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

Отсюда газы поступают в дымовую коробку 7, в которой установлен змеевиковый пароперегреватель 8. Последний сообщается с паровым пространством котла через верхний коллектор 9, расположенный вдоль корпуса 5. Нижний кол­ лектор пароперегревателя соединен с парораздаточной гре­

бенкой. В цоколе дымовой трубы 10 установлен паровой сифон 11, служащий для создания тяги. Корпус котла 3 изолирован слоем стеклянной 'ваты, что уменьшает потери тепла в окружающую среду. В верхней части корпуса кот­ ла 3 расположены паросборник 12 и два овальных люка

13, предназначенные для осмотра внутренних поверхностей корпуса 3 и дымогарных труб 4.

Манометр, водоуказательное стекло и пробные краны расположены на переднем днище 1, предохранительные клапаны — на паросборнике 12.

Паровой котел ППК-51 работает только на жидком топ­ ливе. Для сжигания последнего служит форсунка системы

Шухова 14. Форсунка вмонтирована в муфельный предтопок (конус) 15, прикрепленный к передней части жаровой трубы 4. Конус сварен из листовой стали и с внутренней

ступающего к факелу форсунки 14. Топливо подается руч­ ным насосом БКФ-2 в два бачка емкостью 65 л, располо­ женные на корпусе котла и сообщающиеся посредством

трубы. В одном из бачков установлен поплавковы1Й указа­ тель уровня топлива.

Холодный котел ППК-51 разогревается мелко наколо­

тыми дровами, смоченными жидким топливом, или одним жидким топливом, для чего имеется специальное приспо­ собление, которое используется до образования в самом котле избыточного давления 0,5—1 ати.

Горизонтальный комбинированный котел Д-163 (рис. 3-7) применяется для теплоснабжения дорожностро­

ительных установок. Он смонтирован на удлиненном од­ ноосном автоприцепе специальной конструкции и имеет некоторое сходство с котлом ППК-51.

Жаровая и дымогарные трубы в котле Д-163 разваль­ цованы в отбортованных днищах, приваренных к обечай­ ке котла, закрытой с обоих концов крышками. Образован­ ные днищами и крышками камеры позволяют изменять на­ правление потока газов. Корпус котла изолирован слоем стеклянной ваты.

59

Вспомогательное оборудование котла Д-163 состоит из двигателя внутреннего сгорания типа Л-3, шестеренчатого

трех форсунок, плунжерного насоса и инжектора для пи­ тания котла водой, водяного бака емкостью 200 л. Жидкое топливо (дизельное или соляровое мясло) шестеренчатым насосом всасывается через фильтр и нагнетается к фор­ сункам под давлением 7 кГ/см2. Распыленное топливо ин­ тенсивно перемешивается с воздухом, нагнетаемым венти­ лятором.

Вентилятор, питательный и топливные насосы приво­ дятся в движение двигателем Л-3.

Основные данные котлов ППК-51 и Д-153 приведены в табл. 3-2.

61

3-4. ОЦЕНКА КОМБИНИРОВАННЫХ КОТЛОВ

Сравнивая передвижные комбинированные котлы с пе­ редвижными паровыми котлами других типов и между со­

бой, необходимо отметить следующие их преимущества и недостатки.

Комбинированные котлы, имеющие большое конструк­ тивное сходство с жаротрубными котлами, обладают до­ стоинствами последних, отмеченными выше. Кроме того, эти котлы имеют ряд преимуществ, благодаря которым они выгодно отличаются от котлов других типов.

Разогрев и подъем рабочего давления пара в верти­ кальных котлах комбинированного типа РИ достигаются за 30—40 мин, т. е. почти в те же сроки, что и в пере­ движных паровых котлах водотрубного типа. Но в отличие от последних рабочее давление пара в этих котлах дер­ жится более устойчиво, даже при более длительных пе­ риодах между подкачками воды. Относительно устойчивое давление пара в комбинированных котлах РИ достигает­ ся благодаря значительной аккумулирующей способности котла, подогреву питательной воды и стабильному темпе­ ратурному режиму в топке (рис. 3-8).

Вертикальный комбинированный котел АГВ-3, который

разогревается жидким топливом, распыляемым механиче­ скими форсунками, характеризуется наименьшим сроком разогрева (20—25 мин). Наоборот, наибольшее время

(60—90 мин) требуется для горизонтального котла комби­ нированного типа ППК-51, отличающегося значительной

водяной емкостью. На рис. 3-9 показаны кривые, харак­ теризующие разогрев и подъем давления пара в пере­ движных котлах комбинированного типа.

Влажность пара в вертикальных котлах комбинирован­

зующихся большой водяной емкостью и сравнительно не­ большим паровым объемом, влажность пара более высока.

Однако при наличии пароперегревателя (паросушителя)

•этот недостаток не имеет большого практического зна­ чения.

Топочные устройства в передвижных паровых котлах комбинированного типа допускают значительную форси­ ровку, даже при сжигании дров повышенной влажности. Соответственно 'форсировке топочного устройства возра­ стает и паросъем с испарительных поверхностей нагрева

62

котла. При средней тепловой нагрузке топочного простран­

Рис. 3-9. Кривые разогрева и подъема давления пара в кот­ лах комбинированного типа (в скобках указана температура холодной воды).

ных паровых котлах, отличающихся сравнительно высокой

температурой уходящих газов.

Достаточный объем топочного пространства с развитыми лучевоспринимающими поверхностями нагрева, свободный проход газов через поперечные кипятильные трубы, бла­ годаря чему имеется возможность их догорания вне топ­ ки, а также наличие сравнительно развитых конвективных

поверхностей нагрева, образованных дымогарными труба­ ми, обеспечивают сравнительно высокий к. п. д. котла ком­ бинированного типа (до 70%) даже при средних нагруз­ ках топки. Из передвижных паровых котлов такой высо­ кий к. п. д. имеют только вертикальные котлы дымогар­

ного типа, имеющие развитую поверхность нагрева.

Вес металла котла комбинированного типа, отнесенный к часовой паропроизводйтельности, лежит в пределах 3—4 кг/кг. Такой относительный вес имеют передвижные котлы водотрубного типа с естественной циркуляцией, ко­ торые по весу уступают лишь прямоточным котлам (см.

ниже табл. 12-1).

61

По относительным размерам в плане, которым опреде­

ляется монтажная площадка, вертикальные котлы системы РИ занимают более выгодное положение, чем горизонталь­

ные комбинированные котлы и котлы водотрубного типа,

даже с учетом водяного экономайзера. Монтажная пло­ щадка по корпусу котла одинакова с площадкой, которую

занимают вертикальные котлы жаротрубного и дымогар­ ного типов.

Благодаря небольшим размерам корпуса в плане вер­ тикальный котел комбинированного типа может быть опу­

щен между лонжеронами автомобиля (автоприцепа), что значительно снижает габарит котельной установки по вы­ соте и повышает ее устойчивость на ходу. Монолитность конструкции котла обеспечивает простое и прочное креп­ ление его на передвижном основании.

Сравнивая горизонтальные котлы комбинированного типа ППК-51 и Д-163, необходимо отметить следующее.

Вследствие значительной длины рамы прицепа, имею­ щего большую консольную нагрузку от вспомогательного

оборудования, мобильность установки с котлом Д-163 огра­ ничена, особенно по грунтовым дорогам. Установка же с котлом ППК-51 отличается высокой мобильностью и устойчивостью на ходу.

Горение топлива в котле Д-163, имеющем механические форсунки, более устойчиво, чем в котле ППК-51, оборудо­ ванном паровой форсункой Шухова. Однако хстойчивость

горения топлива в котле Д-163 достигается за счет уста­ новки сложного вспомогательного оборудования. В котле ППК-51 вспомогательное оборудование более простое и

приводится в действие за счет энергии пара самого котла.

Изготовление передвижных паровых котлов комбини­ рованного типа доступно мастерским и мелким предприя­ тиям, специализированным в котельном производстве. Об­

служивание этих котлов, не имеющих сложного вспомога­ тельного оборудования, довольно простое..

Существенным недостатком котлов АГВ-3, ППК-51 и Д-163, ограничивающим их использование в полевых ус­ ловиях, является то, что они рассчитаны на сжигание толь­ ко жидкого топлива.

Требованиям в отношении очистки котла от накипи и ремонта наиболее полно отвечают комбинированные кот­ лы системы РИ, имеющие разъемный корпус.

Глава четвертая

ВОДОТРУБНЫЕ КОТЛЫ

Испарительные поверхности нагрева водотрубных па­ ровых котлов состоят из прямых или изогнутых труб не­

большого диаметра, которые внутри омываются водой,

аснаружи обогреваются газами.

Взависимости ют способа циркуляции 'воды и парово­ дяной смеси передвижные водотрубные котлы делятся на котлы с естественной циркуляцией и котлы с однократной принудительной циркуляцией (прямоточные котлы).

Вводотрубных котлах с естественной циркуляцией ки­ пятильные трубы, собранные в один или несколько рядов,

присоединены к барабанам, коллекторам, камерам, секци­ онным коробкам и т. п., которые, сообщаясь между собой,

Образуют замкнутый контур. Многократная циркуляция воды по трубам в этих котлах обусловлена разностью

удельных весов воды в опускных трубах и пароводяной смеси в подъемных трубах. В зависимости от расположе­

ния и формы кипятильных труб передвижные водотруб­ ные котлы с естественной циркуляцией делятся на верти­

кальные, горизонтальные и змеевиковые.

В прямоточных котлах однократная принудительная циркуляция пароводяной смеси по одному или нескольким

змеевикам создается насосом или напорным баком. Испа­ ряющаяся вода по мере движения ее по трубам, обогревае­

мым газами, доводится до температуры кипения, соответ­ ствующей давлению, затем последовательно превращается в насыщенный и перегретый пар.

4-1. ВЕРТИКАЛЬНО-ВОДОТРУБНЫЕ КОТЛЫ

Вертикально-водотрубный котел НИИСИ1 (рис. 4-1)

характеризуется вертикальным расположением труб кон­ вективного пучка, составляющего основную поверхность нагрева, и выносной, частично экранированной топкой. Трубы пучка вварены в днища нижнего и верхнего бара­ банов. Трубы, образующие экран, вварены в П-образный коллектор, сообщающийся с нижним барабаном, и днище верхнего барабана. Последний является одновременно па­ росборником.

Собственно топка представляет собой съемную ко­ робку, сваренную из листовой стали толщиной 2 мм и под-

1 Разработаны Л. С. Коноваловым и С. А. Черненко.

66

ного пучка, позволяющего почти полностью разместить топку под котлом и приблизить .направление потока газов к поперечному (рис. 4-2). При наклонном расположении пучка нижние участки его труб подвержены меньшему за­ грязнению золой.

Рис. 4-2. Общий вид вертикального котла с наклонным расположением конвективного пучка труб.

Ниже приведены конструктивные характеристики и ос­ новные параметры вертикально-водотрубных котлов НИИСИ.

Шатровый котел вертикально-водотрубного типа рас­

считанный на рабочее давление 2 ати и паропроизводи-

1 Разработан А. Т. Любимовым.

68