2. Будова парового котла

Сукупність пристроїв, в яких відбувається перетворення хімічної енергії палива на теплову енергію пари називають котельним агрегатом. До складу сучасного котельного агрегату входить: топочний пристрій, система екранів з барабаном - парозбірником та водяними колекторами (тобто безпосередньо паровий котел), пароперегрівач, водяний економайзер, повітропідігрівач, тягодувна установка. Крім того в котельній є живильні пристрої, водоочисні споруди. Паровий котел, або парогенеруючий апарат котлоагрегата, обдувається продуктами згоряння палива .

Лабораторна установка, яка досліджується в цій роботі, не має всіх складових частин котлоагрегату, але в ній відтворено найважливіші елементи і тому вона може використовуватись для дослідження термодинамічних властивостей водяної пари та вивчення найважливіших правил експлуатації котлоагрегату.

До лабораторної установки входить паровий котлоагрегат в комплекті з пароперегрівачем та паровою турбіною, яка рухає електричний генератор.

Технічнa характеристикa котла

Робочий тиск - до 0.4 Мпа.

Місткість котла - до 1.8 л.

Продуктивність - до 4.8 кг/год.

Швидкість руху турбіни - до 4000 об/хв.

Діаметр отвору сопла - 1 мм.

Поверхня нагрівання - 0.2 м².

Правила користування установкою

До парового котла крізь верхній отвір заливають дистильовану воду до верхнього рівня по водомірному склу Нагрівання котла здійснюється за допомогою електронагрівача.

Після заправки котла закручують пробку заливочного отвору та перекривають кран випуску пари . По ходу розігріву котла треба стежити за манометром. У разі досягнення заданого тиску (0.15 … 0.4 МПа) повільно відкривають кран випуску пари до пароперегрівача та турбіни. Волога пара з котла проходить через розігрітий (також за допомогою електропідігрівача) пароперегрівач, стає перегрітою та рухає робоче колесо турбіни. У разі досягнення рівнем води в водомірному склі нижньої відмітки треба негайно припинити нагрівання котла та закрити випуск пари з нього. Для фіксації параметрів пари за допомогою термопар, встановлених на виходах пари з котла , з пароперегрівача та з турбіни, треба підтримувати робочий процес при сталому тиску на протязі не менш як 1-3 хвилини для прогріву місць виміру температур.

3. Експериментальна частина

3.1. Подати пару на лопатки турбіни, за секундоміром заміряти час розкручування колеса турбіни до одної з проміжних швидкостей обертання (швидкість по ходу розкручування турбіни заміряти за допомогою тахометра).

3.2. Визначити експериментальну корисну потужність струменя пари з потрібної потужності розкручування ротора турбіни Ne:

Ne = ,Вт,(2.1)

де І_m = m D²/8 - момент інерції маси ротора турбіни, кг м² ;

m - маса ротора турбіни, кг;

D -діаметр ротора, м;

- заміряна швидкість обертання, рад/сек;

- час розгону турбіни до швидкості обертання, сек.

3.3. Зафіксувати температури пари після котла t₀, пароперегрівача t₁ та турбіни t₂ при сталому тиску в котлі Р₀.