4. Корпус парового котла.

В качестве главных и вспомогательных котлов наиболее часто применяют однопроточные паровые котлы с естественной циркуляцией.

Корпус котла состоит из замкнутой трубной системы, состоящей из пароводяных и водяных коллекторов.

Коллекторы корпуса котла предназначены для сбора и распределения воды и пароводяной смеси.

Коллектор состоит из цилиндровой обечайки и двух элептических днищ.

Крепление труб к коллекторам осуществляется развальцовыванием, т.е. путем раздачи конца трубы в отверстии трубной решетки.

Во внутренней части коллектора размещают устройства, которые обеспечивают распределение питательной воды и поддержание необходимого количества воды и подводимого пара.

Водяной коллектор включает в себя:

- трубная решетка с установленными в ней трубами:

- перегородка, которая отделяет подъемные трубы от отпускных и обеспечивает более равномерное распределение воды по подъемным трубам. Это необходимо для обеспечения одинаковых параметров пара во всех трубках.

В водяном пространстве коллектора установлен пароохладитель - трубчатый теплообменник в котором перегретый пар, движущийся внутри трубок, охлаждается котловой водой. Охлажденный пар предназначен для работы вспомогательных механизмов.

Вода в пароводяной коллектор подается через питательный клапан и поступает в перфорированную водораспределительную питательную трубу, которая установлена вдоль всего коллектора под отпускными трубами. Конец питательной трубы заглушен, и вода выходит через отверстия в боковой стенке  6-8 мм.

В верхней поверхности воды находится наибольшая концентрация солей, поэтому для очистки воды и отвода этих солей, в коллекторе устанавливаются воронки верхнего продувания, которые соединены с трубой клапаном верхнего продувания. Воронки установлены на 25 мм ниже среднего уровня воды.

В верхней части парового объема коллектора расположен сетчатый дырчатый щит, являющийся сепарирующим устройством и служащий для равномерного отбора пара. Через отверстие щита и прорези в стакане пар поступает к паросборной трубе.

Над питательной трубой вдоль коллектора расположен дырчатый щит, который установлен на 40 мм ниже уровня воды и предназначен для успокаивания поверхности воды

в коллекторе и равномерного выхода пара.

Рабочая часть сажеобдувочного аппарата - это вращающаяся труба с рядом сопел, расположенных вдоль образующей цилиндра (сопло суживающееся): кипение возрастает, давление падает, объем растет. В трубу подается пар, который, выходя из сопла, ударяет о стенки труб, размещенных в газоходе котла, и очищает их от загрязнений.

5. Топка. Топочное устройство.

Организация топочного процесса.

Процесс сжигания жидкого топлива в котлах следующий: в топку подается топливо в мелкораспыленном виде и воздух, подаваемый с помощью воздухонаправляющего устройства.

Устройство для распыления топлива называется форсункой.

Воздухонаправляющее устройство (ВНУ) и форсунка образуют топочное устройство.

Схема топочного устройства для факельного сжигания жидкого топлива

и общая картина движения потоков топлива воздуха и продуктов сгорания

1. - форсунка

2 -воздухонаправляющее устройство

3 -диффузор

4 - фурма

В центре топочного устройства форсунка (1) подает в топку мазут в распыленном виде

и капли образуют полый конус. К поверхности конуса воздухонаправляющим устройством (2) подается воздух для лучшего смешивания с топливом закрученным вихревым потоком. Вращение воздуха обеспечивается специальными лопатками, установленными в воздухонаправляющем устройстве.

На пути движения воздуха стоит диффузон (3) - плохо обтекаемое тело, именно

поэтому воздух, так же как и топливо поступает в топку в виде пологого конуса.

В выходном сечении фурмы потоки топлива и воздуха пересекаются и начинается

их перемешивание, в результате чего образуется полая струя топливо-воздушной смеси

в форме тюльпана.

В струе потока в середине толщины продольного движения скорость

максимальная (_МАХ), а к границам падает. На наружной границе скорость приближается

к нулю, а по внутренней границе вектор скорости продольного движения направлен

в обратную сторону к форсунке. Обратное движение вызвано разряжением в центре

полой струи из-за диффузора и вращательного движения струи.

Зона разряжения называется зоной обратных токов. Здесь, горячие газы, двигаясь

в обратном направлении, подходят к струе топлива и поджигают ее, обеспечивая устойчивое положение факела околотопочного устройства при любых высоких скоростях подаваемого воздуха.

Принцип действия и конструкция форсунок.

В зависимости от метода распыления топлива, форсунки распределяются

на: - воздушные

- паровые

- механические

- паромеханические

В судовых котлах применяются механические и паромеханические форсунки.

Устройство наконечника форсунки

В вихревой камере происходит вращение

топлива, т.к. оно подается туда по четырем

т ангенциальным каналам. Из камеры

в ращающееся топливо выходит в топку через отверстие распылителя в виде пленки, образующей пустотелый конус. При низком давлении топлива Р 1 МПа пленка распадается на крупные капли, при Р  1 МПа пленка дробится на мелкие капли.

В механических форсунках используется центробежный эффект, создаваемый вращением топлива, подаваемого к форсунке под давлением. Обычно в форсунках давление топлива составляет 1-4 МПа. Механические форсунки обеспечивают хорошее распыление при Р  1МПа , но плохо регулируют расход топлива, т.к. при снижении давления топлива ухудшается его распыление.

В паромеханических форсунках конструкция та же, только при малой нагрузке используется пар, который подается в паровой канал, а оттуда в тангенциальные каналы,

а затем в вихревую камеру, там пар встречается с мазутом и распыляет его.

Преимущество паромеханической форсунки перед механической в возможности регулирования подачи мазута за счет изменения давления топлива. При изменении давления от 4 до 0,01 МПа расход топлива в паромеханической форсунке снижается от 100% до 5%,

т.е. глубина регулирования форсунки будет равна 20: iф = 100 / 5 = 20. У механических форсунок iф = 2.

Единственный недостаток паромеханических форсунок - безвозвратная потеря пара.