Что относится к арматуре парового котла

Арматура котлов

Арматура и контрольно-измерительные приборы котлов

К арматуре котлов относятся: предохранительные устройства, водоуказательные приборы (ВУП), запорные и регулирующие устройства.

Предохранительные устройства.

Рис. 45. Выкидное приспособление:

При работе котла с избыточным рабочим давлением 0,07 МПа уровень воды во внутренней трубе гидрозатвора должен быть равен 7 м. (точнее – на 1 м выше, чтобы избежать частых срабатываний затвора при колебаниях давления пара). При повышении давления в котле пар вытесняет воду из внутренней трубы гидрозатвора в бак и выходит из котла в атмосферу. После снижения давления в котле вода снова заполняет затвор, возвращаясь из бака через отверстия в трубе.

При давлении более 0,07 МПа применяются рычажно-грузовые и пружинные предохранительные клапаны прямого действия (рис.46).

Рис. 46. Предохранительные клапаны:

1 – корпус; 2 – седло; 3 – тарелка; 4 – патрубок для отвода пара; 5 – рычаг; 6 – груз; 7 – регулировочный болт; 8 – пружина.

В рычажно-грузовом клапане тарелка запорного органа находится в седле, если силы давления пара меньше сил, создаваемых грузом. При превышении допустимого давления тарелка приподнимается и пар выходит из котла в атмосферу через отводящую трубу, присоединенную к патрубку клапана.

В пружинном клапане пружина прижимает тарелку к клапану, пока давление пара в норме. Затягивая пружину винтом, можно регулировать давление открытия клапана. Рычажно-грузовые и пружинные клапаны применяются при давлении до 4 МПа.

На каждом котле устанавливается не менее двух предохранительных клапанов. Кроме того, по одному предохранительному клапану устанавливается на входе и выходе воды из отключаемого экономайзера.

Клапаны регулируются на открытие при превышении давления на 3-10% от рабочего.

Водоуказательные приборы.

Прибор состоит из стекла и труб, соединенных с паровым и водяным объемами котла. В трубах и после стекла установлены краны, которые служат для продувки соединительных труб и самого стекла от возможных загрязнений (рис.47).

Рис. 47. Водоуказательный прибор:

а– схема действия ; б – прибор с плоским рифленым стеклом:

1 – продувочный кран; 2 – водяной кран; 3 – стекло; 4 – паровой кран; 5 – верхняя головка; 6 – оправа; 7 – нижняя головка.

К корпусу, в который вставляется стекло, крепятся металлические указатели высшего и низшего допустимых уровней воды в котле. При давлении до 4 МПа применяются как рифленые, так и плоские стекла (пластины). Рифленая поверхность пластины преломляет свет таким образом, что вода в стекле кажется темной, а пар светлым.

На каждом котле должно быть не менее двух водоуказательных приборов прямого действия.

В водогрейных котлах уровень воды контролируется водопробными кранами, положение которых соответствует предельным значениям уровня воды. Пробный кран устанавливается в верхней части барабана котла, а при его отсутствии – на выходе воды из котла в магистральный трубопровод до запорного устройства.

Запорная и регулирующая арматура котлов.

Арматура котла используется для управления работой котлов, посредством включения и отключения отдельных элементов, изменения расходов, давления и температуры рабочих сред.

При диаметрах прохода до 100-150 мм преимущественно применяются вентили (запорно-регулирующие устройства), а при больших диаметрах – задвижки (запорные органы). Для пропуска жидкости в одном направлении используются обратные клапаны.

Согласно требованиям Правил запорная и регулирующая арматура должна иметь четкую маркировку на корпусе, в которой должны быть указаны:

– наименование или товарный знак организации – изготовителя;

– условное давление и температура среды;

– направление потока среды.

На маховиках арматуры обозначается направление вращения при открывании и закрывании арматуры.

Арматура устанавливается на котлах и присоединительных трубопроводах.

На верхнем барабане котла устанавливаются предохранительные клапаны с выхлопными трубами, водоуказательные приборы и манометры.

На паропроводе, соединяющим котел со сборным паропроводом котельной, вблизи барабана котла устанавливается главный запорный орган, который в котлах паропроизводительностью более 4 т/ч оборудуется дистанционным приводом с выводом управления на рабочее место машиниста котла.

Рис.48. Задвижка клиновая с невыдвижным шпинделем:

7 – уплотнительная прокладка; 8 – ходовая гайка; 9 – корпус; 10 – затвор; 11 – седло.

Рис. 49. Вентиль запорный фланцевый:

1 – маховик; 2 – ходовая гайка; 3 – сальник; 4 – крышка; 5– шпиндель; 6 – тарелка; 7 – седло; 8 – корпус; 9 – стойка

Рис. 50. Клапан обратный поворотный:

1 – ось; 2 – рычаг; 3 – диск; 4 – корпус; 5 – седло

Питательные трубопроводы подсоединяются к верхнему барабану котла через запорный орган (он ближе к барабану) и обратный клапан. У отключаемого по воде экономайзера обратный клапан и запорный орган устанавливаютсядо и после экономайзера.

У водогрейных котлов запорные органы устанавливаются на входе и выходе воды из котла.

У котлов с давлением более 0,8 МПа на каждом трубопроводе, по которому котловая вода выводится из котла, устанавливается не менее двух запорных органов, либо один запорный и один регулирующий органы.

Источник

Арматура и гарнитура котельных установок

К арматуре относятся устройства и приборы, обесцвечивающие безопасное обслуживание, управление работой элементов котельного агрегата и теплоэнергетического оборудования, находящихся под давлением. Арматура – это регулирующие и запорные устройства для подачи, продувки и спуска воды, истечения, регулирования и отключения трубопроводов воды, пара, топлива и предохраняющие от превышения давления. К арматуре также принято относить основные контрольные и измерительные приборы – водоуказательные стекла, манометры, предохранительные клапаны. Количество арматуры, ее обязательные типы регламентированы Правилами Госгортехнадзора.

По назначению арматура делится на запорную (кран, вентиль, задвижка), регулирующую (редукционный клапан), защитную (предохранительный и обратный клапан).

Вентиль– состоит из корпуса, внутри которого имеется перегородка с горизонтальным седлом, из клапана, шпинделя маховика, коронки, сальниковой гайки и втулки (рис. 8.1). Вентиль для воды имеет клапан с мягким уплотнителем (кожа, резина, фибр), а для пара уплотнений нет. Маховик вентиля окрашивается красной краской для пара и голубой – для воды. Теплоноситель всегда должен подаваться под клапан, для чего на корпусе имеется стрелка.

Задвижка– стальная или чугунная, имеет корпус, два вертикальных седла, два диска, клин, шпиндель маховика, коронку, сальник, втулки (рис. 8.2). При вращении маховика с гайкой шпиндель перемещается вниз или вверх по отношению гайки крышки с подвешенными на шпинделе дисками. Когда диски полностью перекроют отверстие в корпусе, хвостовик клина, вставленного между дисками, упирается в дно корпуса задвижки, раздвигает диски и происходит уплотнение их с бронзовыми кольцами корпуса. Теплоноситель может двигаться в любом направлении.

Возможные неисправности: нет маховика, погнут шпиндель, разбит корпус, отсутствует сальниковая набивка, негерметичность прилегания дисков к корпусу.

Запорный кран устанавливают обычно на газопроводе. Кран имеет корпус, внутри которого установлена коническая пробка с отверстием для прохода газа, а в верхней части – риска для указания направления движения газа. В сальниковых кранах пробка прижимается сверху крышкой сальника, а в натяжных – снизу натяжной гайкой.

Возможные неисправности: разбит корпус, отсутствует риска, сорвана резьба или ограничитель уровня поворота, или отсутствует натяжная гайка.

Обратный клапанслужит для пропуска рабочей среды в одном направлении. Состоит из корпуса, внутри которого имеется перегородка с горизонтальным седлом, клапана, штока, крышки. При повышении давления под клапаном он вместе со штоком перемещается вверх и пропускает рабочую среду (основное рабочее положение). При падении давления в трубопроводе или сосуде до обратного клапана рабочая среда (вода) давит на клапан, и он садится на седло, перекрывая тем самым проход рабочей среды. Работу обратного клапана можно определить по стуку клапана и штока о крышку.

Предохранительный клапан – устройство для автоматического предотвращения повышения давления сверх допустимого путем выпуска рабочей среды в атмосферу (или в дренаж). Клапаны бывают рычажно-грузовые или пружинные и должны защищать котлы, пароперегреватели, экономайзеры от превышения в них давления более чем на 10 %. Методика их регулирования и начальное давление их открытия должны быть указаны предприятием-изготовителем в инструкции. Предохранительные клапаны устанавливаются на паровых котлах на верхнем барабане, в пароперегревателях – на стороне выхода пара, в экономайзерах – по одному на входе и выходе, на водогрейном котле – на выходных коллекторах. Предохранительных клапанов должно быть установлено не менее двух, один из которых контрольный (закрыт металлическим кожухом с замком или пломбой). Диаметр прохода предохранительных клапанов должен быть не менее 20 мм. Оператор с рабочего места воздействует на рычаг предохранительного клапана (через систему блоков) и проверяет его методом принудительного кратковременного открытия «подрывом»: для котлов с давлением до 1,4 МПа не реже одного раза в смену, а с давлением от 1,4 до 4 МПа – одного раза в сутки.

Рычажно-грузовой предохранительный клапан состоит из корпуса с фланцами, внутри которого имеется перегородка с горизонтальным седлом и запрессованной втулкой, клапана с тарелкой, шпинделя с шарниром, трех направляющих вилок, рычага с шарниром и груза.
В пружинном клапане вместо рычага и груза на штоке установлена пружина. Сила от веса груза (или пружины) через рычаг и шпиндель (шток) давит тарелкой сверху, и клапан садится на седло, а снизу под клапан давит пар (или вода). Если сила от давления рабочего тела (пара или воды) начинает превышать силу груза (пружины), то клапан поднимается и выпускает пар в атмосферу (воду в дренаж). После снижения давления до рабочего клапан автоматически закрывается. Пар, выходящий из клапана, выводится трубой на крышу котельной (в атмосферу) во избежание ожогов персонала.

Возможные неисправности: а) клапан открывается раньше или после предельного давления, когда сдвинут груз; рычаг застревает в вилке или заржавел шарнир; б) клапан пропускает, когда между тарелкой и седлом либо попала грязь, накипь, либо тарелка плохо притерта к седлу или изношена, или перекошена; в) клапан не открывается, когда тарелка прикипела к седлу или заклинен рычаг, или груз чрезмерно велик, а также возможно засорение (замерзание) пароотводящей или дренажной трубы.

Редукционный клапан– применяется для понижения давления пара поддержания сниженного давления в определенных пределах. Он состоит из корпуса с тарелкой, свободно скользящей по штанге, на нижнем конце которой укреплен поршень с резиновым уплотнительным кольцом. Над цилиндром поршня находится поперечина, служащая опорой пружины. Пар выходит в отверстие под тарелку и одновременно проникает в цилиндр, где производит давление вверх – на тарелку и вниз – на поршень. При одинаковых диаметрах тарелки и поршня (площади их одинаковы) и свободном состоянии пружины клапан уравновешен. При вращении по часовой стрелке маховика штанга с тарелкой поднимается, и в образовавшийся зазор между седлом и тарелкой начнет поступать пар, давление которого повысится до предела, соответствующего натягу пружины, а установка клапана на требуемое понижение давления достигается вращением маховика. До и после редукционного клапана должны быть установлены запорные устройства, а за клапаном – предохранительный клапан и манометр.

Гарнитуройназывают устройства, позволяющие безопасно обслуживать топочную камеру, газоходы котельного агрегата и газовоздушный тракт, с помощью которых осматривают, очищают от внешних загрязнений элементы котла, осуществляют визуальное наблюдение за процессом горения. К ней относят: топочные дверцы и лазы в обмуровке; гляделки для визуального наблюдения за горением и состоянием поверхностей нагрева, футеровки и торкрета; шиберы и заслонки для регулирования тяги и дутья; лючки для обдувки, а также взрывной предохранительный клапан.

Взрывной предохранительный клапан выполнен в виде металлической рамки (500×500 мм), закрытой листом асбеста. Асбест выдерживает высокие температуры, но не выдерживает избыточного давления. При взрыве топочной смеси (хлопок) создается избыточное давление внутри топочной камеры и в газоходах, в результате чего асбест разрывается и выпускает часть топочных газов в атмосферу через специальный канал, а обмуровка оборудования при этом остается не нарушенной. Если асбест нарушен, то пропадает тяга и в этом случае необходимо установить новый лист асбеста и повторить розжиг. Взрывной предохранительный клапан устанавливают на котлах, работающих без наддува, и в процессе работы он проверяется визуально.

Источник

Арматура паровых котлов

Арматурой называются устройства и приборы, служащие для ^правления работой парового котла и для обеспечения безопасности эксплуатации его элементов, находящихся под давлением.

Часть арматуры, обеспечивающая безопасность эксплуатации котла, является обязательной по правилам Котлонадзора. Экс­плуатация котла, не снабженного этой арматурой, не допускается.

К такой обязательной арматуре относятся: водоуказательные приборы, манометры, предохранительные клапаны, обратные пи­тательные клапаны, питательные запорные вентили, спускная арматура, паровые запорные вентили. Остальная арматура котла предназначается для улучшения его обслуживания.

Водоуказательные приборы устанавливаются для контроля и наблю­дения за уровнем воды в барабане котла. В качестве водоуказательных приборов у отопительно-производственных котлов применяют водоуказательные стекла и пробные краны.

Водоуказательное или водомерное стекло (рис. 56) присоединяется к во­дяному и паровому пространствам котла и по закону сообщающихся сосудов пока­зывает уровень воды в барабане котла. Нормальный уровень воды в барабане котла во время его эксплуатации не дол­жен опускаться ниже так называемого «наинизшего» уровня. Этот уровень нахо­дится на 100 мм выше «огневой линии», ограничивающей поверхность нагрева кот-

4 ла, омываемую горячими газами. Нижний

Рис» 56. Цилиндрическое допускаемый уровень указывается метал-

Водомерное стекло: лической стрелкой, прикрепленной к рам-

Дувочный кран; 5—сальники. уровень ВОДЫ В барабане Не ДОЛЖен ПОД-

Ниматься выше некоторого верхнего допу­скаемого предела, при котором возможно попадание воды вместе с паром в паропровод котла.

Водомерное стекло снабжается тремя кранами: даровым, во­дяным и продувочным. Для того чтобы продуть паровую соеди­нительную трубку водомерного стекла, нужно* закрыть водяной и открыть продувочный краны. Для продувки водяной соединитель­ной трубки закрывают паровой и открывают продувочный краны. Чтобы защитить персонал от действия пара и осколков в случае разрыва водомерного стекла, оно снабжается предохранительным приспособлением, состоящим из толстого полуцилиндрического стекла с залитой в нем металлической сеткой.

Иногда в качестве водомерного стекла используется плоское стекло специального профиля (рис. 57). Это стекло не нуждается в каких-либо предохранительных приспособлениях, так как при

Повреждении оно не разбивается на куски, а последние не раз­брасываются из рамки.

Рис. 57. Плоское водомерное стекло.

Согласно правилам Котлонадзора, для наблюдения за уров­нем воды на барабане котла должно быть установлено не менее двух водомерных стекол. У небольших котлов вто­рое водомерное стекло можно заменять двумя водопробными кранами. Один из них присоеди­няется к барабану котла на высоте наинизшего допускаемого уровня воды, другой — на высоте наивысшего допускаемого уровня. Если из откры­того водопробного крана действующего парового котла выходит широкой струей жидкость молоч­ного цвета, то это указывает, что на уровне крана в барабане находится вода. Если из открытого крана будет выходить прозрачная узкая струя, то это показывает, что на уровне крана в бара­бане котла находится пар. Кочегар обязан проду­вать водопробные краны два-три раза в смену.

Водопробные краны устраиваются так, чтобы их можно было прочистить прямой стальной про­волокой.

В котлах с высоко расположенными верхними барабанами применяются сниженные указатели уровня специальной конструкции, передающие показания положения уровня к рабочему месту кочегара.

Манометры служат для измерения избы­точного давления пара или воды в котле и при­меняются двух типов: трубчатые и пластинчатые.

На шкале манометра наносятся деления, соответствующие величине давления пара.

Странством котла. Под действием разности давлений пластинка прогибается и посредством связанных с нею рычажков поворачи­вает стрелку манометра.

Наивысшее рабочее давление пара отмечается на шкале ма­нометра красной чертой.

Манометр присоединяется к сифонной трубке обязательно при помощи трехходового крана с фланцем диаметром 38 мм (рис. 59). Этот фланец предназначен для укрепления контроль­ного манометра. Пробкг крана имеет два канала, положение которых указывается рискам«, нанесенными на переднем торце пробки. Трехходовой крап может быть в следующих положениях (рис. 59, в) 1 — рабочее положение манометра; 2— положение при продувке манометра; 3— положение при продувке сифонной трубки; 4 — положение при проверке контрольным манометром прав лышети показания рабочего манометра.

Манометр котла должен иметь шкалу: предельное давление шкале манометра должно быть на 2 атм больше гидравличе­ского давления, которому подвергается котел при испытании.

Фланец для контрольного монометра

Риски Пробка кран о

Рис. 59. Трехходовой кран манометра:

Собранно?, виде; б — кран в разобранном виде; в — четыре положении крана.

Предохраните л ь и ы е л а п а и ы служат для авто­матического выпуска пара из котла в атмосферу при повышении давления пара сверх допустимой, разрешенной величины.

Предохранительные клапаны применяются двух типов: ры­чажные и пружинные. Стационарные котлы снабжаются рычаж­ными предохранительными клапанами, число которых не должно быть меньше двух. Один из установленных предохранительных клапапов должен быть контрольным* для чего он снабжается ко­жухом с откидной крышкой, запирающейся на замок (рис. 60).

Проверить действие этого ‘лапана можно только при помощи цепочки. Диаметр клапанов рассчитывается согласно требова­ниям правил Котлонадзора.

Рычажные предохранительные клапаны могут быть с малым чъемом. равным Ччи диаметра клапана, пли большим подъ­емом, равным ‘/.I диаметра клапана (рис. 61).

Положение груза на рычаге клапана должно быть отрегули­ровано таким образом, чтобы клапан открывался при давлении пара, величина которого приведена в табл. 21.

Для безопасного выпуска пара в атмосферу к боковому фланцу клапана присоединяют трубу, которую выводят выше крыши котельной.

Рис. 60. Контрольный предохранительный клапан:

Надо помнить, что предохранительный клапан, кроме основ­ной, предохранительной, функции, выполняет задачу сигнализации и контроля. Предохранительные функции клапана заключаются в том, что он выпускает в атмосферу некоторое количество пара

Рис. 61. Рычажный предохранительный клапан с большим подъемом.

И тем самым предохра­няет котел от опасного по­вышения в нем давления. Кроме того, выпуском па­ра в атмосферу предохра­нительный клапан сигна­лизирует персоналу ко­тельной об опасности ро­ста давления в котле, а также контролирует пока­зания манометра.

Проверка исправности предохранительных кла­панов должна произво­диться не реже одного раза в смену. Для проверки исправности действия предохрани­тельного клапана следует его рычаг слегка приподнять легким нажатием пальцами руки. Для проверки контрольного клапана служит металлическая цепочка, присоединенная к концу рычага клапана и пропущенная через кожух.

Непосредственно к барабану котла или к прикрепленному к нему штуцеру питательной линии устанавливается питательный запорный вентиль, к которому присоединяется пита­тельный обратный клапан (рйс. 62). Вода в пита­тельный клапан должна поступать под его тарелку а. Если подача

Давление при начале открытия предохранительного клапана

Рабочее давление котла Рк в ати

Давление при’начале открытия предохранительных клапанов в ати

Рис. 62. Питательный обратный клапан.

Спускная арматура служит для продувки котла и спуска из него воды; она устанавливается на продувочных ли­ниях непосредственно у котла и у нижних коллекторов экранов.

ПрименЕние пробКовых кранов на спускных и Пролувочных; линИях вноВь запрещается. При откры­

От каждого котла прокладывается самостоятельная спускная линия до общей продувочной магистрали котельной. На спуск­ных линиях никаких запорных органов, кроме указанной выше спускной арматуры, не ставят.

Парозапорные органы (задвижки, клапаны, вен­тили) предназначены для отключения котла от паровой маги­страли. Они присоединяются непосредственно к котлу или к его

Патрубку. Открывать и закрывать запорные клапаны и задвижки следует медленно и постепенно.

К категории арматуры котла относятся также автомати­ческие регуляторы питания, воздействующие на за­движки питательной линии котлов и автоматически поддержи­вающие уровень воды в барабане котла в соответствии с его нагрузкой. В Советском Союзе применяются достаточно надеж­ные автоматические регуляторы питания (например, регуляторы системы лауреата Сталинской премии инженера Трубкина), ос­вобождающие персонал от обязанности регулирования подачи воды в котел и обеспечивающие экономичную и безопасную экс­плуатацию установок.

Требования, предъявляемые к арматуре паровых котлов с давлением пара, не превышающим 0,7 ати, несколько понижены. Эти котлы должны иметь: водомерные стекла (для чу­гунных котлов допускается постановка только одного стекла), манометр, питательные клапаны, спускную ар­матуру и парозапорные вентили. Присоединяется эта арматура к котлу так же, как и к котлам более высокого давления.

Предохранительным устройством у паровых котлов с давлением пара не свыше 0,7 ати служит выкидное при­способление (гидравлический затвор), показанное в правой части рис. 47 (см. стр. 144). Это приспособление выполняется так, чтобы давление пара в котле не могло превысить рабочее давле­ние более, чем на 0,1 атм. Труба присоединена к участку паро­провода, расположенному между котлом и парозапорным венти­лем. Между котлом и предохранительным устройством, а также на самом этом устройстве, не допускается установка каких-либо запорных приспособлений.

Труба 02 соединяет верхний бак с нижним коллектором и имеет высоту, равную:

Где р — давление пара в котле, выраженное в ати.

При отсутствии давления пара в котле выкидное устройство заполняется водой до уровня Ь =« 0,56 Я. Вода в трубах £>1 и £>г создает водяной затвор. При наличии давления пара в котле уро­вень воды в трубах и Г)з будет выше, чем в трубе Оь При по­вышении давления пара сверх допустимого вода в трубе £>I будет вытеснена паром, водяной затвор нарушится, пар попадет в трубу Г>з и выйдет наружу через верхний бак и трубу вслед­ствие этого давление в котле снизится. Для’ предохранения лю­дей от ожогов паром и водой, выбрасываемыми из трубы И*, последняя ограждается или отводится в безопасное место, на­пример, в дымовую трубу. Вода, выброшенная из трубы Дч, воз­вращается из верхнего бака в затвор по трубе £>2.

После снижения давления пара действие водяного (гидравли­ческого) затвора восстанавливается. Диаметр трубы Ъ4 обычно принимается равным 1 диаметры остальных труб (£>ь £)3)

Установлены правилами Котлонадзора Министерства коммуналь­ного хозяйства РСФСР, утвержденными 18 января 1950 г., и приведены в табл. 22.

Минимальные диаметры труб предохранительных выкидных приспособлений паровых котлов

Источник