ТЯГО-ДУТЬЕВЫЕ УСТРОЙСТВА КОТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК
§ 30. НАЗНАЧЕНИЕ И ВИДЫ ТЯГО-ДУТЬЕВЫХ УСТРОЙСТВ
Тяговое и дутьевое устройства котельной установки служат для непрерывной подачи в топку котла воздуха, необходимою для горения топлива, и для удаления из котельной установки продуктов сгорания через дымовую трубу в атмосферу (с учетом условий отвода газов и летучей золы в населенных местах).
Тяго-дутьевое устройство должно создать полный напор, достаточный для преодоления полного сопротивления газо-воздушного тракта котельной установки и дымовой трубы, и иметь производительность, обеспечивающую горение топлива при всех нагрузках установки.
Таким образом, за счет полученного напора производится:
1) сообщение ускорения воздуху, подаваемому для горения;
2) движение воздуха через зазоры решетки и слой топлива, оказывающие большое сопротивление;
3) движение газов по газоходам котла и пароперегревателя, а также по дымоходам и дымовой трубе с преодолением сопротивлений трения и вихрей;
4) подъем дымовых газов до верхнего среза трубы с преодолением противодавления наружного воздуха.
По способу создания полного напора различают естественную и искусственную тягу.
Естественная тяга. При естественной тяге полный напор получается за счет разности весов столбов холодного наружного воздуха и горячих газов, находящихся в трубе (удельный вес газов с увеличением температуры уменьшается).
На схеме фиг. 69 видно, что с правой стороны на сечение аа оказывает давление столб горячих газов, находящихся в дымовой трубе, а на входное сечение зольника — столб холодного воздуха такой же высоты, т. е. устанавливается необходимая для создания напора разность давлений.
Таким образом, у основания дымовой трубы получается давление меньше атмосферного, или, как говорят, разрежение.
Факторами, влияющими на величину создаваемого напора, являются:
1) высота трубы; 2) температура дымовых газов; 3) температура и влажность наружного воздуха. Чем выше труба и температура дымовых газов, тем больше разница весов столбов воздуха и газов, тем больше
будет напор, создаваемый трубой. Чем холоднее и суше (а потому плотнее) наружный воздух, тем больше напор.
При увеличении нагрузки котла температура уходящих газов увеличивается, вызывая соответствующее возрастание напора. Это дает возможность вводить в топку большее количество воздуха и сжигать больше топлива, что необходимо для повышения нагрузки.
Так как обычно высота трубы выбирается с запасом, то регулирование тяги производится поворотной или опускной заслонкой (шибером),
установленной в дымоходе.
Естественная тяга применяется в крупных стационарных локомобилях, отработавший пар которых конденсируется или используется для нужд производства и в которых имеется возможность установки трубы нужной высоты. Железную или кирпичную трубу в этом случае устанавливают на особом фундаменте рядом с машинным помещением.
Искусственная тяга. В тех
случаях, когда нет возможности установить трубу достаточной высоты, приходится применять искусственную тягу. Это бывает в передвижных установках или в установках, для которых применение искусственной тяги будет обходиться дешевле, чем постройка очень высокой трубы. Искусственная тяга может осуществляться тяговым устройством с конусом или дымососом, а также дутьевым устройством.
Тяговые устройства с конусом применяются на передвижных локомобилях, которые по условиям эксплоатации снабжаются короткой дымовой трубой, устанавливаемой на дымовой коробке. При перевозках труба откидывается, поворачиваясь на шарнире, и укладывается на подставку.
Это тяговое устройство (фиг. 70) состоит из конусного насадка конуса), надетого на конец паровыпускной трубы, проведенной внутрь дымовой коробки или в нижнюю часть дымовой трубы таким образом, чго ее ось совпадает с осью дымовой трубы. Струя отработавшего пара, выходя с большой скоростью нз конуса, подсасывает и захватывает с юбой в дымовую трубу газы, создавая в газоходах необходимое разрежение.
Во время остановок паровой машины тяга в котле поддерживается сифоном, расположенным в трубе рядом с конусом и представляющим
собой трубку, проведенную из парового пространства котла. Действие сифона аналогично действию конуса, но более слабое.
В стационарных локомобильных установках при невозможности устройства естественной тяги применяют тяговые устройства с дымососом прямого действия, при этом уходящие из котла газы засасываются вентилятором и отводятся в трубу (фиг. 71). Имеющиеся заслонки
позволяют регулировать величину тяги.
При сжигании углей и антрацитов во внутренних и внешних топках применяют дутьевые устройства в виде парового или вентиляторного дутья под решетку.
|
Фиг. 71. Схема тягового устройства с дымососом. |
Дутьевым устройством снабжены все прямоточные котлы.
Измерение разрежений (давлений) в топке и газоходах котла. Для измерения разрежений (давлений) применяют тягомеры. Наиболее распространен простой тягомер, представляющий собой прикрепленную к доске с миллиметровой шкалой U-образную стеклянную трубку, в которую наливается вода. Один конец трубки остается открытым, а другой посредством резиновой или металлической трубки соединяется с тем местом газо-воздушного тракта котла, где желают измерить разрежение (давление).
Тягомер показывает разность давлений атмосферного воздуха и газа в газоходе в мм вод. ст. или, что то же, в кг/м2, так как давление водяного столба высотой 10 000 мм = 10 м соответствует давлению 1 кг/сма, или 10 000 кг{ма.
Если уровень воды в открытом конце трубки стоит ниже, чем в другом, соединенном с газоходом, то в газоходе будет разрежение, т. е. давление ниже атмосферного. В противном случае в газоходе будет избыточное давление. На схеме фиг. 72 показано расположение простого тягомера для измерения разрежения в топке.
В диференциальном тягомере оба конца трубки соединяются с различными сечениями газохода и измеряется разность давлений или разрежений в этих сечениях, выражающая сопротивление соответствующей
|
Фиг. 72. Схема установки тягомеров. |
части газохода. Диференциальный тягомер на схеме показывает величину сопротивления трубчатой части котла и пароперегревателя. Сумма показаний обоих тягомеров дает величину разрежения в борове за пароперегревателем.