Техническая характеристика котла
К. п. д. котла в зависимости от нагрузки и вида топлива, полученные в результате ведомственных испытаний, представлены в виде графика на фиг. 46. Дальнейшие исследования котла продолжаются.
Материалами для изготовления водотрубных котлов служат листы углеродистой и легированной стали, жароупорная сталь и трубы бесшовные котельные из углеродистой и легированной стали.
Состав и марки материалов подбираются по соответствующим ГОСТ.
Прямоточные котлы (парогенераторы), как и водотрубные, начинают применяться и в легких передвижных и полуподвижных паросиловых установках, например, прямоточный котел ПДУ Подольского завода для полуподвижных установок, котел 31ТН для экскаватора, котел 23СН для полуподвижных установок, а также опытные котлы системы инж. Г. Н. Гарькуша для передвижных локомобилей марки ЛППГ-1 и ЛППГ-2.
Фиг. 46. Коэфициент полезного действия котла конструкции МО ЦКТИ при работе на различных видах топлива. |
Прямоточный одноходовой котел ПДУ (фиг. 47) для полуподвижных котельных и паросиловых установок был спроектирован в 1940 г. Нефтемашпроектом и в том же году изготовлен Подольским заводом им. Орджоникидзе. Результаты стендовых и промышленных испытаний были благоприятны, и в настоящее время котел ПДУ выпускается серийно для обслуживания нефтеразработок.
Котел предназначен для работы на жидком топливе (мазут, моторное топливо) с полной автоматизацией процесса горения и подачи питательной воды (принудительная циркуляция).
Прямоточный котел представляет собой непрерывный одноходовой змеевик, по которому непрерывно движется вода, подаваемая питательным насосом.
В процессе движения по змеевику вода последовательно нагревается до температуры кипения, испаряется и, наконец, превращается в перегретый пар. Так как объем пара больше объема воды, то диаметр трубок змеевика ступенчато увеличивается от входа к выходу.
Для удобства монтажа змеевик делится на три части (конвективную, радиационную и радиационно-конвективную). Эти части различаются по
Фиг. 47. Прямоточный котел ПДУ Подольского завода. |
способу получения тепла от горячих газов. Весь змеевик помещается в металлическом кожухе, состоящем из двух секций. Соединения отдельных частей змеевика выведены наружу и выполнены при помощи нипе — лей и накидных гаек.
Питательная вода, подаваемая плунжерным насосом, поступает сверху в конвективную часть 1 змеевика, состоящую из 12 плоских спиралей. В конвективной части вода, двигаясь навстречу горячим газам, нагревается до температуры кипения и начинает испаряться.
Далее паро-водяная эмульсия входит снизу в радиационную часть 2 змеевика, которая в виде плоской спирали и цилиндрического винтового змеевика составляет последовательно дно и боковые стенки топочного пространства (камеры) 3. В радиационной части при движении эмульсии снизу вверх заканчивается испарение воды и начинается перегревание пара.
В радиационно-конвективной части 4 змеевика (пароперегревателе), состоящей из двух плоских спиралей, образующих потолок топочной камеры, происходит окончательное перегревание пара до температуры, устанавливаемой специальным регулятором. Движение пара в этой части направляется навстречу потоку горячих газов.
Перегретый пар через сепаратор и запорный вентиль поступает ® питающий трубопровод.
Сепаратор служит для отделения от пара увлекаемых вместе с ним капелек неиспарившейся воды, мелких кусочков накипи и шламма и других твердых частиц, находившихся в воде. Действие сепаратора основано на том, что при резком изменении направления потока пара более тяжелые чем пар частицы воды, накипи и др., стремясь сохранить прямолинейность своего движения, отделяются от потока и падают в резервуар-отстойник, который периодически продувается.
В котле осуществляется факельное сжигание топлива. Жидкое топливо подается механической форсункой 5, снабженной электрическим зажиганием, в распыленном виде и горит факелом в топочной камере. Так как футеровка уменьшает тепловоспринимающую поверхность радиационной части, нижняя часть боковой поверхности и дно топочной камеры футерованы шамотным кирпичом с внутренней жароупорной облицовкой 6.
Горячие газы, двигаясь вверх, омывают трубки пароперегревателя и конвективной части и уходят в трубу.
Необходимый для сжигания топлива воздух подается вентилятором в патрубок 7, проходит в пространстве 8 между внешней и горячей внутренней частями кожуха и уже подогретым поступает в топочную камеру.
Котел снабжен устройством для обдувки сажи с поверхности трубок. Пар высокого давления через продувочный клапан поступает из сепаратора в цилиндр 9, имеющий большое количество малых отверстий на своей боковой поверхности. Струи пара, направленные во все стороны, сдувают сажу с поверхности трубок. Котел оборудован электрической системой регулирования. Специальный регулятор 19, управляющий работой питательного насоса, вентилятора для подачи воздуха и форсункой, поддерживает давление и температуру перегретого пара в заданных пределах.
Ввиду крайне малого водяного и парового пространства котла растопка его производится чрезвычайно быстро, в течение 2—5 мин. Ниже приводятся основные размеры котла ПДУ.
Техническая характеристика прямоточного котла ПДУ
Подольского завода
Тип котла……………………………………………… Прямоточный,
одноходовой
Паропроизво’дительность котла D в кг/час. . Г2С0
Рабочее давление пара рк в ати……………………… 103
Температура перегретого пара tne в °С… 425
Поверхность нагрева в м2:
конвективной части Нкон……………………….. 14,30
радиационной, Нрад……………………………………… 2,59
пароперегревателя Нпе……………………………. 2,28
общая На………………………………………………. 19,17
Объем топочного пространства Vm в мп. . 0,257
Диаметр трубок в мм:
конвективной части (наружный)………………….. 25
, „ (внутренний) …. 19
радиационной „ (наружный) . . . • . 25
„ „ (внутренний) …. 19
пароперегревателя (наружный)…………………………………… 35
» (внутренний) ……………………………. 28
Высота котла в мм……………………………………………………….. 2000
Диаметр „ в мм………………………………………….. ок. 1000
Вес „ в кг…………………………………………… ок. 1000
Вид топлива…………………………………………………….. Жидкое топливо
Материалами для изготовления прямоточных котлов служат: 1) трубы бесшовные котельные из углеродистой и специальной легированной стали для змеевиков; 2) жароупорные и углеродистые стали для кожуха котла. Выбор материалов производится по соответствующим ГОСТ.