Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ПИВО ВОЛЬФГАНГ КУНЦЕ.doc
Скачиваний:
372
Добавлен:
12.07.2019
Размер:
33.77 Mб
Скачать

10.2.3.2. Типы конструкций паровых котлов

В основном различают два типа конструкций паровых котлов:

  • жаротрубно-дымогарные котлы;

  • водотрубные котлы.

Жаротрубно-дымогарные котлы

В этих котлах сгорание топлива происходит в жаровой трубе, а дымовые газы проходят че­рез дымогарные трубы. Жаровая труба и ды­могарные трубы находятся в водяной камере. Из-за большого объема воды эти котлы называют также котлами большой емкости.

В виде котлов с двумя жаровыми трубами дан­ные котлы обеспечивали пивоваренные пред­приятия паром в течение нескольких десяти­летий. Котлы с двумя жаровыми трубами со­временной конструкции мощностью до 30 т/ч пара продолжают производиться и в настоя­щее время.

Большинство котлов, эксплуатируемых се­годня на пивоваренных предприятиях, — это трехходовые котлы.

Название объясняется тем, что направле­ние пламени и движение дымового газа в этих котлах осуществляется за три прохода. Тем самым наилучшим образом используется имеющаяся поверхность теплопередачи.

Котлы большой емкости имеют существен­ные преимущества:

  • благодаря большой емкости они очень устойчивы в работе и в состоянии ком­ пенсировать значительные колебания при расходовании воды;

  • за счет собственной большой испаряю­ щей поверхности они вырабатывают от­ носительно сухой пар.

Водотрубные котлы

В отличие от котлов с дымогарными трубами в водотрубных котлах вода и пар находятся в трубах. Эти трубы образуют внешнюю обо­лочку топки. Водотрубные котлы изготавли­ваются средней и очень большой мощности с рабочим давлением до 180 бар.

Скоростные парогенераторы

Скоростные парогенераторы представляют собой водотрубные котлы специальной кон­струкции, в которых вода подается под давле­нием насосом через греющий змеевик и при этом испаряется в течение небольшого отрез­ка времени (от 2 до 10 мин.).

Водотрубные котлы разделяются на кот­лы с естественной и принудительной цирку­ляцией.

В котлах с естественной циркуляцией более легкая (с меньшим удельным весом) па­роводяная смесь стремится вверх, в то время как вода оседает в участках с меньшим нагре­вом. В результате в водяном пространстве та­ких котлов (которые эксплуатируются под давлением 180 бар) происходит естественный оборот воды.

783 ©

Рис. 10.2. Трехходо­вой котел

а — вид сбоку; b — вид сверху; с - фронтальный вид; 1 — корпус котла; 2 — жаровая труба; 3 — горелка; 4 — задняя по­воротная камера; 5 — пучок дымогарных труб (2-й ход); 6 — передняя поворотная камера; 7 — пучок дымогарных труб (3-й ход); 8 — паровой клапан

В котлах с принудительной циркуля­цией оборот воды достигается с помощью на­соса. Насос перегоняет котельную воду от па-роотделителя через нагреваемую систему труб и при этом доводит воду до температуры кипе­ния, соответствующей давлению в котле.

10.2.3.3. Трехходовой котел

Большинство пивоваренных предприятий оснащены одним или несколькими треххо­довыми котлами разного размера, которые включаются в зависимости от потребления энергии.

Котел состоит их хорошо изолированной стальной емкости, расположенной горизон­тально (рис. 10.2). На одной стороне котла размещена жаровая труба, на лицевой поверх­ности которой установлена горелка (3), бла­годаря которой происходит сжигание газо­йли мазутвоздушной смеси в мощном факеле.

Жаровая труба омывается водой, а питаю­щий насос (управляемый датчиками уровня наполнения) поддерживает постоянный уро­вень воды над жаровой трубой. Образующие­ся дымовые газы изменяют направление дви­жения в задней поворотной камере (4) и снова направляются вперед через пучок дымогарных труб (5) - 2-й ход.

В передней поворотной камере (б) дымо­вые газы еще раз направляются назад (пучок

дымогарных труб — 3-й ход (7). Благодаря ос­тыванию за это время дымовых газов третий ход имеет существенно меньше дымогарных труб.

В процессе остывания дымовых газов вода начинает закипать, и пар выходит из котла через паровой клапан (8). Прохождение дымо­вых газов показано на рис. 10.3. "

В котлах с двумя жаровыми трубами эти три хода для каждой из двух жаровых труб образуются за счет многоярусного расположе­ния дымогарных труб (рис. 10.4).

Для обеспечения работы котла без посто­янного надзора котел должен быть снабжен соответствующей системой регулировки и бе­зопасности. Кроме уже упомянутых датчиков уровня воды системы обеспечения безопасно­сти в эту систему входят:

  • индикатор уровня воды;

  • манометр с выделенной отметкой макси­ мально допустимого давления;

  • устройство блокировки паропровода;

  • регулирующие клапаны подачи воды;

  • отделители для воды и мазута;

  • регуляторы подачи топлива и режима ра­ боты горелки;

и предохранительный клапан и ограничи­тель максимального давления;

784

Рис. 10.3. Трехходовой котел (в разрезе)

Рис. 10.4. Котел с двумя жаровыми трубами

1 — корпус котла; 2 — жаровые трубы; 3 — дымогарные трубы (2-й ход); 4 — дымогарные трубы (3-й ход); 5 — задняя пово­ротная камера с водяным охлаждением; 6 — передняя поворотная камера; 7 — выход дыма; 8 — рама котла; 9 — изоляция; 10— питающий клапан; 11— пароотводящая труба; 12— предохранительный клапан; 13— ограничитель уровня воды; 14— индикатор уровня воды; 15— регулятор давления; 16— манометр; 17— клапан для удаления накипи и осадка

■ индикатор (датчик) раннего предупрежде­ ния и указатель неисправностей.

Трехходовые котлы имеют следующие па­раметры:

  • производительность от 1 до 30 т пара/ч и более;

  • мощность не более 25 МВт;

  • рабочее давление до 32 бар = 235 °С.

Котлы, используемые на пивоваренных предприятиях, вырабатывают обычно от 5 до 15 т пара/ч.

В качестве топлива наиболее широко рас­пространены мазут и природный газ, однако в последнее время все чаще заходит речь о био­газе, вырабатываемом заводскими анаэробны­ми очистными сооружениями.

Топливо сжигается в котле при высокой температуре. Температура в камере сгорания зависит от теплоты сгорания топлива, от ко­личества и температуры воздуха для сгорания и теплового излучения в камере сгорания. Данная температура в камере сгорания мень­ше температуры горения, которую можно было бы достичь только при условии полного сгорания при наличии теоретически идеаль­ного количества воздуха и при отсутствии из­лучения.

Теоретическая температура сгорания составляет: для каменного угля 2300 °С

для мазута 2000°С

для бурого угля 1500 °С

Действительная же средняя

температура сгорания для угля,

нефти, природного газа — от 1200 до 1600 °С