Расчет котельной

В верхней части фронтовой  стены установлена два предохранительных взрывных клапана: один-топочной камеры; другой- конвективного газохода.

Проникнуть в топку  можно только через отверстие  для газомазутных горелок. Под топки парогенераторов серии покрыт огнеупорным кирпичем.

Во всех парогенераторах  серии предусмотрено двухступенчатое  испарение.

 

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 

 

 

 Во вторую ступень  испарения выделена часть труб  конвективного пучка. Общим звеном всех контуров первой ступени испарения является последнее ( по ходу продуктов сгорания) трубы конвективного пучка. Опускные трубы второй ступени испарения вынесены за пределы газохода.

В парогенераторах производительностью 6.5 и 10 м.ч предусмотрена установка горелок, использующих фронтовые устройства от ГМП.

1.3 .Выбор хвостовых поверхностей  нагрева

Водяной экономайзер является неотъемленной частью современного парогенератора. Экономайзер благодаря применению труб небольшого диаметра является недорогой и компактный поверхностью нагрева, в которой эффективно используется теплота уходящих газов. В связи с этим у современных парогенераторов водяной экономайзер воспринимает до 18 % общего количества теплоты, переданной через поверхности нагрева парогенератора.

В водяных экономайзерах  в зависимости от вида топлива  и КПД парогенераторов при нагреве воды на ГК продукты сгорания охлаждаются на 2-3 К.

В зависимости от температуры, до которой вода нагревается в  экономайзере, их делят на некипящие и кипящие.

Некипящими называют экономайзеры, в которых по условиям надежности их работы подогрев воды производится до температуры 40'К меньшей, чем температура в барабане насыщение пара. В кипящих экономайзерах происходит не только подогрев воды, но и частичное ее испарение. Массовое содержание пара в смеси на вы-

ходе из кипящего экономайзера доходит до 15%, а иногда и более. Гидравлическое сопротивление водяного экономайзера по водяному тракту для парогенераторов среднего давления не должно превышать 8% рабочего давления в барабане.

В зависимости от металла, из которого изготавливаются экономайзеры, их разделяют на чугунные и стальные.

Чугунные экономайзеры изготавливаются для работы при  давленш i в барабане парогенератора до 2.4 МПа. Чугунный водяной экономайзер состоит из ребристых чугунных труб. Трубы соединяются между собой по средством колачей. Питательная вода последовательно по всем трубам снизу вверх, что обеспечивает удаление воздуха из экономайзера. Продукты сгорания проходят через зазоры между ребрами труб.

Число труб в ряду выбирается в зависимости от скорости продуктов сгорания в экономайзере в пределах 6-9м.с. при номинальной паропроизводительности парогенератора. Число горизонтальных рядов в экономайзере выбирается из условия получения необходимой поверхности нагрева.

 

 

 

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 

 

 

В чугунных водяных экономайзерах  недопустимо кипение воды, так  как это приводит к гидравлическим ударам и разрушению экономайзера. Поэтому чугунные экономайзеры всегда работают как некипящие.

Продукты сгорания в  экономайзере целесообразно направлять сверху вниз для создания противоточной  схемы движения воды и газов, при  которой обеспечиваются лучшие условия теплообмена и минимальная поверхность экономайзера.

Компановка поверхности  нагрева чугунного экономайзера может производиться в одну или  две колонки. При компановке не рекомендуется принимать к установке в одном ряду не мене трех и более восьми труб. Для обеспечения удовлетворительной наружной очистки нагрева водяного экономайзера обдувочный аппарат не должен обслуживать более четырех труб в горизонтальном ряду и более восьми горизонтальных рядов. Через каждые восемь рядов следует предусматривать разрыв между трубами не менее 600мм для установки обдуванного аппарата, осмотра и ремонта экономайзера.

При сжигании газообразного  топлива для конденсации водяных  па ров из продуктов сгорания применяют компактные экономайзеры. Нагрев воды происходит за счет непосредственного контакта продуктов сгорания с водой. Эта вода используется для технологических нужд или горячего водоснабжения.

      1.4.Выбор топочного устройства Газ сжигается в камерных топках, по конструкции сходных с топками для жидкого топлива. Поэтому представляется возможным сжигать мазут в топках для газа, и наоборот.

Для сжигания газа применяют  газовые горелки, основным назначением которых является образование газовоздушной смеси и создания условий для устойчивого его воспламенения.

Существуют различные  типы и конструкции горелок. В  котельных установках наибольшее распространение получили смесительные и инжекционные горелки. Основное различие между ними заключается в том, что в смесительных горелках воздух для горения подается принудительно при помощи вентиляторов, а в инжекционных благодаря подносу (инжекции) его из помещения за счёт энергии давления газа при прохождении его через сопло горелок. В инжекционных горелках, работающих при давлении газа до 250мм вод.ст., подсасываемое количество первичного воздуха составляет около 30-70%. Недостающее его количество вторичного воздуха поступает в топку впоследствии разряжения в ней. При больших давлениях газа (1000-3000 мм вод.ст.) количество подсасываемого первичного воздуха обеспечивает полное горение топлива, и подачи вторичного воздуха не требуется.

Работа инжекционной горелки  осуществляется следующим образом. От газопровода подходит к трубе и проходит сопло и затем поступает в конфузер смесителя, куда подсасывается из атмосферы воздух.

 

 

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 

 

 

В камере смешения газ и  воздух окончательно перемешиваются, а образующаяся газовоздушная смесь через диффузер поступает в топку.

Стабилизатор обеспечивает надежность воспламенения смеси  и предохраняет от проникания пламени  внутрь горелки в случае снижении ее производительности.

Инжекционные горелки  выпускают нескольких типоразмеров производительностью по теплу от 121000 до 2170000 ккал.ч. Основными достоинствами их являются простота конструкции и обслуживания, высокая экономичность и отсутствие дутьевых вентиляторов. Однако эти горелки имеют и ряд недостатков, и главным из которых являются сильный шум при работе, а так же конструктив- наягромозкость, необходимо много места перед фронтом котла.

                               1.5.Жидкостные манометры Жидкостные манометры используются для измерения малых давлений и разрежении в тягодутьевых трактах котла.

Наиболее часть применяются  двухтрубные манометры, состоящие  из двухколенной стеклянной трубки, укрепленной на вертикальном основании. Между трубками помещена миллиметровая шкала с нулевой отметкой посередине. Измерительные трубки заполняются уравновешивающей жидкостью до нулевой отметки шкалы. Измеряемое давление подводиться к концу трубки, обозначенной знаком «плюс»; другой конец остается соединенным с атмосферой. Жидкость в трубке «плюс» опускается, а в трубке «минус» поднимается. При измерении разрежения давление подводится к концу «минус», а с атмосферой остается соединенным конец «плюс». Измеряемая величина отсчитывается по разности уровней жидкости в одном и другом колене в миллиметрах водяного столба: отсчитывают высоту столба жидкости в одном колене вверх от нуля, а в другом- вниз от нуля и оба отсчета складывают. Выпускаются двухтрубные манометры с диапазоном показаний 100,160,25,400,600,1000 мм вод.ст. жидкости.

В условиях, не требующих  большой точности измерения, применяются тягонапоромеры типа ТДЖ(ТНВ). Их рекомендуется применять при измерении давлений или разрежений, превышающих 100 мм вод.ст. Это однотрубные вертикальные тягонапоромеры. У которых вторая трубка заменена сосудом ( баллоном) с жидкостью. Тягонапоромеры типа ТДЖ (ТНВ) могут монтироваться на щитах.

С этой целью на металлическом  штампованном основании укреплены кронштейны. На основании прибора крепятся стекло и шкала, проградуированная в кгс.см^А2 с нулевой отметкой в нижней части шкалы. Вертикальная трубка и стеклянный сосуд соединяются с помощью резиновой трубки, внутрь которой установлена пружина. Заполнение прибора осуществляется через сосуд. Рабочая жидкость заполняется до нулевой отметки. При измерении давления соединение производится со стеклянным сосудом, а трубка соединяется с атмосферой.

 

 

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 

 

 

При измерении разрежения соединение производиться с вертикальной трубкой, а сосуд сообщается с  атмосферой. Приборы могут быть скомбинированы до шести трубок в одном корпусе. Более точным и удобным прибором для измерения малых давлений и разрежений до 100 мм вод.ст. являются жидкостные тя- гонапоромеры типа ТНЖ с наклонной трубкой, которые применяются также в качестве образцовых приборов для проверки мембранных тягонапоромеров.

Тягонапоромер типа ТНЖ  состоит из стеклянного сосуда 1 с наклонной трубкой 2,вдоль которой располагается шкала 3,отградуированная в миллиметрах водяного столба. Перемещение шкалы относительно трубки при подгонке нуля прибора осуществляется винтом 7. Угол наклона шкалы учитывается при градуировке шкалы, и поэтому он должен быть выверен при монтаже точно уровню 5. Для точности установки по уровню имеется установочный винт. Подвод давления к прибору осуществляется через штуцер 4, штуцер 6 при этом соединятся с атмосферой. При измерении разрежения штуцер 4 сообщается с атмосферой, а штуцер 6 соединяется с местом отбора разрежения. В качестве рабочей жидкости используется спирт с плотностью 0,85 г. См^Л3.

Тягонапоромеры типа ТНЖ  выпускаются со шкалой, имеющей диапазоны 0-16,0-25,0-40,0-63,0-100 мм. Вод.ст.

1.6.Приборы для  измерения температуры

Температурой называется степень нагретости вещества. Это  представление о температуре основано на теплообмене между телами, находящимися в тепловом контакте. Тело, более нагретое, отдающее тепло, имеет более высокую температуру, чем тело, воспринимающее тепло. При отсутствии передачи тепла от одного тела к другому т.е. в состоянии теплового равновесия, температуры равны. Измерить температуру какого-либо тела непосредственно не представляется возможным, ибо в природе не существует эталоны или образцы единицы этой величины. Поэтому определение температуры вещества производиться посредством наблюдения за изменением физических свойств другого, так называемого термометрического вещества (рабочего), которое, будучи приведено в соприкосновении с нагретым телом, вступает с ним через некоторое время в тепловое равновесие. Такой метод измерения дает не абсолютное значение температуры нагретой среды, а лишь её разность по сравнению с исходной температурой рабочего вещества, условию принятой на нуль.

Вследствиеизменения при  нагревевнутреннейэнергиивеще- ствапрактически  все физическиесвойствапоследнего в болынейи- лименыыейстепенизависят  от температуры, но для еёизмерениявы- бираются по возможности те из них, которыеоднозначны с измене- ниемтемпературы, не подверженывлиянию других факторов и сравнительно легко поддаютсяизмерению. Этимтребованиямнаиболе- еполносоответствуют таких свойстварабочихвеществ, какобъемно- ерасширение, изменениедавления в замкнутомобъеме, изменениеэ- лектрическогосопротивления, возникновениятермоэлектродви- жущейсилы и интенсивностьизлучения, положенные в основу уст- ройстваприборов для измерениятемпературы.

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 

 

 

В технике для изме- рениятемпературыпользуютсяте-

рмодинамическойтемпературнойшкалой, котораяначинается с абсолютного нуля и в настоящеевремяявляетсяосновой. Абсолютным нулём называется температура, при которойдавлениеидеальногога- за при постоянномобъемеравно нулю. Единицытермодинамичес- койтемпературыобозначаются знаком “К”(кельвин), а условноееео- бозначение-буквой“Т”.

Термодинамическая шкала  температур былапредложенаанглийски- мфизикомКельвином в 1848 году. В этойшкале за нуль принята температура, равная

273,15'.Крометермодинамическойтемпературнойшкалы  в 1927 г. БылапостроенаМеждународнаяпрактическаятемпературная шкала. Международнаяпрактическаятемпературная шкала была уточнена в 1948,1960,1968 годах и утвержденаГенеральнойконференцией по мерам и весам; градусы в этойшкалеобозначаются знаком “С”(грарусов Цельсия), а условноеобозначениетемпературыбуквой‘Ч”.

Для этойшкалы градус Цельсияравенкельвину. В этойшкале за нуль принята температура таянияльда, а 100' соответствуюттемперату- рекипенияводы при нормальноматмосферномдавлении, равном 760 мм рт. ст. Кроме международной практической температурной шкалы существует ёще шкала Фаренгейта, применяемая в США и Англии, предложенная в 1715 г. Шкала построена путем деления интервала между реперными точками плавления льда и кипения воды на 180равныхчастей (градусов), обозначаемых знаком “Ф”. По этой шкале точка плавления льда равна 32'Ф, а кипения воды 212'Ф.Для пересчета температуры, выраженной в кельвинах или градусах Фаренгейта, в градусы цельсия, пользуютсяравенством: 'С=ТК- 273,15=0.556 (Н'Ф-32) ,где Н- число градусов по шкале Фаренгейта.

1.7.Классификация приборов  для измерения температуры

Приборы для измерения  температуры подразделяются на следующие группы с диапазоном показаний:

1. Термометры расширения- 190-650'С
2. Манометрические термометры- 160-600'С
3. Термометры сопротивления - 200-650'С
4. Термоэлектрические термометры - 50-1800'С
5. Пирометры- 300- 6000'С

Термометры расширения основаны на свойстве теп изменять под действием температуры свой объём. Манометрические термометры работают по принципу изменения давления жидкости, газа или пара с жидкостью в замкнутом объёме при нагревании или охлаждении. Термометры сопротивления основаны на свойстве металлических проводников изменять в зависимости от нагрева их электрическое сопротивление.