История развития парового котла

Упоминания о паровом котле как о парогенераторе, отделённом от топки, встречаются в работах учёных: Делла Порта (1601), С.де Ко (1615),
Э.С. Вустера (1663). Однако промышленное применение парового котла началось на рубеже 17-18 века, в связи с бурным развитием промышленности. Ранние конструкции парового котла по форме напоминали шар, изготовленный из меди или чугуна.

Одним из первых «настоящих» паровых считают котёл Д. Папена
(1680 г). Развитие парового котла шло по двум направлениям: увеличения числа потоков газов (газотрубные) и увеличения числа потоков воды и пара (водотрубные) (см. рисунок 1.4). Газотрубные котлы отличались от цилиндрических - относительно малыми размерами и высоким КПД (до 60 %), при этом D=1-5 т/ч, и Р_б=1,5-1,8 МПа. Поэтому газотрубные котлы сохранились только на транспортных установках (паровозы, пароходы), а из стационарных установок они полностью вытеснены водотрубными котлами.

Развитием цилиндрического котла стала серия водотрубных котлов,
которые характеризуются применением тепловоспринимающей поверхности, выполненной в виде большого числа труб (d=60¸80 мм), находящихся непосредственно в потоке горячих газов (см. рисунок 1.5, в÷к). В результате значительно возросли паропроизводительность и давление насыщенного пара.

В вертикально - водотрубном котле (см. рисунок 1.5, и, к) получение перегретого пара происходит в змеевиковой поверхности пароперегревателя, а сжигание топлива осуществляется во взвешенном состоянии в топочной камере, все стены которой закрыты вертикальными трубами (где нагревается и частично испаряется вода при высоком давлении).

В конструкции такого котла в опускном газоходе после выхода из теплообменной парообразующей трубной поверхности впервые установлена трубная змеевиковая поверхность для подогрева поступающей в барабан воды - экономайзер. Для улучшения сжигания топлива воздух подогре-вается в опускном газоходе котла в поверхности воздухоподгревател,.

Дальнейшим развитием типов паровых котлов явилось создание прямоточных котлов (см. рисунок 1.5, л,м), в которых нет четкой границы между экономайзерной, испарительной и перегревательной поверхностями.

1-барабан; 2-колосниковая решётка; 3-жаровая труба; 4-дымогарная труба;
5-сборная камера; 6-пароперегреватель; 7-водяной экономайзер; 8 - воздухоподогреватель;
9 - газоход.

а)-цилиндрический; б)- батарейный; в) - жаротрубный; г) - жаротрубно-дымогарный;
д) - камерный горизонтально-водотрубный; е) - камерный горизонтально-водотрубный
(В.Г. Шухова); ж) - двухсекционный горизонтально-водотрубный («морской»);
з) - вертикально - водотрубный с гнутыми трубами; u) - вертикально-водотрубный с
П-образной компоновкой; к) - вертикально-водотрубный с Т-образной компоновкой;
л) - прямоточный (Л. К. Рамзина); м) - прямоточный котёл ТПП-210А.

Рисунок 1.5 - Схема развития типов котлов