Водотрубные котлы
Газотрубные котлы
Циркуляция воды в котле.
По типу омывания поверхности нагрева газами труб или иных элементов судовые котлы подразделяются на две основные группы: газотрубные и водотрубные. В газотрубном котле горячие газы как основной теплоноситель движутся внутри труб, а вода окружает их снаружи. В водотрубном котле — наоборот: вода и пароводяная смесь находятся внутри труб, а горячие газы омывают их Снаружи. При наличии двух групп котлов всегда имеется промежуточная группа, обладающая свойствами газотрубных и водотрубных котлов (см. рис. 1.4).
На современных судах в качестве главных применяются только водотрубные котлы. Вспомогательные котлы на теплоходах н газотурбоходах могут быть газотрубными и водотрубными (или газоводотрубными), у газоводотрубных
|
|
Рис.1.5а Вертикальный газотрубный котёл |
1.5а Горизонтальный газотрубный котёл
|
котлов имеются элементы поверхности нагрева, скомпонованные по газотрубному и водотрубному принципам. Газотрубные и газоводотрубные котлы чаще встречаются на судах зарубежной постройки. В последние годы преимущественное распространение стали получать водотрубные котлы.
Вертикальный газотрубный котел (рис. 1.5, а). В цилиндрическом корпусе 3 котла размещены топочная 4 и дымовая / камеры, соединенные прямыми трубами 6. Топливо и воздух в топку подаются от топливно-форсуночного агрегата (на рис. 1.5, а не показан) через патрубок 5, а продукты сгорания отводятся через патрубок 2 в дымоход. трубы 11, наиболее отдаленные от топки. Все остальные трубы подъемные.
В зависимости от расположения различные поверхности нагрева котла получают неодинаковое количест во теплоты, что в значительной степени обусловливает характер теплообмена.
|
|
Рис. 1.5, б Водотрубный котёл |
|
На рис. 1.5, б схематично показаны также экономайзер 1, воздухоподогреватель 14, обшивка котла 13, форсунка котла 6, кирпичная кладка 3, под 8, пароперегреватель 10.
Знакомясь с классификацией различных типов рассмотренных котлов, можно отметить основные достоинства и недостатки водотрубных и газотрубных котлов.
Водотрубные котлы имеют значительно большую паропроизводятельность при меньших массовых показателях, чем газотрубные. Вспомогательные особенно газотрубные котлы обычно ограничены давлением до 1,8 МПа и температурой 300—320 °С.
В зависимости от конструкции котла и эксплуатационных условий минимальное время на подъем пара до рабочего давления составляет 1,5—3,0 ч для водотрубных котлов и 4- 24 ч для газотрубных. Все это объясняется меньшим количеством воды в водотрубном котле, хорошей ее циркуляцией, эластичностью труб, соединяющих коллекторы котла.
Сравнивая дополнительно взаимные достоинства и недостатки газотрубных и водотрубных котлов, можно также отметить: в водотрубном котле воды меньше его часовой иаропроизводителькости, поэтому изменение уровня воды от наивысшего до наинизшего допустимых может произойти очень быстро. Во избежание аварийных ситуаций и четкого поддержания уровня приходится применять более сложные автоматические системы регулирования и питания котла, связанные с автоматическим регулированием горения топлива. Необходимо использовать и сложную систему автоматическою регулирования давления пара. На газотрубные котлы относительно мало влияет качество питательной воды. У более теплонапряженных водотрубных котлов при обложениях накипи на поверхности нагрева может создаться опасность перегрева металла труб и их разрыва. Газотрубный котел имеет сравнительно небольшую паропроизводительность, но зато более высокую степень сухости пара вследствие невысокой интенсивности парообразования. Газотрубный котел имеет меньшую чувствительность к колебаниям нагрузки, что объясняется его большой аккумулирующей способностью.
При всех достоинствах водотрубных утилизационных котлов с много кратной принудительной циркуляцией они обладают меньшей надежностью из-за необходимости установки циркуляционных насосов, работающих в сравнительно тяжелых условиях перекачки горячей воды и пароводяной смеси.
Упрощенные схемы вспомогательных котлов, наиболее распространенных на морских судах, показаны на рис. 1.6.