книги из ГПНТБ / Рябов П.И. Передвижные паровые котлы
.pdf
П. И. РЯБОВ
ПЕРЕДВИЖНЫЕ ПАРОВЫЕ КОТЛЫ
Издание второе, переработанное
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО
МОСКВА |
1960 |
ЛЕНИНГРАД |
ЭТ-4(5)-3
гос. Г/
НАУЧН-ТЕ
ЕИБЛИОТ
4503 ~
Я/
Книга обобщает накопленные в Советском Союзе ма териалы по передвижным паровым котлам. В ней рассмот рены наиболее распространенные конструкции передвиж ных паровых котлов, а также арматуры и вспомогатель ного оборудования, содержатся сведения по основным видам топлива, используемого в передвижных паровых котлах. В книге приведены данные, необходимые для теп лового расчета и расчета на прочность основных элемен тов передвижного парового котла. Изложены основы кон струирования, изготовления и монтажа передвижных паровых котлов. Освещены методика испытаний, а также вопросы ремонта и эксплуатации.
Книга рассчитана на широкий круг инженерно-техни ческих работников.
ПРЕДИСЛОВИЕ КО ВТОРОМУ ИЗДАНИЮ
Передвижные паровые котлы имеют исключительно важное народнохозяйственное значение. Достаточно ска зать, что только в системе гражданского здравоохранения парк передвижных паровых котлов исчисляется многими
тысячами.
Первое издание книги вышло в свет в 1947 г. За истек шее время передвижные паровые котлы совершенствова
лись и развивались. Произведена 'модернизация существу
ющих котлов, созданы и внедрены в производство новые,
более совершенные образцы, получен весьма ценный экспе риментальный материал, приобретен значительный опыт эксплуатации.
Во втором издании книги в отличие от первого измене но расположение глав: сначала рассматриваются типы передвижных паровых котлов, арматура и вспомогатель ное оборудование, затем — топливо, топочные устройства,
конвективные поверхности и тяговые устройства. При та ком расположении излагаемого материала получается ло
гическая |
последовательность анализа работы топочных |
|
устройств |
и |
конвективных поверхностей нагрева, с од |
ной стороны, |
и теплового расчета котла — с другой. |
|
В новом издании книги значительное место уделено пе редвижным паровым котлам комбинированного типа, по лучившим за последние годы в Советском Союзе особенно широкое распространение. Более подробно, чем в первом издании, освещеньи вопросы сжигания жидкого топлива.
Книга не лишена недостатков. Все критические заме чания и пожелания, направленные на их устранение, авто ром будут с признательностью приняты.
СОДЕРЖАНИЕ |
|
Предисловие ко второму изданию....................................................... |
4 |
Введение ..................................................................................................... |
7 |
1.Особенности передвижных паровых котлов и область их
использования ......................................................................... |
7 |
2.Общие требования, предъявляемые к передвижным паро
вым котлам................................................................................ |
|
|
13 |
Глава первая. Жаротрубные котлы............................................. |
15 |
||
1-1. Простые жаротрубные котлы.................................................. |
15 |
||
1-2. Жаротрубные котлы с |
кипятильными трубами .... |
19 |
|
Глава вторая. Дымогарные котлы................................................. |
31 |
||
2-1. Вертикальные дымогарные котлы.......................................... |
32 |
||
2-2. Горизонтальные дымогарные котлы...................................... |
40 |
||
Глава третья. Комбинированные котлы.................................... |
46 |
||
3-1. Вертикальные комбинированные котлы системы Рябова |
|
||
и Игнаточкина |
(РИ) •......................................................... |
|
46 |
3-2. Вертикальные |
комбинированные котлы других систем |
51 |
|
3-3. Горизонтальные комбинированные котлы .......................... |
57 |
||
3-4. Оценка комбинированных котлов.......................................... |
62 |
||
Глава четвертая. Водотрубные котлы.................................... |
66 |
||
4-1. Вертикально-водотрубные котлы....................................... |
66 |
||
4-2. Горизонтально-водотрубные котлы....................................... |
78 |
||
4-3. Змеевиковые котлы с |
естественной циркуляцией ... |
84 |
|
4-4. Прямоточные котлы............................................................... |
|
92 |
|
4-5. Оценка водотрубных котлов................................................... |
102 |
||
Глава пятая. Арматура........................................................................... |
|
105 |
|
5-1. Водоуказательные стекла, пробныекраны, манометры |
106 |
||
5-2. Предохранительные клапаны................................................... |
НО |
||
Глава шестая. Питательные насосы............................................... |
117 |
||
6-1. Основные требования, предъявляемые к питательным |
|
||
насосам.................................. |
|
117 |
|
6-2. Ручные насосы.............................................................................. |
|
118 |
|
6-3. Приводные насосы...................................................................... |
|
123 |
|
6-4. Паровые поршневые насосы...................................................... |
130 |
||
6-5. Инжекторы...................................................................................... |
|
|
133 |
Глава седьмая. Водопроводы и паропроводы......................... |
142 |
||
7-1. Питательные водопроводы и баки ....................................... |
142 |
||
7-2. Паропроводы.................................................................................. |
|
|
152 |
4
Глава |
восьмая. |
Топливо......................................................................... |
|
|
|
|
158 |
||
8-1. |
Основные |
требования, |
предъявляемые |
к топливу для |
|
||||
|
передвижных паровых котлов............................................ |
|
|
158 |
160 |
||||
8-2. Древесное топливо..................................................................... |
|
|
|
|
|||||
8-3. Другие виды твердого топлива................................................. |
|
|
|
163 |
|||||
8-4. Жидкое топливо............................................................................. |
|
|
|
|
|
168 |
|||
8-5. Газообразное топливо |
............................................................ |
|
|
|
173 |
||||
Глава девятая. Топочные устройства........................................... |
|
|
|
175 |
|||||
9-1. Подразделение топочных устройств передвижных паро |
175 |
||||||||
|
|
вых котлов и предъявляемые кним требования .... |
|||||||
9-2. Внутренние и выносные топки..................................................... |
|
|
|
177 |
|||||
9-3. Колосниковые решетки и топочная гарнитура |
..................... |
184 |
|||||||
9-4. Топочные устройства для сжигания жидкого топлива |
190 |
||||||||
Глава десятая. Конвективные поверхности нагрева и |
|
||||||||
тяго-дутьевые устройства.................................................... |
|
|
205 |
|
|||||
10-1. |
Основные требования, |
предъявляемые к конвективным |
|
||||||
10-2. |
поверхностям нагрева и тяго-дутьевымустройствам205 |
||||||||
Испарительные конвективные поверхности нагрева . . |
206 |
||||||||
10-3. |
Пароперегреватели............................................................ |
|
|
|
211 |
|
|||
10-4. Тяго-дутьевые устройства................................................ |
|
|
218 |
|
|||||
Глава одиннадцатая. Тепловой расчет передвижного |
|
||||||||
парового котла.................................................................... |
|
|
|
|
226 |
|
|||
11-1. |
Основные |
положения |
и исходные данные для тепло |
|
|||||
11-2. |
вого расчета....................................................................... |
|
|
|
|
226 |
|
||
Расчет объемов и |
теплосодержаний воздуха и продук |
|
|||||||
11-3. |
тов сгорания...................................................................... |
и потери тепла |
|
|
227 |
231 |
|||
Тепловой баланс |
|
|
|
||||||
11-4. Тепловой расчет топки............................................................ |
|
|
|
242 |
|||||
11-5. |
Тепловой расчет |
конвективных поверхностей нагрева. |
249 |
||||||
|
|
Интенсификация работыповерхностей нагрева |
котла . |
||||||
Глава двенадцатая. Конструирование, |
изготовление |
|
|||||||
и монтаж передвижных паровых котлов................. |
|
256 |
|
||||||
12-1. |
Основы конструирования передвижных паровых кот |
|
|||||||
12-2. |
лов ........................................................................................... |
|
|
|
|
|
256 |
|
|
Материалы, применяемые для изготовления |
передвиж |
|
|||||||
12-3. |
ных паровых котлов.......................................................... |
основных элементов |
|
261 |
|
||||
Расчет на прочность |
передвиж |
|
|||||||
|
|
ного парового котла |
................................................... |
|
|
264 |
282 |
||
12-4. Изготовление и монтаж передвижных паровых котлов |
|||||||||
Глава тринадцатая. Испытания передвижных паровых |
|
||||||||
котлов.............................................................................................. |
|
|
|
|
|
286 |
|
||
13-1. Заводские (приемочные)испытания.......................................... |
|
|
|
287 |
|||||
13-2. Теплотехнические испытания.................................................... |
|
|
|
289 |
|||||
13-3. Пробеговые испытания............................................................ |
|
|
|
295 |
|||||
Глава четырнадцатая. Эксплуатация передвижных |
|
||||||||
паровых котлов......................................................................... |
|
|
|
|
298 |
|
|||
14-1. |
Общие положения по |
эксплуатации |
передвижных па |
|
|||||
14-2. |
ровых котлов...................................................................... |
|
|
|
|
298 |
|
||
Транспортирование и |
подготовка передвижного паро |
|
|||||||
|
|
вого котла кJ работе.......................................................... |
|
|
|
299 |
|
||
5
14-3. Обслуживание передвижного парового котла во время
работы....................................................................... |
. |
303 |
14-4. Эксплуатация питательных насосов................................... |
309 |
|
14-5. Возможные неисправности в |
работе передвижных |
па |
ровых котлов, их причины и способы устранения ... 311
14-6. |
Подготовка |
питательной |
воды. |
Промывка, выщелачи |
|
вание и очистка передвижных |
паровых котлов от на |
||
|
кипи ....................................................................................... |
|
|
312 |
14-7. |
Хранение и |
сбережение |
передвижных паровых котлов |
|
|
на складах........................................................................ |
|
326 |
|
Литература........................................................................................................ |
|
|
334 |
|
ВВЕДЕНИЕ
1.ОСОБЕННОСТИ ПЕРЕДВИЖНЫХ ПАРОВЫХ КОТЛОВ
ИОБЛАСТЬ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
Передвижными паровыми котлами называются котлы,
монтируемые в собранном виде на автомобилях, прицепах и других передвижных устройствах и не связанные с по стоянным местом работы. К передвижным паровым кот лам относятся также переносные котлы малой мощности, которые не закреплены постоянно на передвижной. базе,
но легко могут быть передвинуты с помощью автомобиль ного или другого нерельсового транспорта с одного места работы на другое. Эти котлы устанавливаются для рабо ты непосредственно на земле или каком-либо другом ос
новании, сооружаемом временно.
В зависимости от назначения, размеров и веса пере движные паровые котлы монтируются на передвижной ба зе отдельно или вместе е пароиспользующим оборудова нием.
Составными частями передвижной котельной установки
являются: передвижная база (автомобиль, прицеп и т.п.),
собственно котел с топкой, тяговое устройство, арматура, питательные приборы, водо- и паропроводы. Некоторые пе редвижные паровые котлы дополнительно оборудованы водоподогревателями (водяными экономайзерами), паро перегревателями и воздухоподогревателями.
В отличие от стационарных паровых котлов малой мощ ности передвижные паровые котлы, будучи ограничены размерами и грузоподъемностью передвижной базы, ха рактеризуются небольшими габаритными размерами и ве сом, простым изготовлением. Они не требуют для своей работы сооружения дорогостоящих фундаментов и поме щений, быстро разогреваются. Поставленные в особо же сткие условия в отношении веса и размеров, передвижные паровые котлы, вполне естественно, не могут быть рас считаны на большую производительность. Предельная па-
7
ропроизводительность |
обычно |
составляет |
100—120 кг/ч |
|
для котлов монтируемых на |
конных |
повозках, и 400— |
||
500 кг/ч— для котлов, |
монтируемых |
на |
автомобилях и |
|
прицепах средней грузоподъемности. Давление пара, как правило, не превышает 5 ати в котлах, предназначенных для питания пароиспользующих (аппаратов, и 20 ати в кот лах теплосиловых установок. Исключением являются пря моточные котлы транспортных паросиловых установок,
экскаваторов, подъемных кранов и т. п., где давление па ра может достигать 100 ати. Пар чаще всего производится насыщенный с влагосодержанием 5—10%. Перегретый пар
вырабатывается преимущественно в передвижных котлах
силовых установок. Сравнительно низкое давление пара и
повышенная влажность его могут быть объяснены огра
ниченными размерами и весом котла, а также характером установок, использующих пар, которые обычно не требуют температур теплоносителя выше 150° С.
Для питания передвижных паровых котлов использует ся в большинстве случаев сырая природная вода, заби раемая из местных водоисточников ((рек, озер, прудов, ко лодцев и т. п.) и не прошедшая никакой предварительной подготовки. Качество природной воды, используемой для питания, зависит от физико-географических условий и вре мени года, а также от количества выпавших осадков. Из всех природных вод наиболее чистой является дождевая вода, однако и она содержит в себе те или иные вещества. Поэтому передвижные паровые котлы скорее загрязняют ся накипью и больше подвержены коррозии, чем стацио нарные, питаемые подготовленной водой. В качестве пита тельных устройств используются ручные, паровые и меха
нические насосы.
Передвижные паровые котлы, работающие, как прави
ло, вне помещений (под открытым небом), находятся под воздействием атмосферы, состояние которой зависит от времени года и географического расположения местности. Поэтому эксплуатация их при неблагоприятных атмосфер ных условиях, например зимой, сопряжена с некоторыми
трудностями.
Передвижные паровые котлы характеризуются незна чительным временем разогрева (растопки). Время, необ ходимое для растопки передвижного котла в нормальных условиях, обычно не превышает 20—30 мин летом и 45— 60 мин зимой. Быстрый разогрев передвижных паровых котлов объясняется незначительной теплоемкостью их
8