ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Отечественные конструкции паровых котлов из "Установки для нагрева химической аппаратуры высокотемпературными органическими теплоносителями " В нашей стране промышленные паровые котлы с дифенильной смесью стали применяться несколько позже, чем в зарубежных странах. Дифенильная смесь в качестве теплоносителя впервые была использована в бинарном котле конструкции ЦЭМ по схеме ЭНИН АН СССР, производительностью 1,6 млн. ккал/ч, или 4000 кг/ч водяного пара [32 ]. Конструкция бинарного котла приведена на фиг. 8. Этот котел предназначался для получения водяного пара высокого давления, от 30 до 140 ama, который вырабатывался в специальном конденсаторе-испарителе 1, обогреваемом парами дифенильной смеси с температурой от 300 до 380° С. Пары дифенильной смеси вырабатывались в обычной экранированной топке, на задней стенке которой размещен экран из трубок диаметром 60 мм с шагом 107 мм. [c.11] Дифенильная смесь из экрана 2 поступала в конвективный пучок 3 с поверхностью нагрева 24,5 м , откуда паро-жидкостная эмульсия направлялась в сепаратор пара дифенильной смеси 4, в котором и происходило отделение пара от жидкости. Последняя стекала в коллектор экрана 5, а пар первичного теплоносителя поступал в конденсатор-испаритель /. Здесь пары дифенильной смеси, отдавая свою скрытун теплоту парообразования, конденсировались и самотеком возвращались в коллектор 5, замыкая цикл первичного теплоносителя (дифенильной смеси) вода же в испарителе, воспринимая тепло конденсации дифенильного пара кипит, превращаясь в пар, который в целях снижения влагосодержания в нем поступает в сепаратор водяного пара 7. В газоходе котла установлен водяной подогреватель 6, из которого вода поступает в испаритель 1. [c.13] Конструкция конденсатора-испарителя 1 изображена на фиг. 9. На котле установлено два таких испарителя, поверхностью нагрева по 9,5 м каждый, которые выполнены из стальных труб диаметром 12x2 мм. В целях восприятия температурных деформаций в трубках испарителя последние выполнены в виде спирали. Позже было осуществлено несколько попыток реконструирования по схеме бинарного цикла мелких промышленных котельных с целью повышения их производительности и давления пара. Реконструкция осуществлялась по двум направлениям путем установки экранной поверхности в топку действующего котла с водяным паром или путем установки отдельного парового котла с дифенильной смесью. В том и другом случае пары дифенильной смеси использовались в специальных испарителях разных конструкций для получения водяного пара. Паровой котел такой конструкции был построен в 1941 г. на одном из заводов легкой промышленности для получения водяного пара по схеме бинарного цикла [4]. Этот котел показан на фиг. 10. Как видно, котел является чисто радиационным, с сильно развитой поверхностью 1. Левый и правый экраны вверху переходят в потолочные экраны, образуя шатер. Каждый из экранов имеет верхний коллектор 2 и нижний коллектор 3. Под котлом сжигался уголь на ручной колосниковой решетке 4. На этой установке были произведены ценные для расчетов и конструирования паровых котлов с дифенильной смесью испытания температурного состояния стенок экранных труб. [c.13] Температура стенок экранных трубок в зависимости от температуры вырабатываемого пара дифенильной смеси и возвращающегося конденсата приведена в табл. 1. [c.13] Достоинством ЭТОГО котла является его малый вес и простота изготовления. К недостаткам конструкции следует отнести следующее. [c.14] Однако в данной конструкции нижние участки экранных трубок, находясь непосредственно над колосниковой решеткой, могут омываться открытым пламенем со всеми вытекающими отсюда последствиями. [c.14] Первые промышленные котлы, использующие в качестве теплоносителя дифенильную смесь, в химической промышленности были установлены в 1949 г. на заводе пластмассовых изделий. Созданием этих установок было положено начало дальнейшего развития отечественных конструкций котлов с органическими теплоносителями. [c.15] Однако нужно отметить,что дальнейшее их развитие пошло по пути несколько иного конструктивного оформления. Это объясняется прежде всего опытом, приобретенным в процессе эксплуатации этих установок, а также влиянием зарубежных конструкций. Установленный на указанном заводе паровой котел с дифенильной смесью (фиг. 11) конструктивно был выполнен подобным конструкции горизонтально-водотрубного котла системы Шухова, с одним барабаном и одним пучком кипятильных труб. Расчетная производительность котла 200 ООО ккал/ч. Размеры его по обмуровке высота 4650 мм, длина 4200 мм и ширина около 1700 мм. [c.15] Следует отметить, что при эксплуатации котлов рассматриваемой конструкции имели место неоднократные аварии, вызванные пережогом кипятильных трубок. [c.16] С самого начала эксплуатации котел неоднократно выходил из строя из-за перегорания экранных трубок, которые в течение 7—10 дней почти полностью зарастали коксом (фиг. 13). [c.16] Направленное действие мазутного факела на экранные трубки, как уже отмечалось, в сильной степени способствует ускорению разложения дифенильной смеси. [c.17] В рассматриваемом радиационном котле расчетное удельное тепловое напряжение радиационной поверхности достигает значительной величины —125 ООО ктл/м ч, а из-за высокой температуры уходящих дымовых газов к. п. д. котла имеет недопустимо низкое значение, не превышающее 20%. [c.17] После некоторого непродолжительного времени работы котел под руководством автора был модернизирован. После реконструкции котел имел вид, изображенный на фиг. 14. [c.17] Техническая характеристика котла приведена ниже. О достоинствах и недостатках этой конструкции будет сказано при описании типовых котлов, в основу разработки которых положена данная конструкция котла. [c.20] Пакеты каждого из двух блоков соединяются между собой верхним и нижним патрубками 6, изготовленными из труб диаметром 102x6 жж. [c.21] Верхняя часть каждого блока соединяется с барабаном 3 трубкой 7 диаметром 102 X 6 мм. Нижняя часть соединяется с коллектором 4 трубкой 8. Коллектор 4 соединяется с барабаном 3 опускной трубой 9. На фиг. 17 показана компоновка блоков в общей обмуровке. Институтом Гипрожир выполнена серия таких котлов разной производительности. Технические характеристики их приведены в табл. 2. [c.21] Конструкция этих котлов отличается малыми габаритами и простотой изготовления. Их широко применяют при индивидуальных установках, присоединяя котел только к одному теплопотребляющему аппарату. [c.21] Наиболее широкое применение из отечественных паровых котлов получили типовые котлы, выполненные институтом Гипроорхим ( Гипроанилкраска ), при разработке которых почти без изменения была использована конструкция котла, показанная на фиг. 15. [c.22] Котлы разработаны на производительность 200 000, 350 000 и 500 ООО ккал/ч. Техническая документация для каждого из этих котлов составлена на три вида топлива — твердое, газообразное и мазут. На фиг. 18 показан поперечный разрез одного из котлов этой серии производительностью 350 ООО ккал/ч с топкой для сжигания мазута. [c.22] Вернуться к основной статье