Водяные экономайзеры

Экономайзер и воздухоподогреватель омываются газами сравнительно низкой температуры, т. к они расположены в котле последними на пути дымовых газов, поэтому их называют хвостовыми поверхностями нагрева.

Водяной экономайзер устанавливают за испарительными конвективными поверхностями нагрева котла или за пароперегревателем по ходу топочных газов. Он предназначается для подогрева питательной воды перед её поступлением в котел; при этом дополнительно используется тепло дымовых газов, что повышает экономичность котлоагрегатов. В котельных установках применяются в основном два типа экономайзеров: чугунные ребристые и стальные змеевиковые [9].

Стальные змеевиковые используются для котлов среднего и высокого давления. Они бывают отключаемыми и неотключаемыми. Неотключаемые экономайзеры составляют неотделимую часть котла; между ними и котлом нет арматуры.

На рис. 15 представлен общий вид чугунного ребристого экономайзера системы ВТИ. Он набирается из отдельных стандартных ребристых труб длиной 2 м с внутренним диаметром 50 мм и толщиной стенки 13 мм; форма рёбер – квадратная (140×140 мм). Ребра на трубах служат для увеличения поверхности нагрева и лучшей передачи тепла горячих газов воде. На конце каждой ребристой трубы имеется фланец прямоугольной формы размером 150×150 мм. Площадь нагрева одной трубой – 2,95 м².

Ребристые трубы соединяются между собой калачами 6, расположенными горизонтально и вертикально, чем обеспечивается проход воды последовательно через все горизонтальные трубы экономайзера.

Чтобы зола не накапливалась на трубах (во избежание тепловых ударов), применяется обдувка экономайзеров, которая производится сжатым воздухом или перегретым паром давлением не менее 8 атм.

Достоинство чугунных экономайзеров в том, что они более устойчивы (по сравнению со стальными) к внутренней и наружной коррозии. Кроме того, при ремонте калачи могут сниматься и трубы сравнительно легко очищаются от внутренних загрязнений.

Недостатками чугунных водяных экономайзеров являются их относительно большие габариты и невысокий коэффициент теплоотдачи, причина чего – немалые диаметры труб и низкие скорости газов, а также недостаточная устойчивость чугуна в случае гидравлических ударов. Поскольку чугунные экономайзеры являются отключаемыми, необходимо следить, чтобы вода в них не доходила до кипения.

Рис. 15. Чугунный ребристый экономайзер:

а – общий вид; б – ребристая труба; 1 – питательный клапан;

2 – запорная задвижка; 3 – обратный клапан; 4 – предохранительный

клапан; 5 – вход питательной воды; 6 – соединительные калачи;

7 – обдувочное устройство; 8 – ребристые трубы;

9 – горячая вода к барабану котла; 10 – ребра; 11 – фланец

На рис. 16 показана схема устройства водяного стального змеевикового экономайзера. Его конструкция аналогична конструкции пароперегревателя. Экономайзер состоит из водяных камер (коллекторов) 1 и 2 и змеевиков 4 из стальных труб с наружным диаметром 38–51 мм и толщиной стенок 3–5 мм в зависимости от давления. Концы змеевиков ввальцовывают в отверстия коллекторов или приваривают к штуцерам камеры. Подводящие и отводящие трубы экономайзера присоединяют к коллекторам путем сварки. Змеевики экономайзера обычно располагаются в шахматном порядке. В зависимости от размера экономайзеры по высоте делятся на отдельные пакеты, которые устанавливаются по ходу газов на некотором расстоянии один от другого. Пространство между пакетами используется для очистки от золы и ремонта экономайзера.

Рис. 16. Стальной змеевиковый экономайзер:

1 – нижний коллектор (вход воды); 2 – верхний коллектор (выход воды);

3 – опорная стойка; 4 – змеевики; 5 – опорные балки (охлаждаемые);

6 – спуск воды