Схема простейших котлов.

Классификация котельных установок.

Котельные установки – устройства для получения пара промышленных параметров и горячей воды.

1. По назначению:

- производственные;

- производственно-отопительные;

- отопительные;

- котлы-утилизаторы.

2. По виду рабочего тела:

- паровые;

- водяные (водогрейные);

3. По параметрам рабочего тела (по давлению):

- котлы низкого давления (для жилых районов): 0,9; 1,4; 2,4 МПа;

- среднего давления: 3,9 МПа;

- высокого давления (на ТЭЦ): 10…14 МПа;

- сверхвысокого давления (на электростанциях конденсаторного типа): 25…31 МПа.

4. По характеру движения рабочего тела:

- с естественной циркуляцией;

- с многократно принудительной циркуляцией;

- прямоточные котлы.

Основные понятия и определения по котельным установкам.

Котельная установка состоит из:

- котельного агрегата;

- системы топливоподачи;

- системы воздухоснабжения;

- системы шлакоудаления;

- системы отвода продуктов сгорания;

- системы водоподготовки;

- системы автоматики.

В зависимости от типа и мощности котельных установок некоторые элементы могут отсутствовать.

Паровой котёл – устройство, имеющее топку и обогреваемое продуктами сгорания сжигаемого в ней топлива, предназначенное для получения пара с давлением выше атмосферного и используемого вне самого устройства.

Водогрейный котёл – устройство, предназначенное для нагревания воды, находящейся под давлением выше атмосферного и используемое в качестве теплоносителя вне самого устройство.

Котёл включает в себя:

- топку;

- испарительные поверхности;

- экономайзер;

- пароперегреватель;

- воздухоподогреватель.

Топка – устройство, предназначенное для превращения химической энергии топлива в тепловую энергию продуктов сгорания.

Испарительные поверхности – устройства, находящиеся в топке и предназначенные для превращения циркулирующей в них воды в пар.

Экономайзер – устройство, обогреваемое продуктами сгорания топлива и предназначенное для подогрева или частичного испарения воды, поступающей в паровой котёл.

Пароперегреватель – устройство для повышения температуры пара выше температуры насыщения, соответствующей давлению в котле.

Воздухоподогреватель – устройство для подогрева воздуха, подаваемого в топку котла.

Кроме перечисленных элементов к конструкции котла относятся:

- каркас;

- обмуровка;

- арматура;

- гарнитура.

Каркас котла – металлическая конструкция, с помощью которой отдельные элементы котла объединяются в заданной компоновке.

Обмуровка – предназначена для отделения топки и газоходов котла от окружающей среды.

Арматура – устройство, служащее для управления работой котла (задвижки, вентили, клапаны).

Гарнитура – устройства для обслуживания газоходов и топки (лазы, лючки, гляделки).

Схема простейших котлов.

О мере увеличения производительности и рабочего давления простейшие формы парового котла (барабан и шар) были заменены более сложными. Сначала появились жаровые трубы, а затем – и дымогарные, увеличились поверхности нагрева. Это привело к появлению жаротрубных и дымогарных котлов.

Жаротрубные – такие, в которых внутри барабана котла помещена одна или две жаровые трубы, где происходит сжигание топлива. Горячие газы идут по жаровым трубам, а вода, находящаяся внутри барабана, омывает эти трубы снаружи.

Дымогарные – состоят также из барабана, но внутри него размещены не жаровые трубы, а несколько дымогарных труб d=50…60 мм, которые также омываются снаружи водой.

Внутри дымогарных труб перемещаются продукты сгорания, а процесс горения происходит в топке, установленной вне барабана. Мощность таких котлов ограничена, поэтому в настоящее время они применяются в основном для цели отопления в небольших котельных и работают в водогрейном режиме.

Другим направлением в развитии паровых котлов являлось деление обогреваемых барабанов, заполненных водой и пароводяной смесью на более мелкие.

4.Схема многобарабанного или батарейного котла

Особенностью таких котлов было наличие нескольких барабанов, которые соединялись между собой несколькими параллельными перепускными трубами, находящимися внутри газохода. Такое решение позволяло значительно увеличить поверхность теплообмена при сохранении габаритов котла. Для увеличения поверхности габаритов поверхности нагрева и, в конечном итоге, паропроизводительности были созданы водотрубные котлы. В них вода движется внутри труб, а горячие газы омывают эти трубы снаружи. Причём, если трубы водотрубного котла расположены под углом к горизонту не более 25⁰, то такие котлы называются горизонтальными. Если угол больше 25⁰, то – вертикальные. В этих котлах благодаря уменьшению диаметра барабана и использования труб малого диаметра удалось существенно повысить давление и температуру получаемого пара.