Котельные установки

Горизонтально-водотрубные котлы

Горизонтально-водотрубные котлы возникли из котлов с кипятильника­ми (рис. 15.3) путем увеличения их числа и уменьшения диаметра. Поверхность нагрева состоит из большого числа кипятильных труб (рис. 15.4), по которым циркулирует вода или пароводяная смесь. Снаружи - газ. Поверх­ность нагрева определяется как суммарная поверхность с наружной стороны всех труб (кипятильных) в отличие от котлов с дымогарными трубками, где она определяется по внутреннему диаметру.

В горизонтально-водотрубных котлах трубы наклонены к горизонту под углом 10-15°. При строго горизонтальном положении не возникает естественная циркуляция.

Горизонтально-водотрубные котлы разделяют на следующие виды: камерные котлы (рис. 15.4, а); секционные котлы (рис. 15.4, б); с поперечным барабаном (рис. 15.4, б').

В камерных котлах количество лючков в камере равно количеству кипя­тильных труб. Лючки необходимы для развальцовки труб и их очистки от на­кипи. Уклон к горизонту 12°. Пароперегреватель - змеевиковый, горизонтального типа. Топка нижняя. Обмуровка на 4 хода. Продувка - из гря­зевика. Давление невелико - до 1,5 МПа из-за плоских стенок камер.

TOC o "1-3" h z О О О о о

О О О О о

О о о о о

О О о о о

О о о о о

О о о о о

Рис. 15.4. Схемы горизонтально-водотрубных котлов: а - камерный; б - секционный; в - с поперечным барабаном

Недостатки: низкое давление;

Жесткость конструкции (прямые трубы объединены в одну группу и за­жаты между камерами);

Трубы могут иметь разную тепловую нагрузку, расширяются по разному, что может привести к развальцовке;

Неравномерность расширения барабана и кипятильных труб; большое количество лючков - ненадежность в работе (течи). Эти котлы большого распространения не получили и были вытеснены котлами Шухова.

Котел системы Шухова был впервые построен в 1891 г. Он получил большое распространение ввиду простоты и дешевизны изготовления. В нем камеры котла (рис. 15.5) заменены круглыми коллекторами, 0 640 мм. В одну из стенок коллектора вводится 28 трубок. Так образуется котельный пучок. А если они расположены одни над другими - образуется секция. Задние коллек­торы соединены между собой штуцером. Верхний задний коллектор соединен с барабаном циркуляционной трубой, не обогреваемой газами. Верхний кол­лектор имеет трубу в трубе для отвода пароводяной смеси. Для удаления шла­ма - грязевик и продувка. В больших котлах верхние секции соединяли паро­сборником, а нижние - грязевиком. Давление удалось поднять до 1,5-1,6 МПа.

Рис. 15.7. Секционная камера горизонтально-водотрубного котла

Секционные горизонтально-водотрубные котлы появились в результате стремления к повышению давления пара и максимальному увеличению по­верхности нагрева без увеличения габаритов. Отечественное производство секционных котлов было начато на металлическом заводе в Петербурге (JIM3) в 1897 г., потом в Таганроге.

Они могут быть:

С продольным барабаном;

С поперечным барабаном (рис. 15.6, 15.7).

Волнистая конфигурация секций обусловлена шахматным расположени­ем труб. Сечение секции 140x140. Система менее жесткая. Небольшое сечение секций дает возможность осуществить давления вплоть до высоких. Количест­во труб по вертикали - до 11 шт. Секции заменили камеру.