книги из ГПНТБ / Рябов П.И. Передвижные паровые котлы

1) подъем холодной воды из глубинного водоисточника

(реки, озера, колодца) пароструйным элеватором и пред­

варительный (до инжектора) нагрев ее до 38—42° С;

2)всасывание инжектором из бачка, установленного на земле, подогретой воды и нагнетание в котел горячей воды

стемпературой до 80° С;

3)полезное использование воды, выбрасываемой ин­ жектором в моменты пуска и остановки его;

4)простое и легкое обслуживание котла.

7-2. ПАРОПРОВОДЫ

Паропроводы служат для подвода пара от котла к -по­ требителям и составляют неотъемлемую часть передвиж­

ной котельной установки. Если потребители пара смонти­ рованы на одном передвижном основании с котлом, то па­ ропроводы изготовляют -из стальных труб. В тех же слу­ чаях, когда потребители пара смонтированы на другой хо­

паропроводы изготовляют из гибких резинотканевых или металлических рукавов. Любые паропроводы должны обеспечивать пропуск заданного количества пара необхо­ димых параметров, иметь минимальную длину и допускать продувку и отключение отдельных ответвлений.

Стальные паропроводы. Стальные паропроводы, монтируемые в пределах передвижной котельной установ­ ки, изготовляют из обыкновенных водогазовых труб. Вви­ ду ограниченной длины и незначительного диаметра сталь­ ные паропроводы насыщенного пара монтируют, как пра­

вило, без изоляции. Изолируют лишь длинные паропрово­

ды -или паропроводы перегретого -пара в целях пожарной

безопасности. В этом случае изоляционным материалом служит листовой или шнуровой асбест, а укрепляющим наружным слоем — брезент, парусина или другая ткань.

Для защиты от коррозии стальные -паропроводы окраши­

вают печным лаком, суриком, или другой жароустойчивой краской.

Гибкие паропроводы. Гибкие -паропроводы изго­ товляются из резинотканевых паропроводных рукавов (для подачи -насыщенного пара) и металлических герметичных рукавов (для подачи перегретого пара). Благодаря своей гибкости эти паропроводы допускают кривизну различных

радиусов, позволяя развертывать -их на неровной поверх­ ности земли, что весьма затруднено при укладке сети, из

152

30 кГ1см2 в течение 10 мин) и могут работать при темпе­ ратуре до 175° С. Для удобства надевания на трубы, па­ трубки и т. п. концы рукавов растягиваются в радиальном направлении не менее чем до 105% номинального диа­

метра.

Резинотканевые паропроводные рукава изготовляются

внутренним диаметром 13, 16, 19, 25, 38 и 51 мм. Длины

рукавов всех диаметров 9, 10, 18 и 20 м. Количество тка­

8 ати, усиленного — на 12 ати. Длина льняных прорезинен­ ных рукавов кратна 20 м.

Гибкие металлические рукава. В отличие от резинотканевых паропроводных рукавов гибкие металли­ ческие (герметичные) рукава с асбестовой уплотняющей прокладкой допускают подачу пара с температурой до

300° С. Однако в отношении потери тепла в окружающую среду они значительно уступают резинотканевым ру­ кавам.

Гибкий металлический рукав (рис. 7-10) представляет собой гофрированную трубу, образованную спирально за­ витой профилированной лентой. Прочность металлическо­

го рукава и его гибкость достигаются тем, что края сосед­

них витков профилированной ленты образуют подвижной шов с замком. Герметизация рукава в замке подвижного шва обеспечивается уплотняющей прокладкой (асбестовый или хлопчатобумажный шнур), которая размещается в

замке между витками профилированной ленты. Гибкие ме­ таллические рукава изготовляются с наружной проволоч­ ной оплеткой и без нее. Проволочная оплетка повышает прочность рукава.

154

По устройству гибкие металлические рукава подразде­ ляются на рукава с простым и сложным профилем замка

(ленты). Гибкие металлические рукава изготовляются из стальной оцинкованной и медной лент.

По роду материала уплотняющей прокладки гибкие

металлические рукава делятся на рукава с асбестовым и

хлопчатобумажным уплотнением. Первые допускают пода­ чу пара, воды ц других веществ с температурой до 300° С,

вторые — с температурой не выше 100° С.

По типу наружной проволочной оплетки гибкие метал­ лические рукава разделяются на рукава в стальной оцин­ кованной, медной и медной луженой оплетке, а также без оплетки.

Гибкость и эластичность металлических рукавов харак­ теризуются радиусом изгиба рукава в кольцо или по дуге.

Гибкие металлические рукава наиболее ходовых диа­ метров (13—38 мм) имеют вес 0,5—7,2 кг на погонный метр.

Испытательное давление составляет 10—24 кГ/см2 для

гибких металлических рукавов с простым профилем ленты

и 24—35 кГ]см2 для рукавов со сложным профилем ленты.

Соединения паропроводов. Соединение -сталь­ ных паропроводов производят посредством фасонных частей

с резьбой (фитингов), фланцев, гладких резинотканевых муфт и т. п. Гибкие резинотканевые рукава надевают не­ посредственно на концы стальных трубопроводов и закреп­ ляют специальными хомутами. Межрукавные соединения

осуществляют путем винтовых гаек, изготовленных из бронзы, фланцев и патрубков (ниппелей). Быстро смыка­ ющиеся соединительные головки (гайки РОТ) используют относительно редко, так как уплотняющая резиновая про­ кладка под действием пара теряет свои упругие свойства и соединение начинает пропускать пар.

Фитинги (прямые и переходные) изготовляют из стали или ковкого чугуна. Наиболее часто применяемыми фи­ тингами при монтаже трубопроводов передвижных котель­ ных установок являются муфты, угольники, тройники и крестовины. Прямые муфты применяют в разборных со­ единениях газовых труб при помощи так называемого сго­ на. Угольники, тройники и крестовины используют для из­ менения направлений трубопроводов и при устройстве от­ ветвлений. Чугунные фитинги диаметром ’Л—Г/г" рассчи­ таны на рабочее давление 9 кГ!см2, стальные — на

16 кГ/см2.

155

Глухие соединения резинотканевых паропроводов, даже при наличии спускных вентилей, не всегда обеспечивают полный сток конденсата. Более надежными в работе ока­ зываются разъемные соединения рукавов, которые к тому

.же удобнее в эксплуатации. К числу таких соединений, про­ веренных на практике, принадлежит соединение при помо­ щи винтовой рукавной гайки.

Фланцевые соединения, применяемые при монтаже стальных трубопроводов, представляют собой плоские коль­ ца, которые приварены на концах труб и стянуты болта­ ми; между кольцами ставят прокладку из паранита для уплотнения фланцевого соединения.

Соединение резинотканевых паропроводных рукавов,

имеющих значительную длину, может быть осуществлено посредством специальных тройников, сваренных из газо­ вых труб или собранных из фитингов. При этом один от­ вод (с резьбой) оставляют свободным для ввертывания вентиля, который служит для продувки паропроводной се­

ти. Продувка длинных паропроводов обязательна во избе­ жание гидравлических ударов (образуются водяные проб­

ки). При эксплуатации котельной установки зимой водяные пробки могут привести к замораживанию паропровода.

Присоединение гибких металлических рукавов к главно­

му паропроводу или одному из ответвлений его произво­

дится с помощью концевой арматуры резьбового типа (для рукавов с внутренним диаметром 10—50 мм). Эта армату­ ра, монтируемая на металлическом рукаве при помощи резьбового соединения с сальниковым уплотнением, со­ стоит из наконечника с резьбой и штуцера с накидной гайкой.

Наконечник с резьбой (рис. 7-11), присоединяемый к одному концу металлического рукава, состоит из собствен­ но наконечника 1, уплотняющей гайки 2, разрезной втул­ ки 3 и асбестового уплотнения 4.

Штуцер с накидной гайкой (рис. 7-12), присоединяемый к другому концу рукава, состоит из собственно штуцера 1,

уплотняющей гайки 2, разрезной втулки 3, асбестового уплотнения 4, муфты 5, накидной гайки 6 и прокладки 7.

Запорные вентили. Количество пара, поступающе­

го по паропроводу, регулируют при помощи различной за­ порной арматуры, которая используется и для полного от­

ключения паропроводов.

В паропроводах передвижных котельных установок,

с малыми поперечными сечениями и относительно низким

156

давлением пара, применяют преимущественно муфтовые вентили с условным проходом 13—40 мм (нормальные и прямоточные типа «Косва»).

Нормальные муфтовые вентили, применяемые в пере­

движных паровых котлах, должны иметь клапан в виде фигурной тарелки с направляющими ребрами.

Рис. 7-11. Наконечник с резьбой, при­ соединяемый. к металлическому рукаву.

Прямоточные вентили типа «Косва» для уменьшения

гидравлического сопротивления имеют наклонное распо­ ложение клапана и шпинделя по отношению к направле­ нию движения пара. Они легко прочищаются проволокой. Однако для монтажа паропроводов прямоточные вентили менее удобны, чем нормальные, у которых маховичок рас-

Рис. 7-12. Штуцер с накидной гайкой, присоединяемый к металлическому ру­ каву.

положен в плоскости, параллельной оси паропровода, и от­ стоит на большом расстоянии от последнего, что исключает

ожоги рук. В целях безопасности маховички вентилей ре­ комендуется оплести шпагатом или тонкой веревкой.

Парораспределительные коллекторы. Па­ рораспределительные коллекторы предназначены для от­ вода пара одновременно к нескольким потребителям. Если потребители пара смонтированы на одной ходовой части с паровым котлом, то коллектором может служить главный паропровод с отводами к потребителям, причем сосредото­

157

ченное расположение запорных вентилей весьма жела­

тельно.

При отводе пара к потребителям, расположенным вне передвижной котельной установки, паропроводную сеть развертывают непосредственно на земле и отдельные от­ ветвления ее могут иметь значительную длину. В случае разветвленной паропроводной сети распределительный кол­ лектор выгодно иметь съемным и располагать в центре по­ требителей пара.

Съемный парораспределительный коллектор обычно

представляет собой закрытый цилиндрический сосуд (с изо­

лированными стенками), в обечайку которого вварены штуцера из газовых труб разных диаметров в зависимости от количества проходящего пара. Для отключения коллек­ тора от котла и отдельных потребителей пара от коллек­ тора служат запорные вентили. Сток конденсата из кол­ лектора происходит в конденсатоотводчик. Во избежание образования давления в коллекторе сверх установленного предусматривают пружинный предохранительный клапан.

Коллектор и конденсационный горшок монтируют в общем укладочном ящике.

Глава восьмая

ТОПЛИВО

8-1. ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ТОПЛИВУ ДЛЯ ПЕРЕДВИЖНЫХ ПАРОВЫХ КОТЛОВ

В передвижных паровых котлах используются различ­ ные виды топлива в зависимости от назначения котла, кон­ струкции топки и местных условий эксплуатации. Однако, учитывая специфические особенности передвижных паро­

вых котлов, не все виды топлива по своим качествам в оди­ наковой мере удовлетворяют предъявляемым требованиям.

Оценка топлива, применяемого в передвижных паровых котлах, производится по следующим характеристикам: эле­ ментарный состав, теплота сгорания, воспламеняемость, со­ держание влаги и золы. Кроме того, учитываются степень

сложности топочных устройств, необходимых для сжигания данного топлива, простота и безопасность их обслужива­ ния, а также теплота сгорания топлива, отнесенная к еди­ нице объема, если имеется необходимость перевозить по­ следнее хотя бы в небольшом количестве (для растопки котла).

158

Элементарный состав топлива является одним из важ­

ных параметров оценки. Зная элементарный состав топли­ ва, можно определить теплоту сгорания его, количество воздуха, необходимое для сгорания, и другие показатели.

Важное практическое значение, учитывая ограниченные сроки разогрева передвижного парового котла, имеет вос­ пламеняемость топлива. Трудновоспламеняемые виды топ­ лива мало пригодны для использования в передвижных па­ ровых котлах. Содержание влаги снижает теплоту сгора­ ния и ухудшает процесс горения топлива, что отрицательно сказывается на сроках разогрева передвижного котла и его производительности. Другие негорючие вещества, являю­ щиеся балластом в топливе, не только снижают теплоту сгорания его, но и загрязняют поверхности нагрева котла.

Таким образом, топливо для передвижных паровых кот­ лов должно удовлетворять следующим основным требо­ ваниям:

1.Топливо должно легко воспламеняться, быстро сго­ рать и выделять достаточно большое количество тепла.

2.Сжигание любого вида топлива не дожно требовать громоздких, тяжелых и сложных по конструкции топочных

устройств.

3.Желательно комбинированное использование двух

или более видов топлива, учитывая ограниченные сроки

разогрева передвижного парового котла и эксплуатацию его в различных географических районах и метеорологиче­ ских условиях.

4.Для нужд сжигания топлива возможно использова­

ние пара в количестве не более 15% производительности котла. Применение механической и электрической энергии для нужд сжигания топлива допускается лишь в отдельных

случаях.

5.Размеры кусков твердого топлива должны соответ­

ствовать размерам загрузочного отверстия и глубине топки.

6.В конструкции передвижной котельной установки же­ лательно предусмотреть подсушку твердого и подогрев

жидкого топлива за счет использования тепла, теряемого

в окружающую среду и с уходящими газами, а также за счет использования тепла пара, выбрасываемого в атмос­ феру.

7. Из-за трудности перевозки больших количеств топли­ ва последнее должно быть теплоплотным 1 или легко изы­

скиваться на месте работы передвижного парового котла.

. 1 С большой теплотой сгорания, отнесенной к единице объема.

159

S-2. ДРЕВЕСНОЕ ТОПЛИВО

Древесное юпливо (собственно дрова, отходы лесоза­

готовок, лесопиления и механической обработки дерева и т. п.) широко используется для отопления передвижных паровых котлов. В условиях СССР, где лесные массивы со­ ставляют площадь свыше 900 млн. га, этот вид топлива является самым доступным и дешевым. В этом одно из

больших преимуществ дров в сравнении с другими видами

топлива.

По действующему стандарту (ГОСТ 3243-46) дрова, предназначенные для отопления, разделяются в зависимо­ сти от плотности древесины на три группы: 1-я — береза, бук, ясень, граб, ильм, вяз, клен, дуб, лиственница; 2-я —-

сосна, ольха; 3-я — ель, кедр, пихта, осина, липа, тополь, ива.

Дрова делятся на однородные (из древесных пород од­ ной группы) и смешанные (из древесных пород разных групп).

В зависимости от содержания влаги в рабочей массе дрова разделяются на воздушно-сухие (до 25% абсолют­ ной или 20% относительной влажности), полусухие (26— 50% абсолютной или 21—33% относительной влажности) и сырые (более 50% абсолютной или 33% относительной

влажности).

Стандартом установлены следующие размеры поленьев дров по длине: 0,25; 0,33; 0,50; 0,75 и 1,0 м. Толщина круг­

лых поленьев допускается 3—14 см. Поленья большей тол­ щины согласно стандарту подлежат расколке на 2, 4 и более частей. В передвижных паровых котлах сжигаются мелко наколотые дрова.

Вес 1 лг3 дров зависит от породы древесины и влажно­ сти ее (табл. 8-1).

160

Дрова как топливо характеризуются значительным вы­ ходом летучих (в среднем 85%), вследствие чего они при небольшой и средней влажности легко воспламеняются и устойчиво горят длинным пламенем. При растопке сухими

дровами разогрев передвижного парового котла требует 20—40 мин. Дрова могут гореть в топках простейшего устройства при естественной тяге, создаваемой дымовой трубой ограниченной высоты.

Горючая часть и теплота сгорания древесины почти по­

стоянна для всех пород деревьев. Средний состав горючей

держание золы в сухой массе дров — в среднем 1 % для ли­

Тепловое качество любого древесного топлива, опреде­ ляемое рабочей теплотой сгорания, зависит от негорючей части топлива или балласта. Балластом в древесном топ­ ливе являются влага и зола. Последняя составляет не бо­ лее 1 % (на рабочую массу) и вследствие высокой темпе­ ратуры плавления в топке не плавится, а проваливается в зольник, что следует оценить весьма положительно (мало

загрязняются поверхности нагрева котла, простое обслу­ живание топки).

Средняя теплота сгорания дров в зависимости от влаж­

плоплотностью) при одной и той же влажности характери-