Котёл с естественной цирку­ляцией воды КУП-110/5,5

Котёл КВ-1

Как уже указывалось, вспомога­тельные котлы на крупнотоннажных танкерах, по конструкции и харак­теристикам близки к главным па­ровым котлам. Отечественная про­мышленность для таких судов соз­дала ряд вспомогательных котлов типа КВ (котел вспомогательный).

Рассмотрим устройство котла марки КВ-1 (рис. 5.6), установлен­ного на головном балктанкере «Бо­рис Бутома». Котел водотрубный вер­тикальный, однопроточный, двухколлекторный. Паропроизводительность 35 т/ч насыщенного пара при гания топлива ве­дется с малым избытком воздуха. Хвостовыми поверхностями нагрева являются экономайзер 4 и газовый воздухоподогреватель 2.

Контур циркуляции котла образо­ван из подъемных труб экрана 8, конвективного пучка труб 5 и опуск­ных труб 9, расположенных за пер­вым рядом экрана. Все трубы под­ключены к паровому коллектору / и водяному колледав­лении 2,7 МПа, КПД до 95%, тем­пература уходящих газов 145⁰С. Котел используется для подогрева груза, обеспечения паром грузовых турбонасосов и зачистных паровых насосов, а также для направления продуктов сгорания в систему инерт­ных газов- Для общесудовых нужд установлен котел КАВ 6,3/7.

Температура газов, поступающих для заполнения танков, должна быть не более 150^е С, а содержание кис­лорода в них не более 5%, поэтому у котла КВ-1 предусмотрены раз­витые хвостовые поверхности нагре­ва и процесс сжиктору 6, Котел снаб­жен сажеобдувочными устройствами 3 и водоподогревателем 7, который установлен внутри водяного кол­лектора 6 и служит для подогрева питательной воды, направляемой в экономайзер, используя теплоту ко­тельной воды. Это предусмотрено для повышения температуры стенок экономайзерных труб и устранения низкотемпературной коррозии. По­верхность нагрева экономайзера 345 м². Водоподогреватель представ­ляет собой теплообменник, состоя­щий из двух коллекторов, соединен­ных змеевиками. Коллекторы изго­товлены из труб диаметром 89X6 мм, а змеевики — из труб диаметром 29X3 мм. Экономайзер состоит из двух секций, разделенных по высоте пазухой, предназначенной для осмот­ра и ремонта змеевиков. Воздухо­подогреватель двухсекционный, вы­полнен одноходовым по воздуху и пятиходовым по газу. Он имеет поверхность нагрева 850 м² и обес­печивает температуру горячего воз­духа 120⁰С, Топочное устройство оборудовано двумя паромеханическими форсунками.

Рис. 8.5. Котел КВ-1	Рис. 8.6. Котел КВ1-1

Схожую конструкцию имеют вспо­могательные котлы КВ 35/25-1 паро­турбинных танкеров типа «Крым». Они имеют такие же характеристики и отличаются от котлов КВ-1 лишь тем, что у них вместо экономайзера установлен пароперегреватель. На последующих судах типа «Бо­рис Бутома» стали устанавлийать котлы марки КВ1-1 (рис.8.6), кото­рые отличаются от котлов КВ-1 на­личием двухколлекторного паро­перегревателя, расположенного не в газоходе, а сразу за конвективным пучком 7 парообразующих труб кот­ла, и отсутствием экономайзера. Пароперегреватель выполнен из труб диаметром 29 X 3 мм и имеет поверх­ность нагрева 422 м². Паропроизводительность котла 30 т/ч, рабочее давление пара 2,6 МПа, температура перегретого пара 320 °С, КПД 93%. В коллекторах пароперегревателя 2 и 9 установлены по четыре поперечные

перегородки, поэтому насыщен­ный пар по трубе 3 из парового кол­лектора котла 1 поступает в верхний коллектор 2 пароперегревателя и, сделав восемь ходов в пределах пуч­ка труб 8, отводится перегретым тоже из верхнего коллектора. Для устра­нения вибрации пучков труб 7 и 8 предусмотрено поддерживающее уст­ройство 6 в виде гребенки. Топка котла оборудована двумя паромеханическими форсунками. Сажеобдувочные устройства 5 автомати­зированы и имеют дистанционное управление. На рис. 8.6 показаны также: 4 — воздухоподогреватель; 10 — водяной коллектор; 11— трубы экрана; 12 — опускные трубы.

Вспомогательными котлами серии типа КВ оборудован ряд отечест­венных судов, в частности, танкеры типа «Победа». На них установлены два котла КВ-2 паропроизводитель- ностью по 25 т/ч с рабочим дав­лением 1,75 МПа, температурой пе­регретого пара 225 °С, КПД 84%. Отличие котлов КВ-2 от рассмотрен­ных выше состоит в применении _;двухколлекторного горизонтального пароперегревателя, выполненного из одного ряда петель и расположен­ного в верхней части газохода перед воздухоподогревателем.

На танкерах типа «Маршал Буден­ный» постройки РП вспомогатель­ная котельная установка состоит из двух котлоагрегатов. Один котел имеет паропроизводительность 40 т/ч при давлении 1,6 МПа, другой — соответственно 10 т/ч и 0,8 МПа.

Двухконтурный котёл.

Рис. 8.7. Схема двухконтурного котла

Схема двухконтурного котла пока­зана на рис. 8.7. Первый контур представляет собой обычный двух- коллекторный вертикальный водо­трубный одноходовой по газу котел с естественной циркуляцией, топка которого обычно оборудуется топоч­ным устройством с механической центробежной или ротационной фор­сункой 8. В первом контуре цирку­лирует одна и та же дистиллирован-; ная вода, поэтому нет опасений, что в водогрейных трубах образуется на­кипь. Пополнять водой первый кон­тур практически не требуется, так.как нет необходимости в его продувках. Насыщенный пар, выработанный пер­вым контуром, по трубам 3 посту­пает в петлевой испаритель 5, разме­щенный в паровом коллекторе 4, и отдает свою теплоту воде второго контура. Затем этот пар, превратив­шись в конденсат, стекает по трубам 7 в водяной коллектор 10.

В паровой коллектор 4 второго кон­тура поступает от насоса 9 питатель­ная вода. Эта вода, испаряясь, превращается во вторичный пар и направляется к потребителям. Котел может быть оборудован также паро­перегревателем 1 и воздухоподогре­вателем 2. Давление в паровом кол­лекторе 6 примерно в 2-3 раза выше, чем в коллекторе 4, при этом разность температур первичного (греющего) и вторичного (рабочего) пара состав­ляет примерно 50° С. Испаряющаяся во втором контуре вода образует отложения, которые удаляют продув­кой. По мере загрязнения наружных поверхностей испаритель вынимают и очищают.

Особенность двухконтурного котла заключается в том, что при сильных загрязнениях и даже упуске воды из второго контура аварии не произой­дет. КПД котлов находится в преде­лах 80—84%. Однако по сравнению с обычными водотрубными (однокон­турными) котлами эти котлы имеют более высокую стоимость, большие размеры и большую массу.

1.6 Котел КВА-1/5М (газотрубный)

На теплоходах, где расход пара на вспомо­гательные нужды не превышает 1 т/ч, достаточно широко использовались газо­трубные котлы типа КВА.

Рис.8.8 Газотрубный котёл КВА-1/5М

Промыш­ленность выпускает несколько типо­вых моделей котлов, различающихся в основном паропроизводительностью и системами автоматического регу­лирования и управления. Котел КВА-1/5М (рис. 8.8) — компакт­ный и полностью автоматизированный агрегат. Его паропроизводительность 1 т/ч при давлении пара 0,5 МПа, КПД примерно 80%.

Все обслуж ивающие механизмы, устройства (кроме питательных насо­сов и ионообменных фильтров) и си­стемы автоматического регулирова­ния, управления, защиты, сигнализа­ции и КИП размещены вместе с котлом на фундаментной раме 1. Си­стема автоматики обеспечивает без­вахтенное обслуживание котла, включая розжиг, автоматическое уп­равление процессами горения и пита­ния, прекращение работы, а также включение аварийно-предупредительной сигнализации при аварийных си­туациях.

Сварной корпус котла состоит из цилиндрической обечайки 3, передне­го 16и заднего 6днищ, в трубных решетках которых вварены трубы 22, 23 и жаровая труба (топка) 4. Дни­ща подкреплены продольными связя­ми 9. Газы из топки попадают в газо­вую (огневую) камеру 5, выполняют в ней поворот на 180° и, проходя по трубам 23, попадают в газовую (ды­мовую) камеру 18. В ней газы вновь поворачиваются на 180°, по трубам 22направляются в дымник 7 и далее через дымоход в атмосферу.

Для доступа внутрь с целью осмот­ров и очистки со стороны водяного пространства предусмотрен лаз 24 с крышкой. На рис.8.8 также даны следующие элементы котла: клапан нижнего продувания 2, успокоители воды 8 при качке судна, предохра­нительный клапан 10,воронка верх­него продувания 11, парозаборная труба 12, стопорный клапан 13, ука­затель низшего уровня 14, водоуказательный прибор 15, клапан верхне­го продувания 21, топочное устройст­во с механической центробежной форсункой 17, дутьевой электровен­тилятор 20, топливный насос 19, пи­тательный клапан 25.

Преимуществами такого агрегата являются простота устройства и на­дежность, однако из-за более высо­ких массовых показателей, жест­кости конструкции и неупорядочен­ной естественной циркуляции он су­щественно уступает водотрубным котлам.

1.8 Котел «Унекс ВН-2200» (газотрубный)

Горизонтальный агрегатированный газотрубный котел с поворотным движением газов оригинальной кон­струкции финской постройки «Унекс ВН-2200»

Рис. 8.9. Котёл «Унекс ВН-2200» ; а-устройство; б-схема расположения арматуры.

Паропроизводительность котла 2,2 т/ч при дав­лении 0,7 МПа, КПД около 86%. Ко­тел имеет дополнительный паросбор­ник 1, соединенный с основным кор­пусом 4тремя патрубками 3 боль­шого диаметра с двумя секущими клапанами 2 на каждом. Между кла­панами установлены расширитель­ные компенсаторы. Газы, образую­щиеся в топке 5 от сгорания топлива, подаваемого вместе с воздухом топливно-форсуночным агрегатом 6, поступают в огневую камеру 9, пово­рачиваются в ней на 180°, направ­ляются по трубам 8 и из дымовой камеры 7отводятся по дымоходу в атмосферу. При такой компоновке улучшаются условия работы системы автоматического регулирования пи­тания, но уменьшается циркуляция между основным корпусом и паро­сборником, поэтому надежность сни­жается.

На котле размещены арматура и КИП: стопорный клапан 16, сдвоен­ные предохранительные клапаны 10и установленные соответственно на корпусе и на паросборнике, питатель­ные клапаны 12 и 22, клапаны нижне­го продувания 11 и 21, также уста­новленные соответственно на паро­сборнике и корпусе, клапан верхнего продувания 13, клапан на автоматику клапан к манометру 17, водоуказатели 18. Поскольку котел работает совместно с утилизационным котлом и выполняет роль сепаратора, имеются также клапаны 19 и 20 к системе принудительной цирку­ляции.

В качестве вспомогательных на теплоходах продолжают устанавливать верти­кальные газотрубные котлы.

Несмотря на простоту конструк­ции, эти котлы имеют ряд сущест­венных недостатков. Они неэконо­мичны, из-за отсутствия хвостовых поверхностей нагрева температура уходящих газов у них достигает 350° С и выше.

Котлы имеют боль­шую массу, невысокую паропроизводительность. Довольно сложна очистка поверхностей их нагрева с водяной стороны. КПД агрегатов не превышает 75%. Примерно такую же конструкцию имеют отечественные котлы типа КОВ и зарубежные типа «Линдхольмен», вертикальные типа «Спэннер» и др.

Несколько улучшен­ную конструкцию котла такого типа со сферическим днищем топочной ка­меры представляют котлы финской постройки типа «Унекс СН» (рис. 5.12).

Рис.8.10 Газотрубный котёл типа «Унекс СН».

Цилиндрический корпус 5 кот­ла имеет верхнее 3и нижнее 9днища. Внутри корпуса размещена цилинд­рическая топочная камера 7 со сфе­рической нижней частью, которая омывается со всех сторон водой и увеличивает площадь поверхности нагрева котла. Топочная камера име­ет патрубок 11 для установки топливно-форсуночного агрегата 14. В верх­ней части корпуса размещена дымо­вая камера 4, из которой газы отво­дятся в дымоход 2. Топочная и ды­мовая камеры соединены прямыми парообразующими трубами 6. Для лучшей теплоотдачи примерно в 30% парообразующих труб установлены спиралевидные ленты, которые при очистке труб могут выниматься.

Жесткость нижнего днища обеспе­чена благодаря топочной камере, установленной на опорах 8 в виде радиально расположенных косынок. Жесткость верхнего днища, имеюще­го вид кольца, достигнута путем вварки ее в цилиндрический корпус и дымовую камеру. Патрубок 10 в топочной камере служит для дрена­жа воды при мойке котла с газовой стороны. Отвод газов из котла в ды­моход предусмотрен боковой для то­го, чтобы на дымовой камере можно было установить съемные щиты 1 для осмотра и очистки парообразующих труб. Котел покрыт теплоизоляцией, которая снаружи обшита тонкими стальными листами 13. Крепится ко­тел на судовом фундаменте нижним фланцем. В верхней части котла имеются также две проушины 12 для дополнительного крепления тягами и талрепами к судовым конструкциям. Котел оборудован необходимой ар­матурой, контрольно-измерительными приборами, смотровыми устрой­ствами, лазами, горловинами и авто­матикой, которая обеспечивает без­вахтенное обслуживание.

Котлы типа «Унекс СН» установле­ны на ряде судов за­рубежной постройки. Например, газотрубный котел «Унекс СН-3500-10» паропроизводительностью 3,5 т/ч при рабочем дав­лении 0,7 МПа (допускается давле­ние до 1,0 МПа), с поверхностью нагрева 72 м².

Котёл ти­па VХ

На су­дах, построенных в Польше, широко применяют вспомогательные верти­кальные газоводотрубные котлы ти­па VХ (рис. 5.13). Разработан ряд типоразмеров паропроизводительностью от 0,3 до 3,3 т/ч при давлении пара 0,5—1,0 МПа, КПД 75%.

Котел сварной конструкции со­стоит из нижнего 1 и верхнего 2 цилиндрических корпусов с трубными решетками 3 и 5, к которым приваре­ны трубы 13. В нижний корпус вва­рена сфероконическая топка 7, име­ющая огневой патрубок 12для выхо­да газов, и патрубок 9, предназначен­ный для размещения топочного уст­ройства. Там же расположены трубы нижнего продувания 10. В верхнем корпусе размещены питательная тру­ба 14, парозаборное устройство 1, труба 18с воронкой 15 для верхнего продувания. Газотрубную часть по­верхности нагрева образуют стенки топочной камеры и патрубок 12, во­дотрубную часть — трубы 13.

Рис.8.11 Газоводотрубный котёл типа VX	Рис.8.12 Газоводотруб- -ный котёл «Санрод» фирмы Машинверкен.

Продукты сгорания из топочной камеры по огневому патрубку на­правляются в межтрубное простран­ство, огражденное снаружи корпусом газохода 4. Газонаправляющая пере­городка 16 с отверстием 17 обеспе­чивает двустороннее движение газов.

В качестве топочного устройства наиболее часто применяют топливно- форсуночный агрегат 8 типа «Мо­нарх», обеспечивающий работу котла в автоматическом безвахтенном ре­жиме. Для доступа внутрь корпусов предусмотрены лазы 6.

Такие котлы, в частности, уста­новлены на ряде серий рыбопромысловых судов. Ос­новным преимуществом котлов типа VХ является простота устройства, од­нако из-за отсутствия хвостовых по­верхностей нагрева КПД таких кот­лов невысок.

Схожую конструкцию имеют котлы AQ-3 датской фирмы «Ольборг».

Отличие этих котлов состоит в до­полнительных связях, подкрепляю­щих, трубные решетки, форме газо­выпускного патрубка топки и нали­чии двух опускных труб.

Газоводотрубный котел типа «Санрод» шведской фирмы «Машинверкен» показан на рис. 8.12. Цилиндри­ческий корпус 11 котла имеет верхнее 9 и нижнее 14 днища. Внутри корпу­са размещена цилиндрическая топоч­ная камера 1 со сферической верхней частью и патрубком 12 для установки топливно-форсуночного агрегата 13.

Топочная камера и верхнее днище соединены прямыми парообразующи­ми трубами 5 большого диаметра. Поверхность топочной камеры и па­рообразующие трубы 5 образуют га­зотрубную часть котла. Внутри паро­образующих труб установлены испа­рительные элементы «Санрод» в виде труб 4, соединенных патрубками 2 и 6 соответственно с водяным 10 и па­ровым 7 пространствами котла. Эти элементы образуют водотрубную часть котла. Их особенность заклю­чается в том, что для увеличения конвективной поверхности нагрева они имеют снаружи приваренные по всей длине стальные прутки 3 в виде лучей. Поперечное сечение трубного элемента представляет собой как бы солнцевидную форму. На нижних участках труб прутки более короткие, что делается с целью уменьшения их перегрева со стороны более горячих газов, входящих в парообразующую трубу из топки. Продукты сгорания, двигаясь вверх по трубам, омывают снаружи испарительные элементы и выходят в дымоход 8. Жесткость нижнего днища обеспечивается то­почной камерой, установленной на опорах 16 в виде радиально-расположенных упорных листов, а верх­него днища — благодаря его фигур­ной выштамповке и парообразующим трубам. В нижнюю поверхность то­почной камеры и в нижнее днище корпуса в центре вварен патрубок 15 для дренажа воды при мойке котла с газовой стороны. В верхней части цилиндрического корпуса имеется лаз, а в нижней — лючки. К верхнему днищу корпуса крепится дымовая ка­мера с патрубком, к которому при­соединяется дымоход. На дымовой камере по центру котла сделан смот­ровой люк для осмотра и очистки парообразующих труб и элементов «Санрод». Смотровой люк закрыва­ется крышкой на прокладке, кото­рая прижимается устройством струб- цинного типа с маховиком. Корпус и дымовая камера покрыты изоляцией, которая снаружи закрыта тонкими стальными листами, а сверху насти­лом из рифленых листов.

Котлы типа «Санрод» установлены на ряде судов зару­бежной постройки. Например, котел «Санрод» модели СРДВ-25 паропроизводительностью 2,2 т/ч при рабочем давлении 0,5 МПа (допускается давление до 0,8 МПа) с поверхностью нагрева 42,3 м², оборудованный топливно- форсуночным агрегатом «Ойлон».

2 Утилизационные котлы

Большинство современных тепло­ходов оборудуется утилизационным котлом, с помощью которого можно получать пар путем использования теплоты уходящих газов от главного двигателя.

В энергетических установках сред­ней и большой мощности в утили­зационном котле на ходу можно по­лучить пара гораздо больше, чем его необходимо для общесудовых и тех­нических нужд, поэтому избыток па­ра часто направляют во вспомога­тельную паровую турбину, приводя­щую в действие электрогенератор. Таким образом, используя теплоту уходящих от главного двигателя газов можно получить пар, кото­рый будет использован не только для теплоснабжения, но и для выработки электроэнергии.

Рис. 8.13. Газотрубный котел танкеров	Рис. 8.14. Котёл КУП – 110/5,5

Это значит, что на ходу судна мож­но не включать вспомогательный ко­тел и дизель-генератор и таким обра­зом сэкономить 8—12% топлива и более. Схема компоновки установки, в которой пар от утилизационного котла используется для теплоснабже­ния и выработки электроэнергии, на­зывается схемой глубокой утилиза­ции теплоты,которая наиболее широ­ко используется в дизельных танке­рах. Эти суда по сравнению с судами других типов имеют наиболее высо­кий коэффициент ходового времени, что определяется быстротой погруз­ки и выгрузки, а значит, и непро­должительными стоянками в портах. Требования, предъявляемые к вспомогательным котлам, в полной мере носятся и к утилизационным котлам, которые могут быть газо­трубными и водотрубными, иметь естественную и принудительную цир­куляцию воды. Представление о про­стейшем газотрубном утилизацион­ном котле дает котел танкеров (рис. 8.13). Паропроизводительность котла до 3,7 т/ч при давлении около 1,2 МПа.

Котел сварной конструкции, со­стоит из цилиндрического корпуса 2, верхней 3 и нижней 1трубных досок, в которых на сварке закреплены трубы 4. Для внутреннего осмотра и очистки предусмотрены лючки 5. На корпусе имеются приварыши под ар­матуру.

Котёл с естественной цирку­ляцией воды КУП-110/5,5

Примером водотрубного утилиза­ционного котла с естественной цирку­ляцией воды может служить котлоагрегат отечественной постройки КУП-110/5,5 (рис. 8.14). Марка расшифровывается так: буквен­ная часть состоит из начальных букв слов «котел утилизационный паровой», в дроби числитель — площадь поверхности нагрева (м²); знаменатель — давление пара (кгс/см)².

Паропро­изводительность котла до 1,3 т/ч при давлении пара 0,55 МПа.

Котел конструктивно выполнен двухколлекторным, вертикальным. Его паровой коллектор 3 соединен с водяным коллектором 5 трубами 6и 4. Трубы 6 являются подъемными, а трубы 4, обогреваемые с меньшей интенсивностью,— опускными. Отра­ботавшие газы от главного двига­теля подводятся к патрубку 7, омы­вают поверхность нагрева агрегата и через искрогасительную камеру 2 уходят в дымоход 1. Для улучшения омывания пучка труб 6 газами и по­вышения эффективности его работы в пучке труб установлена перегород­ка 9. Агрегат оборудован заслонка­ми 8и газонаправляющим щитом 10, служащими для направления всех или части выпускных газов двига­теля через поверхность нагрева котла или мимо нее в зависимости от потребностей в паре.

По­верхность нагрева котла, омываемая отработавшими газами главного дви­гателя, представляет собой набор спиральных горизонтальных змееви­ков 8_, внутри которых движутся вода и пароводяная смесь. Змеевики на­вивают по кольцевой, спирали так, что в середине их образуются свобод­ные проходы, в которые устанавли­вается вставка 6. Концы змеевиков приваривают к штуцерам вертикаль­ных распределительных коллекторов 2 и 1. К коллектору 2, называемому входным, подводится вода от цирку­ляционного насоса. Другой коллек­тор 1, от которого отводится паро­водяная смесь, называется выход­ным. На входных концах змеевиков ставят дроссельные шайбы, а иногда клапаны, с помощью которых вода равномерно распределяется по змее­викам. Имеются конструкции утили­зационных котлов, в которых змееви­ки навиты не по кольцевой спирали, а по форме, приближенной к пря­моугольнику.

Для регулирования потока газа че­рез поверхности нагрева, а следова­тельно, для регулирования паропроизводительности имеются две сбло­кированные через коническую пере­дачу заслонки 3 и 4. Когда заслонка 4 открыта, а, заслонка 3 закрыта, выпускные газы направляются по ка­налу вставки 6 мимо трубного пучка. Когда же газы проходят через змее­вики, то заслонка 4закрыта, а за­слонка 3 открыта. Управление за­слонками обычно автоматизировано. Кожух котла состоит из трех основ­ных частей: входной газовой камеры 9, газохода с поверхностями нагрева и глушителя 7. На кожухе имеются лючки для контроля состояния внут­ренних полостей котла.

Утилизационные котлы, конструк­тивно могут быть выполнены такими же, как газотрубные и водотрубные вспомогательные с естественной цир­куляцией и как котлы с комбини­рованным отоплением (с общими или раздельными поверхностями нагре­ва). Но в последнее время чаще применяются утилизационные котлы петлевого или змеевикового типа с принудительной циркуляцией воды от специальных насосов, как и в котле, показанном на рис. 8.15.

Из-за высокой влажности выраба­тываемого пара требуется примене­ние сепаратора пара, который конст­руктивно может быть выполнен гори­зонтальным и вертикальным. В от­дельных установках роль сепарато­ров пара выполняют паровые коллек­торы вспомогательных котлов. Сепаратор является паро­сборником, в котором пар отделяется от влаги. Пар поступает в сепаратор в виде пароводяной смеси из выход­ного распределительного коллектора утилизационного котла. Сепаратор одновременно служит емкостью с за­пасом воды, достаточным для компенсации колебаний уровня при пуске котла и во время переменных режимов работы.

Рис. 8.15. Водотрубный котел с принудительной циркуляцией и горизонтальным расположением спиральных змеевиков

Горизонтальный сепаратор (рис. 8.16) состоит из цилиндрического стального сварного корпуса 2, в од­ном из днищ которого имеется лаз 10 с крышкой. Корпус покрыт тепло­изоляцией 1. Сепаратор крепится к фундаменту при помощи четырех опор 15, Внутри корпуса имеется дырчатый щит 8, служащий для сни­жения влажности пара. Подвод паро­водяной смеси осуществляется через клапан 9, питательной воды — через клапан 11, отбор пара — через клапан 3, забор воды циркуляционным насосом — через клапан 14. Сепара­тор оборудован также водоуказа- тельным прибором 12, поплавковыми датчиками регулятора питания 17 и аварийного уровня 18, клапанами — предохранительными 7, к манометру 4, воздушным 5, к реле давления 6, продувания 13, отбора проб 16. Конструкция сепаратора мало отли­чается от конструкции парового кол­лектора котла.

Для более высокопроизводитель­ных утилизационных котлов в уста­новках с глубокой утилизацией теп­лотыобычно применяют, иную ком­поновку.

Рис. 8.17. Схема котла с принудитель­ной циркуляцией и вертикальным рас­положением змеевиков

Рис. 8.16. Горизонтальный сепаратор пара

Распределительные кол­лекторы трубных пучков размещают горизонтально, а параллельно вклю­ченные змеевики (петли) — верти­кально. В результате этого благодаря общей компоновке можно сделать ко­жух котла прямоугольной формы. У таких котлов уже не ограничиваются только одной парообразующей по­верхностью, а по ходу газов (рис. 8.17) сначала размещают паропере­греватель 5, затем парообразующие змеевики 4 и 3, а в конце — змеевики экономайзера 2.

Насос 9 подает питательную воду из теплого ящика 6в сепаратор 10, откуда циркуляционный насос 8 на­правляет ее в экономайзер 2, пройдя который вода нагревается до темпе­ратуры, близкой к температуре на­сыщения. Далее по перепускным тру­бам вода поступает сначала в первую секцию испарительной части змееви­ка 4, затем в его вторую секцию 3 и, превратившись в пароводяную смесь,— в сепаратор 10, где происходит отделение пара от воды.

Насыщенный пар из сепаратора направляется к потребителям по тру­бе 1, а основная его часть поступает в пароперегреватель 5, откуда по тру­бопроводу 7 перегретый пар направ­ляется к турбогенератору. В сепара­торе отделившаяся от пара вода сме­шивается с поступающей от пита­тельного насоса, забирается цирку­ляционным насосом 8, и описанный выше путь повторяется. Предусмот­рена возможность отключения при необходимости части площади по­верхности нагрева. С помощью ре­зервных магистралей и арматуры можно отключить экономайзер, вто­рую секцию испарительной части и пароперегреватель. Рассмотренная схема применена в утилизационном котле КУП-700/10 танкеров типа «Великий Октябрь» отечественной постройки.

Рис. 8.18. Схема котла КУП-1100

На рис. 8.18 показана схема котла КУП-1100 нефтерудовоза. Паропроизводительность котла до 9,2 т/ч при давлении 0,7 МПа, температура перегретого пара 270° С. Каждый трубный пучок (пароперегревательный, парообра­зующий, экономайзерный) состоит из двух параллельно работающих сек­ций. Питательный насос 7 забирает воду из теплого ящика 8, подает ее в сепаратор 5, откуда циркуля­ционный насос 6 направляет ее в кол­лекторы 2, из которых вода, пройдя по петлям 1, поступает в коллекторы 15. Из коллекторов 15вода по пере­пускным трубам направляется в кол­лекторы 12, а из них по петлям 13 — в коллекторы 14. Образовавшаяся пароводяная смесь по трубе 3 посту­пает в сепаратор 5. Отсепарированный пар частично направляется к потребителям по трубе 4, а большая его часть — в змеевики 10паропере­гревателя, расположенные между коллекторами 11 и 9 соответственно насыщенного и перегретого пара. Полученный перегретый пар посту­пает к утилизационному турбогенера­тору.

2.2 Утилизационный котел «Санрод»

Рис. 8.19. Котел типа «Санрод»	Рис. 8.20. Секция котла типа «Санрод»

Утилизационный котел с горизон­тальными петлевыми змеевиками ти­па «Санрод», показан на рис. 8.19. Котел имеет сварной прямо­угольный корпус 7, покрытый тепло­изоляцией. Парообразующая часть котла выполнена в виде вставленных в корпус секций, каждая из которых имеет передний 3 и задний 6 щиты. В щитах закреплены змеевики 4, входные части которых приваривают­ся к водяному коллектору 5, а выход­ные—к паровому коллектору 1. К коллектору 5 от циркуляционного на­соса подводится питательная вода, а от коллектора 1 через патрубок 2 отводятся пар и пароводяная смесь в сепаратор. Петли змеевиков 4 (рис. 8.20) в секциях и гибы у заднего щи­та 1 располагаются в горизонталь­ной плоскости, а у переднего щита 3 они имеют изгиб для перехода в сле­дующий горизонтальный ряд, В газо­ходе находятся участки труб, распо­ложенные между щитами, а гибы из газохода вынесены.

3 Котлы котлы с комбинированным отоплением.

(Лабораторная работа №2)

На ряде судов используются котлы с комбинированным отоплением, представляющие собой вспомогательно-утилизационные котлы. Такие котлы, являясь утилизационными, имеют также топку для сжигания топлива в случае недостатка теплоты отработавших газов теплового двигателя или отключения его. Котлы имеют две независимые поверхности нагрева или общую поверхность нагрева, которая может омываться отработавшими газами от главного двигателя или газами от сгорающего в топке топлива. При использовании котлов с комбинированным отоплением установка компактна , имеет небольшие размеры и малую массу, более дешева. Однако такие котлы по сравнению с раздельными ( вспомогательным и утилизационным) менее надежны, так как при разрыве, например, одной трубы выходит из строя вся котельная установка.

3.1 Газотрубные агрегаты типа «Кохран»

В качестве примера можно рассмотреть вертикальные газотрубные агрегаты типа «Кохран», достаточно широко распространенные в английском судостроении (рис. 8.21). Котёл (рис. 8.21, а) состоит из корпуса 11, сферических нижнего 7 и верхнего 1 дниш и труб, закреплен­ных в трубных досках. Продукты сго­рания топлива, подаваемого через форсунку 6, проходят по огневому патрубку 8, нижнему пучку труб 9 и 3, в камере 4 совершают поворот на 180°, по верхнему пучку труб 2 выхо­дят в дымовую камеру 10 и далее в дымоход 12. Такой же путь проходят отработавшие газы от главного дви­гателя, подводимые в котел через патрубок 5.

В котле с раздельными поверхно­стями нагрева (рис. 5.24, б) газы, образующиеся от сгорания топлива, проходят по пучку труб 17 и отво­дятся в дымоход 16, а выпускные газы от главного двигателя входят в патрубок 19, проходят пучок труб 18, попадают в камеру 15, повора­чиваются в ней на 180° и потрубам 14уходят в дымоход 13.