Совершенствование конструкций секционных котлов
Распределение температуры лобовой (радиационной) поверхности секций в нижнем сечении котла. Образование накипи и усиление неравномерности температурного поля секции. Обоснование и описание необходимых изменений конструкции секций котла "Универсал-6".
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | доклад |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 27.02.2017 |
| Размер файла | 455,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Совершенствование конструкций секционных котлов
к.т.н. Б.Я. Каменецкий
Несмотря на то, что секционные котлы шатрового типа «Универсал», «Энергия», «Минск» считаются недостаточно эффективными, они выпускаются, устанавливаются, эксплуатируются и во многих случаях являются основным источником тепла в небольших отопительных котельных, работающих на газообразном и твердом топливе.
Проведенные в НИИсантехники (г. Москва) теплотехнические испытания таких котлов в эксплуатационных условиях выявили возможности совершенствования их конструкций с целью повышения надежности и тепловой эффективности. Измерения проводились в подмосковной котельной на котле «Универсал-6» с ручной слоевой топкой при сжигании каменных рядовых углей ССР при нагрузке зеркала горения - 0,25 МВт/м2 [1].
На рис. 1а показано устройство котла «Универсал-6». Его основные элементы - чугунные секции, соединенные между собой конусными ниппелями и стяжными болтами. При сжигании топлива дымовые газы из топки поднимаются вверх, омывают выступы секций, разделяются на два потока и по каналам, образованным вертикальными ребрами секций, опускаются в боковые газоходы, откуда поступают в сборные газоходы и далее в дымовую трубу. Вода в котел подается через нижние коллекторы, образованные ниппельными соединениями секций, и после прохождения через секции собирается в верхних коллекторах, откуда поступает в систему отопления.
На рассматриваемом котле для проведения испытаний были установлены рядом в пакете новая и «старая» (с накипью) секции котла, оборудованные термопарами (подробнее см. статью Б.Я. Каменецкого в НТ № 1, 2011 г. - прим. ред.). Зависимость температуры наружной поверхности по высоте этих секций показана на рис. 1б.
лобовой котел накипь температурный
На рис. 2 представлено распределение температуры лобовой (радиационной) поверхности секций в нижнем сечении. Самые высокие значения температур зафиксированы в нижней зоне секций, где они воспринимают наибольшие тепловые потоки (до 160 кВт/м2), что отражает решающую роль излучения поверхности горящего слоя. Значительно более высокие температуры поверхности «старой» секции, проработавшей три отопительных сезона, обусловлены слоем отложений накипи, образующимся на лобовой поверхности и в области примыкающих ребер [2]. Образование накипи усиливает неравномерность температурного поля секции, что существенно увеличивает аксиальные термические напряжения.
Распределение температур по сечению секций свидетельствует о «перетоке» тепла от ребер к конвективной поверхности и к осевой зоне лобовой поверхности, что увеличивает локальные тепловые потоки на этой поверхности. Для снижения температуры и повышения надежности целесообразно перенести ребра с лобовой на боковую поверхность секций на расстояние 20-25 мм (показано пунктиром на рис. 2) и снизить их высоту с 22 до 19-20 мм. Это приведет к снижению локальных тепловых потоков и температур лобовой поверхности, снижению темпа образования отложений. Также снижение высоты ребер приведет к уменьшению проходного сечения конвективных газоходов, увеличению скорости газов, что повысит тепловосприятие конвективной поверхности секций.
Для дальнейшего повышения тепловой эффективности котла предлагается продлить верхнее ребро 6 (рис. 1) до верхней части секции с тем, чтобы закрыть вход топочных газов 4 в конвективные газоходы. В этом случае топочные газы смогут поступать в секцию через окно 5,омывая поверхность В, которая в исходной конструкции «не работала», т.к. основная часть газов поступала через окно 4. Кроме того, для увеличения площади омываемой конвективной поверхности в секциях котлов «Универсал-6М» целесообразно отказаться от окон 3. Это приведет к тому, что топочные газы будут проходить в канал 2, омывая поверхность Б, в результате чего увеличится тепловосприятие секций. Благодаря этому котел «Универсал-6», отличающийся лишь тем, что не имеет такого окна, показал в теплотехнических испытаниях [3] более высокое значение КПД за счет снижения потерь с уходящими газами q2 (рис. 3).
Выводы
Предлагаемые изменения конструкции секций котла «Универсал-6» сводятся к следующему:
¦уменьшить высоту стыкующихся ребер до 19-20 мм;
¦перенести ребра на боковые поверхности секций;
¦продлить ребра 6 (рис. 1) до верхней части секций;
¦отказаться от окон 3 (рис. 1) на боковых поверхностях секций.
Литература
1. Каменецкий Б.Я., Владимиров А.А. Температурный режим секций чугунных отопительных котлов// Сб. трудов НИИсантехники. М. 1981. Вып. 56. С. 15-26.
2. Каменецкий Б.Я. Образование отложений накипи в отопительных котлах//Водоснабжение и санитарная техника. 1985. № 7. С. 20-21.
3. Методика теплотехнических испытаний отопительных котлов мощностью до 3 МВт. М., НИИсантехники. 1974. 49 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Подключение испарительного охлаждения и предвключенной испарительной секции. Температура дымовых газов за пароперегревателем. Расчет испарительных секций, паропроизводительности котла. Средняя скорость движения дыма. Коэффициент теплоотдачи излучением.
контрольная работа [455,1 K], добавлен 25.06.2013Выполнение теплового расчета стационарного парового котла. Описание котельного агрегата и горелочных устройств, обоснование температуры уходящих газов. Тепловой баланс котла, расчет теплообмена в топочной камере и конвективной поверхности нагрева.
курсовая работа [986,1 K], добавлен 30.07.2019Классификации паровых котлов. Основные компоновки котлов и типы топок. Размещение котла с системами в главном корпусе. Размещение поверхностей нагрева в котле барабанного типа. Тепловой, аэродинамический расчет котла. Избытки воздуха по тракту котла.
презентация [4,4 M], добавлен 08.02.2014Описание конструкции котла. Расчет продуктов сгорания, объемных долей трехатомных газов и концентраций золовых частиц в газоходах котла. Определение расхода топлива. Коэффициент полезного действия котла. Расчет температуры газов на выходе из топки.
курсовая работа [947,7 K], добавлен 24.02.2023Характеристики судовых паровых котлов. Определение объема и энтальпия дымовых газов. Расчет топки котла, теплового баланса, конвективной поверхности нагрева и теплообмена в экономайзере. Эксплуатация судового вспомогательного парового котла КВВА 6.5/7.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 31.03.2012Характеристика рабочих тел котельного агрегата. Описание конструкции котла и принимаемой компоновки, техническая характеристика и ее обоснование. Расчет объемов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания. Тепловой баланс котла, определение расхода топлива.
курсовая работа [173,6 K], добавлен 18.12.2015Анализ компоновочных решений и обоснование конструкции котла-утилизатора. Байпасная система дымовых газов. Характеристика основного топлива. Разработка конструкции пароперегревателя, испарительных поверхностей нагрева, расчет на прочность элементов котла.
дипломная работа [629,3 K], добавлен 25.03.2014Назначение и основные типы котлов. Устройство и принцип действия простейшего парового вспомогательного водотрубного котла. Подготовка и пуск котла, его обслуживание во время работы. Вывод парового котла из работы. Основные неисправности паровых котлов.
реферат [643,8 K], добавлен 03.07.2015Краткое описание котла ДКВР-10. Объемы и энтальпии воздуха и продуктов сгорания. Тепловой расчет топки, определение температуры газов на выходе. Расчет ограждающей поверхности стен топочной камеры. Геометрические характеристики пароперегревателя.
курсовая работа [381,0 K], добавлен 23.11.2014Конструкции современных утилизационных котлов. Судовые потребители пара. Оценка фактического паропотребления. Система обогрева забортных отверстий. Основные технические характеристики котла КВА-0,63/5М. Выбор вспомогательного и утилизационного котлов.
контрольная работа [161,0 K], добавлен 13.12.2013Описание конструкции котла и топочного устройства. Расчет объемов продуктов сгорания топлива, энтальпий воздуха. Тепловой баланс котла и расчет топочной камеры. Вычисление конвективного пучка. Определение параметров и размеров водяного экономайзера.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 20.01.2014Паропроизводительность котла барабанного типа с естественной циркуляцией. Температура и давление перегретого пара. Башенная и полубашенная компоновки котла. Сжигание топлива во взвешенном состоянии. Выбор температуры воздуха и тепловой схемы котла.
курсовая работа [812,2 K], добавлен 16.04.2012Получение энергии в виде ее электрической и тепловой форм. Обзор существующих электродных котлов. Исследование тепломеханической энергии в проточной части котла. Расчет коэффициента эффективности электродного котла. Компьютерное моделирование процесса.
дипломная работа [1,6 M], добавлен 20.03.2017Типы топок паровых котлов, расчетные характеристики механических топок с цепной решеткой. Расчет необходимого объема воздуха и объема продуктов сгорания топлива, составление теплового баланса котла. Определение температуры газов в зоне горения топлива.
методичка [926,6 K], добавлен 16.11.2011Водоснабжение котельной, принцип работы. Режимная карта парового котла ДКВр-10, процесс сжигания топлива. Характеристика двухбарабанных водотрубных реконструированных котлов. Приборы, входящие в состав системы автоматизации. Описание существующих защит.
курсовая работа [442,0 K], добавлен 18.12.2012Краткое описание котла, его технико-экономические показатели, конструкция, гидравлическая и тепловая схемы. Подготовка котла к растопке, растопка, обслуживание во время работы и остановка. Основные указания по технике безопасности и пожаробезопасности.
контрольная работа [365,4 K], добавлен 11.11.2010Законы распределения плотности тепловыделения. Расчет температурного поля и количества импульсов, излучаемых дуговым плазматроном, необходимого для достижения температуры плавления на поверхности неограниченного тела с учетом охлаждения материала.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 05.03.2015Подготовка парового котла к растопке, осмотр основного и вспомогательного оборудования. Пусковые операции и включение форсунок. Обслуживание работающего котла, контроль за давлением и температурой острого и промежуточного пара, питательной воды.
реферат [2,1 M], добавлен 16.10.2011Характеристика и виды паровых котлов. Тепловая схема установки. Принципы определения конструктивных размеров топки. Составление предварительного теплового баланса и определение расхода топлива. Экономические показатели котла. Сущность работы экономайзера.
курсовая работа [611,4 K], добавлен 29.03.2015Применение котлов-утилизаторов (КУ). Схема котла-утилизатора с принудительной циркуляцией. Водогрейная система котла. Парогазовые установки (ПГУ) с КУ. Принципиальная тепловая схема ПГУ с двухконтурным КУ. Комбинированная система теплоснабжения.
презентация [3,2 M], добавлен 25.12.2013
