Что означает термин вспомогательный утилизационный котел или турбогенератор

Терминология, применяемая в машинном отделении

Специфика и объём данного методического пособия не позволяет полностью отобразить многообразие специальной терминологии, применяемой при эксплуатации СЭУ. Ниже, в данном разделе, а также в тексте всего пособия, дана расшифровка наиболее часто применяемых терминов в форме «вопрос-ответ».

.2 Как структурно и функционально подразделяют технические средства автоматизации и контроля СЭУ?

О: Технические средства автоматизации и контроля СЭУ подразделяют на:

.3 Какие функции выполняет главный двигатель

О: Главные двигатели вырабатывают энергию, необходимую для движения судна.

.4 Перечислите системы, обслуживающие главный двигатель.

О: Главный двигатель обслуживают следующие системы:

.5 Каково назначение вспомогательного двигателя?

О: Вспомогательные двигатели используются для привода генераторов судовой электростанции.

О: Насосами называются механизмы, использующие механическую энергию для перемещения жидкости. Насос и двигатель, приводящий его в действие, образуют насосный агрегат. Если в качестве двигателя насоса используются электродвигатель, то агрегат называется электронасосным.

Насос, двигатель, всасывающий и нагнетательный трубопроводы образуют насосную установку.

Насос и двигатель, приводящий его в действие, образуют насосный агрегат. Если в качестве двигателя насоса используются электродвигатель, то агрегат называется электронасосным.

Насос, двигатель, всасывающий и нагнетательный трубопроводы образуют насосную установку.

.7 Каково назначение судовых паровых котлов: главных, вспомогательных, утилизационных?

О: Главный котёл на паротурбинных судах служит для обеспечения паром главного турбозубчатого агрегата.

Вспомогательный и утилизационный котлы служат для обеспечения нужд различных судовых потребителей: подогревателей воды, топлива и масла;

обогрева жилых помещений и т.п.

.8 Для чего используется валоповоротное устройство дизеля?

О: Для проворачивания коленчатого вала неработающего двигателя.

.9 С какой целью и каким способом “продувают” Судовые паровые котлы?

.10 Какие основные понятия и параметры используются при эксплуатации дизелей?

О: Используются следующие понятия и параметры: номинальная и эксплуатационная мощности, направление вращения вала дизеля, смесеобразование, тип двигателя, температура выпускных газов, температура охлаждающих сред, температурные перепады на входе и выходе, давление и температура продувочного воздуха. Все, выше перечисленные, параметры фиксируются штатными приборами, установленными на двигателях и обслуживающих их агрегатах. Они могут дублироваться выносными приборами.

.11 Дайте определение номинальной и эксплуатационной мощностям.

.12 Как определяется направление вращения вала дизеля?

О: Различают дизели правого вращения, если коленчатый вал вращается по часовой стрелке, и левого вращения, если вал вращается против часовой стрелки. Направление вращения при этом определяется со стороны потребителя мощности.

.13 Как расшифровать марку дизеля 7ДКРН 74/160-2?

О: В соответствии с государственными стандартами эта марка обозначает следующее: дизель семицилиндровый, двухтактный, крейцкопфный, реверсивный, с наддувом, диаметр цилиндра 74 см., ход поршня 160 см., модификация вторая. За рубежом каждая фирма использует индивидуальную маркировку с индексом фирмы-изготовителя.

.14 Что такое процесс смесеобразования?

О: Это элемент процесса дизеля, который включает процесс подачи топлива и воздуха с последующим смешением их внутри цилиндра двигателя. Топливо, впрыскиваемое в цилиндр, должно быть хорошо распылено на мельчайшие частицы, по возможности одинакового размера и смешано с воздухом так, чтобы каждая частица была обеспечена воздухом для сгорания.

.15 Из каких деталей состоит остов двигателя?

О: Остов двигателя состоит из фундаментной рамы, станины, блоков.

.16 Каково назначение анкерной связи?

О: Анкерная связь предназначена для стягивания фундаментной рамы, станины и блока цилиндров.

.17 Каково назначение крышки рабочего цилиндра?

О: Крышка цилиндра предназначена для закрытия цилиндра и размещения на ней форсунки, пускового, индикаторного, предохранительного, всасывающего и выхлопного клапанов.

.18 Каково назначение кривошипно-иштунного механизма в дизеле?

О: Кривошипно-шатунный механизм предназначен для превращения поступательного перемещения поршня, штока, шатуна во вращательное движение коленчатого вала.

.19 Что входит в состав кривошипно-татунных механизмов?

О: Шток поршня, крейцкопф, подшипник крейцкопфа, шатун.

.20 С какой целью применяется крейцкопф?

О: Крейцкопф применяется для снижения напряжения на цилиндро-поршневую группу мощных дизелей.

.21 Каково назначение поршневых колец?

.22 Какой элемент двигателя обеспечивает равномерность частоты вращения коленчатого вала?

.23 Каким образом обеспечивается равномерное распределение крутящего момента на коленчатом валу дизеля?

О: Для равномерного распределения крутящего момента в многоцилиндровом дизеле необходимо, чтобы рабочие ходы поршня в отдельных цилиндрах следовали в строго определённой последовательности друг за другом.

.24 Каким образом в дизеле уравновешиваются силы инерции вращающихся масс?

О: Применяются противовесы на щётках мотыля и демпферы.

.25 Для каких целей предназначен судовой водопровод?

О: Судовой валопровод предназначен для передачи крутящего момента от двигателя к движителю.

.26 Перечислите элементы системы топливоподготовки.

О: Отстойная цистерна, сепаратор, топливоподкачивающий насос” топли-воподогреватель, фильтры.

.27 Каково назначение топливного насоса высокого давления?

О: Создать высокое давление, отмерить нужное количество топлива и подать его в заданный момент в цилиндр дизеля.

.28 Определите назначение форсунки.

О: Форсунка предназначена для подачи топлива в цилиндр двигателя под необходимым давлением и хорошем распыле.

.29 Для каких целей устанавливают терморегуляторы?

О: Для поддержания заданных температур в судовых системах в соответствии с требованиями инструкций заводов-изготовителей.

.30 Из каких элементов состоит пусковая система двигателя?

О: Из воздушного баллона, разобщительного клапана, маневрового клапана, воздухораспределителя, пускового клапана на цилиндре двигателя.

.31 Каково назначение главного пускового клапана реверсивного двигателя?

О: Управление реверсом и подача воздуха к пусковым клапанам цилиндров.

.32 Каково назначение пусковых клапанов?

О: Подача пускового воздуха в цилиндры.

.33 Назовите контрольно-измерительные приборы, которые применяются для контроля за работай дизеля.

О: Манометры, мановакуумметры, термометры, психрометры, тахометры (счётчики оборотов).

Источник

Что означает термин вспомогательный утилизационный котел или турбогенератор

Главное меню

Судовые двигатели

Для обеспечения нормальной работы утилизационного котла требуется строгое соответствие между расходом газа, паропроизводительностыо, размером теплопринимающей поверхности нагрева и количеством подаваемой воды. Суммарным регулирующим показателем должно быть соотношение расхода на котел подводимого от главного двигателя газа и циркуляционной воды. Поддержание необходимого соотношения осуще­ствляется при помощи узла синхронизации, имеющего газоперепускную заслонку и регулирующий подачу воды клапан, кинематический привод для обеспечения синхронного перемещения их, а также дифференциальные регуляторы с их регу­лирующими органами, которые обеспечивают требуемые перепады давлений. Однако это пока сложно и дорого.

В настоящее время для управления паропроизводительностью утилизационного котла приме­няются следующие способы.

Байпасирование выпускных газов производится при помощи газоперепуск­ной заслонки (рис. 8.32).

Преимущества способа — простота, возможность осу­ществления широкого диапазона регулирования (от 0 до 100 %) при плавном протекании переходных процессов, возможность отключения котла по газовой стороне в случае повреждения. Недостатки его — необходимость установки громоздкого обводного газохода и глушителя, потребность большого усилия для поворота заслонки, частое ее заедание, заклинивание и деформация.

Изменение эффективной поверхности нагрева достигается изменением коли­чества включенных в работу пучков труб или змеевиков утилизационного котла, что производится открытием или закрытием соответствующих клапанов.

Способ изменения уровня воды в утилизационный котел обладает высокой надежностью, почти не требует капиталовложений и эксплуатационных расходов, недостаток его — возможность использования только при небольших изменениях нагрузки.

Способ изменения рабочего давления пара основан на том, что при колеба­ниях давления изменяется количество теплоты, подводимой к рабочему телу.

Он обладает надежностью и простотой, не требует эксплуатационных расходов и затрат энергии, может быть успешно применен в различных вариантах утилизационных котлов, но ввиду небольшого диапазона регулирования (8—15 %) и переменного давле­ния пара используется обычно в комбинации с другими способами.

Способ изменения температуры циркуляционной воды, подаваемой в утилизационный котел, предусматривает один или несколько теплообменных аппаратов в установке, включенных в схему последовательно или параллельно, в которых циркуляцион­ная вода может быть охлаждена. Снижение температуры циркуляционной воды на входе в экономайзер ограничено температурой точки росы уходящих газов. Недостатки способа — небольшой диапазон регулирования, большие капитало­вложения и эксплуатационные расходы, относительная сложность схемы.

Способ изменения количества циркуляционной воды, подаваемой в утилизационный котел, относительно прост и требует небольших капиталовложений. Количество воды обычно регулируется с помощью трехходового крана. Этот способ целесообра­зен только в прямоточном режиме; отличается низкой надежностью, определяе­мой значительным накипеобразованием, некачественным регулированием и не­постоянной температурой вырабатываемого пара. Его применение следует счи­тать нерациональным, не обеспечивающим должного качества и надежности регулирования.

Способ сброса излишков пара в конденсатор обеспечивает качественное регу­лирование в любом диапазоне нагрузок, но требует больших капиталовложений и эксплуатационных расходов. Пригоден в качестве самостоятельного способа в системы глубокой утилизации теплоты с различными типами утилизационных котлов.

Система автоматического управления работой системы глубокой утилизации теплоты, утилизационный котел танкеров типа «Ве­ликий Октябрь» обеспечивает как совместное, так и раздельное управление рабо­той вспомогательных котел и утилизационный котел с помощью одноимпульсных регуляторов непрямого действия с гид­равлическими усилительными реле и поршневыми сервомоторами двойного дей­ствия. Рабочая среда — пресная вода давлением 0,9 МПа. Давление пара в сепа­раторе утилизационного котла при его индивидуальной работе поддерживается предельным регуля­тором, сбрасывающим при повышении давления избытки пара в конденсатор утилизационный турбогенератор через регулирующий орган.

При понижении давления пара система автоматического управления топливосжиганием устанавливает необ­ходимую паропроизводительность вспомогательных котлов. Подача воздуха в котел регулируется общей дроссельной заслонкой поворотного типа с сервомотором. Параллельная работа утилизационный котел и вспомогательных котлов предусмотрена только на режиме их работы при давлении пара 1,1 МПа.

Уровни воды в пароводяных коллекторах вспомогательных котлов и сепараторе утилизационного котла поддержи­ваются одноимпульсными регуляторами питания. Поплавковый непрямого дей­ствия магнитный регулятор уровня воды типа «Мобрей» (рис. 8.33) широко ис­пользуют в котельных установках дизельных судов.

Обычно утилизационный котел имеет два та­ких регулятора, один из них предназначен для двухпозиционного регулирования уровня воды в котле включением или выключением питательного насоса, другой— для защиты котла по минимальному уровню воды, в случае понижения уровня воды в котле ниже допустимого этот регулятор обеспечивает включение сигнали­зации.

Поплавковый узел регулятора устанавливают в поплавковой камере, которую необходимо продувать каждую вахту и проверять отсутствие загрязнений вокруг корпуса магнита, мешающих его движению. Часто применяется одноимпульсный регулятор уровня непрямого действия с жесткой обратной связью.

В зависимости от положения мембраны и струйной трубки рабочая вода по­дается в ту или иную полость поршневого сервомотора и перемещает поршень со штоком, соединенным рычагом с питательным клапаном. Иногда используется термогидравлический одноимпульсный регулятор уровня. Действие простей­шего сигнализатора уровня и защиты часто основано на замыкании электросигнальных цепей в результате изменения высоты столба жидкости, действующей на мембрану. Сигнализация о давлении пара включает в себя реле давления, которое подает электрический сигнал к лампе и звуковому устройству. Система автоматической защиты прекращает подачу выпускных газов в утелизационном котле (при наличии газоперепускной заслонки), либо выключает поверхности нагрева котла, либо сбрасывает излишки пара в конденсатор и др.

Источник

Системы глубокой утилизации теплоты выпускных газов дизелей

С увеличением мощности дизельных установок возрастают и потери тепла с выпускными газами, что естественно привело к возможности установки утилизационных котлов большой паропроизводительности.

Использование генерируемого утилизационными котлами пара для привода турбогенераторов, обеспечивающих на ходу судовые потребности в электроэнергии, стало обычным явлением на крупнотоннажных судах.

В схемах глубокой утилизации отходящего тепла с выпускными газами широкое применение нашли водотрубные утилизационные котлы с принудительной циркуляцией. Эти котлы имеют высокий коэффициент теплопередачи за счет увеличения скорости газов, хорошего поперечного омывания трубок, увеличенного отношения суммарной поверхности нагрева к единице объема в результате уменьшения диаметра трубок и шага.

Ряд утилизационных схем с принудительной циркуляцией водотрубных котлов предусматривают использование в качестве сепаратора пара или паросборника вспомогательные котлы (рис. 9.76).

Зарубежными фирмами, такими как «Бритиш Петролеум Танкер», «Де Лаваль», машиностроительной компанией «Петер Бразерхуд» в схемах глубокой утилизации для дизельных танкеров используют водотрубные утилизационные котлы с принудительной циркуляцией с прямоугольной компоновкой трубной системы, с использованием водяных экономайзеров и пароперегревателей.

Широкое применение в схемах глубокой утилизации нашли водотрубные котлы с принудительной циркуляцией и прямоугольной компоновкой типа «Грин Дизекон» и «Фостер Уилер». Котлы снабжены водяным экономайзером и пароперегревателем, что обеспечивает работу турбогенератора.

На рис. 9.77 представлена принципиальная схема утилизации выпускных га-зов дизеля с использованием утилизационного котла «Грин Дизекон». Общий вид котла «Грин Дизекон» дан на рис. 9.78.

Схема генерирует 5000 кг насыщенного пара и 2700 кг перегретого пара при рабочем давлении 1,15 МПа. В качестве паросборника используются огнетрубные котлы.

Схема глубокой утилизации, разработанная «Бритиш Петролеум Танкер» для танкера, предусматривает использование оборотных котлов (рис. 9.79). Другая типовая схема этой же компании предусматривает использование водотрубного котла «Фостер Уилер», общий вид которого дан на рис. 9.80.

Циркуляционная вода из вспомогательных огнетрубных котлов прокачивается насосом через два подогревателя питательной воды (смонтированных в одном корпусе) и генератор пара низкого давления (НД), расположенного между ними. Затем вода поступает в экономайзер утилизационного котла. Сепаратором пара служат вспомогательные котлы. К турбогенератору пар поступает через пароперегреватель. Для отопления, нужд камбуза и различных подогревателей используется пар системы низкого давления.

Рис. 9.78. Утилизационный котел с экономайзером и пароперегревателем типа «Грин Дизекон».

При падении давления пара перед турбогенератором до 0,73 МПа автоматически включается (запускается) дизель-генератор.

Рис. 9.80. Утилизационный котел «Фостер Уилер».

Отличительной особенностью схем шведских проектов является использование огнетрубных котлов.

Установка с двухконтурными котлами на жидком топливе и с утилизационным котлом показана на рис. 9.82.

Сепаратор пара утилизационного котла часто выполняют автономным либо в качестве сепаратора используют парогенератор низкого давления. Примеры таких установок приведены ниже.

На рис. 9.84 показана схема системы утилизации тепла, установленная на танкере средних размеров. Водотрубный котел используется в качестве сепаратора пара утилизационного котла; параметры пара перед турбогенератором 0,9 МПа с температурой пара 305°С. Для общесудовых и хозяйственно-бытовых потребителей используется пар давлением 0,17 МПа, получаемый в парогенераторе низкого давления.

На рис. 9.85 приведена схема системы утилизации теплоты на крупнотоннажном танкере. Паропроизводительность каждого котла 14000 кг/ч, с рабочим давлением пара 3,1 МПа.

В целях повышения эффективности утилизационных схем дизельных энергетических установок внедрен ряд мероприятий по их совершенствованию.

Для получения максимальной паропроизводительности применяются различные способы подогрева питательной воды, смешанные контуры, использующие тепло системы охлаждения главного двигателя для подогрева воды до входа в газоводяной теплообменник.

Разрабатываются более сложные системы утилизации теплоты, которые, несомненно, станут неотъемлемой частью энергетических установок транспортных сухогрузных и наливных судов ближайшего будущего.

В системе утилизации теплоты, которая представлена на рис. 9.86 используется автономный сепаратор пара, а утилизационный котел состоит из трех частей:

Кроме того, предусматривается подогрев питательной воды охлаждающей водой главного двигателя и наддувочным воздухом. В системе предусмотрен отдельный котел на жидком топливе для производства пара во время стоянки судна.

Источник

Судовые утилизационные котлы, назначение, устройство

В утилизационных котлах используется тепло отходящих газов от двигателей внутреннего сгорания и газовых турбин.

Использование отходящих газов в котлах повышает экономичность всей установки. Кроме этого, применение утилизационных котлов позволяет избежать установки специальных глушителей, искроулавливателей или искрогасителей на главных двигателях.

Целесообразно использовать тепло отходящих газов от двигателей мощностью от 800 л. с. и выше. Температура отходящих газов, используемых в утилизационных котлах четырехтактных двигателей составляет 370—425° С, от двухтактных двигателей с наддувом 250—380° С, от газовых турбин 240—260° С. В зависимости от температуры отходящих газов давление пара, получаемого в утилизационных котлах, составляет 3—5 ати и не превышает 8 ати. Понятие принципа использования отходящих газов показано на схеме комплексной утилизационной теплоэнергоустановки, рис. 95.

В схеме показан котел «Ла-Монт», выполненный как утилизационный. Котлы этого типа установлены на судах типа теплоходов «Андижан», «Волголес», «Омск» и др. Вместо сложного циркуляционного насоса применен водоструйный эжектор А. Работает эжектор за счет напора питательного насоса и создает в системе котла четырех-пятикратную циркуляцию воды. Полученный пар в пароперегревателе на 15—20° С выше температуры насыщения и используется в турбогенераторе.

Для отопления и хозяйственно-бытовых нужд судна используется горячая вода, подогретая в водоподогревателе. Кроме турбогенератора, пар можно использовать в палубных механизмах, на подогрев топлива и другие нужды. Применение такой схемы дает возможность сэкономить 8—10% топлива, расходуемого на ДВС. Наиболее часто находят применение вспомогательные утилизационные котлы с наперсткообразными трубами и котлы с вертикальными трубами.

Котел с наперсткообразными трубами или котел типа «Кларксон» показан на рис. 96. Котел состоит из наружного вертикального барабана и внутреннего цилиндра (или жаровая труба), являющегося трубной решеткой, в которую ввальцованы наперсткообразные трубы диаметром 52—44,5 мм и длиной 140—380 мм. Трубы имеют глухие концы и расположены в шахматном порядке.

Наперсткообразные трубы образуют водогрейный пучок. Разная длина труб позволяет более полно заполнить ими газовое пространство. Коническая форма придана трубам для более свободного отвода пара. Установленный внутри цилиндра обтекатель направляет газы по кольцевому каналу, в котором расположены наперсткообразные трубы. Для доступа внутрь котла в корпусе предусматривается один-два лаза.

Трубы больших котлов очищают от накипи вручную, а небольших — путем «холодного душа» (как в испарителях) с использованием тепла отходящих газов.

Котлы типа «Кларксон» надежны в эксплуатации и установлены на многих судах отечественной и иностранной постройки. Производительность этих котлов составляет 0,5—2 т/ч, рабочее давление 5—8 ати, к. п. д. — 70—88%.

На судах также нашли применение утилизационные котлы с вертикальными трубами, имеющие значительно большую производительность.

Источник

Глава 5. ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ И УТИЛИЗАЦИОННЫЕ КОТЛЫ

§ 5.1. Вспомогательные котлы

На современных теплоходах и га- зотурбоходах котельная установка состоит, как правило, из вспомога­тельного и утилизационного котлов.

Вспомогательные котлы по срав­нению с главными конструктивно более простые. Они имеют неболь­шую паропроизводительность и ра­ботают с невысокими параметрами пара. У вспомогательных котлов бо­лее низкие экономические показате­ли, поскольку эти котлы обычно не оборудуются хвостовыми поверхнос­тями нагрева или они у них развиты слабо.

Вспомогательные котлы подразде­ляются на газотрубные, водотрубные и газоводотрубные. На современных теплоходах в качестве вспомогатель­ных наибольшее распространение по­лучили двухколлекторные одноходо­вые по газу водотрубные котлы с естественной циркуляцией. Газо­трубные и газоводотрубные котлы применяют при сравнительно неболь- 60 ших потребностях в паре и преиму­щественно на судах зарубежной по­стройки.

Вспомогательные котлы должны удовлетворять следующим основным условиям: минимальные масса и раз­меры, простота устройства, надеж­ность в эксплуатации, сравнительно невысокие требования к качеству пи­тательной воды, возможность работы при безвахтенном обслуживании в автоматическом режиме, достаточно высокая маневренность, т. е. быстрый переход с одного режима на другой.

Из всех типов морских судов с главной дизельной энергетической установкой танкеры и балктанкеры (нефтерудовозы) имеют наиболее насыщенное вспомогательное паро­энергетическое оборудование, что связано с эксплуатационными осо­бенностями этих судов и в значитель­ной степени со стояночным режимом при выгрузке.

Груз в порту назначения выкачи­вают судовыми средствами в тече­ние 8—10 ч, а это возможно только

при условии, что грузовые насосы имеют привод большой мощности. В зависимости от грузоподъемности судна мощность насосов может со­ставлять 10 000 кВт и более. Электро­приводы в данном случае применять нельзя, так как не хватит мощности судовой электростанции и поэтому в качестве приводов ставят вспомо­гательные паровые турбины.

Потребителями пара являются также зачистные паровые поршневые насосы типа ПНП, которые включа­ются, когда у центробежных грузо­вых турбоприводных насосов к концу выкачки груза произойдет срыв вса­сывания.

Кроме того, танкеры оборудуют паровыми системами подогрева гру­за, подогрева воды при мойке тан­ков, системами пропаривания танков после выкачки из них груза. В целях пожарной безопасности широко ис­пользуют палубные механизмы с па­ровыми приводами. Естественно, при столь развитом пароэнергетическом хозяйстве необходимо устанавливать высокопроизводительные вспомога­тельные котлы. Необходимость об­служивания их питательными сред­ствами и подогревателями питатель­ной воды часто обусловливает при­менение в качестве приводов к пи­тательным насосам вспомогательных паровых турбин. В настоящее время продукты сгорания топлива от вспо­могательной. котельной установки ис­пользуют в системе инертных газов, где ими для снижения пожароопас­ности заполняют цистерны и танки.

Вспомогательные котлы на крупно­тоннажных дизельных танкерах по размерам, компоновке поверхностей нагрева и параметрам близки к глав­ным котлам.

На судах с паротурбинными уста­новками вспомогательные котлы, как правило, не ставят. На них обычно устанавливают два главных котло­агрегата, которые на ходу обеспе­чивают паром главные двигатели и вспомогательные паровые потреби­тели. На стоянке в работе оставляют только один котел, нагрузка которого определяется в зависимости от по­требностей в паре на стояночных ре­жимах. Исключение составляют лишь отдельные транспортные и пас­сажирские суда, а также современ­ные крупнотоннажные танкеры, у которых предусмотрена установка только одного главного котла. Рабо­та одного высокопроизводительного главного котла на стоянке неэконо­мична. Всякие профилактические ра­боты по нему становятся дорого­стоящими, трудоемкими, а зачастую невыполнимыми. Поэтому примене­ние вспомогательного котла с доста­точной производительностью для обеспечения действия всех паровых потребителей на стоянке в такой установке становится обязательным. Кроме того, такой вспомогательный котел в случае аварийного выхода из строя главного двигателя должен обеспечить работу главной турбины с такой мощностью, при которой суд­но имело бы скорость 7—8 уз и не потеряло управляемость.

Рассмотрим основные типы вспо­могательных паровых котлов, полу­чивших преимущественное распрост­ранение на морских теплоходах. На судах отечественной постройки име­ют широкое распространение котлы типа КВВА. Разработан ряд типо­размеров этих котлов паропроиз- водительностью от 1 до 12 т/ч на давление от 0,5 до 2,8 МПа. Котлы серийно выпускаются без хвостовых поверхностей нагрева и при необхо­димости могут доукомплектовывать­ся пароперегревателем и экономай­зером в виде отдельно устанавливае­мых узлов.

Марка таких котлов расшифровы­вается так: буквенная часть пред­ставляет собой сокращение, состоя­щее из начальных букв слов «Котел водотрубный вспомогательный авто­матизированный», цифра в числителе указывает паропроизводительность при нормальной нагрузке (т/ч), цифра в знаменателе — рабочее дав­ление пара (кгс/см 2 ). Для примера рассмотрим котел КВВА 2,5/5 (рис. 5.1). Паропроизводительность котла
2,5 т/ч при рабочем давлении 0,5 МПа (5 кгс/см 2 ). Котел вертикальный, двухколлекторный, однопроточный с естественной циркуляцией. КПД котла примерно 80%.

Подъемными являются трубы эк­рана 8 и конвективного пучка 12 диаметром 29 X 2,5 мм. Отпускные трубы 7, расположенные за экраном, имеют диаметр 44,5Х 3 мм. Все трубы соединяются с паровым 5 и водяным 10 коллекторами. Питательная вода подается к патрубку 6, над которым смонтирован успокоительный дыр­чатый щит 2. У парозаборного па­трубка 3 тоже предусмотрен паровой дырчатый щит 4.

Топочное устройство оборудовано двумя форсунками 9. Для наблюде­ния за процессом горения топлива имеется смотровой лючок И с защит­ным стеклом. Сажеобдувочные уст­ройства 1, предназначенные для об­дувки поверхностей нагрева паром, используются также и для мытья их водой при чистке котла с газовой стороны. Аналогичную конструкцию имеют широко применяемые в на­стоящее время на судах отечествен­ной постройки котлы типа КАВ, по которым также разработан ряд типо­размеров. На судах, в частности, по­лучили применение котлы КАВ паро- производительностью от 1,6 до 6,3 т/ч при давлении 0,7 МПа и паропроиз- водительностью 10 и 16 т/ч при дав­лении пара 1,6 МПа. Это полностью автоматизированные, двухколлек­торные, одноходовые по газу водо­трубные агрегаты, рассчитанные на эксплуатацию без постоянной вахты. На режимах малых нагрузок (при­мерно до 20% номинальной) подача топлива в топку регулируется по­зиционно, а на режимах более вы­соких нагрузок — пропорционально паропроизводительности. На рис. 5.2 показан котлоагрегат КАВ 6,3/7, марка которого расшифровывается так: котел автоматизированный во­дотрубный, паропроизводительность 6,3 т/ч при давлении 0,7 МПа. КПД котла примерно 80%

В состав котлоагрегата, помимо котла, входят системы топливная, воздушная, питательная, зажигания топлива, автоматического управле­ния, защиты и сигнализации, КИП.

Снаружи агрегата установлены топливный блок 3 с регулирующим блоком 2 и кнопочным постом «пуск— стоп», устройство системы автома­тического управления и приборы контроля. Топочное устройство 10 оборудовано паромеханической фор­сункой. Для визуального контроля процесса горения и состояния кладки имеется смотровое отверстие 11 с двумя синими жаростойкими стек­лами, закрываемыми изнутри и сна­ружи крышками.

На паровом коллекторе установ­лены стопорный клапан 6, пред­охранительные клапаны 4 и 5 (глав­ный и импульсный), питательный клапан 7, водоуказательные приборы 8, термогидравлический регулятор уровня 9, воздушный клапан, кла­пан верхнего продувания и другая арматура. На водяном коллекторе 12 имеется клапан нижнего продувания. Котел крепится к судовому фунда­менту с помощью четырех опор 13 и переходных стульев 1. Питатель­ный насос, вентилятор и блок авто­матического управления смонтиро­ваны отдельно.

Котел (рис. 5.3) состоит из труб первого ряда бокового экрана 11 и конвективного пучка 16. Опускны­ми являются три ряда труб 10, рас­положенных за первым рядом экра­на. Все трубы соединяются с паро­вым 1 и с водяным 12 коллекторами. Трубы крепятся к коллектору с по­мощью развальцовывания. На зад­нем днище парового и на обоих днищах водяного коллекторов имеются лазы 13. Каркас 15 состоит из стенок, выполненных из листового и профильного проката. Между наружной и внутренней стенкой об­разуется межобшивочное простран­ство, по которому проходит воздух перед поступлением в топку. Для жесткости каркаса предусмотрены трубные связи 2, перегородки 3 и рас­порные скобы 5. Для доступа к труб­ной части в кожухе имеются отвер­стия с плотно закрывающимися крышками 14.

Кирпичная кладка 7 выполнена из огнеупорных шамотных кирпичей, установленных на слой асбестового картона. В кладке сделаны фурма для форсунки 6 и отверстие 4 для

Рис. 5.3. Котел КАВ 6,3/7

смотрового устройства. Боковые, по­толочные и фронтовые стенки, сво­бодные от кирпичной кладки, изоли­рованы асбестовым картоном, кото­рый со стороны газов покрыт листами из нержавеющей стали. Открытые наружные поверхности коллекторов изолированы совелитовыми плитами. Опоры 8 болтами и гайками крепятся к переходным стульям 9. Одна опора неподвижная, остальные — подвиж­ные. Переходные стулья приварены к судовому фундаменту.

Двухколлекторные вспомогатель­ные водотрубные котлы типа «Ваг­нер» достаточно широко распростра­нены на судах постройки ГДР. Так, на пассажирских теплоходах типа «Михаил Калинин» паропроизводи- тельность котла 3,5 т/ч при давлении 0,6 МПа, КПД около 85%.

У этого котла (рис. 5.4) все обо­греваемые трубы подъемные. Для по­вышения надежности естественной циркуляции опускные трубы 8 диа­метром 76X4 мм отгорожены от бо­кового экрана 6 щитом 5. Кроме того, предусмотрено дополнительно шесть необогреваемых опускных труб диа­

метром 95X4 мм, установленных по три с каждой торцевой стороны (на рис. 5.4 не показаны). Конвективный пучок труб 1 имеет диаметр 29Х X 2,5 мм.

вателя 3, также расположенного на части длины котла. Воздухоподогре­ватель выполнен одноходовым по газу и двухпроточным по воздуху. Котел оборудован двумя ротацион­ными форсунками — основной 7 и растопочной 4.

На новой серии многоцелевых су­хогрузных судов типа «ло-ро» [V] (го­ловное судно теплоход «Астрахань», построенный на судоверфи Варне- мюнде в ГДР) устанавливаются вспомогательные водотрубные авто­матизированные котлы ESH 4,0 с естественной циркуляцией (рис. 5.5), оборудованные двумя ротационными форсунками — основной и растопоч­ной, работающей на дизельном топ­ливе.

Основные характеристики котла

Паропроизводитель- ность кг/ч 4000

Диапазон рабочих давле­ний, МПа 0,5—0,7

Масса котла, кг. 16 450

Котел такого типа относится к так называемым одноколлекторным. Он состоит из трубчатого каркаса, кото­рый обеспечивает жесткость, креп­ление элементов котла и образует топку. Кроме того, в задней наклон­ной трубе смонтировано оборудо­вание, предназначенное для цир­куляции воды.

Котел достаточно сложный, гро­моздкий с большим количеством различных труб и патрубков. Боль­шое число сварных соединений и де­талей вызывает сомнение в его аб­солютной надежности. Паровой кол­лектор котла 4 общей длиной 3600 мм с наружным диаметром 928 мм имеет толщину стенки коллектора 14 мм. Основа каркаса состоит из двух вер­тикальных и двух угловых труб диа­метром 159X6 мм. Коллекторная труба 2, соединенная трубами 3 с паровым коллектором, и нижний эк-

ранный коллектор 14 связаны рядом вертикальных парообразующих труб 15, воспринимающих лучистую энер­гию от факела форсунки. Они сов­местно с парообразующими трубами образуют топку. У задней стенки котла вертикальная труба 1 соедине­на с угловой трубой 8 нижней экран­ной коллекторной трубой 12 диамет­ром 133X5 мм. При этом в угловой трубе на наклонном участке, где при­соединяются трубы заднего экрана, вмонтирована вставная труба 16,

в результате чего образуются два канала (см. узел / на рис. 5.5). Наружный канал — для отвода па­роводяной смеси и внутренний — опускной. Следует отметить также недостаточную надежность этого уз­ла. Задняя угловая труба и нижний коллектор соединяются трубами 9, образующими задний экран (на рис. 5.5 показан штрихпунктирными ли­ниями). Пучки экранных труб 13 топочной камеры имеют газонаправ­ляющие щиты 10 для обеспечения газонепроницаемости топочной ка­меры, а также направления газов в конвективный пучок труб. Поэтому трубы 13 в верхней части топки в районе задней стенки котла разре­жены. Конвективный пучок состав­лен из отдельных секций. Каждая секция состоит из коллекторной уг­ловой трубы 5 диаметром 76X4 мм, подсоединенной к паровому коллек­тору и вертикальной трубе 7 того же диаметра и подключенной к водяному коллектору 11. Каждая труба 5 и7 соединяются прямыми парообра­зующими трубами б. На котле уста­новлена 31 секция, расположенная на участке между опускными тру­бами 1 и 8 по всей длине парового коллектора.

Для установки на фундамент котел имеет шесть опор. Для контроля за горением форсунки предусмотрены три смотровых отверстия, а также отверстие для розжига форсунки от ручного факела. Для доступа к эле­ментам конструкции котла имеются лазы, лючки, съемные щиты. Армату­ра и КИП установлены в соответ­ствии с Правилами и нормами Ре­гистра СССР.

Как уже указывалось, вспомога­тельные котлы на крупнотоннажных танкерах по конструкции и харак­теристикам близки к главным па­ровым котлам. Отечественная про­мышленность для таких судов соз­дала ряд вспомогательных котлов типа КВ (котел вспомогательный).

Рассмотрим устройство котла марки КВ-1 (рис. 5.6), установлен­ного на головном балктанкере «Бо­рис Бутома». Котел водотрубный вер­тикальный, однопроточный, двухкол­лекторный. Паропроизводительность 35 т/ч насыщенного пара при дав­лении 2,7 МПа, КПД до 95%, тем­пература уходящих газов 145° С. Котел используется для подогрева груза, обеспечения паром грузовых турбонасосов и зачистных паровых насосов, а также для направления продуктов сгорания в систему инерт­ных газов. Для общесудовых нужд установлен котел КАВ 6,3/7.

Температура газов, поступающих для заполнения танков, должна быть не более 150® С, а содержание кис­лорода в них не более 5%, поэтому у котла КВ-1 предусмотрены раз­витые хвостовые поверхности нагре­ва и процесс сжигания топлива ве­дется с малым избытком воздуха. Хвостовыми поверхностями нагрева являются экономайзер 4 и газовый воздухоподогреватель 2.

Схожую конструкцию имеют вспо­могательные котлы КВ35/25-1 паро­турбинных танкеров типа «Крым». Они имеют такие же характеристики и отличаются от котлов КВ-1 лишь тем, что у них вместо ^экономайзера установлен пароперегреватель.

Источник