Устройство для предупреждения прогара змеевиков прямоточных котлов

 

М 48334

30,,9

АВТОРСКОЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

Клаас 13 а, 18

ОПИСАНИЕ устройства для предупреждения прогара змеевиков прямоточных котлов.

К авторскому свидетельству В. Д. Шеренциса, заявленному

19 февраля 1936 года (спр. о перв. ¹ 187233).

О выдаче авторского свидетельства опубликовано 31 августа lо35 года

В прям о точных котлах всех существующих типов работа питательного насоса должна быть совершенно непрерывной, так как запас воды в змеевике котла ничтожен. Самый короткий перерыв в работе насоса ведет к немедленно вынужденной остановке котла или к резкому повышению температуры пара и давления его со всеми вытекающими отсюда последствиями, как-то: прогар труб-змеевиков, взрыв и пр.

Наблюдение за непрерывной работой питательного насоса и за процессом движения воды в змеевиках возможно лишь

- с помощью довольно сложных и дорогих контрольно-сигнальных приборов.

Однако, сигнализация неполадок в питании котла решает лишь одну задачу— избежать аварии с котлом; продолжать ,же работу котла без остановки нельзя, так как требуется время для осмотра и приведения в порядок питательного насоса или для перехода на другой резервный насос.

В предлагаемом устройстве для предупреждения прогара змеевиков прямоточных котлов применен аккумулятор воды; соединенный в верхней части

0 концом экономайзерных змеевиков, а в нижней части — с началом парообразовательных змеевиков.

При остановке питательного насоса вода из аккумулятора поступает для питания парообразовательной части змеевиков под давлением пара, образующегося в змеевиках экономайзера.

При нормальной работе котла пар и газы, собирающиеся в верхней часты аккумулятора, перепускаются из последнего посредством золотникового ограничителя.

На чертеже фиг. 1 изображает схему питания прямоточного котла с устройством для предупрежнения прогара змеевиков его и фиг. 2 — вертикальный разрез золотникового ограничителя.

Для установки устройства в питательную систему змеевик прямоточного котла разрывается в той точке, где приблизительно, согласно тепловому расчету кртла,. кончается экономайзерная (подогревающая) часть 2 котла и начинается собственно котел, т. е. испаряющая часть 2.

Точное определение указанной точки раздела между экономайзерной и собственно котельной частями змеевиков затруднительно, но точность в данном случае и не требуется; однако, для надежности змеевика следует разорвать в том месте, где испарение еще заведомо не начинается, т. е. где температура воды при полной (расчетной) нагрузке котла на 10 — 20 ниже температуры кипения.

В разрыв змеевиков встраивается закрытый сосуд — водяной аккумулятор 15, снабженный водомерным стеклом 18.

Вода из экономайзерной части 2 змеевиков, расположенной над топкой, вводится в аккумулятор 15 сверху, а отводится снизу в испаряющую (котловую) часть 2 змеевиков.

При нормальной работе питательного насоса 5, снабженного регулятором 4 питания, аккумулятор 15 полон воды при температуре, близкой к кипению; он является в этом случае лишь уширением водяной (экономайзерной) части змеевиков. В случае прекращения подачи воды из бака 10 питательным насосом 5 движение воды в экономайзерной части котла прекращается, а так как газы продолжают обогревать эту часть котла, то в ней начнется испарение. Появление пара произойдет почти тотчас же после прекращения питания, поскольку в конце экономайзерной части вода имеет температуру, близкую к кипению; однако, в последующие минуты парообразование не примет бурного характера, а будет протекать постепенно и последовательно, поскольку температура воды в змеевиках цо мере приближения к началу экономаизерной части все дальше отстоит от температуры кипения.

Образующийся в змеевиках экономайзера пар имеет объем, во много раз превышающий объем воды, из которой он получен, Следовательно, не имея выхода, пар начинает повышать давление в змеевиках, результатом чего будет вытеснение воды из аккумулятора в испаряющую (котловую) часть змеевиков.

Этим путем будет достигнуто то, что, несмотря н5. прекращение работы IIHTB.тельного насоса, испаряющая часть 2 змеевиков и пароперегревателя 3, т. е. части котла, подверженные наиболее высоким температурам, будут продолжать пйтаться бесперебойно вплоть до йсчерпания запаса воды в аккумуляторе lo или до пуска резервного насоса.

Следовательно, в отношении надежности прямоточный котел будет поставлен в условия, сходные с условиями для обычных котлов с барабанами, где также в случае аварии с насосом можно продолжать работать не более, чем до исчерпания воды в барабане.

После пуска питательного насоса аккумулятор сейчас же заполнится водой, так как пар в аккумуляторе сконденсируется и, процесс может повторяться сколько угодно раз.

Работа прямоточного котла с описанным аккумулятором будет сопровождаться одним явлением: в верхней частИ аккумулятора 15 будут понемногу скопляться газы (воздух, углекислота и др.), выделившиеся при нагревании из воды.

Также при отклонениях от нормального режима топки, например, догорании газов между трубами змеевиков, может появляться пар, выделившийся в экономайзерной части, который начнет собираться в верхней части аккумуляторов.

При этом уровень воды в стекле начнет падать, хотя работа питательного насоса протекаег нормально.

Учитывая это обстоятельство, аккумулятор через отверстие в крышке и перепускной кран должен быть соединен с нспаряющей частью 2 змеевиков, где давление ниже (по причине потери напора).

Если кочегар замечает, что уровень в стекле снижается очень медленно или даже неподвижен, то он через перепускной кран освобождает верхнюю часть аккумулятора 15 от газов или пара (если последний не, сконденсируется сам) и этим заполняет аккумулятор водой доверху.

Для автоматизации описанного процесса перепуска газов и пара служит золотниковый ограничитель 16 перепуска, который состоит из поплавка 17, несущего на шпинделе 24 круглый золотник 22 с отверстиями 20. В круглом зеркале 23 золотника также имеются отверстия 20.

Газы и пары могут пройти через полость 19 и отверстия 20 в зеркале и золотнике, как указано пунктирной линией (фиг. 2), и выйти из аккумулятора 15 лишь в том случае, когда отверстия 20 в зеркале и золотнике совпадают, а это может иметь место лишь при определенном положении поплавка 17, т. е. при определенном уровне воды.

Когда аккумулятор 15 полон воды, то последняя могла бы перетекать через перепускные отверстия 20, минуя аккумулятор, в испаряющую часть змеевиков. Это вызвало бы нарушение равномерности процесса испарения в змеевиках и, кроме того, привело бы к охлаждению воды в аккумуляторе 15. Однако, при полном аккумуляторе 15 поплавок 17

-всплывает, поднимает золотник 22 и нижней частью его перекрывает отверстия 20.

При аварии с питанием, когда начинается довольно интенсивное испарение воды в экономайзерной части, поплавок довольно быстро опустится на ту небольшую величину, которая требуется, чтобы верхняя часть золотника22 перекрыла отверстия 20. Следовательно, золотник будет сообщать между собой отверстия 20 для перепуска газов и пара лишь при незначительном и равномерном их накапливании или в первый момент появления пара при аварии с питанием, закрывая перепуак тогда, когда наличие пара в змеевиках экономайзера должно быть использовано для выдавливания воды пз аккумулятора.

Предмет изобретения.

1. Устройство для предупреждения прогара змеевиков прамоточных котлов, отличающееся применением водяного аккумулятора 15, верхняя часть которого соединена с концом экономайзерных змеевиков, а нижняя часть соединена с началом змеевиков парообразовательных, с тем, чтобы при остановке питательного насоса парообрааовательная часть змеевиков питалась водой из аккумулятора, выдавливаемой паром, образующимся в змеевиках экономаизера.

2. Применение в устройстве по и. 1 золотникового ограничителя 16, предназначенного для перепуска из аккумулятора 15 во время нормальной работы пара и газов, собирающихся в верхней его части.

j Ha,ll омыолиг. аф". Тамвоье.,1,, 12. За, 4147 -QOJ