Статья из Технической Энциклопедии 1927-34 г.г. : другие произведения.

Котлы паровые

Самиздат: [Регистрация] [Найти] [Рейтинги] [Обсуждения] [Новинки] [Обзоры] [Помощь|Техвопросы]
Ссылки:
 Ваша оценка:

   КОТЛЫ ПАРОВЫЕ, закрытые сосуды, в к-рых под действием тепла жидкость обращается в пар, могущий приобретать давление выше атмосферного. Все К. п., избыточное давление в которых может превысить 0,5 atm, подлежат особой законодательной регламентации (в СССР--Правила устройства, установки и содержания паровых котлов Наркомтруда) и правительственному надзору. В зависимости от назначения паровые котлы разделяются на з а в о д с к и е (стационарные и локомобильные), п а р о в о з ные и п а р о х о д н ы е .
   Целью всякой котельной установки является использование путем парообразования тепла, развивающегося вследствие: а) горения топлива как в топке самого К. п., так и в какой-либо другой промышленной установке (использование тепла отходящих газов металлургическ. печей, выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания и т. д.), или б) прохождения электрич. тока по проводникам с значительным сопротивлением. Здесь рассматриваются К. п. первого типа; подробности об отапливаемых электрич. током котлах см. Электрические нагревательные приборы.
   Каждый К. п. состоит из т о п о ч н о г о п р о с т р а н с т в а (см. Топки), в котором происходит сжигание топлива, в о д я н о г о и п а р о в о г о п р о с т р а н с т в , в к-рых помещаются соответственно нагреваемая вода и образовавшийся из нее пар. Образовавшееся при горении тепло передается частью путем излучения, частью при посредстве конвекции и теплопроводности. Излучением передается тепло от слоя горящего топлива, от факела горящих газов и от накаленных стенок топочного пространства тем частям К. п., которые облучаются непосредственно испускаемыми этими телами тепловыми лучами. В остальной части К. п. тепло передается от горячих дымовых газов к более холодным стенкам К. п. или его частей путем конвекции и теплопередачи. Продукты горения, образующиеся в топочном пространстве, проходят последовательно по дымоходам, омывая поверхность К. п. в собственном смысле слова, пароперегревателя (см.), экономайзера (см.) и воздухоподогревателя; затем, охладившись и отдав значительную долго заключающегося в них тепла, газы отводятся через дымовую трубу.
   Количество кг пара, к-рое К. п. может давать в течение1 часа, т. н. п а р о п р о и з в о д и т е л ь н о с т ь G, зависит от величины п о в е р х н о с т и н а г р е в а Н, т. е. от поверхности, омываемой с одной стороны водой, с другой горячими топочными газами; последняя характеризует собой также размеры К. п. Паропроизводительность, отнесенная к 1 м2 поверхности нагрева (G:H), называется н а п р я ж е н и е м п о в е р х н о с т и нагрева. Кпд собственно К. п. [] (т. е. К. п. независимо от кпд топки) представляет собой отношение количества тепла, необходимого для получения G кг пара данных давления и t из питательной воды с t поступления ее в К. п. (т. е. в экономайзер, если последний составляет часть К. п., или непосредственно в котел, если экономайзер устроен отдельно или его нет вовсе), к количеству тепла, фактически полученного в топке в час. Кпд топки [] представляет собой отношение количества тепла, фактически полученного при сжигании топлива, к нижней теплотворной способности топлива. Полный кпд топки вместе с котлом [] Поверхность нагрева К. п. разделяют на прямую,-- подверженную действию тепловых лучей, и непрямую, на которую тепло передается исключительно путем конвекции и теплопроводности. Кроме того различают поверхность нагрева, смачиваемую водой и омываемую газами; для расчетов в судовых К.п. обыкновенно используются первой, в сухопутных - второй. Граница, разделяющая части К. п., омываемые дымовыми газами, от частей, защищенных от действия горячих газов, называется о г н е в о й линией. Часть объема К. п., заполненная водой, Vв. носит название в о д я н о г о п р о с т р а н с т в а , а занятая паром Vn.--парового простр а н с т в а ; граница между ними называется з е р к а л о м и с п а р е н и я . Вода, заполняющая водяное пространство, является аккумулятором тепла, поэтому К. п. с большим объемом водяного пространства работают с меньшими колебаниями давления при резких изменениях в отборе пара. С другой стороны, К. п. с большим содержанием воды представляют большую опасность в случае взрыва. Величина объема парового пространства влияет на качество пара. Пар стремятся получить всегда возможно более сухим, т. к. на влажном паре паровые двигатели работают хуже и быстрее происходит загрязнение пароперегревателя.
   []
   []
  
   На фиг. 1а и 16 графически изображена зависимость влажности пара от нагрузки парового пространства и давления р. Основной целью устройства К. п. является передача тепла от сжигаемого топлива к содержащейся в К. п. воде. Поэтому основными физич. законами, к-рыми определяется работа К. п., являются законы теплопередачи (см.). Тепло передается лучами (инфракрасные лучи), конвекцией и вследствие теплопроводности тел. Л у ч е и с п у с к а н и е в сильнейшей степени зависит от t излучающего тела (по закону Стефана-Больцмана оно пропорционально 4-й степени абс. темп-ры) и поэтому при высоких t влияние
   его весьма значительно. В виду- этого современная техника котлостроения стремится возможно полнее использовать этот путь передачи тепла, развивая так назыв. э к р а н н у ю п о в е р х н о с т ь в К.п., т.е. ту часть поверхности нагрева, которая озаряется тепловыми лучами, исходящими непосредственно из раскаленного топлива, будь то слой топлива, горящего на решетке, или факел горящих или раскаленных газов. К о н в е к ц и я , играющая роль в передаче тепла, через стенку К. п.,--в значительной степени искусственного происхождения, т. к. вызывается гл. обр. теми вихрями, к-рые возникают в потоке газов благодаря тому, что скорость их обычно превышает критическую, а также и благодаря наличию многочисленных искривлений потока, поворотов и т. д. Однако, несмотря на интенсивность такой искусственной конвекции со стороны газов, наибольшее препятствие тепловой поток встречает при переходе от газов к стенке К. п. Происходит это повидимому потому, что стенка всегда покрыта изолирующим ее слоем охлажденного газа, к-рый и препятствует доступу к стенке горячих газовых частиц. Поэтому одной из основных задач правильного направления газов является возможно более интенсивное смывание со стенок этого изолирующего холодного слоя, что достигается увеличением скорости движения газов. С увеличением этой скорости коэф. теплопередачи, т. е. количество тепла, переданного в час через поверхность в 1 м2 при разности tR в 1R, возрастает примерно пропорционально корню квадратному из скорости. Теплопередача от газов к стенке значительно ухудшается в том случае, если стенка покрыта слоем сажи или золы. Поэтому поддержание стенок в чистом состоянии во время работы К. п. является одним из основных требований правильной эксплоатации его. Сопротивление самой металлич. стенки К. п. играет совершенно подчиненную роль благодаря хорошей теплопроводности металлов, и поэтому с этой точки зрения совершенно безразлично, из какого металла сделан К. п. и какова толщина его стенок. Загрязнение стенок с внутренней стороны отложениями накипи имеет однако большое значение, так как накипь часто благодаря своему составу (примесь масла) является очень плохим проводником тепла.
   []
   Из фиг. 2, представляющей схему перехода тепла через стенку, видно, как сильно повышается t стенки при загрязнении ее накипью. Помимо накипи препятствием к переходу тепла от стенки к воде м. б. пузырьки пара, если они, образовавшись вблизи стенки, не удаляются быстро от нее; поэтому важно, чтобы вода в К. п. находилась в постоянной циркуляции.
   См.далее. Тепловой расчет котлов паровых
 Ваша оценка:
Связаться с программистом сайта.

Новые книги авторов СИ, вышедшие из печати:
О.Болдырева "Крадуш. Чужие души" М.Николаев "Вторжение на Землю"

Как попасть в этoт список
Сайт - "Художники" .. || .. Доска об'явлений "Книги"