Газотрубні котли та котли утилізатори.

1.Вертикально-циліндричні котли складаються із 2 концентрично розташованих циліндрів, простір між якими заповнено водою і утворює водяну сорочку. В верхній частині зовнішнього циліндру знаходиться паровий простір, яз якого пара відбирається до споживачів. Котли призначені за конструкцією для роботи на твердому паливі і мають внутрішню і виносну топку. Продукти горіння рухаються тільки вгору (без поворотів), тому небезпека накопичення газоповітряної суміші при спалюванні газу мінімальна.

Димову трубу у деяких котлів встановлюють безпосередньо на димовій коробці. Якщо в котельні кілька котлів, то частіше за все димову трубу встановлюють на цегляному цоколі і до неї підключають димові коробки горизонтальним або трохи нахиленим металевим димоходом. Вертикально циліндричні котли транспортабельні, їх цілком збирають на заводі-виготовлювачі, а в котельні лише ставлять на раніше підготовлений цоколь і під’єднують до водяної і парової магістралі і димової труби.

Так як вертикально-циліндричні випускалися для роботи на твердому паливі, то для експлуатації на газоподібному паливі необхідно виконати переобладнання внутрішнього обладнання котла для можливості спалювання газового палива.

При переобладнанні необхідно враховувати особливості цих котлів – невеликі габарити і порівняно високе питоме зняття пари (20-30 кг з 1 м² поверхні нагріву). Так як котли мають вертикальне розташування корпуса і тільки 1 вертикальний газохід, гідравлічний опір їх малий. Температура уходячих газів значно вища, ніж у інших котлів, і досягає 400-500 ⁰С. В результаті при однаковій із іншими котлами висоті димової труби можна мати в топці підвищене розрідження без застосування димососу (до 8-10 кгс/м²). Відсутність цегляної обмурівки власне котла призводить до того, що підсмоктування повітря можливе лише через футеровку виносної топки.

Об’єм топки в цих котлах і, відповідно, запас повітря малі. Пальники інжекційні деяких конструкцій із примусовою подачею повітря із стабілізатором - керамічним тунелем розпалюють при закритій повітряній заслінці. В цьому випадку горіння газу виконується тільки за рахунок повітря, яке є в топці і яке надходить через оглядові і запальні отвори. Якщо розміри цих отворів недостатньо великі, то варто передбачити можливість подачі в топку на час запалювання пальників і розігріву котла такої кількості вторинного повітря, яке забезпечить нормальне горіння газу. Після розігріву керамічного тунелю кількість первинного повітря, яке подається через пальник, поступово збільшується, поки горіння газу не буде продовжуватися за його рахунок. Тоді подача вторинного повітря може бути припинена. При встановленні інжекційних пальників, які не вимагають регулювання подачі повітря, необхідність у влаштуванні додаткових отворів відпадає.

2.Газотрубні (жаротрубні) котли напочатку отримав розповсюдження в пересувних установках, а потім і в стаціонарних умовах, де їх почали обмуровувати навколо цегляною кладкою, що дозволило використати частину зовнішніх стінок циліндричного корпусу в якості поверхні нагріву. Жаротрубні котли мають великий запас води і, відповідно, володіють високою акумуляційною здатністю (запасом тепла), тому їх можна використати в промислових установках із різко змінюючоюся витратою пари або гарячої води.

Корпусом жаротрубного котла (рисунок 2.16) служить сталевий циліндр 4 із штампованими випуклими днищами. Всередині нього розміщуються циліндри 9 меншого діаметру, які називаються жаровими (газовими) трубами. Частіше за все котли мають одну або дві жарові труби. Перші називають одножаротрубними, другі – двожаротрубними або ланкаширськими.

Довжина корпусу жаротрубного котла до 10, діаметр до 2,5 метрів. Діаметр жарових труб складає 800 – 120 мм.

Для кріплення жарових труб в днищах корпусу є отвіри 1 і 7 із відбортовкою. Борти заднього днища напрямлені всередину котла, переднього – частіше назовні. Жарова труба приварюється або прикльопується до ціх бортів.

Рисунок 2.16 – Двожаротрубний котел.

1 – відбортовка переднього днища; 2 – колосникова решітка; 3 – цегляний поріг топки; 4 – корпус котла; 5 – сухопарник; 6 – кільця між відбортовками звєньєв жарової труби; 7 – відбортовка заднього днища; 8 – обмуровка котла; 9 – жарова труба; 10 – опора котла; 11 – повздовжня перегородка, яка розділяє газоходи.

Жарова труба є в котлі найбільш відповідальною частиною, так як робить у важких умовах. В ній розміщується топка, по ній рухаються продукти спалювання із високою температурою, а ззовні на неї діє тиск води і пари. Тому жарова труба повинна бути достатньо міцною і жорсткою і одночасно мати деяку еластичність в повздовжньому напрямку. Це досягається влаштуванням відбортовок у всіх звєньях, із яких складається жарова труба, і прокладанням між ними спеціальних кілець 6 або використанням волнистих жарових труб.

Жаротрубні котли без обмуровки постачаються у зібраному вигляді на місце монтажу, де вони встановлюються на спеціальних стільцях 10, один із яких служить нерухомою опорою, інші – рухомими.

До котлів утилізаторів можна віднести модернизовані жаротрубні котли із димогарними трубками, які влаштовуються за жаровими трубами по ходу руху димових газів. Це призводить до збільшення поверхні нагріву і, відповідно, до збільшення кількості тепла, що відбирається теплоносієм у димових газів.