Утилизационных котлов.

Лабораторная работа№3

Изучение конструкций судовых вспомогательных и

утилизационных котлов.

Дисциплина: «Судовые энергетические установки и электрооборудование

судов»

Специальность: «Морское судовождение»

1. Учебная цель работы:

Изучение назначения, конструкций и принципов работы судовых вспомогательных и утилизационных котлов а так же топочных устройств.

2. Материальное обеспечение работы:

Макет вспомогательного котла, плакаты.

3. Порядок выполнения работы:

3.1 Изучить методические указания.

3.2 Изучить конструкции судовых вспомогательных котлов и топочных устройств используя плакаты, чертежи и лабораторный стенд.

3.3 Составить отчёт о выполнении лабораторной работы.

Теоретическая часть.

На рис. 1 приведена принципиальная схема распространенной конструкции водотрубного вспомогательного котла. Котел состоит из верхнего (пароводяного) барабана 1, нижнего (водяного) барабана 7 и кипятильных трубок. Трубки 3 образуют поверхность экрана, трубки 8 составляют основной конвективный пучок, а трубки 5 являются опускными. Наружный диаметр трубок 29 мм при толщине стенок 2,5 мм.

Основная паромеханическая и запальная форсунки расположены в отверстии 4 передней стенки топки. Воздух для горения подводится через патрубок 2 с регулирующей заслонкой. Продукты сгорания выходят из котла через патрубок 10. Змеевик 9 служит для подсушивания пара, идущего к паромеханической форсунке. Котел соединен с фундаментом четырьмя окопами 6.

Рис. 1

Паропроизводительность котла 1,6 т/ч, давление пара 0,55 - 0,7 Мпа, поверхность нагрева 74,1 кв.м. Сравнительно невысокий к. п. д. котла (80%) обусловлен отсутствием дополнительных поверхностей нагрева, что в свою очередь обуславливает высокую температуру уходящих газов, достигающую при полной нагрузке котла 375 С.

На некоторых судах до настоящего времени используются вспомогательные котлы водотрубно-огнетрубного типа, работающие по принципу естественной циркуляции (рис.2). Огнетрубная часть поверхности нагрева образована верхней и боковыми стенками топочной камеры, встроенной в нижнюю часть вертикального цилиндрического корпуса 2, а также огневым патрубком 3. Водотрубная часть образована кипятильными

трубками 12, которые разделяют цилиндрический корпус на две части: нижнюю 2 и верхнюю 10.

Рис.2

Водогрейные трубки приварены к трубным решеткам, которые служат плоскими днищами верхней и нижней частей корпуса котла. В патрубке 13 размещено автоматизированное топочное устройство. Продукты сгорания из топочной камеры 1 через огневой патрубок 3 направляются в межгрубное пространство 5, ограниченное сверху днищем 6 и отводятся в дымовую коробку 11 и далее в дымовую трубу. Наружный корпус газохода кипятильных труб образован щитами 4. Питание котла водой происходит по трубе 8. Пар отводится через сепарирующее устройство 9, способствующее отделению от пара частиц воды. Воронка 7 связана с трубой клапаном верхнего продувания.

На ряде теплоходов установлены комбинированные котлы, обогреваемые как продуктами сгорания так и отработанными газами СДВС.

На большинстве теплоходов имеются отдельные утилизационные котлы. В настоящее время в качестве утилизационных широко применяют водотрубные котлы с принудительной циркуляцией, использование которой облегчает размещение котла в любой части выпускного тракта ДВС и позволяет увеличить тепловую напряженность поверхности нагрева. Паровой котел с принудительной циркуляцией (рис.3) имеет барабан 3, являющийся одновременно сепаратором для отделения пара от воды.

Рис.3

К барабану подсоединен паровой 2 и питательный 1 клапаны. Воду из барабана (сепаратора) забирает циркуляционный насос 5 и прокачивает через змеевик 4, образующий поверхность нагрева котла. Пароводяная смесь поступает в барабан, где происходит отделение воды от пара. Пар уходит из котла через паровой клапан 2.

Кратность циркуляции (отношение количества перекачиваемой воды к количеству перекачиваемого пара) составляет 5-10, скорость циркуляции воды лежит в пределах 3-10 м/с.

Большая скорость движения воды обеспечивает более интенсивную теплопередачу от обогревающих котел газов к воде и уменьшает отложение солей на поверхности нагрева.

В настоящее время достаточно широко используются утилизационные установки с глубокой утилизацией теплоты отработавших газов ДВС. В их состав входят утилизационные котельные агрегаты с развитой поверхностью нагрева, имеющие пароперегреватели и экономайзеры. Пар, производимый утилизационными агрегатами, может быть использован для работы турбогенераторов, обеспечивающие потребности судна в электроэнергии на ходовом режиме.

В агрегате применена принудительная циркуляция. Поверхности нагрева всех элементов агрегата выполнены в виде змеевиков, имеющих в плане прямоугольную форму. Прямоугольная компоновка облегчает размещение значительной поверхности нагрева в ограниченном пространстве.

Агрегат (рис. 4) состоит из секций: экономайзерной 2, испарительной 1 и пароперегревательной 4. Отработавшие газы после ДВС поступают в агрегат снизу и последовательно омывают эти секции, после чего через верхний патрубок 3 выходят в выпускную трубу. Котел имеет сепаратор в виде вертикального цилиндрического барабана 8. Питательная вода подается в сепаратор насосом 6 из цистерны (теплого ящика) 5. Принудительная циркуляция обеспечивается циркуляционным насосом 7. Основная часть пара из сепаратора идет в пароперегревательную секцию 4 и далее в турбогенератор. Насыщенный пар к тепловым потребителям направляется из сепаратора по трубе 9.

В конструкции рассматриваемого утилизационного агрегата (рис.5) поверхности нагрева водяного экономайзера 2, двух секций 3 и 4 испарительных элементов и пароперегревательной секции 5 выполнены из труб диаметром 29 мм при толщине стенок 3 мм. Трубы всех коллекторов 7 имеют диаметр 194 мм при толщине стенок 8 мм. Отработавшие газы после дизеля входят в камеру 6 и, двигаясь вверх, омывают все поверхности

нагрева. Для наружной очистки поверхностей нагрева служат сажеобдувочные устройства 1.

Рис.5

Дата добавления: 2015-11-28