, в которых
установлены спускные краны.
На каждом цилиндре по два
боковых фланца, соединяющих их с приемной и
нагнетательной магистралями.
2. Крышки – две – закрывают
цилиндры сверху, крепятся
на болтах, имеют воздушные
краники.
3. Фильтрующий элемент –
стальной стакан с отверстиями
6 – 10мм, обтянутый латуневой
сеткой или махровой тканью.
4. Пробковый 3-хходовой кран –
два – для переключения в работу
одного или другого фильтра.

9. Фильтры механической очистки

Работа.
Вода должна поступать в фильтрующий элемент со стороны сетки, в
противном случае сетку или ткань напором воды сомнет, и она не сможет
выполнять свои очистительные функции.
Чистота фильтров контролируется по перепаду давления воды до и после
фильтра. Перепад должен быть не больше 0,5 – 1,0 кгс/см2 . При указанном
перепаде фильтр переключается с одного корпуса на другой и производится
чистка загрязненного фильтрующего элемента.

10. Ионообменные фильтры

По назначению ИОФ делятся на:
- обессоливающие
- обескислораживающие
Конструктивно фильтры идентичны.
Различным является загрузка этих
фильтров в зависимости от назначения.
Устанавливаю ИОФ в питательной
магистрали за питательным насосом.
Устройство:
1. Корпус - 3- стальной, вертикальный,
цилиндрический;
2. Крышки – 2 – стальные, сферические,
крепятся на болтах;
3. Решетки – 5- установлены между
фланцами корпуса и крышек:
- верхняя – для равномерного распределения воды по всему сечению фильтра;
-нижняя с щелевыми колпачками 9 –
для пропуска воды и задержки реагентов;

11. Ионообменные фильтры

4.Штуцер с пробкой – 8 – для выгрузки реагентов;
5. Дренажный подслой – 7 – из нержавеющей стали (δ = 3-4мм), для задержки
загрузки, которая укладывается на этот подслой;
6. Воздушный кран – 4;
7. Сливной клапан – 1 – используется для отбора проб воды.
Для обескислораживающих фильтров в качестве загрузки применяется
гидразин. Время работы фильтра – 3400ч. В ИОФ происходить полное
удаление кислорода из воды.
В обессоливающих фильтрах используется катионитовый материал
(сульфоуголь, вофатит, эспатит), который обладает свойством обменивать
свои ионы натрия на ионы Са и Mg. Солесодержание после обессоливающего
фильтра не должна превышать 1,5 мг/л (0,15 Бр). Проверка солености
осуществляется солемером. Время работы реагентов – 1000ч., после чего они
выбрасываются, фильтры промываются и загружаются новыми реагентами.

12. Задание на самоподготовку

1. Выполнить схему теплого ящика с фильтрами
2. Выполнить конспект по изученной теме
3. Перечислить фильтрующие материалы, которые
используются в фильтрах теплого ящика, механической
очистки, ионообменных фильтрах.
Учебник: Верете «Судовые энергетические установки»
7.1, 7.2

Инструкция по эксплуатации котельного агрегата ТГМЕ-464 , страница 11

В переходном газоходе места соединения с боковыми стенами уплотняются с помощью гребенок и гнутого листа, который исполняет роль компенсатора при тепловом расширении боковой стены относительно пода. Это уплотнение установлено на прямом участке пода с не обогреваемой стороны. С обогреваемой стороны к поду крепится с помощью гнутых пластин, гребенка, которая не соединена с боковыми стенами и служит для предотвращения забивания золой уплотнительной полости.

В районе переднего гиба пода уплотнение устроено аналогично вышеуказанному с той разницей, что вместо гребенки к боковой стене переходного газохода приваривается лист, к которому в свою очередь, приваривается гнутый лист /компенсатор в месте установки листа для удобства его приварки и создания плотности уплотнения в пространство между трубами установлены полосы трапециевидной формы.

В районе заднего гиба пода с необогреваемой стороны уплотнения выполнены с помощью пластин и фигурных листов, а также установки в межтрубное пространство полос. Уплотнение мест сопряжения пода с фронтовой стеной конвективной шахты выполнено двумя гребенками, установленными внахлестку.

Боковые стены горизонтального газохода и конвективной шахты свариваются между собой по плавникам.

Фронтовая стена конвективной шахты, для достижения газоплотности, соединяется с боковыми стенами приваркой проставки /полосы/.

Соединение в углах между задней и боковыми стенами конвективной шахты произведено вваркой полосы.

В районе нижних коллекторов настенных ограждений конвективной шахты между панелями и щитами металлоконструкций установлены гофрированные листы /по типу уплотнительных коробов "шатра"/.

3.15. "ТЕПЛЫЙ ЯЩИК" /ШАТЁР/ ПОТОЛКА.

Для предотвращения повышения температуры металла подвесок и коллекторов, а также выхода горячих газов в помещение котельной в случае нарушения плотности первого контура уплотнений над потолком котла выполнен герметичный ящик - "шатер", в который подается горячий воздух, для уменьшения напряжений от разности температур, после РВП. Давление воздуха в "шатре" поддерживается на 5-10 кг/м 2 выше, чем давление в топке.

Конструктивно "шатер" выполнен из гнутых элементов /профилей/ =6мм /сталь 20/, обшитых листом = 6мм из /стали 20/. Для компенсации напряжений от разности температурных расширений экранов и стенок "шатра", последний соединен с экранами при помощи компенсаторов.

На потолке "шатра" имеются два выхлопных патрубка в атмосферу для защиты от повышения давления в "теплом ящике".

Места прохода перепускных труб и тяг подвесок через стены "шатра" выполнены при помощи сильфонных компенсаторов.

"Теплый ящик" несет нагрузку только от собственного веса и подвешивается к потолочному перекрытию каркаса.

Для облегчения ремонта и контроля металла элементы котла, находящиеся внутри "шатра", не изолируются. Изоляция наносится на наружные стены "шатра".

3. 16. КОНВЕКТИВНЫЙ ПАРОПЕРЕГРЕВАТЕЛЬ.

Конвективный пароперегреватель вертикального типа состоит из четырех 1 й котёл и трёх ступеней 2, 3, 4, расположенных в переходном газоходе.

Первая ступень КПП /входная/ выполнена из шести блоков. Каждый блок состоит из входного коллектора диаметром 325х25мм и выходного коллектора 325х40мм и 9 пакетов змеевиков шаг между пакетами 240мм. В каждом пакете имеется по шесть однопетлевых змеевиков из труб диаметром З6х6мм. Шаг между змеевиками 50мм. Материал коллекторов и труб - сталь 12Х1МФ.

Змеевики в пакетах дистанционируются при помощи сваренных между собой трех пар полухомутов. Верхняя пара полухомутов /из стали 12Х1МФ/ предназначена также для подвески: в блоке к этим полухомутам привариваются два листа размерами 6х40х1950 мм /оба из стали 12х1МФ/, к одному из листов приваривается две подвески.

Нижняя пара полухомутов выполнена из стали Х20Н14С2. Для дистанционирования пакетов между собой к этим полухомутам приварены две полосы, обе размерами 6х40х2000мм /сталь Х2Н14С2/.

§ 42. ТЕПЛЫЙ ЯЩИК

Теплый ящик служит для сбора воды, поступающей из холодильника машины.

Схематически теплый ящик. Он представляет собой клепаный или сварной стальной ящик прямоугольной формы. Вода, вступающая в него, содержит примеси ила и песка, которые приносит в холодильник забортная вода, и примесь масла, которое увлекается паром, выходящим из паровой машины. Для очистки питательной воды от этих примесей в теплом ящике устраивается несколько поперечных переборок. Вода поступает в изображенный на рисунке теплый ящик справа, а выходит слева. Движется она медленно, несколько раз меняя направление движения (то снизу вверх, то сверху вниз). Поэтому примеси ила и песка осаждаются на дно ящика, а масло всплывает на поверхность воды и удаляется через специальные спуски. В последнем отсеке (на рисунке—в левом) устраивается фильтр, состоящий из кусков кокса, насыпанных в железный ящик с сетчатым дном. Вода поступает в фильтр сверху и, проходя между кусочками кокса, освобождается от оставшегося еще в ней масла, которое прилипает к ним. Этот фильтр легко вынимается для промывки водой или заполнения свежим коксом.

Смотрите также:

Инжекторы нашли широкое применение в качестве побудителей газового потока в системах регенерации газовой среды выходных скафандров.

Принципиальное отличие струйных насосов (эжекторов, инжекторов
Инжекторы применяются для питания паровых котлов электростанций, морских судов.

К струйным насосам относятся: водоструйные насосы, работающие на воде; эжекторы — на газе или на воздухе; инжекторы — на паре; гидроэлеваторы — на горячей воде.

Струйные нагнетатели в виде инжектора и гидроэлеватора предназначены для подъема и перемещения жидкости по трубам.

Читайте также: