На всех элементах и трубопроводах котельного агрегата и его вспомогательных устройствах, заполненных рабочим телом и находящихся под давлением, устанавливается соответствующая .
Рис. 59. Водоуказатели
а -с плоским стеклом, б -со слюдяными пластинками и пароводопробный кран (в);
1 -стекло, 2 - металлическая рама, 3 - паропробнын края, 4-указатель уровня воды, 5 - водопробный кран, 6 - спускной кран, 7 - корпус крана, 8 - канал, 9 - пробка крана, с ручкой, 10 - заглушка для прочистки канала; крана
К арматуре относят устройства и приборы для управления работой элементов и частей котельной установки, находящихся под давлением, для включения, регулирования и отключения трубопроводов воды, пара пли предохраняющие от превышения давления, а также контрольные приборы котлоагрегата (водоуказательные стекла для наблюдения за уровнем воды в барабане). Основной арматурой, установленной на котлоагрегате, являются задвижки, вентили и клапаны. По способу соединения с трубопровода арматуру разделяют на фланцевую, муфтовую и вварную. В местах соединения арматуры с фланцами ставят прокладки или уплотнения.
Для контроля уровня воды в паровом котле применяют водоуказательные приборы (рис. 59). Каждый паровой котел должен иметь не менее двух водоуказателей. У котлов паропроизводительностью менее 0,7 т/ч разрешается устанавливать один водоуказатель и два пароводопробных крана (рис. 59, б), один из которых помещают на низшем уровне воды в котле, т. е. на 100 мм выше огневой линии, другой - на высшем.
Чаше всего используют водоуказатель с плоскими стеклами «Клингер», вставленными на прокладке в рамку (рис. 59, а). Плоские стекла имеют сложное устройство, но удобны и безопасны в работе. Они лопаются редко, оставаясь при этом в металлической рамке и не разлетаясь на куски, вследствие чего для этих стекол не нужны ограждения. На внутренней стороне стекла имеются продольные риски, благодаря которым вода в стекле кажется темной, а пар - светлым, т. е. создается отчетливая граница между темной полосой воды и светлой полосой пара над ней. Такие стекла устанавливают на паровых котлах с давлением до 2,4 МПа (24 кгс/см2) включительно.
Для котлов с давлением 3,9 МПа (40 кгс/см2) применяют водоуказатели с гладкими стеклами (рис. 59,б), но на них со стороны воды накладывают слюдяные пластинки (5 шт.) толщиной по 0,3 мм для предохранения стекла от агрессивного воздействия воды и пара.
На паровых котлах с высоко расположенными водоуказательными приборами (более 6 м от пола котельной), когда затруднительно или даже невозможно наблюдение за уровнем воды в водоуказательном стекле, применяют сниженные указатели уровня воды, которые делят на механические и гидравлические.
Механический указатель (рис. 60, а) состоит из стального цилиндрического сосуда 1, соединенного двумя трубками 8 и 9 с водяным и паровым пространствами барабана котла. К нижнему концу сосуда присоединена вертикальная трубка 4, на нижнем конце которой закреплен указатель 6, состоящий из двух плоских стекол, расположенных одно против другого и заключенных в металлическую оправу. Водоуказатель размещается на высоте примерно 1,5 м от пола котельной. В сосуде помещается полый поплавок 2, частично заполненный водой для уравновешивания наружного давления. К поплавку подвешен металлический стержень 7, нижний конец которого находится в пространстве между стеклами указателя. По положению конца этого стержня и судят о высоте уровня воды в барабане котла. Для лучшей видимости уровня воды за указателем помещают лампу с рефлектором, освещающую стекло. Такие указатели уровня воды изготовляют также с дистанционной передачей при помощи электроизмерительного прибора, по показаниям которого судят о высоте уровня воды в котле.
Гидравлические сниженные указатели уровня воды в котле (рис. 60,6), основанные на принципе измерения давления двух водяных столбов, получили наиболее широкое применение в котельных установках среднего давления.
Каждый паровой котел должен быть снабжен двумя независимыми предохранительными клапанам и, которые устраивают так, чтобы давление пара в котле не могло превышать допускаемое рабочее. Предохранительные клапаны выпускают излишний пар при чрезмерном повышении давления, т.е. когда стрелка манометра переходит за красную черту.
Рис. 60. Сниженные указатели уровня воды
:
а - поплавковый механический, б - гидравлический;
1 и 10 - стальной и конденсационный сосуды, 2 - поплавок, 3 - трос, 4, 8, 9 - соединительные трубки, 5 - вентиль, 6 - указатель, 7 - стержень, 11 - переливная трубка, 12 - грязевик, 13 - спускные трубки к сниженному указателю, 14 - указательное стекло, 15 - резервуар с тяжелой жидкостью
Рис. 61.Предохранительные клапаны
:
а - рычажный грузовой, б - пружинный;
1 - кожух для контрольного предохранительного клапана, 2 - цепочка для продувки контрольного клапана, 3 - груз, 4 - замок, 5 - шток, 6 - корпус, 7 - седло, 8 - тарелка, 9 - рычаг, 10 - нажимной винт, 11 - пружина, 12 -ручка для открывания клапана
Предохранительные клапаны на паровых котлах с давлением пара до 3,9 МПа (40 кгс/см2) могут быть рычажными или пружинными. В передвижных паровых котлах применяют пружинные, а в стационарных - преимущественно рычажные клапаны.
На рис. 61, а показан рычажный предохранительный клапан. Выход пара из клапана закрывается тарелкой 8, которая грузом 3 прижимается к седлу 7, вставленному в корпус 6. Направляющие ребра тарелки не позволяют ей перекашиваться относительно седла. Снизу на клапан давит пар, стремясь вырваться из парового котла, сверху на клапан передается давление от груза 3, закрепленного на конце рычага 9. Масса груза и длина рычага подбираются таким образом, чтобы тарелка поднималась, как только давление в паровом котле превысит допускаемое.
В пружинных предохранительных клапанах (рис. 61,6) давление на тарелку создает пружина 11. Один из предохранительных клапанов на котле называется рабочим, а второй- контрольным.
Рычажный контрольный клапан заключают в футляр и закрывают на замок 4. Для проверки работы клапана к рычагу прикрепляют цепочку 2, которую пропускают через крышку футляра, для выхода пара в корпусе клапана имеется отверстие.
Предохранительные клапаны настраивают на рабочее давление при гидравлическом испытании и проверяют при растопке котла. После того как давление пара в паровом котле поднимется до рабочего, окончательно закрепляют грузы на рычагах или нажимные винты 10 пружинных клапанов.
Промышленностью выпускаются паровые котлы на давление 4,3 МПа (43 кгс/см2), на которых вместо предохранительных клапанов устанавливают импульсные предохранительные устройства.
Импyльcнoe предохранительное устройство ИПУ (рис. 62, а) состоит из главного предохранительного клапана с соединительными импульсными трубками 3 и 9, импульсного клапана 8, электромагнитов 5 и 6 и фильтров 4. Cxeмa работы импульсного предохранительного устройства показана на рис. 62,6. При увеличении давления в барабане котла выше допустимого стрелка электроконтактного манометра ЭКМ, перемещаясь от одного контакта к другому, выключает ток в цепи верхнего электромагнита ЭО. Его сердечник втягивается в катушку, в результате чего открывается импyльcный клапан ИК, пропуская пар по соединительным импульсным трубкам в поршневую камеру главного предохранительного клапана. После заполнения камеры паром на верхнюю плоскость поршня, находящегося в камере, действует сила
При снижении давления пара в котле до номинального стрелка электроконтактного манометра ЭКМ (см. рис. 62,6) переместится в обратном направлении и выключит ток в цепи верхнего электро-магнита ЭО и включит ток в цепь нижнего электромагнита ЭЗ.
До включения нижнего электромагнита импульсный клапан закрывается под действием груза 7, прекращая доступ пара в поршневую камеру главного предохранительного клапана, а последующее включение электромагнита ЭЗ создает на уплотнительных поверхностях затвора удельное давление, необходимое для его плотного закрытия.
После закрытия импульсного клапана 8 (см. рис. 62, а) давление в поршневой камере снизится до атмосферного за счет утечки пара через лабиринтовое уплотнение 1 и дренажную трубку бугеля 16 и главный предохранительный клапан под действием давления пара в котле закроется.
При использовании электромагнитного устройства увеличивается сила прижатия тарелки импульсного клапана к седлу в несколько раз и тем самым предотвращается перетечка пара из котла в поршневую камеру. Например, у котла с давлением 25 МПа (255 кгс/см2) удельное давление на седло клапана без электромагнитного устройства равно примерно 6,7 МПа (67 кгс/см2), а с электромагнитным устройством - 44 МПа (440 кгс/см2).
Парозапорные устройства (вентили и задвижки), предназначенные для отключения котла от потребителя воды или пара, показаны на рис. 63. В зависимости от параметров протекающей среды и размеров вентили могут соединяться с трубопроводами на фланцах, резьбе или с помощью сварки. Вентили имеют плоский или игольчатый клапан. Вентили с плоским клапаном используют в качестве запорных устройств, а с игольчатым ом - для дросселирования.
На рис. 63,а,б,в показаны паро , устанавливаемые непосредственно на паропроводе котла. Внутренняя полость корпуса 1 парового вентиля (рис. 63, а) разделена на две части перегородкой 3, в которой имеется отверстие, закрываемое тарелкой 2. Тарелка перемещается вместе со шпинделем 4, на конце которого она закреплена.
Вентиль ставят так, чтобы пар из котла шел под тарелку, стремясь поднять ее. Тарелка имеет ребра, предотвращающие ее перекашивание и неправильную посадку на седло.
Задвижки клинового тина (ручная и с приводами) показаны на рис. 63, г, д, е. При вращении маховика 5 (при открывании вентиля) диски 11 поднимаются вверх, а при закрывании вентиля с помощью клина они прижимаются к корпусу, перекрывая проходное отверстие.
Рис. 64. Гарнитура котла
:
а - дверца с уплотнением и обмурованным металлическим экраном к топочным камерам,
б и в - лазы прямоугольной и круглой формы в обмуровке для осмотра поверхностей нагрева,
г и д - гляделки для топочных камер и конвективных работающих газоходов (г - под разрежением, д - с наддувом),
е и ж - взрывные клапаны для установки на боковых стенах и потолке котельного агрегата,
з - шибер,
и - поворотная заслонка,
1- дверца, 2 - рама, 3 - щеколда, 4 - экран, 5 - стекло, б и 12 - корпуса, 7 - патрубок, 8 - труба для подвода воздуха, 9 - люк, 10 - отводящий короб, 11 - створка клапана, 13 - рычаг, 14 - груз
Чугунные задвижки применяют в котлах с давлением до 1 МПа (10 кгс/см2), а стальные для более высоких давлений и температуры среды до 200°С, а также для труб диаметром более 400 мм.
Гарнитура котельного агрегата
. В гарнитуру котельного агрегата входят дверца, лазы, гляделки, взрывные клапаны, шиберы или по.- воротные заслонки.
Чугунную дверцу (рис. 64, а) обычно устанавливают при ручной загрузке топлива в топку котла. Лазы (рис. 64,6, е), закрываемые дверцами, делают в обмуровке с целью осмотра, ремонта и очистки газоходов от золы.
Для наблюдения за процессом горения топлива и конвективных.газоходов в обмуровке котлоагрегата выполняют гляделки (рис. 64, г, д). Взрывные клапаны (рис. 64, е, ж) предохраняют обмуровку от разрушения при случайных хлопках в газоходах котла. С помощью чугунных дымовых шиберов (рис. 64, з) или поворотных заслонок (рис. 64, гг) регулируют тягу и перекрывают боров.
К арматуре котлов относятся: предохранительные устройства, водоуказательные приборы (ВУП), запорные и регулирующие устройства.
Предохранительные устройства.
Согласно Правил, каждый котел (сосуд под давлением) должен иметь предохранительное устройство, автоматически выпускающее пар или воду, если их давление превысило допустимую величину. Паровые котлы с давлением до 0,07 МПа защищаются выкидными устройствами в виде гидравлических затворов (рис.45).
Рис. 45. Выкидное приспособление:
1 спускная линия; 2, 3 - трубы гидрозатвора; 4 - контрольный кран; 5 - труба, сообщающаяся с котлом; 6 - отверстия для возврата воды в гидрозатвор; 7 - бак; 8 - труба для выброса пара в атмосферу; 9 - водопровод.
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;
Условный проход;
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:
1 - маховик; 2 - втулка; 3 - сальник; 4 - прокладка; 5 - крышка; 6 - шпиндель;
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.
Арматура и гарнитура котла
Для нормальной, бесперебойной и безопасной работы паровой котел должен быть оборудован соответствующими устройствами, приспособлениями и приборами. Эти дополнительные устройства и приборы относятся к гарнитуре и арматуре котла. На рис. 11 показан общий вид расположения гарнитуры и арматуры на котле крана ПК-6.
К гарнитуре парового котла относят шуровочную дверцу, промывочные люки, лазовый люк, колосники, шиберную задвижку, т. е. съемные приспособления, а также устройства, при помощи которых осуществляется регулировка горения и подача воздуха в топку.
Арматурой котла называют устройства и приборы, служащие для управления работой той части парового котла, которая находится под давлением. К арматуре относят также и контрольные приборы.
Рассмотрим арматуру, питающую котел водой и указывающую изменение уровня воды и рабочее давление в котле.
К устройствам арматуры, питающим котел водой, относят питательные коробки с клапанами, инжекторы, водогон и вентили. Питательные коробки состоят из бронзового или чугунного корпуса, обратного клапана и пробки или клапана. На рис. 12 показаны питательные коробки. Они могут иметь пробковый кран (рис. 12, а) или запорный клапан (рис. 12, б). Для большей надежности на каждый котел устанавливают два комплекта приборов питания водой, две раздельные или одну сдвоенную питательные коробки. Последняя менее удобна, так как ее конструкция не допускает раздельного осмотра и притирки одного клапана при работе другого. Располагаются питательные коробки в нижней части котла.
Инжектор представляет собой пароструйный прибор для подачи в котел воды под давлением.
Принцип действия инжектора основан на превращении части тепловой энергии пара в кинетическую энергию движения, передаче паром тепловой и- кинетической энергии воде и на превращение кинетической энергии струи воды в потенциальную энергию давления, вследствие чего вода, преодолевая котловое давление, поступает в котел. Наиболее распространенным на крановых котлах является инжектор, изображенный на рис. 13.
Литой чугунный корпус этого инжектора состоит из двух частей, соединенных между собой,фланцами. Внутри корпуса строго по, одной оси расположены три конуса-сопла: паровой, конденсационный и нагнетательный.
Рис. 11. Общий вид расположения гарнитуры и арматуры на котле ПК-6:
1 - котел; 2 -водяные баки; 3 - шуровочная дверца; 4 - промывочный люк; 5 - главный вентиль; 6 - паровая магистраль к машине; 7 -регулятор пара; 8-выхлопная труба; 5 -манометр; 10 - трехходовой кран манометра; 11 – предохранительные клапаны; 12 - водопробные краники; 13 - водомерное стекло; 14 - свисток; 15 - инжекторы; 16- краны подачи воды к инжектору; 17 - питательные коробки; 18 - вестовые трубы; 19 - магистраль подачи пара к батарее отопления крана; 20 - вентиль к сажесдувателю; 21 - пароразборная колонка; 22 - патрубок для пожарного рукава; 23 - спускной кран котла; 24 - водогон; 25 -сифон; 26 - кран для расхолаживания котла; 27 - водопробные краники водяного бака
Первые два конуса имеют сужение по направлению движения пара, а последний имеет обратный конус. Паровой конус поставлен в корпус инжектора на уплотнительной прокладке из свинца или тонкого асбестового шнура. Конденсационный и нагнетательный конусы свинчены на резьбе между собой и вставлены в корпус с уплотнением из свинцового кольца.
Рис. 12. Питательные коробки с пробковым краном (а) и с запорным клапаном (б):
1-корпус; 2 - обратный клапан; 3 -заглушка; 4 - грундбукса; 5 - бронзовая пробка; 6 - отжимной винт; 7 -фланец; S -накидная гайка; 5 -сальник; 10 - запорный клапан
Внутрь парового конуса входит паровпускной клапан, плотно закрывающий своей конической частью кольцевой проход парового конуса. Паровпускной клапан опускается и поднимается при помощи рукоятки, имеющей два положения: «Открыто» и «Закрыто», отмеченные на ее секторе.
Снизу в корпус инжектора запрессован стакан, служащий опорой для нагнетательного конуса. Этот стакан имеет форму втулки с четырьмя ребрами, образующими ступицу, через отверстие которой проходит хвостовик обратного клапана.
Обратный клапан давлением воды в котле постоянно плотно прижат своей сферической головкой к гнезду, перекрывая доступ воды из котла в инжектор.
В средней части корпус инжектора имеет два патрубка: один, заканчивающийся фланцем, служит для подсоединения к инжектору водяной магистрали из бака, другой (вестовой) заканчивается резьбой, на которую навинчивается угольник для подсоединения вестовой трубы.
В вестовом патрубке поставлен клапан, который нормально закрыт при помощи небольшой пружины.
В работе инжектора различают два периода: первый - это присос воды (инжектор «забрал» воду) и второй - нагнетание воды в котел.
Рис. 13. Инжектор: Л -паровая камера; Б -водяная камера; В -смесительная камера; Г-нагнетательная камера; 1-корпус; 2 -паровой конус; 3- конденсационный конус; 4 - нагнетательный конус; 5 - двойной паровой клапан; 6 -вестовой клапан; 7 - пружина вестового клапана; 8 - обратный клапан; 9 - регулирующая рукоятка; 10 - уплотняющее кольцо из свинца; 11 - сальник; 12 - стакан обратного клапана
В начальный момент, когда паровпускной (игольчатый) клапан незначительно приподнят, пар из котла в небольшом количестве устремляется в кольцевой проход парового конуса. Проходя через суживающееся сопло парового конуса, пар приобретает большую скорость движения. Выходя из сопла с большой скоростью, пар увлекает за собой воздух и оставшуюся воду в водяной камере, в которой вследствие этого создается разрежение. В результате разрежения вода из подводящей трубы начнет поступать в водяную камеру инжектора. В это же время смесь пара, воздуха и воды, выйдя из сопла, поступает в конденсационный конус и, выходя через его боковые отверстия, создает незначительное давление в смесительной камере. Этого давления недостаточно, чтобы открыть обратный клапан, но достаточно для открытия вестового клапана, при этом, когда вестовой клапан откроется, из вестовой трубы начнет выходить смесь пара, воды и воздуха.
С поступлением холодной воды в водяную камеру подаваемый в небольшом количестве пар быстро конденсируется, объем его уменьшается, что создает дополнительное разрежение, которое передается и в смесительную камеру. При разрежении вестовой клапан под действием атмосферного давления и пружины садится на место.
Закрытие вестового клапана сопровождается характерным щелчком, свидетельствующим о том, что в водяную камеру начала поступать холодная вода, т. е. инжектор присосал воду.
После того как раздастся этот щелчок, пусковую рукоятку необходимо повернуть до упора с тем, чтобы паровой клапан был полностью поднят, что даст возможность пару в большом количестве поступать в инжектор. С этого момента начинается второй период в работе инжектора, т. е. подача инжектором воды в котел.
В первый момент поступления большого количества пара в смесительной камере создастся избыток воды, давление возрастет, вестовой клапан снова откроется и из вестовой трубы начнет вытекать избыточная вода. В последующий момент давление в смесительной камере понизится, вестовой клапан закроется, а в нагнетательной камере нагнетательного конуса давление увеличится. В результате обратный клапан откроется и инжектор начнет подавать воду в котел.
При выключении инжектора, т. е. при прекращении подачи в инжектор пара, в смесительной камере также образуется избыток воды, который сливается через вестовую трубу. При нормальной работе инжектора из вестовой трубы не должно выходить ни пара, ни воды.
В силу того что конденсация пара имеет важное значение в работе инжектора, питательная вода должна быть достаточно холодной. При температуре питательной воды свыше 35° С условия конденсации ухудшаются, работа инжектора становится неустойчивой или вовсе прекращается.
Боковые отверстия в конденсационном конусе имеют также большое значение для нормальной работы инжектора: через них в начальный момент удаляется вода, не получившая необходимой скорости движения, и проходит пар для восстановления в инжекторе требуемого разрежения. Если эти отверстия засорятся или закипят, нормальная работа инжектора нарушится.
Для правильной работы инжектора очень важно, чтобы все соединения были плотными и не было бы подсоса воздуха.
Инжекторам в зависимости от производительности присваивается нумерация; чем больше номер инжектора, тем выше его производительность. Номер инжектора определяется размером диаметра выходного отверстия конденсационного конуса (в миллиметрах) и равного ему диаметра нагнетательного конуса.
Для образования запаса воды, необходимой для питания котла, на кране установлены водяные баки. Их заполняют водой от стационарной водоразборной колонки, но можно использовать воду из тендера паровоза или из другого источника, расположенного ниже уровня крана; Для этого кран оборудуется водогоном (рис. 14).
Действие водогона основано на том же принципе, что и действие инжектора. После открытия соответствующего вентиля на паровой магистрали пар из котла поступает в паровой конус водогона.
Из-за большой скорости движения пара в камере создается разрежение и вода через присоединенный к патрубку гайкой ротта всасывающий рукав начинает засасываться по каналу в камеру струей пара увлекается в нагнетательный конус. При проходе воды через расширяющийся нагнетательный конус в нем создается давление, достаточное для подачи воды на высоту 2-2,5 м.
К арматуре, показывающей уровень воды в котле, относятся: водопробные краники, водомерное стекло и контрольная пробка.
Рис. 14. Водогон:
1 – корпус водогона; 2 -конус паровой; 3 - патрубок водяной; 4- прокладка: 5 -гайка ротта; 6 - штуцер паровой; 7 -паровая труба
Водопробный краник (рис. 15) состоит из корпуса и костылика. При завинчивании или отвинчивании костылика он закрывает или открывает своей конусной частью канал и пар или вода из котла выходит через нижнее отверстие корпуса. Таких краников на котле устанавливаются три: один точно на высоте среднего уровня воды, а два других - на 100 мм выше и ниже среднего уровня. Действительный уровень воды в котле должен находиться между крайними краниками, т. е. при открытии верхнего из него должен всегда выходить пар, а при открытии нижнего - вода.
Средний краник зачастую не ставится, так как он не очень характерен и при открытии его может поступать как пар, так и вода. На котлах крана ПК-6 устанавливаются как три, так и два краника, при этом расстояние между верхним и нижним составляет 150 мм.
О понижении уровня воды в котле ниже допустимого сигнализирует контрольная пробка. В этом случае пробка, оказавшись над поверхностью воды, перегревается, отчего сплав, которым пробка залита, выплавляется, и тогда через образовавшееся отверстие в топку котла начинает поступать пар, что свидетельствует об аварийном состоянии котла.
Пробка (рис. 16) состоит из бронзового корпуса, залитого внутри легкоплавким сплавом (10% олова и 90% свинца). Корпус пробки имеет коническую резьбу, которой он ввинчивается в дымогарную трубу в котлах с дымогарными трубами или в заплечико жаровой трубы в котлах с кипятильными трубами. Контрольная пробка ввинчивается в тело трубы таким образом, что конец ее корпуса и торец легкоплавкого сплава омываются горячими газами.
Водомерное стекло предназначено для показания уровня воды в котле. Принцип действия водомерного стекла основан на законе сообщающихся сосудов, согласно которому уровень жидкости, находящейся в сосудах, сообщенных между собой, независимо от формы и объема сосудов всегда одинаков.
Рис. 15. Водопробный краник:
1 - корпус; 2 - костылик; 3 - ручка костылика; 4 - отросток; 5 -резьбовой фланец; 6 - чечевичное кольцо; 7 -фланец котла
Рис. 16. Пробка контрольная
Комплект водомерного стекла (рис. 17) состоит из двух кранов: верхнего и нижнего. Между ними установлено или цилиндрическое (круглое) стекло, или металлический футляр (рамка), внутрь которого поставлено плоское стекло.
Нижний кран имеет дополнительно продувочный краник.
Кран водомерного стекла установлен так, чтобы при нормальной работе котла верхний кран постоянно был сообщен с паровым пространством, а нижний - с водяным. При такой установке кранов пар и вода из котла попадают в водоуказательное стекло и вода устанавливается в нем на том же уровне, что и в котле. Малейшее изменение количества воды в котле немедленно сказывается на уровне воды в стекле, что дает возможность судить о положении уровня воды в котле.
Нормально при работе котла уровень воды в стекле непрерывно колеблется: внутри котла происходит бурный процесс парообразования и поверхность воды в нем неспокойна. Если нет колебания воды в стекле при работающем котле, кран неисправен, его каналы засорены или закипели.
При засорении канала в нижнем кране вода в стекле спокойна и будет находиться на одном и том же уровне или даже медленно повышаться. Если при этом через продувочный краник выпустить воду из стекла и снова краник закрыть, то вода в стекле вновь появится не сразу, а будет постепенно накапливаться за счет конденсации пара, поступающего в стекло через верхний кран. Вода в стекло может поступать в этом случае и через нижний кран, если его канал засорен неполностью. Если засорен канал верхнего крана, то уровень воды в стекле будет находиться выше действительного уровня в котле.
Водомерное стекло, будучи сообщено с внутренней полостью котла, всегда находится под давлением пара и испытывает действие высокой температуры. Поэтому применение простого круглого стекла опасно. На современных паровых кранах применяют специальное плоское стекло,отлитое в форме толстого бруска. Оно вставляется на прокладках в металлический корпус (рамку). Такое стекло, если даже оно лопнет, не опасно для обслуживающего персонала. Задняя плоскость стекла имеет вертикальные призматические ребра-бороздки. Ребристая поверхность позволяет более отчетливо видеть уровень воды в стекле, так как лучи света, падающие на стекло, преломляются различно в зоне воды и зоне пара, отчего часть стекла, занятая водой, кажется темной, а занятая паром - светло-серебристой.
Кроме водопробных кранов и водомерного стекла, на каждом котле на видном месте имеется металлическая пластинка, отмечающая наинизший допустимый уровень воды в котле. К арматуре, контролирующей рабочее давление пара в котле, относятся манометр и предохранительные клапаны.
Рис. 17. Водомерное стекло: 1 - корпус; 2 - крышка; 3 - стекло; 4 - верхний краник; 5 - нижний краник; 6 - штуцер; 7 - продувочный краник; 8 - чечевичное кольцо; 9 - фланец когла
Манометр предназначен для измерения давления жидкостей и газов (выше атмосферного). Он показывает разность между давлением газа или жидкости в закрытом сосуде и атмосферным давлением. Эту разность принято называть избыточным давлением. Наиболее распространенными являются пружинные манометры. Пружинный манометр (рис. 18) состоит из металлического корпуса, в котором помещена дугообразная упругая трубка. Один конец этой трубки закрыт наглухо, а другой соединен со штуцером. К глухому концу трубки присоединена система рычажков, связанных через зубчатую передачу с указательной стрелкой.
С паровым пространством котла манометр соединен посредством; сифонной трубки, имеющей минимально два витка диаметром 180 мм. Наличие этой трубки исключает попадание в манометр горячего пара: дугообразная трубка оказывается заполненной водой под давлением, равным котловому. Вода эта образуется вследствие конденсации пара в сифонной трубке.
Рис. 18. Пружинный манометр
Дугообразная трубка манометра имеет форму вытянутого эллипса, но под действием давления воды она стремится выпрямиться. Выпрямление трубки заставляет стрелку 4 через зубчатую передачу 3 отклоняться. Чем выше давление, тем больше отклонение стрелки, тем больше ее показание на циферблате манометра. Красная черта на шкале котлового манометра отмечает предельно допустимое давление для данного котла.
Манометр должен быть запломбирован, иметь клеймо и дату очередной проверки госповерителем.
Для проверки правильности показаний манометра предназначен трехходовой кран, которым можно отключить манометр от котла, при этом указательная стрелка должна занять точно нулевое положение, что свидетельствует об исправности прибора. Трехходовой кран манометра имеет фланец, к которому специальной струбцинкой можно присоединить контрольный манометр.
Предохранительные клапаны, устанавливаемые на котлах, служат для предохранения от превышения давления пара в котле сверх допустимого.
На предохранительный клапан действуют одновременно две силы: – сила нажатия пружины или груза, действующая обычно сверху, и сила давления пара, действующая снизу. Силу давления пружины или груза можно регулировать.
Сила же давления пара на клапан изменяется с изменением давления в котле.
Пока сила давления пара меньше давления пружины или груза, клапан плотно прижат к своему седлу силой пружины или груза и выход пару из котла закрыт. В момент, когда сила давления пара на клапан превысит давление пружины или груза, клапан приподнимается и через образовавшийся проход пар начнет выходить наружу. Он будет выходить до тех пор, пока давление в котле не снизится и клапан снова не закроет выход. Вследствие того что посадке клапана на место противодействует струя выходящего пара, клапан обычно садится на место при давлении в котле на 0,3-0,5 кГ/см? ниже давления, при котором он был открыт.
На каждом паровом котле с поверхностью нагрева свыше 5 м2 устанавливается не менее двух предохранительных клапанов, один из которых является контрольным, а другой - рабочим.
Контрольный клапан срабатывает несколько раньше рабочего и как бы сигнализирует о предельном давлении пара в котле. В случае непринятия соответствующих мер начинает действовать рабочий клапан и избыток пара из котла выпускается через оба клапана в атмосферу.
Регулировка клапанов на открытие производится согласно табл. 3. При давлениях в котле, указанных в таблице, клапаны должны открываться.
Рис. 19. Предохранительный клапан пружинного типа
Предохранительные клапаны могут быть рычажными и пружинными. На крановых котлах применяются исключительно пружинные предохранительные клапаны.
На рис. 19 показан предохранительный клапан пружинного типа. Основными частями его являются корпус с притертым по клапану гнездом и клапан в виде стаканчика. Притертой поверхностью он плотно садится на гнездо корпуса. Во внутрь клапана поставлена основная пружина, регулируемая винтом, который нажимает на пружину через тарелочку. На корпус клапана сверху навинчена головка, являющаяся патрубком для выхода пара.
Таблица 3
Гайка служит для регулировки клапана. Поворотом гайки изменяется величина зазора между ней и фланцем клапана. С изменением этого зазора меняется скорость и направление струи пара. Струя пара ударяет во фланец клапана и способствует быстроте его подъема. Чем меньше зазор, тем это воздействие больше, тем резче подъем и посадка клапана на место. Изготовленная из пружинной стали марки 55С2 или 6ОС2 пружина термически обработана и сохраняет свои свойства независимо от изменения температуры. Клапан, отрегулированный на определенное давление, пломбируют пломбой; проволока пропускается через колпачок и фиксирующий винт. Рычаг служит для периодической проверки действия клапана. Оттягивая рычаг, можно поднять клапан и выпустить пар при меньшем давлении.
Рис. 20. Золотниковый регулятор
Регулятор предназначен для регулирования подачи пара к паровой машине. Он может быть как золотниковым, так и клапанным, причем клапанный является более совершенным и более чувствительным.
Золотниковый регулятор (рис. 20) состоит из чугунного корпуса и чугунной крышки, соединенных между собой болтами.
Между крышкой и корпусом в специальном углублении помещается поводок, в который своей цилиндрической заточкой заходит бронзовый золотничок, прижатый пружиной к притертой поверхности крышки.
Поводок выполнен в виде рычажка, который сидит на квадратном хвостовике шпинделя. Для уплотнения корпуса предусмотрена прокладка из паронита, а для валика - сальник с грундбуксой. При вращении рукоятки, надетой на хвостовик шпинделя, поводок поворачивается и пер-лющает при этом золотничок, открывая на требуемую величину‘отверстие для прохода пара из котла в паровую машину.
Клапанный регулятор (рис. 21) состоит из чугунного трехфланцево-го корпуса с запрессованным в него седлом. Внутри седла помещен большой клапан, в котором размещен малый клапан. Уплотнение клапанов достигается посадочными коническими притертыми поверхностями. Поперек корпуса регулятора проходит валик, имеющий в качестве опор специальные штуцера, ввинченные в корпус и снабженные сальниками. На внешнем конце валика сделан квадрат, на который садится поводковый рычаг, а в средней части на валик при помощи квадрата посажен кулачок.
Рис. 21. Клапанный регулятор
Своей вилкой кулачок опирается на заплечики хвостовика малого клапана. При повороте поводкового рычага валик регулятора приводит в движение кулачок, который первоначально поднимает малый клапан, а когда хвостовик этого клапана дойдет до упоров большого клапана, последний также начнет открываться.
Рис. 22. Пароразборная колонка:
1-корпус; 2 -седло клапана; 3 - клапан; 4 - крепящее кольцо; 5 - колонка; 6 -гайка; 7 -шпиндель; 8 - накидная гайка; 9 - грундбукса; 10 - сальник; 11 -маховичок
Для открытия малого клапана требуется незначительное усилие, а большой клапан открывается, когда под ним находится пар: большой клапан оказывается разгруженным.
Пароразборная колонка (рис. 22) предназначена для питания паром инжекторов, турбогенератора, водогона, отопительной системы и пр. Она представляет собой чугунный корпус с рядом фланцев, к которым присоединяются магистрали потребителей пара. К корпусу также присоединена специальная колонка с резьбовым шпинделем, на который насажен маховичок. К другому концу шпинделя присоединен клапан. При вращении маховичка клапан плотно садится на седло или отходит от него. Такое вентильное устройство позволяет отключать от котла все магистрали потребителей пара на случай осмотра и мелкого ремонта.
Спускной кран, устанавливаемый внизу котла, предназначен для спуска воды, а также продувки котла во время работы. Этот кран должен быть стальным или, как исключение, может иметь корпус из ковкого чугуна.
В качестве спускного крана применяется обыкновенный пробковый кран или чаще кран золотникового типа, аналогичный по устройству золотниковому регулятору (см. рис. 20).
Рис. 23. Свисток:
1 - корпус; 2 - колпак- резонатор: 3 - верхний диск; 4 - нижний диск; 5 -клапан; 6 - пружина клапана; 7 -пробка; 8 - прокладка; 9 - рычаг; 10 - хвостовик резонатора
Свисток для подачи сигналов установлен на паровом котле. В зависимости от количества резонирующих камер свистки могут быть однозвучными, двухзвучными или трехзвучными, причем свистки многозвучные дают более ровный и устойчивый звук. На рис. 23 показан трехзвучный паровой свисток. Он состоит из чугунного корпуса с клапанным устройством и двух дисков - верхнего стального и нижнего бронзового, образующих между собой кольцевую щель. Сверху корпус накрыт колпаком-резонатором, сделанным в виде чугунной отливки, образующей три различные по объему камеры. Колпак в нижней части имеет три полукруглых окна, края которых являются рассекающими кромками. При открытии клапана пар через кольцевую щель бьет сильной струей и, встречая на своем пути рассекающие кромки резонатора, дает звуковой эффект, усиливающийся резонирующим колпаком. Вследствие наличия трех различных по размерам камер звук свистка получается достаточно мощным, ровным и многотонным.
К атегория: - Общие сведения о кранах и котлах
К арматуре относятся устройства и приборы, обеспечивающие 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, включения, регулирования и отключения трубопроводов воды, пара, топлива и предохраняющие от превышения давления.
По назначению арматура делится на запорную (кран, вентиль, задвижка), регулирующую (редукционный клапан), защитную (предохранительный и обратный клапан). По способу соединения с трубопроводами арматуру разделяют на фланцевую и муфтовую , а по
материалу – на латунную , чугунную , комбинированную . В местах соединения с фланцами устанавливаются прокладки или уплотнения. Запорная арматура должна иметь паспорт и маркировку: завод-изготовитель, давление и температура среды, условный диаметр, направление потока.
1. Вентиль состоит из корпуса, внутри которого имеется перегородка с горизонтальным седлом, из клапана, шпинделя маховика, коронки, сальниковой гайки и втулки.
2. Задвижка. На электростанциях и в котельных нашли широкое применение задвижки, которые создают значительно меньшее сопротивление потоку среды, чем вентили. Жидкость или пар к задвижкам подводится с любой стороны. Задвижки могут иметь разные затворы, выдвижные и невыдвижные шпиндели.
3. Запорный кран . В качестве запорного устройства для низкого давления среды применяются пробковые краны. Краны предназначены для быстрого открывания и закрывания прохода в трубопроводе и для регулирования расхода. Пробковые краны по способу уплотнения бывают натяжные и сальниковые; по способу соединения - муфтовые, фланцевые и цапковые; по материалу корпуса и пробки - чугунные, бронзовые и комбинированные.
4. Трехходовой кран устанавливают для продувки, проверки и отключения манометров. Трехходовой кран устанавливается между манометром и сифонной трубкой, которая защищает трубчатую пружину манометра от чрезмерного нагрева при измерении давления пара или горячей воды.
5. Обратный клапан служит 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.
6. Предохранительный клапан – устройство для автоматического предотвращения повышения давления сверх допустимого путем выпуска рабочей среды в атмосферу.
7. Редукционный клапан применяется для понижения давления пара и поддержания сниженного давления в определенных заданных пределах.
8. Редукционно-охладительная установка (РОУ) предназначена для снижения давления пара до требуемого путем дросселирования – пропуска пара через сужение. В результате термодинамического изоэнтальпийного процесса пар переходит из состояния сухого насыщенного в область перегретого, с понижением давления и температуры. Для возврата его состояния в область насыщенного пара в него вспрыскивают конденсат или питательную воду.
Гарнитурой называют устройства, позволяющие безопасно обслуживать топочную камеру, газоходы котельного агрегата и газовоздушный тракт.
К ней относят: топочные дверцы и лазы в обмуровке; смотровые лючки – гляделки для визуального наблюдения за горением и состоянием поверхностей нагрева, футеровки и торкрета; шиберы и заслонки для регулирования тяги и дутья; лючки для обдувки. К гарнитуре также
относят и взрывной предохранительный клапан, который устанавливают на котлах, работающих без наддува (с разрежением), и в процессе работы он проверяется визуально.
В процессе неправильного розжига и нарушения эксплуатации котельного агрегата возможно создание избыточного давления топочных газов (хлопок), что может привести к разрушению обмуровки котла, газоходов и дымовой трубы. Взрывные предохранительные клапаны служат для предохранения этих элементов от разрушения и обычно устанавливаются на обмуровке топки, газохода, водяного экономайзера и на борове (подземном канале движения топочных дымовых газов) перед дымовой трубой, в местах, исключающих травмы персоналасвязи с этим для того, чтобы в аппарате, где произошел взрыв, не образовалось давление выше пробного, аппарат защищают взрывными предохранительными клапанами мембранного типа.
Арматура и системы котельных установок
Арматура предназначена для обеспечения надёжной и безопасной работы котла. Она служит для подвода к котлу питательной воды, топлива, воздуха, отвода пара к потребителям, продувки котла, отбора проб котловой воды и ввода химических реагентов, наблюдения за уровнем воды в котле, удаления из него воды и воздуха, предотвращения повышения давления пара сверх установленного значения.
Арматура парового пространства (рис. 10.1):
предохранительные клапаны 1 ; разобщительные (стопорные) клапаны 2 , 17 ; клапаны для удаления воздуха из котла 4 ; клапаны на манометры 5 ; клапаны главного и вспомогательного паропроводов 16 . Также котлы могут иметь клапаны для паротушения, к пароохладителю, для продувания пароперегревателя, подачи пара к свистку и др.
Арматура водяного пространства:
солемерный клапан 7 ; питательный клапан 8 ; клапан верхней 9 и нижней 13 продувки; клапан для введения химических реагентов 10 .
а)
Рис. 10.1 Расположение арматуры котла:
а) на пароводяном коллекторе; б) на коллекторе пароперегревателя
На рис. 10.1 также указаны следующие элементы:
3 – паровой патрубок; 6 – водоуказательный прибор; 11 – питательная труба; 12 – труба верхней продувки; 14 – манометр; 15 – клапан продувки пароперегревателя; 18 – коллектор пароперегревателя.
Стопорный клапан Предохранительный клапан
Предохранительные клапаны предназначены для обеспечения безопасного действия котла. Они сбрасывают избыток пара в случае увеличения его давления выше рабочего.
На каждом паровом котле устанавливают не менее двух пружинных предохранительных клапанов, которые могут быть прямого и непрямого (импульсного) действия.
Сдвоенный предохранительный клапан прямого действия (рис. 10.2) расположен в корпусе 4 и прикреплён к котлу фланцем 3 . Верхний конец пружины 9 фиксируется тарелкой 10 , упирающейся через втулку 12 в крышку 8 . Пружина нижним концом через тарелку 7 и шток 11 прижимает тарелку 6 клапана к седлу 5 . При повышении давления пара в котле сверх установленного значения тарелка 6 , преодолевая сопротивление пружины, отходит от седла, и избыток пара выходит в атмосферу. При снижении давления пара тарелка под воздействием пружины прижимается к седлу. Для подрыва клапана вручную имеется привод с рычагом 2 , с помощью которого, воздействуя на колпак 13 , закреплённый чекой 14 на штоке 11 , можно преодолеть сопротивление пружины. При этом шток и тарелка 6 отходят от седла 5 , и пар выходит в атмосферу.Натяжение пружины регулируют, ввёртывая или вывёртывая втулку 12 при снятом колпаке 13 . После опломбирования инспектором Регистра клапан регулированию не подлежит (пломба 1 связывает чеку 14 с колпаком 13 ).
Котлы паропроизводительностью ниже 750 кг/ч и утилизационные могут оборудоваться только одним предохранительным клапаном.
В котлах с рабочим давлением пара 4 МПа и более рекомендуется установка предохранительных клапанов импульсного действия (устройств, состоящих из импульсного и главного предохранительных клапанов, рис. 10.3).
При регулировании предохранительных клапанов максимальное давление в котле при их действии не должно превышать рабочее более чем на 10%.
Рис. 10.3 Предохранительный клапан непрямого действия (а - импульсный; б - главный):
1. Нарезная втулка. 2. Верхняя тарелка. 3. Пружина. 4. Шток. 5. Нижняя тарелка. 6. Выпускной патрубок. 7. Тарелка кла- пана. 8. Седло клапана. 9. Впускной патрубок. 10. Выпускной патрубок (в атмосферу). 11. Вход пара от импульсного клапана. 12. Шток. 13. Поршень. 14. Пружина. 15. Полость главного клапана. 16. Впускной патрубок. 17. Тарелка клапана. 18. Седло клапана.
Рис. 10.4 Схема действия импульсного и главного предохранительного клапанов:
1. Тарелка клапана. 2. Поршень серводвигателя. 3. Пружина.
4. Импульсный трубопровод.
5. Импульсный клапан. 6. Паровой коллектор.
Стопорные клапаны (рис. 10.5) предназначены для сообщения котла с паропроводами.
Разобщительные (стопорные) клапаны главного и вспомогательного паропроводов, кроме местного управления, должны иметь дистанционные приводы.
Стопорные клапаны, сообщающие котёл с главным и вспомогательным паропроводами, называют главным и вспомогательным стопорными клапанами.
Рис. 10. 5 Угловой невозвратно-запорный стопорный клапан:
1. Маховик. 2. Шток. 3. Втулка кронштейна крышки. 4. Нажимная втулка сальника. 5. Крышка. 6. Паронитовая прокладка. 7. Седло клапана. 8. Тарелка клапана. 9. Корпус клапана. 10. Фланец для крепления к котлу.
Буквами "О" и "З" обозначены указатели положений открытия и закрытия клапана. Верхний конец штока (удлинённый квадрат над маховиком) служит для присоединения дистанционного привода.
Питательные клапаны предназначены для сообщения и разобщения котла с питательным трубопроводом (рис. 10.6).
Каждый котёл оборудуют не менее чем двумя питательными клапанами невозвратного типа. Утилизационный котёл может иметь один клапан. Для возможности разобщения невозвратного питательного клапана и котла между ними устанавливают разобщительный клапан. Невозвратный и разобщительный клапаны могут размещаться в одном корпусе.
Рис. 10.6 Питательный клапан невозвратного типа:
1. Крышка.
2. Тарелка клапана.
3. Седло клапана.
4. Корпус.
Клапан верхней продувки предназначен для удаления шлама, маслянистых веществ и других плавающих примесей, скапливающихся у зеркала испарения. Также они служат для снижения солёности котловой воды в процессе эксплуатации путём частичного удаления её за борт.
От клапана внутри котла проходит труба, заканчивающаяся воронкой или труба с обращёнными вверх отверстиями.
Клапан нижней продувки предназначен для удаления шлама и солей, оседающих в нижней части барабана огнетрубного котла или в водяных коллекторах водотрубного котла.
Трубы нижней продувки имеют отверстия по нижней образующей поверхности и соединены одним концом с клапаном (другой конец заглушен).
Воздушный клапан служит для выпуска воздуха из парового коллектора при заполнении котла водой перед его подготовкой к действию. Клапан закрывают после того, как через него будет выходить пар.
Клапаны к манометрам служат для сообщения котла с манометрами. Котёл должен иметь не менее двух манометров.
Надёжная эксплуатация парового котла возможна только при определённом уровне воды в нём. Нижний уровень воды в котле должен находиться на расстоянии не менее 150 мм над высшей точкой поверхности нагрева. Для котлов с паропроизводительностью менее 750 кг/ч это расстояние может быть уменьшено до 125 мм. Верхний уровень ограничивается необходимым паровым объёмом котла. Рабочий уровень расположен посередине между нижним и верхним уровнями.
Уровень воды контролируют с помощью водоуказательных приборов , в основе работы которых лежит принцип сообщающихся сосудов. На каждом котле, имеющем зеркало испарения, должно устанавливаться не менее двух независимых водоуказателей. На котлах с паропроизводительностью до 750 кг/ч и утилизационных агрегатах допускается устанавливать только один прибор.
Водоуказательный прибор (рис. 10.7) сообщается с водяным и паровым пространством коллектора котла клапанами 8 и 11 . Клапаны 8 имеют ручное управление, а клапаны 11 – дистанционное с помощью тяг 13 и 14 , которые рычагами 12 поворачивают штоки. В рамке 4 установлены прозрачные слюдяные пластины 2 или специальные стёкла, прижимаемые к рамке упорными планками 3 с помощью болтов. Между рамкой и пакетом пластин установлена прокладка 5 .
Рис. 10. 7 Водоуказательный прибор
Для плотности соединений корпуса 1 прибора с патрубками, сообщающими его с котлом, имеется набивка 9 . Каналы прибора закрыты пробками 6 . На планке 10 нанесены риски, отмечающие верхний, средний и нижний уровни воды. Водоуказательный прибор крепят к котлу фланцами 7 . Кран 15 служит для продувки водоуказательного прибора.
При работе котла уровень воды в водоуказательном приборе должен колебаться, отсутствие колебаний уровня свидетельствует о загрязнении каналов прибора. Водоуказательные приборы необходимо продувать не реже одного раза за вахту, а также перед проведением верхнего и нижнего продувания котла.
Порядок продувания водоуказательного прибора:
Открыть нижний клапан (или кран) продувания;
Закрыть паровой клапан;
Открыть паровой клапан и затем закрыть водяной клапан;
Открыть водяной клапан и закрыть клапан (кран) продувания.
При расположении пароводяного коллектора котла на значительной высоте, а также при управлении котельной установкой из ЦПУ применяют сниженные указатели уровня . Для этих указателей применяются жидкости, плотность которых больше плотности воды и которые с водой не смешиваются (тетрахлорид, четырёххлористый углерод и другие вещества). Для лучшей видимости тяжёлую жидкость окрашивают.
Сниженный указатель уровня (рис. 10.8) представляет собой U-образную петлю, нижняя часть которой заполнена тяжёлой жидкостью. На левой ветви установлен указатель 1 , который сообщается через клапан 5 с паровым, а через клапан 6 – с водяным пространством котла. Труба 2 заполнена конденсатом. У неё имеется неизолированная конденсационная полость 3 , откуда излишек воды из-за конденсации пара или изменения уровня через перегородку 4 стекает в трубу 7 . Таким образом, в трубе 2 уровень воды постоянен. В трубе 7 уровень соответствует уровню воды в пароводяном коллекторе. При повышении уровня воды в котле увеличивается высота столба воды в трубе 7 , из-за чего повышается давление на поверхность тяжёлой жидкости и уровень в указателе 1 поднимается.