Размещено на http://allbest.ru

Министерство образования и науки, молодёжи и спорта Украины

Одесская национальная морская академия

Кафедра «Судовых энергетических установок»

Курсовая работа

на тему:

«Тепловой расчёт судового парового котла КВГ-32»

Выполнил: курсант

группы 2131 СМФ

Гладков А.Ю.

Одесса 2012

Введение

Водотрубные котлы, которые нашли широкое применение на судах транспортного флота, различаются, главным образом, конструктивной компоновкой поверхностей нагрева.

В дополнение к общей классификации, рассматриваемую большую группу водотрубных агрегатов в судовой практике обычно подразделяют на три основных типа:

- секционные

- однопроточные

- вертикально-водотрубные

Секционные котлы применяются на судах старой постройки. Судовые установки с поршневыми машинами оборудовались секционными котлами трехходового типа.

Такая конструкция позволяла использовать для поверхностей нагрева трубы большого диаметра, что облегчало их внутреннюю очистку, необходимую при работе на питательной воде пониженного качества, загрязненной маслом и накипеобразующими солями.

В установке, имеющей в качестве главного двигателя паровую турбину, питательная вода не содержит масла. Вследствие этого котельные трубы практически не требуют внутренней механической очистки и могут иметь малый диаметр.

Секционные агрегаты с малым диаметром труб выполняли более простой конструкции - одноходового типа - без газонаправляющих перегородок и применяли их на некоторых судах с паротурбинными установками.

Их теплотехнические характеристики близки к характеристикам однопроточных и вертикально-водотрубных котлов. Однако секционные агрегаты могут быть построены на меньшую паропроизводительность и более низкие параметры пара.

Для паропроизводительности более 4000 - 25000 кг/ч применялись однопроточные котлы.

Рабочее давление пара в таких котлах обычно не превышает 3,5 МПа; имеются единичные случаи применения давления до 4,5 МПа с температурой перегретого пара 400 - 450 ?С.

Ограничение паропроизводительности и давления пара в секционных агрегатах объясняется наличием волнистых камер.

Технология изготовления таких камер довольно сложна; при повышении давления пара толщина стенок камер должна быть увеличена, что усложняет производство и повышает его стоимость.

При одновременном возрастании давления и паропроизводительности стоимость постройки будет еще больше, так как потребуется большое количество волнистых камер и лючков.

Из рассмотренных главнейших особенностей секционных котлов можно заключить, что данные агрегаты по своим характеристикам превосходят своих предшественников - огнетрубные оборотные котлы, однако и они значительно устарели и уступают однопроточным котлам.

Однопроточный котел имеет два основных барабана: пароводяной и водяной, соединенных трубками.

Эти трубки образуют с горизонтальной плоскостью угол 45 - 70 ?, что обеспечивает удовлетворительное омывание дымовыми газами поверхностей нагрева без дополнительных газонаправляющих перегородок.

Обязательным элементом топки такого котла является боковой экран, образующий сплошную или разреженную стенку труб, которая воспринимает лучистое тепло.

Очень часто экранные поверхности нагрева устанавливают и на задней стенке топки, иногда экранируют фронт. Односторонний ход газов позволяет сделать компактной поверхность нагрева конвективного пучка труб, внутри которого размещают пароперегреватель.

Однопроточные агрегаты всегда имеют хвостовые поверхности нагрева: экономайзер и воздухоподогреватель (либо по отдельности). Их общая конструктивная компоновка довольно проста и удобна в обслуживании.

В условиях современного состояния отечественного морского флота в ближайшие годы не предполагается пополнения транспортными судами с паротурбинными установками.

1. Краткое описание котла

Котел КВГ - 32 устанавливается на серийных судах типа “Сергей Боткин”.

Паропроизводительность котла составляет 13 т/ч

При параметрах пара 32/400.

Испарительная поверхность нагрева составляет 440м², поверхность нагрева экономайзера 160м².

Котлы танкера “Дружба” по сравнению с агрегатами судов типа “Сергей Боткин” характеризуются следующими особенностями:

Их топка имеет более развитое экранирование; задняя стенка топки закрыта экранными трубками, которые развальцованы в двух коллекторах( верхнем и нижнем).

В нижний коллектор вода подводиться из пароводяного барабана по необогреваемым опускным трубам; пароводяная смесь отводиться из верхнего коллектора по циркуляционным трубам.

Трубы бокового и заднего экранов имеют покрытия хромитовой обмазкой такого же типа, как в котлах типа “Сергей Боткин”.

Пароперегреватель с горизонтальным расположением петель размещен за третьим рядом труб притопочного пучка.

Между петлями предусмотрен рецесс для доступа в газоход.

Циркуляция воды в боковом экране и в конвективном пучке труб происходит так же как и в котле судов “Сергей Боткин”.

Вояной экономайзер состоит из двух секций.

Первая секция (по ходу воды) выполнена из оребренных труб и скомпанована из двух пучков для удобства очистки поверхности нагрева по газовой стороне.

Вторая секция состоит из одного пучка ошипованных труб.

Применение такой сравнительно сложной поверхности нагрева экономайзера обьясняется отсутствием газового воздухоподогревателя.

Воздух подводиться вентилятором в паровой воздухоподогреватель ребристого типа и поступает в межобшивочное пространство каркаса, а затем к форсункам.

В водяном барабане размещены два пароохладителя: главный и вспомогательный.

Вспомогательный пароохладитель обеспечивает получение охлажденного пара, расходуемого на различные потребители.

Главный пароохладитель используется для поддержания постоянной среднеэксплуатационной температуры перегретого пара, он включен в рассечку двух секций пароперегревателя.

Количество пара, пропускаемое через пароохладитель, регулируется заслонкой, управляемой вручную.

Заслонка размещена в коллекторе перегревателя, что позволяет пропускать часть пара через главный пароохладитель или направлять его в следующую группу петель.

Такая схема позволяет корректировать температуру перегретого пара в эксплуатационных условиях в зависимости от загрязнения поверхностей нагрева по газовой стороне и других факторов.

Необходимо отметить, что в газоходах предусмотрено достаточное количество сажеобдувочных аппаратов.

Кроме того, иметься система для мытья поверхностей нагрева по газовой стороне питательной водой, которая подается в те же аппараты. Для наблюдения за дымностью в газоходе установлен перископ.

Сепарация пара осуществляется циклонами, размещенными в пароводяном барабане.

2. Тепловая схема установки

Рис. 1

ПОП I и II- парообразующие поверхности;

ПП - пароперегреватель;

ЭК I - секции экономайзера;

ТВД и ТНД - соответственно турбина высокого и низкого давления;

ПН - питательный насос.

3. Цикл Ренкина в T - S координатах

Рис.2

1-2 - адиабатный процесс расширения пара в турбине;

2-3 - конденсация пара в конденсаторе;

3-4 - повышение температуры в питательном насосе;

4-5 - повышение температуры воды вплоть до начала кипения;

5-6 - испарение с зеркала (изотермический);

6-1 - перегрев пара в пароперегревателе.

котёл топка пароперегреватель

Вывод

В процессе выполнения курсового проекта рассчитаны поверхности нагрева пароперегревателя (301,1 м²) и экономайзера (213,6 м²).

Проанализировав удельный вес каждого составляющего затрат на ремонт и эксплуатацию котла можно предпринять следующие меры к их уменьшению:

- уменьшить количество обслуживающего персонала ( автоматизация);

- уменьшить бункеровочные расходы (15 %);

- добиваться увеличения работы котла на номинальной нагрузке;

- уменьшить затраты на ремонт путем регулярного проведения профилактических работ.

Список используемой литературы

Учебное пособие “Тепловой расчет судовых паровых котлов”, издание второе, 1993.

В.К. Лысенко, Б.И. Лубочкин “Судовые паровые котлы”, изданье третье, 1975.

Федоренко В.М. и др. Эксплуатация судовых котельных установок. - М.: Транспорт, 1991.

Котелко В.Ю. и др. Тепловой расчет судовых паровых котлов. - М.: Мортехинформреклама, 1983, 1992.

Енин В.И. Атлас котельных агрегатов морских судов.

Енин В.И. “Судовые паровые котлы”,издание второе, 1984.

Размещено на Allbest.ru