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

вследствие ограниченного веса конструкции и относитель­ но небольшого водяного объема, а также отсутствием кир­ пичной футеровки.

Как на особенность, отличающую передвижные паро­ вые котлы от стационарных, необходимо указать на более

низкий к. п. д. вследствие менее благоприятных условий сжигания топлива и недостаточного использования тепла его. Горение топлива происходит в неизолированных то­

почных камерах с ограниченным объемом, которые под­ вергаются воздействию ветра и атмосферных осадков. Тепло, содержащееся в газах, используется недостаточно из-за мало развитой конвективной поверхности нагрева котла. Поэтому потери тепла, особенно с уходящими га­ зами и в окружающую среду, весьма значительны.

В передвижных паровых котлах в зависимости от их назначения и местных условий сжигают твердое, жидкое и газообразное топлива. Наиболее распространенным видом твердого топлива для передвижных паровых котлов слу­

жат дрова. Из жидкого топлива чаще всего используется

дизельное топливо или соляровое масло.

Тяга в передвижных паровых котлах осуществляется обычно посредством дымовой трубы ограниченной высоты.

Для усиления тяги используются пароструйные аппараты (сифоны).

Передвижные паровые котлы рассчитаны на ограничен­

ный срок эксплуатации, который обычно не превышает 20— 25 тыс. ч.

Водяной пар как источник тепловой энергии имеет огромные преимущества перед всеми другими теплоноси­ телями. Эти преимущества особенно выгодны при исполь­ зовании его как теплоносителя в передвижных и времен­ ных установках. Посредством пара достигается быстрый

и равномерный нагрев тел, что трудно удается при других способах обогрева. Пар весьма удобен для централизован­ ного снабжения нескольких потребителей. При относитель­ но небольшом расходе пара передвижными пароисполь­ зующими установками возможно применение в качестве паропроводов неизолированных стальных труб малого диаметра или резинотканевых рукавов; при этом тепловые потери сравнительно невелики.

Высокий коэффициент теплопередачи, свойственный насыщенному пару, позволяет ограничиться незначитель­ ными поверхностями нагрева пароиспользующих аппара­

тов, что выгодно как по экономическим соображениям,

9

меньших размеров и веса теплоиспользующих аппаратов

особенно выгодным является обогрев паром, вводимым не­ посредственно в обогреваемые тела (воду, воздух и т. п.).

В этом случае почти вся теплота испарения вводимого пара при конденсации его передается обогреваемому телу.

Обогрев насыщенным паром безопасен в пожарном отношении, что имеет большое практическое значение.

Передвижные паровые котлы получили наибольшее рас­

пространение в качестве парогенераторов полевых и вре­

менных теплоиопользующих установок: душевых, дезин­

фекционных, стерилизационных, дистилляционных, прачеч­ ных, сушильно-отопительных, снеготаяльных и др. В пе­ речисленных установках водяной пар используется для нагрева, кипячения и перегонки сырой воды, дезинфекции и дезинсекции одежды и обуви, стирки и сушки 'белья, отопления помещений, разогрева масел в зимнее время. Пар широко используется для подъема и перемещения во­ ды в насосных установках, а также для собственных нужд котла (питание водой, побудительная тяга, распыление

жидкого топлива).

Довольно широко паровые котлы используются в та­ ких передвижных силовых установках, как копры и подъ­ емные краны.

Компоновка передвижной котельной установки зависит от ее назначения, размеров и грузоподъемности пере­ движной базы, типа и конструкции установленного котла,

рода сжигаемого топлива, а также от назначения, разме­

ров и конструкции пароиспользующего оборудования. В качестве примеров рассмотрим некоторые наиболее рас­ пространенные передвижные установки, оборудованные парогенераторами.

На рис. 1 представлена дезинфекционно-душевая уста­ новка ДДА, смонтированная на автомобиле ГАЗ-63 и .ис­ пользуемая для мытья людей и дезинфекции их одежды. Комбинированный паровой котел типа РИ-30 с поверх­ ностью нагрева 6,75 л<2 расположен непосредственно за ка­ биной шофера на специальной площадке, а за ним — па­ роиспользующее оборудование (душевое устройство и де­ зинфекционные камеры). Пар давлением 4 ати в данной

установке используется для прогрева одежды и распыле­ ния формалина в дезинфекционных камерах, нагрева хо­ лодной воды, поднимаемой пароструйным элеватором из

10

водоема на поверхность земли, нагнетания нагретой воды в душевые сетки (тем же элеватором), а также на собст­ венные нужды самого котла (распыление жидкого топли­ ва, усиление тяги, питание водой).

Передвижная котельная установка ППУ-2 (рис. 2), ис­ пользуемая на нефтепромыслах для прогрева трубопрово­

дов и депарафинизации скважин, смонтирована на авто­ мобиле ЗИЛ-157. Она состоит из парогенератора прямо-

Рис. В-1. Дезинфекцпонио-душевы установка ДДА-53 на автомобиле ГАЗ-63.

точного типа, установленного позади (по ходу автомоби­ ля), вспомогательных механизмов и резервуаров для воды и топлива. К вспомогательным механизмам, смонтиро­ ванным непосредственно на резервуаре для воды, относят­

ся: двигатель внутреннего сгорания, вентилятор, топлив­ ный и водяной насосы.

Передвижная котельная установка ППУ-2 характери­ зуется следующими данными. Производительность паро­ генератора 1 000 кг/ч, рабочее давление пара 60 ати, по­ верхность нагрева (общая) 17,86 м2.

Передвижная котельная установка на одноосном авто­ мобильном прицепе ППК-51 (рис. 3) используется преиму­ щественно на нефтебазах и складах горючего для подогре­ ва масел и пропаривания резервуаров и тары. При не-

11

2. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ПЕРЕДВИЖНЫМ ПАРОВЫМ КОТЛАМ

Исходя из специфики конструкций и условий эксплуа­ тации передвижных паровых котлов, общие требования могут быть сформулированы следующим образом (поми­ мо требований, определенных действующими «Правилами устройства и безопасной эксплуатации паровых котлов»):

il. Вес котла вместе со всем вспомогательным оборудо­ ванием не должен превышать грузоподъемности пере­ движной базы, если он составляет единственную нагрузку последней. В том случае, когда котел является частью оборудования передвижной пароиспользующей установки, максимальный вес его должен быть уменьшен на величи­ ну всего прочего перевозимого оборудования как монти­ руемого, так и съемного.

2.Размеры котла в транспортном положении не долж­ ны выходить за габариты передвижной базы и нарушать мобильность и устойчивость последней.

3.Параметры производимого пара должны соответст­

вовать параметрам пара теплоиспользующих аппаратов или паровых двигателей. Температура перегретого пара, подводимого к потребителям через резинотканевые рука­ ва, должна быть не выше 175° С.

4.В пределах заданных веса и габаритов производи­ тельность котла должна быть максимальной.

5.Котлы должны быть приспособлены для работы в любых атмосферных условиях.

6.Котлы должны быть рассчитаны на испарение сырой воды различной жесткости без какой-либо предваритель­

ной ее подготовки. Режим питания котла допускается с пе­ рерывами.

7.Продолжительность разогрева котла при растопке

сухими дровами или жидким топливом не должна превы­

шать 30—40 мин в летнее время и 40—60 мин в зимнее.

8. Топка котла, рассчитанная на определенный вид топ­

лива, должна допускать сжигание нескольких других ви­

конструкцию: максимальный для данного типа котла паросъем, минимальный расход топлива, необходимая сила тяги, хорошая циркуляция воды и т. in.

10. Из котла должен быть обеспечен полный сток воды, исключающий возможность повреждений его от замерза­

ния воды в зимнее время.

13

Глава первая

ЖАРОТРУБНЫЕ КОТЛЫ

Основная поверхность нагрева в котлах этого типа об­ разована жаровой трубой (огневой камерой), вставленной

эксцентрично в цилиндрический корпус (в горизонталь­ ных котлах) или в центре, с длиной, примерно равной 2/з высоты корпуса (в вертикальных котлах). Один конец жа­ ровой трубы соединен при помощи обвязочного кольца или непосредственно с корпусом котла, другой сужен до диа­ метра дымовой трубы или перекрыт днищем с приварен­ ной цилиндрической дымовой трубой. Жаровая труба, омы­ ваемая водой, образует топочное пространство котла, ко­

торое внизу ограничено колосниковой решеткой. Значительная часть передвижных паровых котлов жа­

ротрубного типа оборудована кипятильными трубами, вваренными в стенки жаровой трубы и омываемыми газа­ ми. Эти трубы создают дополнительную поверхность на­ грева котла, повышают к. п. д. его, улучшают циркуляцию воды, а также укрепляют стенки жаровой трубы.

Передвижные паровые котлы жаротрубного типа мож­ но разделить на простые котлы без кипятильных труб и более сложные котлы с кипятильными трубами.

В зависимости от расположения кипятильных труб по

отношению к потоку газов жаротрубные котлы подразде­ ляются на котлы с поперечно омываемыми трубами и кот­ лы с продольно омываемыми трубами. Жаротрубные кот­

лы могут разделяться также на котлы с прямым и обрат­ ным ходом газов.

1-1. ПРОСТЫЕ ЖАРОТРУБНЫЕ КОТЛЫ

Простейшим жаротрубным котлом является вертикаль­ ный котел, показанный на рис. 1-1 *. В цилиндрическом корпусе 1 расположена жаровая труба 2, имеющая форму

Разработан автором.

15

усеченного конуса. Нижний отбортованный конец ее при­ варен непосредственно к корпусу 1. Вверху жаровая тру­ ба 2 перекрыта выпуклым днищем 3. Днище 4 корпуса котла сделано отъемным, для того, чтобы иметь возмож­ ность очищать котел от накипи.

Питание котла водой производится через воронку 5, перекрываемую краном 6. Холодная вода по трубе 7 под­

Рис. 1-1. Простейший жаротрубный котел.

водится в нижнюю часть междустенного пространства котла. Уровень воды в котле контролируется пробными

кранами 8. Нижний кран 9 служит для опорожнения кот­ ла от воды. Топливо загружается через отверстие, пере­ крываемое дверцей 10. Колосниковая решетка 11 пред­ ставляет собой перфорированный круг. Дымовая труба надевается на патрубок 12. Для отвода пара из котла к днищу 4 приварен патрубок 13. На этом же днище распо­ ложен пружинный предохранительный клапан 14.

Рассмотренный котел характеризуется небольшими

16

размерами и весом, а также простым изготовлением, до ступным любым мастерским, которые располагают сва

родным аппаратом.

Простые жаротрубные котлы больших размеров, изго

товляемые промышленностью СССР (рис. 1-2)*, кон-

Рис. 1-2. Простой жаро­ трубный котел Ждановско­ го завода.

структивно отличаются от рассмотренного котла тем, что жаровая труба соединена внизу с корпусом котла при по­

1 БИБЛИОТЕКА Село

К этому днищу приварен дымовой патрубок, который про­ ходит через днище корпуса котла, приваренное наглухо. Для удаления накипи, скапливающейся во время чистки котла, в нижней части корпуса предусмотрены люки.

Твердое топливо (дрова, уголь) сжигаются на чугун­ ной колосниковой решетке, состоящей из отдельных колос­

ников, вставляемых через топочное отверстие. Несложным по своему устройству является английский

передвижной паровой котел низкого давления (0,5 ати), рассчитанный на сжигание жидкого топлива (рис. 1-3).

Рис. 1-3. Схема английского двухжаротрубного котла.

Этот котел — горизонтальный двухжаротрубный. Продукты сгорания топлива последовательно проходят через левую жаровую трубу, газовую коробку, где они меняют направ­ ление на обратное, и правую жаровую трубу; отсюда ды­

мовые газы поступают в дымовую коробку и далее в уста­ новленную на ней дымовую трубу. Вода в котел заливает­ ся через воронку, уровень ее контролируется пробным кра­ ном. Если вода опускается ниже допускаемого уровня, то начинает действовать свисток, находящийся в воронке для залива.

Жидкое топливо в котле сжигается при помощи при­

ставной комбинированной горелки Рудерфорда.

Производительность английского котла составляет 40—50 кг/ч. Время, необходимое для получения пара, рав­ но 45—60 мин.

18