Главная » 2014 » Август » 29 » Арматура котлов - схемы, конструкции, принцип действия.
18:10
Арматура котлов - схемы, конструкции, принцип действия.
АРМАТУРА КОТЛОВ
На всех элементах и трубопроводах котельного агрегата и его вспомогательных устройствах, заполненных рабочим телом и находящихся под давлением, устанавливается соответствующая арматура.
Рис. 59. Водоуказатели а —с плоским стеклом, б —со слюдяными пластинками и пароводопробный кран (в); 1 —стекло, 2 — металлическая рама, 3 — паропробнын края, 4—указатель уровня воды, 5 — водопробный кран, 6 — спускной кран, 7 — корпус крана, 8 — канал, 9 — пробка крана , с ручкой, 10 — заглушка для прочистки канала; крана
К арматуре относят устройства и приборы для управления работой элементов и частей котельной установки, находящихся под давлением, для включения, регулирования и отключения трубопроводов воды, пара пли предохраняющие от превышения давления, а также контрольные приборы котлоагрегата (водоуказательные стекла для наблюдения за уровнем воды в барабане). Основной арматурой, установленной на котлоагрегате, являются задвижки, вентили и клапаны. По способу соединения с трубопровода арматуру разделяют на фланцевую, муфтовую и вварную. В местах соединения арматуры с фланцами ставят прокладки или уплотнения. Для контроля уровня воды в паровом котле применяют водоуказательные приборы (рис. 59). Каждый паровой котел должен иметь не менее двух водоуказателей. У котлов паропроизводительностью менее 0,7 т/ч разрешается устанавливать один водоуказатель и два пароводопробных крана (рис. 59, б), один из которых помещают на низшем уровне воды в котле, т. е. на 100 мм выше огневой линии, другой — на высшем. Чаше всего используют водоуказатель с плоскими стеклами «Клингер», вставленными на прокладке в рамку (рис. 59, а). Плоские стекла имеют сложное устройство, но удобны и безопасны в работе. Они лопаются редко, оставаясь при этом в металлической рамке и не разлетаясь на куски, вследствие чего для этих стекол не нужны ограждения. На внутренней стороне стекла имеются продольные риски, благодаря которым вода в стекле кажется темной, а пар — светлым, т. е. создается отчетливая граница между темной полосой воды и светлой полосой пара над ней. Такие стекла устанавливают на паровых котлах с давлением до 2,4 МПа (24 кгс/см2) включительно. Для котлов с давлением 3,9 МПа (40 кгс/см2) применяют водоуказатели с гладкими стеклами (рис. 59,б), но на них со стороны воды накладывают слюдяные пластинки (5 шт.) толщиной по 0,3 мм для предохранения стекла от агрессивного воздействия воды и пара. На паровых котлах с высоко расположенными водоуказательными приборами (более 6 м от пола котельной), когда затруднительно или даже невозможно наблюдение за уровнем воды в водоуказательном стекле, применяют сниженные указатели уровня воды, которые делят на механические и гидравлические. Механический указатель (рис. 60, а) состоит из стального цилиндрического сосуда 1, соединенного двумя трубками 8 и 9 с водяным и паровым пространствами барабана котла. К нижнему концу сосуда присоединена вертикальная трубка 4, на нижнем конце которой закреплен указатель 6, состоящий из двух плоских стекол, расположенных одно против другого и заключенных в металлическую оправу. Водоуказатель размещается на высоте примерно 1,5 м от пола котельной. В сосуде помещается полый поплавок 2, частично заполненный водой для уравновешивания наружного давления. К поплавку подвешен металлический стержень 7, нижний конец которого находится в пространстве между стеклами указателя. По положению конца этого стержня и судят о высоте уровня воды в барабане котла. Для лучшей видимости уровня воды за указателем помещают лампу с рефлектором, освещающую стекло. Такие указатели уровня воды изготовляют также с дистанционной передачей при помощи электроизмерительного прибора, по показаниям которого судят о высоте уровня воды в котле. Гидравлические сниженные указатели уровня воды в котле (рис. 60,6), основанные на принципе измерения давления двух водяных столбов, получили наиболее широкое применение в котельных установках среднего давления. Каждый паровой котел должен быть снабжен двумя независимыми предохранительными клапанам и, которые устраивают так, чтобы давление пара в котле не могло превышать допускаемое рабочее. Предохранительные клапаны выпускают излишний пар при чрезмерном повышении давления, т.е. когда стрелка манометра переходит за красную черту.
Рис. 60. Сниженные указатели уровня воды: а — поплавковый механический, б — гидравлический; 1 и 10 — стальной и конденсационный сосуды, 2 — поплавок, 3 — трос, 4, 8, 9 — соединительные трубки, 5 — вентиль, 6 — указатель, 7 — стержень, 11 — переливная трубка, 12 — грязевик, 13 — спускные трубки к сниженному указателю, 14 — указательное стекло, 15 — резервуар с тяжелой жидкостью
Предохранительные клапаны на паровых котлах с давлением пара до 3,9 МПа (40 кгс/см2) могут быть рычажными или пружинными. В передвижных паровых котлах применяют пружинные, а в стационарных — преимущественно рычажные клапаны. На рис. 61, а показан рычажный предохранительный клапан. Выход пара из клапана закрывается тарелкой 8, которая грузом 3 прижимается к седлу 7, вставленному в корпус 6. Направляющие ребра тарелки не позволяют ей перекашиваться относительно седла. Снизу на клапан давит пар, стремясь вырваться из парового котла, сверху на клапан передается давление от груза 3, закрепленного на конце рычага 9. Масса груза и длина рычага подбираются таким образом, чтобы тарелка поднималась, как только давление в паровом котле превысит допускаемое. В пружинных предохранительных клапанах (рис. 61,6) давление на тарелку создает пружина 11. Один из предохранительных клапанов на котле называется рабочим, а второй— контрольным. Рычажный контрольный клапан заключают в футляр и закрывают на замок 4. Для проверки работы клапана к рычагу прикрепляют цепочку 2, которую пропускают через крышку футляра, для выхода пара в корпусе клапана имеется отверстие. Предохранительные клапаны настраивают на рабочее давление при гидравлическом испытании и проверяют при растопке котла. После того как давление пара в паровом котле поднимется до рабочего, окончательно закрепляют грузы на рычагах или нажимные винты 10 пружинных клапанов. Промышленностью выпускаются паровые котлы на давление 4,3 МПа (43 кгс/см2), на которых вместо предохранительных клапанов устанавливают импульсные предохранительные устройства. Импyльcнoe предохранительное устройство ИПУ (рис. 62, а) состоит из главного предохранительного клапана с соединительными импульсными трубками 3 и 9, импульсного клапана 8, электромагнитов 5 и 6 и фильтров 4. Cxeмa работы импульсного предохранительного устройства показана на рис. 62,6. При увеличении давления в барабане котла выше допустимого стрелка электроконтактного манометра ЭКМ, перемещаясь от одного контакта к другому, выключает ток в цепи верхнего электромагнита ЭО. Его сердечник втягивается в катушку, в результате чего открывается импyльcный клапан ИК, пропуская пар по соединительным импульсным трубкам в поршневую камеру главного предохранительного клапана. После заполнения камеры паром на верхнюю плоскость поршня, находящегося в камере, действует сила
При снижении давления пара в котле до номинального стрелка электроконтактного манометра ЭКМ (см. рис. 62,6) переместится в обратном направлении и выключит ток в цепи верхнего электро-магнита ЭО и включит ток в цепь нижнего электромагнита ЭЗ. До включения нижнего электромагнита импульсный клапан закрывается под действием груза 7, прекращая доступ пара в поршневую камеру главного предохранительного клапана, а последующее включение электромагнита ЭЗ создает на уплотнительных поверхностях затвора удельное давление, необходимое для его плотного закрытия. После закрытия импульсного клапана 8 (см. рис. 62, а) давление в поршневой камере снизится до атмосферного за счет утечки пара через лабиринтовое уплотнение 1 и дренажную трубку бугеля 16 и главный предохранительный клапан под действием давления пара в котле закроется. При использовании электромагнитного устройства увеличивается сила прижатия тарелки импульсного клапана к седлу в несколько раз и тем самым предотвращается перетечка пара из котла в поршневую камеру. Например, у котла с давлением 25 МПа (255 кгс/см2) удельное давление на седло клапана без электромагнитного устройства равно примерно 6,7 МПа (67 кгс/см2), а с электромагнитным устройством — 44 МПа (440 кгс/см2).
Парозапорные устройства (вентили и задвижки), предназначенные для отключения котла от потребителя воды или пара, показаны на рис. 63. В зависимости от параметров протекающей среды и размеров вентили могут соединяться с трубопроводами на фланцах, резьбе или с помощью сварки. Вентили имеют плоский или игольчатый клапан. Вентили с плоским клапаном используют в качестве запорных устройств, а с игольчатым клапаном — для дросселирования. На рис. 63,а,б,в показаны парозапорные вентили, устанавливаемые непосредственно на паропроводе котла. Внутренняя полость корпуса 1 парового вентиля (рис. 63, а) разделена на две части перегородкой 3, в которой имеется отверстие, закрываемое тарелкой 2. Тарелка перемещается вместе со шпинделем 4, на конце которого она закреплена. Вентиль ставят так, чтобы пар из котла шел под тарелку, стремясь поднять ее. Тарелка имеет ребра, предотвращающие ее перекашивание и неправильную посадку на седло. Задвижки клинового тина (ручная и с приводами) показаны на рис. 63, г, д, е. При вращении маховика 5 (при открывании вентиля) диски 11 поднимаются вверх, а при закрывании вентиля с помощью клина они прижимаются к корпусу, перекрывая проходное отверстие.
Рис. 64. Гарнитура котла: а - дверца с уплотнением и обмурованным металлическим экраном к топочным камерам, б и в - лазы прямоугольной и круглой формы в обмуровке для осмотра поверхностей нагрева, г и д - гляделки для топочных камер и конвективных работающих газоходов (г - под разрежением, д - с наддувом), е и ж - взрывные клапаны для установки на боковых стенах и потолке котельного агрегата, з - шибер, и - поворотная заслонка,
Чугунные задвижки применяют в котлах с давлением до 1 МПа (10 кгс/см2), а стальные для более высоких давлений и температуры среды до 200°С, а также для труб диаметром более 400 мм.
Гарнитура котельного агрегата. В гарнитуру котельного агрегата входят дверца, лазы, гляделки, взрывные клапаны, шиберы или по.- воротные заслонки. Чугунную дверцу (рис. 64, а) обычно устанавливают при ручной загрузке топлива в топку котла. Лазы (рис. 64,6, е), закрываемые дверцами, делают в обмуровке с целью осмотра, ремонта и очистки газоходов от золы. Для наблюдения за процессом горения топлива и конвективных .газоходов в обмуровке котлоагрегата выполняют гляделки (рис. 64, г, д). Взрывные клапаны (рис. 64, е, ж) предохраняют обмуровку от разрушения при случайных хлопках в газоходах котла. С помощью чугунных дымовых шиберов (рис. 64, з) или поворотных заслонок (рис. 64, гг) регулируют тягу и перекрывают боров.
