Pierderile de căldură ale generatorului de căldură. Calculul temperaturii suprafeței exterioare a căptușelii cazanului

MINISTERUL ENERGIEI ȘI ELECTRIFICARII AL DEPARTAMENTUL TEHNIC URSS PENTRU EXPLOATAREA SISTEMALOR DE ENERGIE

ÎNCREDERE DE STAT PENTRU ORGANIZAȚIE ȘI
RAȚIONALIZAREA CENTRALELOR ȘI A REȚELELOR DE DISTRICT
(ORGRES)

INSTRUCȚIUNI METODOLOGICE PRIVIND TERMICA
FACTURARE ȘI TESTARE TERMICĂ
IZOLAREA CAZANULUI

BIROUL DE INFORMAȚII TEHNICE
MOSCOVA 1967

Întocmită de Biroul de Informații Tehnice ORGRES

Editor: ing. S.V.HIZHNYAKOV

INTRODUCERE

S-a stabilit că pierderile de căldură către mediul extern de la suprafața căptușelii cazanelor moderne nu trebuie să depășească 300 kcal/m 2 ∙ h, iar temperatura maximă pe suprafața exterioară a zidăriei nu trebuie să fie mai mare de 55 °C la o temperatură a aerului ambiant de aproximativ 30 °C în medie pe înălțimea cazanului [L. , , ].

În același timp, pierderea totală maximă admisă de căldură de către unitatea cazanului către mediuq 5 sunt determinate de „Calculul termic al unităților de cazan” [L. ], stabilindu-se relația dintre pierderile de căldură și debitul de abur al cazanelor. Conform calculului termic pentru cazane moderne cu capacitate de abur D = 220 ÷ 640 t/hq 5 este de 0,5 - 0,4% din consumul de combustibil. Această valoare, care este relativ mică în bilanţul termic general al cazanului, capătă o scară complet diferită atunci când este convertită în valori absolute, în valoare de aproximativ10.000 kcal/h per 1 MW de capacitate instalată și pierderi de căldurăq 5 depășesc 50% din toate pierderile de căldură prin izolarea termică a centralelor bloc.

În unele cazuri, din cauza abaterilor de la soluțiile de proiectare, a instalării de proastă calitate, a utilizării materialelor ineficiente și a soluțiilor de proiectare nereușite, a distrugerii parțiale a zidăriei și a izolației termice a cazanului în timpul reparațiilor echipamentelor de proces, precum și ca urmare a îmbătrânirea în timpul funcționării pe termen lung, un exces de valoareq 5 peste valorile standard. Cu o valoare suficient de mare a pierderilor de caldura de la cazan catre mediuQ 5 (kka l/h) chiar depăşind cu puţin valoareaq 5 (%) este asociat cu pierderi de căldură foarte semnificative. Deci, de exemplu, o creștereq 5 cu 0,1% pentru cazanele moderne echivalează cu arderea a aproximativ 2,0 tone de combustibil standard pe an la 1 MW de capacitate instalată. În plus, creștereaq 5 înrăutățește semnificativ starea sanitară și tehnică a cazanului.

Desigur, o determinare experimentală suficient de precisă a valorii realeq 5 (spre deosebire de definiția adoptată în timpul testării cazanelorq 5 ca membru rezidual al bilanțului termic) și aducerea acestuia în conformitate cu standardele existente ar trebui puse în practică în același mod în care este obișnuit pentru restul izolației termice a conductelor de abur și a echipamentelor centralelor electrice [L. ].

1. DISPOZIȚII GENERALE

La evaluarea pierderilor totale de căldură ale unității cazanului, cea mai dificilă dintre structurile de protecție termică care trebuie testată este căptușeala acestuia [L. , , ].

Căptușelile cazanelor moderne sunt împărțite în două tipuri principale:

1. Căptușeli de țevi (umplute și din plăci prefabricate) montate direct pe țevi de ecran.

2. Zidarie de scut montata pe cadru.

Căptușeli de cărămidă veche susținute deSunt pe fundație, momentan lăsat pe cazane mici sau învechite.

Proiectarea zidăriei moderne prevede prezența elementelor de fixare metalice situate în grosimea zidăriei și extinzându-se parțial până la suprafața sa exterioară (știi, console etc.). Aceste părți metalice ale zidăriei sunt punți termice prin care căldura curge către zone individuale ale suprafeței. În unele modele, transferul de căldură este de 30 - 40% din fluxul total de căldură prin secțiuni individuale ale căptușelii. Această împrejurare prevede necesitatea unei amplasări adecvate a punctelor de măsurare pe suprafețele unor astfel de zidării, care să asigure obținerea unor condiții medii de transfer termic.

În funcție de condițiile de transfer de căldură, căptușelile fără înveliș metalic și cu înveliș metalic diferă semnificativ. O caracteristică specifică a acestuia din urmă este răspândirea căldurii de-a lungul planului pielii, care egalizează temperatura pe zonele sale semnificative. În diferite condiții externe de transfer de căldură (fluxuri de aer, contra flux local de căldură radiantă), o astfel de egalizare a temperaturii duce la o fluctuație bruscă a valorilor pierderilor de căldură specifice în secțiunile adiacente ale pielii. O altă caracteristică a zidăriei cu înveliș este posibilitatea revărsărilor de căldură convectivă de-a lungul înălțimii în golul dintre cărămidă și cărămidă.

Aceste circumstanțe necesită măsurarea pierderilor de căldură de-a lungul pielii într-un număr suficient de mare de puncte, în special de-a lungul înălțimii, în ciuda uniformității aparente a câmpului de temperatură.

Complexitatea luării în considerare a pierderilor de căldură de la grinzile cadrului de căptușeală și a cazanului este rezolvată în aceste linii directoare prin introducerea unor condiții medii de măsurare. Această decizie este justificată de ponderea relativ mică a participării acestor suprafețe de eliberare a căldurii în cantitatea totală de pierderi de căldură ale cazanului.unitate la mediu.

O caracteristică a testelor termice de izolație a conductelor și a conductelor de cazan, care se află în sfera schimbului intens de căldură reciproc între ele și zidărie, este necesitatea de a determina cu atenție suprafața de căldură care eliberează cu adevărat, mai degrabă decât absorbantă, de exemplu. suprafață care nu este „închisă” de un flux de căldură mai intens care vine de la obiectele din apropiere.

Adevărata direcție a fluxului de căldură este stabilită în acest caz prin măsurători de control ale fluxului de căldură specific de la diferite suprafețe care radiază căldură între ele.

Orientările elaborate definesc atât metoda de măsurare a fluxurilor de căldură specifice, cât și clasificarea tuturor suprafețelor care degajă căldură ale unei unități de cazan în ceea ce privește condițiile de transfer de căldură.

Fluxurile de căldură specifice măsurate, mediate pentru secțiuni individuale, se referă la suprafețele suprafețelor de eliberare a căldurii ale acestor secțiuni, determinate prin măsurare directă.

O astfel de schemă face posibilă evaluarea pierderilor de căldură pentru elementele individuale ale căptușelii și izolației termice a cazanului, dezvăluie ponderea fiecărui element în pierderea totală de căldură și, de asemenea, caracterizează calitatea căptușelii și a izolației termice.

Fezabilitatea tehnică a testării termice a căptușelii cazanului a fost determinată de utilizarea unui dispozitiv fundamental nou - un contor de căldură modelant ORGRES ITP-2. În condițiile termice dificile de funcționare a unității cazanului, principiul de funcționare și proiectarea dispozitivului ITP-2 permit, cu suficientă precizie și o cheltuială mică de timp pentru o singură măsurătoare, să se determine direct fluxurile de căldură specifice cusuprafețe de transfer de căldură (densitatea fluxului de căldură) indiferent de forma, dimensiunea, starea suprafeței (izolare, metal) și condițiile de transfer de căldură.

Inerția mică a dispozitivului, dimensiunea redusă a senzorilor săi și interschimbabilitatea lor completă permit măsurarea în masă a fluxurilor de căldură cu utilizarea simultană a unui număr mare de senzori de pe toate suprafețele de eliberare a căldurii ale unității cazanului.

Trebuie remarcat faptul că utilizarea altor metode general acceptate pentru determinarea pierderilor de căldură (1 - prin diferența dintre temperaturile măsurate ale suprafeței și mediului; 2 - prin rezistența termică a stratului de protecție termică, determinată de temperatură diferența acesteia; 3 - prin măsurare directă folosind contoare de debit de căldură, cum ar fi un contor de căldură Schmidt ) în condițiile unității cazanului, nu poate fi recomandată, deoarece duce adesea la rezultate distorsionate [L. , ].

Motivul acestei limitari este legat de specificul conditiilor de transfer termic pe centrala, ceea ce exclude practic posibilitatea determinarii corecte a temperaturii aerului ambiant si a coeficientului de transfer termic. A, precum și prezența pieselor metalice încorporate și a suprafețelor metalice în zidărie. Conditii de masurare a fluxurilor termice specifice intr-un cazanunitate - un număr mare de puncte în fiecare secțiune separată relativ mică - necesită un număr de dispozitive suplimentare pentru contorul de căldură ITP-2. Aceste dispozitive (aplicații), fără a modifica natura fundamentală a contorului de căldură, facilitează tehnica de măsurare și reduc semnificativ complexitatea lucrării.

Temperatura de suprafață a căptușelii și izolarea termică a cazanului (Reguli PTE) în timpul testelor termice se măsoară concomitent cu măsurarea fluxurilor de căldură cu sonda de temperatură ORGRES T-4 (Anexă).

2. ÎNCERCAREA TERMICĂ A FACTURĂRILOR

A. Lucrări pregătitoare

1. Înainte de începerea testului, se face o cunoaștere detaliată a diagramei cazanului și a proiectării căptușelii și izolației termice a acestuia. În același timp, sunt clarificate designul și materialele de cărămidă și izolație termică, precum și toate abaterile de la proiect..

2. Se întocmesc schițe ale zonelor caracteristice de cărămidă și un inventar al principalelor structuri termoizolante (conducte, conducte etc.).

3. Se efectuează o inspecție exterioară a zidăriei, în cadrul căreia se clarifică abaterile de la proiect și se remediază defectele exterioare: lipsă de izolație, fisuri, defecte de finisare etc.

B. Măsurarea suprafețelor de eliberare a căldurii

4. Determinarea suprafețelor de eliberare a căldurii se realizează prin măsurare directă.Pe cazanunități cu aranjament simetric, măsurarea se efectuează pe o jumătate a camerei de ardere și a arborelui de convecție.

5. La măsurarea suprafeței sunt luate în considerare doar acele suprafețe care degajă căldură mediului înconjurător. În cazul închiderii zidăriei de către alții, dau căldurăproiecția acestor elemente pe căptușeală este scăzută din aria sa de către elementele de închidere, iar suprafața de eliberare a căldurii a elementelor de închidere în sine este calculată prin partea lor proeminentă.

6. Pentru grinzile de profile diferite și locații diferite, poate fi adoptată o schemă condiționată pentru determinarea suprafețelor de eliberare a căldurii și a suprafețelor care acoperă căptușeala pe care sunt amplasate. În acest caz, măsurarea densității fluxului de căldură se efectuează numai cupartea frontală (partea „b” din diagramă), iar aria este determinată în conformitate cu diagrama (Fig.).

7. La determinarea zonei dau caldurasuprafete greu accesibile pentru masurarea conductelor si conductelor de aer, lungimea acestora se poate lua dupa dimensiunile indicate in desene si scheme, cu precizarea perimetrului de izolare prin masurare selectiva.

Pentru conductele de aer lungi se recomanda realizarea unor schite pe care sa fie marcate punctele de masurare.

B. Testare

8. Testele termice ale zidăriei se efectuează cu posibila funcționare constantă a cazanului. Prin urmare, atunci când cazanul este oprit în timpul perioadei de testare, acesta din urmă poate fi continuat după pornire numai atunci când se reface modul staționar de transfer de căldură de la suprafețele exterioare ale cazanului către mediu.

Aproximativ, acest lucru necesită aproximativ 36 de ore după oprirea cazanului10 - 12 ore și aproximativ 12 ore după oprirea cazanului timp de 4 - 6 ore.

Orez. 1. Schemă pentru determinarea ariilor condiționate ale grinzilor de diferite profile:

eu , II - grinzi orizontale și verticale

Curata acelea se determină suprafața de curgere (m 2): pentru grinzi orizontale 1, 2, 3, 4 - (a + b), 5- A; pentru grinzi verticale 1, 2 - (a + b). 3, 4 - (2a + b). Suprafața de închidere (m 2) pentru toate grinzile în toate cazurile - b

9. În perioada de testare, conform datelor operaționale, valorile medii ale aburuluiperformanța și consumul de combustibil, precum și abaterile maxime ale acestor valori de la medie (cu marcaj de timp).

Marca și conținutul de calorii al combustibilului sunt de asemenea fixe.

10. Măsurătorile pierderilor de căldură specifice (densitatea fluxului de căldură) de la suprafețele care eliberează căldură se efectuează în secțiuni separate în cadrul fiecărui marcaj (loc) de pe fiecare parte a cazanului cu o frecvență de măsurare setată (articol și tabel):

tabelul 1

Nr. hartă ______ Numele locului de măsurare

(de exemplu: fata camerei de ardere __ 16,34 ÷ 19,7)

a) caramidare;

b) grinzi de cadru de cărămidă;

c) grinzi cadrul cazanului;

d) burlane în zona camerei de ardere și a pâlniei rece;

e) conducte în interiorul părții convective;

f) tambur și conducte din camera de ardere;

g) conducta principală de abur la primul GPP;

h) conducte de aer;

i) site-uri;

j) altele (trape, suflante, cămine etc.)

a) 6 cm 2 din zona de zidărie, conducte de scurgere și conductă principală de abur;

b) 15 m 2 din suprafața conductelor, conductelor de aer, tamburului cazanului și platformelor;

c) 10 m 2 din suprafața grinzilor cadrelor căptușelii și cazanului.

Ținând cont de faptul că pierderile de căldură de la grinzile cadrelor de căptușeală și cazanul în balanța generală a pierderilor de căldură sunt mici, în raport cu condițiile specifice, măsurătorile pe grinzi individuale situate incomod și departe pot fi neglijate.

13. Măsurătorile pierderilor specifice de căldură (densitatea fluxului de căldură) se fac cu ajutorul contorului de căldură ORGRES ITP-2 (vezi Anexa). Senzorii contorului plat de căldură sunt montați pe mânere telescopice speciale, care vă permit să instalați senzori la diferite înălțimi.

Senzorii de căutare utilizați pentru măsurarea densității fluxurilor de căldură din conducte sunt montați direct pe acestea din urmă. Pe fiecare dispozitiv de măsurare sunt instalați cel puțin 10 senzori. Pentru conectarea senzorilor la dispozitivul de măsurare se folosesc prelungitoare care permit unui dispozitiv de măsurare să deservească senzorii aflați pe o rază de aproximativ 10 m. se asigură debitul de măsurare.

14. Procedura de măsurare a densității fluxurilor de căldură cu termometrul ITP-2 este dată în anexă.

15. Măsurătorile temperaturilor de suprafață cu o sondă de temperatură T-4 (Anexa) se fac în aceleași locuri ca și măsurătorile cauzelor termice, pe baza - o modificare a temperaturii la 5 -10 măsurători de flux de căldură.

Temperatura ambientală este măsurată și de senzorul de temperatură.pom T-4 în fiecare marcaj al cazanului la o distanță de 1 m de suprafața de eliberare a căldurii.

16. În prezența suprafețelor neizolate care degajă căldură cu o temperatură mai mare de 100 - 120 ° C, fluxul de căldură se calculează condiționat din temperatura suprafeței și a aerului înconjurător folosind trafic (Anexa). În grafic, curba punctată pentru determinarea pierderilor de căldură de la 1 m 2 se referă la o suprafață plană, dar poate fi aplicată și la conducte cu un diametru de 318 mm și mai mult. Pentru a determina pierderea de căldură de la 1 p o g. m de conductă cu orice diametru mai mare de 318 mm, valoarea pierderii de căldură găsită din curba punctată trebuie înmulțită cu π d n. Temperatura suprafeței este determinată prin măsurare directă sau se presupune că este egală cu temperatura lichidului de răcire.

3. ÎNREGISTRAREA REZULTATELOR ÎNCERCĂRILOR TERMICE

17. Pentru fiecare secțiune individuală, se întocmește un document de măsurare primară - o hartă în forma indicată în tabel. . Harta include:

a) denumirea elementelor individuale de eliberare a căldurii din această secțiune;

b) suprafata (m 2 ) suprafața de degajare a căldurii a fiecărui element din această secțiune;

c) valoarea medie a densității fluxului de căldură (q, kcal / m 2 ∙ h) pentru fiecare element, calculată ca medie aritmetică a tuturor măsurătorilor pe acest element în cadrul amplasamentului;

d) debitul total de căldură ( Q, kcal /h) din fiecare element de eliberare a căldurii, definit ca produsul suprafeței elementului de eliberare a călduriiSm 2 pe densitatea medie a fluxului de căldurăq kcal / m 2 ∙ h ( Q = S ∙ q kcal/h);

e) temperatura medie a suprafeţeit n°C pentru fiecare element,calculată ca valoare medie aritmetică pentru toate măsurătorile pe un anumit element din amplasament;

f) temperatura mediului ambiantstaniu° C, măsurat în această zonă;

g) numărul de măsurători ale densității fluxului de căldură efectuate pentru fiecare element.

Se calculează valorile totaleS m 2, Qkcal/h și numărul de măsurători. Numărul de serie, marca și numele locului de măsurare sunt trecute pe hartă. Pe registrul de observație, conform căruia a fost întocmită harta, se face un semn: „La hartă№ ...»

masa 2

Rezultatele testelor termice ale căptușelii cazanului (de exemplu: camera de ardere)

Denumirea elementului de zidărie

F, m 2

Q, mii de kcal/h

F,%

Q, %

Numărul de măsurători

qcp, kcal / m 2 ∙ h

1. Camera de ardere

zidărie

Țevi de scurgere

Pozarea grinzilor de cadru

grinzi cazanului

Locuri

Total

100,0

100,0

2 Arborele de convecție etc. (vezi paragraful )

Cazan în ansamblu

zidărie

Țevi de scurgere etc.

Total

100,0

100,0

Tabelul 4

Rezultatele testelor termice ale căptușelii pe elementele lărgite ale unității cazanului (rezumat)

Nume

S, m 2

Q, mii de kcal/h

S, %

Q, %

Numărul de măsurători

Fluxul de căldură specific mediu

q cp , kcal / m 2 ∙ h

pâlnie rece

Camera de ardere inclusiv tavan

parte convectivă

Conducte de aer

Total

100,0

100,0

4. PRELUCRAREA REZULTATELOR TESTULUI

a) o scurtă descriere a cazanului;

b) informații de bază privind proiectul de cărămidă și termoizolație, inclusiv schițe ale detaliilor de cărămidă caracteristice acestui proiect, informații despre principalele structuri termoizolante și date privind verificarea stării zidăriei și izolarea termică a unității cazanului;

c) tabele rezumative ale rezultatelor testelor sub formă de tabel. , și .

Orez. 2. Circuitul senzorului contorului de căldură

Contorul de căldură ITP-2 constă dintr-un senzor și un dispozitiv secundar. Senzorii sunt interschimbabili, deoarece scara dispozitivului secundar este gradată în funcție de rezistența electrică a senzorilor și dimensiunile geometrice ale acestora.

Circuitul senzorului

Senzorul contorului de căldură (Fig. ) constă dintr-o carcasă 4 foarte conductivă termic (aluminiu), în care un încălzitor 3 din sârmă de manganin și o baterie de tăiere sunt plasate pe o garnitură termoizolantă 5.termocupluri termice, ale căror joncțiuni 2 și 6 sunt situate pe ambele părți ale garniturii termoizolante. Încălzitorul 3 și joncțiunile termocuplului diferențial 2 sunt acoperite cu o placă de cupru conducătoare de căldură 1, care este elementul încălzit real al contorului de căldură. Joncțiunile termocuplului diferenţial b sunt situate sub garnitura termoizolantă de pe carcasa senzorului. Astfel, bateria de termocupluri diferențiale indică prezența sau absența unei diferențe de temperatură între carcasa senzorului și elementul încălzit.

Kitul contorului de căldură include doi senzori (Fig. ): a) senzorul sub formă de disc cu margini teșite 1 este utilizat pentru măsurarea densității fluxurilor de căldură de pe suprafețe plane. Este conectat folosind un dispozitiv cu arc ("viluki”), introdus în caneluri speciale, cu un mâner al suportului și printr-un conector cu un fir cu un dispozitiv secundar; b) un senzor sub formă de disc cu o anumită rază de curbură pe planul inferior 2, introdus într-o placă de cauciuc, este utilizat pentru măsurarea densității fluxurilor de căldură de pe suprafețele cilindrice. Placa de cauciuc are urechi la margini pentru atașarea senzorului la obiectul testat. Senzorul este conectat printr-un fir la dispozitivul secundar printr-un conector.

Schema dispozitivului secundar

Schema dispozitivului secundar este prezentată în fig. . Pentru a alimenta încălzitorul cu senzor 1, este instalată o sursă de curent continuu 2 - trei baterii de tip Saturn. Pentru a măsura puterea curentului care trece prin încălzitor, în circuitul acestuia din urmă este inclus un miliampermetru 3, reostate 4 sunt incluse pentru a regla puterea curentului.Bateria termocuplurilor diferențiale este conectată direct la zero.lionometru 5. Senzorul este conectat la dispozitivul secundar cu un conector 10.

Pe baza limitelor de măsurare selectate 0 - 100 și 0 - 500 kcal/m 2 ∙ h, aria elementului încălzit este de 6 cm 2 și rezistența încălzitorului este de 25 Ohm, limitele de măsurare ale miliampermetrului sunt 52,9 și respectiv 118,2 mA. Pentru a asigura aceste limite, au fost selectate rezistențe suplimentare 6 și rezistență de șunt 7, ținând cont de caracteristicile miliametrului.

Orez. 4. Schema dispozitivului secundar

Pentru energizarea și scurtcircuitarea cadrului Nulgacomutatorul 8 este instalat pe lionometru și comutatorul 9 este utilizat pentru a modifica limitele de măsurare.

Măsurarea densității fluxului de căldură

Pentru a măsura densitatea fluxului de căldură, senzorul contorului de căldură este conectat la dispozitivul secundar folosind un conector. Când comutatorul 8 este în poziția „oprit”, poziția indicatorului galvanometru nul este verificată și, dacă este necesar, este setată la „0” de către corector. Comutatorul 9 este setat la limita de măsurare corespunzătoare fluxului de căldură așteptat. Pe suprafete plane sau cu o raza de curbura mare (mai mult de 2 m), masurarea se face cu un senzor plat. Pentru a face acest lucru, senzorul cu ajutorul suportului este apăsat de partea plată inferioară pe suprafața măsurată, iar comutatorul 8 este setat în poziția „pornit”. Pe suprafețe cu o rază de curbură mică (conductă), măsurarea se face cu ajutorul unui senzor cu o placă de cauciuc. Pentru a face acest lucru, senzorul este suprapus pe suprafața măsurată, astfel încât curbura părții inferioare a senzorului să coincidă cu curbura suprafeței măsurate, iar placa de cauciuc este strâns atașată (atașată) de obiectul măsurat folosind urechile pe care le face. are.

Atunci când se aplică senzorul pe suprafața încălzită testată, carcasa senzorului foarte conductivă termic își ia temperatura; din cauza diferenței de temperatură dintre carcasa senzorului și elementul încălzit, EMF apare la ieșirea bateriei termocuplurilor diferențiale. iar indicatorul galvanometru nul deviază de la poziția „0”.

Treptat, reostatele „aproximativ” și „fin” măresc puterea curentului în încălzitorul cu senzor. Odată cu creșterea temperaturii încălzitorului și, în consecință, a joncțiunilor bateriei de termocupluri diferențiale situate sub elementul încălzit, acul galvanometrului nul începe să se apropie de valoarea „0”. Când pcând săgeata trece prin „0”, curentul din încălzitor scade cu ajutorul reostatelor până când acul galvanometrului zero ia o poziție zero stabilă.

Poziția stabilă a acului de galvanometru zero se realizează mai ușor atunci când este adus încet la „0”. Pentru a face acest lucru, se utilizează următoarea tehnică: atunci când senzorul este aplicat pe o suprafață fierbinte, înainte de a porni alimentarea cu curent a încălzitorului, acul galvanometrului nul deviază în poziția stângă.

Un curent supraestimat în mod deliberat este dat încălzitorului (poziția extremă dreaptă a acului miliampermetrului), în timp ce acul galvanometrului nul începe să se apropie rapid de „0”. Pentru a reduce puterea curentului ar trebui să înceapă până când indicatorul trece prin „0” - pentru 2 - 3 diviziuni. În practică, ciclul de setare a săgeții la „0” (mai mult ↔ mai puțin) se repetă de mai multe ori cu o scădere treptată a intervalului de reglare.

Cu o poziție zero stabilă (cel puțin 1 minut) a indicatorului galvanometrului zero, valoarea densității fluxului de căldură este citită cu un miliampermetru. Egalitatea densității fluxurilor de căldură de la elementul încălzit al senzorului și de la suprafața supusă încercării este asigurată de faptul că, cu o conductivitate termică ridicată a corpului senzorului, câmpul de temperatură din interiorul acestuia este egalizat și în momentul echilibrării. temperatura corpului (egale cu temperatura suprafetei testate) si temperatura elementului incalzit, garnitura izolatoare a senzorului va fi inconjurata de o suprafata izoterma deci la fel ca intregul senzor.

Timpul necesar pentru o măsurătoare, determinat de inerția corpului senzorului și de stabilitatea condițiilor externe de transfer de căldură, atunci când se utilizează un senzor plat este de 3 - 8 minute, când se utilizează un senzor cu o placă de cauciuc din cauza relativ scăzută. conductivitatea termică a cauciucului - 20 - 30 minute. În acest din urmă caz, măsurarea efectivă ar trebui să înceapă la 15-20 de minute după ce senzorul este instalat pe obiectul de măsurat.

Sensibilitatea ridicată a circuitului de măsurare face posibilă luarea pentru poziția zero a galvanometrului nul a fluctuațiilor acului în 1 - 2 diviziuni în jurul zero.

Senzorii vopsiți furnizați împreună cu contorul de căldură sunt potriviți pentru măsurarea densității fluxului de căldură atât pe suprafețele metalice izolante, cât și pe cele vopsite. Pentru măsurători pe suprafețe metalice lucioase, trebuie folosite și sonde cu suprafață metalică lucioasă.

Necesitatea schimbarii bateriilor poate fi judecata dupa scaderea curentului. Dacă săgeata miliametrului nu este setată la 500 kcal/ m 2 ∙ h, bateriile Saturn ar trebui schimbate.

Accesorii contor de căldură

1. Pentru a monta senzorii contorului de căldură pe suprafețe plane, se folosesc mânere-suporturi telescopice. Înălțimea instalării (montării) senzorului este reglată prin modificarea lungimii mânerului și a unghiului de înclinare a acestuia (Fig. ).

2. Senzorii de căutare sunt fixați pe suprafețe cu o rază mică de curbură prin fixarea lor cu urechi speciale de centură (Fig. ). În prezența unui strat de metal sau azbest-ciment, senzorul este atașat prin legarea de aceleași urechi cu un cordon sau sârmă.

Orez. 5. Instalarea senzorilor contorului de căldură pe o suprafață plană:

1 - senzori; 2 - mânere-suporturi

3. Conexiuni Senzorii la dispozitivul de măsurare se realizează folosind un prelungitor, care are conectori la capete care corespund conectorilor senzorului și dispozitivului secundar (Fig. ). La instalarea la altitudini mari, cablul este atașat în prealabil la senzor. Prin urmare, pentru fiecare instrument de măsurare ar trebui prevăzute cel puțin 3 prelungitoare.

Orez. 6. Instalarea senzorului de căutare pe conductă:

1 - conductă; 2 - senzor; 3 - monturi

Orez. 7. Prelungitor cu conectori

4. Pentru a măsura densitățile fluxului de căldură mai mari de 500 kcal/m 2 ∙ h, observat pe elementele individuale ale unității cazanului, un domeniu de măsurare suplimentar de 0 - 1000 kcal / m 2 ∙ h este încorporat în contorul de căldură și este utilizată o unitate de alimentare separată de 4 elemente " Zs-ut- 30" (Fig. și). Limita de măsurare a miliampermetrului în acest caz ar trebui să fie egală cu 167 mA. La măsurarea valorii fluxului de căldură specific, se utilizează o scară de 0 - 100 kcal / m 2 ∙ h cu un coeficient de 10.

Verificarea instrumentului

În timpul funcționării, contorul de căldură este supus verificărilor periodice obligatorii ale indicatoarelor electrice în limitele de timp determinate de condițiile de funcționare, dar cel puțin o dată la doi ani.

Reguli de depozitare

Contorul de căldură trebuie depozitat în interior la o temperatură de 5 până la 35°С și umiditatea relativă a aerului nu mai mare de 80%.

În aerul camerei în care este depozitat contorul de căldură, nu ar trebui să existe impurități dăunătoare care provoacă coroziune.

Suprafața elementelor încălzite ale senzorilor nu trebuie supusă niciunei influențe mecanice: presiune, frecare, impacturi.

Anexa 2
SONDA TERMICA ORGRES T-4 (DESCRIERE SI MANUAL DE UTILIZARE)

Scop

Ter Sonda de putere ORGRES T-4 cu un termometru de rezistență plat fără cadru este proiectată pentru a măsura temperatura suprafețelor plane și convexe în intervalul de la 0 la 100 °C. În special, este utilizat pentru măsurarea temperaturii suprafeței izolației termice a conductelor (precum și a suprafeței conductelor neizolate).

Orez. 8. Schema aparatului cu un domeniu de măsurare suplimentar

Orez. 9. Contor de căldură ITP-2 cu o sursă de alimentare separată:

1 - contor de căldură; 2 - alimentare

Principiul de funcționare și dispozitiv

Termosondă ORGRES T-4 (Fig. ) constă dintr-un băţ de măsurat eu și dispozitiv secundar II.

Tija se termină cu un arc elastic 1, care întinde banda de material 2, în mijlocul căreia este lipit un element sensibil 3 sub forma unui termometru de rezistență din cupru plat, fără cadru, de design ORGRES. Termometrul de rezistență este o înfășurare plată de sârmă de cupru cu un diametru de 0.05 - 0,1 mm și corespunde clasei GOST 6651 -59 III și gradația 23 (rezistența inițială este de 53 ohmi la 0 °C).

Orez. 10. Vedere generală a sondei de temperatură ORGRES T-4

Tija are un mâner 4, cu care termometrul de rezistență este apăsat strâns pe suprafață, a cărui temperatură este măsurată. Conductoarele de la termometru sunt trecute în interiorul baghetei prin mânerul acesteia și sunt conectate la dispozitivul secundar cu ajutorul unui cablu flexibil 5 cu un conector 6.

Circuitul dispozitivului secundar este o punte echilibrată cu două limite de măsurare: (0 ÷ 50 și 50 ÷ 100 despre C (fig. ). Trecerea de la limita 0 ÷ 50°C până la limita de 50 ÷ 100 °C se realizează prin oprirea rezistențeir w, umăr de manevră podR1.

Indicatorul de echilibru al punții este un galvanometru nul 1, montat în corpul dispozitivului secundar. Există o adâncitură în peretele din spate al corpului dispozitivului secundar, prin fanta căreia iese marginea discului moletat pentru a deplasa glisorul reocordului 2 și scara rotativă 3 conectată rigid la glisor, lungimea totală. dintre care aproximativ 365 mm.

Pe panoul aparatului, pe lângă galvanometrul nul și fereastra pentru citirea diviziunilor scalei rotative, se află: un întrerupător de alimentare 4, un întrerupător pentru limitele de măsurare 5 și un conector 6 pentru conectarea unei tije de măsurare. Pe peretele lateral al carcasei se afla un capac care inchide buzunarul pentru elementul uscat 7 care alimenteaza puntea de masura.

Pentru a evita deteriorarea galvanometrului nul din cauza pornirii alimentării în punte la deconectarea tijei de măsurare, este prevăzută o blocare în circuit, ceea ce înseamnă că atunci când conectorul este deconectat, circuitul de putere a podului este simultan întrerupt.

Corpul dispozitivului secundar este echipat cu un capac cu încuietori de tensiune și un mâner de transport metalic.

Dimensiunile dispozitivului secundar sunt 175×145×125 mm, greutatea întregului set de sonde de temperatură este de aproximativ 2 kg.

Eroarea principală de măsurare a sondei de temperatură T-4 este ±0.5 °C.

Orez. 11. Schema schematică a sondei de temperatură ORGRES T-4

La măsurarea temperaturii suprafețelor conductoare de căldură (metalice), sonda de temperatură oferă direct valoarea reală a temperaturii măsurate.

La măsurarea temperaturii suprafețelor conducătoare de căldură scăzute (nemetalice), de exemplu, izolarea termică, aplicarea unui termometru de rezistență provoacă o distorsiune a câmpului de temperatură la locul de măsurare, ca urmare a căreia sonda de temperatură oferă valori subestimate ale temperaturii măsurate. În acest caz, pentru a obține valoarea adevărată a temperaturii, este necesar să se introducă (adăugați) o corecție la citirile sondei de temperatură, în funcție de diferența de temperatură dintre suprafața de testare și aerul ambiant, precum și de conductibilitatea termică. a materialului izolator.

Orez . 12. Corecție pentru sonda de temperatură ORGRES T-4 la măsurarea temperaturii suprafețelor conductoare de căldură scăzute

Această corecție este determinată de graficul mediu (Fig. ), construit pe baza rezultatelor testelor de tip ale sondei de temperatură T-4 la măsurarea temperaturii izolației termice din materialele cele mai comune în centralele electrice (azbest).zurit, azbest-ciment, azbodiatom-ciment, alabastru-azbest, magnezie) și având un coeficient de conductivitate termică (determinat la o temperatură de izolație de 50 °C) în intervalul 0,2 ÷ 0,4 kcal / m ∙ h ∙ °C.

Experiența cu sonda de temperatură T-4 arată că modificările conform fig. poate fi utilizat cu succes la măsurarea temperaturii izolației din materiale cu un coeficient de conductivitate termică de 0.1 până la 1,0 kcal/m ∙ h ∙ °С. Eroarea suplimentară de măsurare în acest caz nu depășește ±0,5 °С.

Completitudine

Setul de sonde de temperatură tip T-4 include:

Tijă de măsurare 1

Dispozitiv secundar 1

Element de detectare de rezervă pe banda materială 1

Instructiuni de utilizare 1

Pregătirea pentru lucru și procedura de măsurare

Pentru a măsura temperatura suprafeței cu o sondă de temperatură, trebuie să:

1. Scoateți capacul instrumentului.

2. Cu ajutorul corectorului, setați indicatorul galvanometrului nul la diviziunea zero a scalei.

3. Conectați tija de măsurare la dispozitivul secundar utilizând un conector cu fișă (când tija este deconectată, puntea nu este alimentată).

4. Pe baza valorii așteptate a temperaturii măsurate, setați comutatorul pentru limitele de măsurare în poziția corespunzătoare.

5. Apăsați ferm elementul sensibil al suportului (termometrul de rezistență) pe suprafața a cărei temperatură este măsurată.

6. Înainte de expirarea a 1 - 2 minute necesare pentru încălzirea termometrului de rezistență, setați comutatorul „Putere de punte” în poziția „Pornit”.

7. Rotiți discul proeminent al glisorului reochord până când acul galvanometrului zero este setat la zero, după care, pe scară față de indicatorul imprimat pe geamul ferestrei scalei, citiți citirile.

Dacă măsurarea a fost efectuată la limita de 50 ÷100 ° C, apoi adăugați 50 ° C la citirile citite pe scară.

8. La sfârșitul măsurătorii, opriți alimentarea la punte.

Când se măsoară temperatura unei suprafețe cu conductoare termică scăzută (nemetalice), este necesar să se măsoare simultan temperatura aerului ambiant și diferența dintre temperaturile măsurate ale suprafeței și ale aerului., conform graficului din Fig. , găsiți corecția de făcut (adăugat) la citirile de temperatură măsurate cu sonda de temperatură.

La măsurarea temperaturii suprafețelor metalice, nu este necesară nicio corecție.

În plus față de măsurarea temperaturilor suprafeței folosind o tijă, dispozitivul secundar al sondei de temperatură poate fi utilizat independent ca dispozitiv portabil pentru măsurarea temperaturilor folosind termometre standard de rezistență din cupru cu gradul 23. Când faceți acest lucru, rețineți următoarele:

a) dispozitivul secundar este calibrat ținând cont de rezistența firelor de alimentareR VP= 1 ohm (rezistența cablului flexibil kerăul în fabricație este ajustat la o valoare de 1 ohm), prin urmare, atunci când se măsoară cu termometre, rezistența firelor de plumb la acestea trebuie ajustată la o valoare de 1 ohm;

b) firele de la termometrele de rezistență trebuie conectate la dispozitivul secundar folosind același conector ca și pe cablul flexibil al baghetei (cu un jumper între prizele C și D pentru a închide circuitul de alimentare al podului).

Metoda de îngrijire și testare

Îngrijirea sondei de temperatură se reduce la schimbarea elementului uscat uzat, a cărui nevoie este determinată de o scădere semnificativă a sensibilității punții. La tensiunea normală a celulei uscate, indicatorul galvanometrului zero atunci când se deplasează scara reocordului cu 1°C ar trebui să devieze cu aproximativ o diviziune.

Dacă este necesar, verificați sonda de temperatură în următoarea ordine:

1. Termometrul de rezistență se scoate din tija sondei de temperatură, se pune într-o eprubetă sau într-o carcasă impermeabilă, iar într-un cazan de apă (în abur saturat de apă clocotită), rezistența termometrului se măsoară la 100°С ( R100).

La determinarea punctului de fierbere al apei, se introduce o corecție pentru presiunea barometrică (conform unui barometru cu o eroare de citire de cel mult 0,1 mm Hg.Artă.). Rezistența se măsoară prin metoda de compensare folosind un potențiometru de laborator sau direct pe o punte dublă DC clasa 0,02 sau 0,05.

Tabelul 5

Tabel de calibrare pentru termometre cu rezistență din cupru Denumire de gradare - gr. 23.R 0 = 53,00 ohmi, A

54,58

54,81

55,03

55,26

55,48

55,71

55,94

56,16

56,39

56,61

56,84

57,06

57,29

57,52

57,74

37,97

58,19

58,42

58,65

58,87

59,10

59,32

59,55

59,77

60,00

60,23

60,45

60,68

60,90

61,13

61,35

61,58

61,81

62,03

62,26

62,48

62,71

62,93

63,16

63,39

63,61

63,84

64,06

64,29

64,52

64,74

64,97

65,19

65,42

65,64

65,87

66,10

66,32

66,55

66,77

67,00

67,22

67,45

67,68

67,90

68,13

68,35

68,58

68,81

69,03

69,26

69,48

69,71

69,93

70,16

70,39

70,61

70,84

71,06

71,29

71,51

71,74

71,97

72,19

72,42

72,64

72,87

73,09

73,32

73,55

73,77

74,00

74,22

74,45

74,68

74,90

75,13

75,35

75,58

75,80

76,03

76,26

76,48

76,71

76,93

77,15

77,38

77,61

2. După măsurareR100termometrul este plasat într-un termostat de topire a gheții și rezistența termometrului este determinată la 0 ° C (R 0 ). Această rezistență nu trebuie să se abate de la valoarea nominală de 53 ohmi cu mai mult de cu ±0,1%.

Atitudine trebuie să fie în intervalul 1,426 ÷ 0,002 * .

_____________

* Metoda specificată pentru verificarea termometrelor de rezistență este prevăzută de GOST 6651-59 și este descrisă în detaliu în Instrucțiunea 157-62 a Comitetului pentru Standarde, Măsuri și Instrumente de Măsurare din cadrul Consiliului de Miniștri al URSS.

3. Dispozitivul secundar al sondei de temperatură este verificat folosind o cutie de rezistență cu o clasă de precizie de cel puțin 0,02, care are un deceniu cu sutimi de ohm. La verificare, este necesar să se țină cont de faptul că dispozitivul este calibrat cu rezistența firelor de alimentareR ext, egal cu 1 ohm. Tabelul de calibrare pentru termometrele de rezistență din cupru cu gradul 23 este dat înDiferența de temperatură între metalul conductei și aerul, deg

0,91

0,91

0,91

0,91

0,95

0,95

0,96

0,96

1,00

1,00

1,00

7. Norme de proiectare a termoizolațiilor pentru conducte și echipamente ale centralelor electrice și rețelelor de încălzire. Editura State Energy, 1959.

8. Vasilyeva G.N. [si etc.] . Determinarea pierderilor de căldură ale centralelor termice către mediu ( q 5 ). „Stații electrice”, 1965, nr.2.

 

Funcționarea unei centrale generatoare de căldură este însoțită de pierderi de căldură, de obicei exprimate în fracțiuni,%:

q i= (Q i/ Q p p) ⋅ 100.

1. Pierderi de căldură la ieșirea gazelor arse ale generatorului de căldură

q 2 = (Q 2 / Q p p) ⋅ 100, %.

Într-un generator de căldură, aceasta este cel mai adesea cea mai mare parte a pierderii de căldură. Pierderile de căldură cu gazele de ardere pot fi reduse prin:

Reducerea volumului gazelor de ardere prin menținerea coeficientului necesar de exces de aer în cuptor α t și reducerea aspirației aerului;

Reducerea temperaturii gazelor de ardere, pentru care sunt utilizate suprafețe de încălzire a cozii: un economizor de apă, un încălzitor de aer, un schimbător de căldură de contact.

Temperatura gazelor de ardere (140…180 °C) este considerată profitabilă și depinde în mare măsură de starea suprafețelor de încălzire interioare și exterioare ale tuburilor cazanului și economizorului. Depunerea de calcar pe suprafața interioară a pereților conductelor cazanului, precum și funinginea (cenusa zburătoare) pe suprafața exterioară de încălzire, înrăutățesc semnificativ coeficientul de transfer de căldură de la gazele de ardere la apă și abur. Creșterea suprafeței economizorului, încălzitorul de aer pentru o răcire mai profundă a gazelor de ardere nu este recomandabil, deoarece aceasta reduce diferența de temperatură Δ T iar intensitatea metalului crește.

O creștere a temperaturii gazelor de ardere ieșite poate apărea ca urmare a funcționării necorespunzătoare și a arderii combustibilului: forță mare (combustibilul arde în fasciculul cazanului); prezența scurgerilor în compartimentele de gaze (gazele trec direct prin conductele de gaz ale unității cazanului, fără a degaja căldură conductelor - suprafețe de încălzire), precum și cu rezistență hidraulică ridicată în interiorul conductelor (datorită depunerii de calcar). și nămol).

2. Subardere chimică

q 3 = (Q 3 / Q p p) ⋅ 100, %.

Pierderile de căldură din incompletitudinea chimică a arderii combustibilului sunt determinate de rezultatele analizei substanțelor combustibile volatile H 2 , CO, CH 4 din gazele de ardere ieșite. Cauze ale incompletității chimice a arderii: formarea slabă a amestecului, lipsa aerului, temperatură scăzută în cuptor.

3. Subardere mecanică

q 4 = (Q 4 / Q p p) ⋅ 100, %.

Pierderile de căldură din incompletitatea mecanică a arderii combustibilului sunt tipice pentru combustibilul solid și depind de ponderea defectării combustibilului prin grătar în sistemul de îndepărtare a cenușii, antrenarea particulelor de combustibil nearse cu gaze de ardere și zgură, care poate topi o particule de combustibil solid și previne arderea completă.

4. Pierderi de căldură din răcirea externă a structurilor de închidere

q 5 = (Q 5 / Q p p) ⋅ 100, %.

Apar din cauza diferenței de temperatură dintre suprafața exterioară a generatorului de căldură și aerul exterior din jur. Acestea depind de calitatea materialelor izolante, de grosimea acestora. Pentru sustinere q 5, în limitele specificate, este necesar ca temperatura suprafeței exterioare a generatorului de căldură - căptușeala acestuia - să nu depășească 50 °C.

Pierdere de căldură q 5 scăderea direcției de mișcare a gazelor arse de-a lungul traseului gazului, prin urmare, pentru generatorul de căldură se introduce conceptul de coeficient de conservare a căldurii

φ = 1 − 0,01 q 5 .

5. Pierderi cu căldura fizică a zgurii

q 6 = (Q 6 / Q p p) ⋅ 100, %.

Acestea apar din cauza temperaturii ridicate a zgurii de ordinul a 650 ° C și sunt caracteristice numai în timpul arderii combustibililor solizi.

Tabelele pentru calcularea pierderilor de căldură, randamentul brut, consumul de combustibil natural, estimat și condiționat al generatorului de căldură sunt date în literatura de referință.

Cursul 4

Cuptor și dispozitive de arzător

Dispozitive de cuptor

Focar- un dispozitiv destinat arderii combustibilului pentru a obtine caldura. Cuptorul îndeplinește funcția de ardere și un schimbător de căldură - căldura este transferată simultan de la pistolul de ardere prin radiație și de la produsele de ardere prin convecție către suprafețele ecranului prin care circulă apa. Ponderea schimbului de căldură radiantă în cuptor, unde temperatura gazelor de ardere este de aproximativ 1000 ° C, este mai mare decât cea convectivă, prin urmare, cel mai adesea, suprafețele de încălzire din cuptor sunt numite radiatii.

Pentru arderea gazelor naturale, păcurului și combustibilului solid pulverizat, se folosesc cuptoare cu cameră, în proiectarea cărora se pot distinge trei elemente principale: o cameră de ardere, o suprafață de ecran, un dispozitiv de arzător.

1. O cameră de ardere sau un volum al cuptorului este un spațiu separat de mediu printr-o căptușeală.

zidărie se numesc garduri care separă camera de ardere și conductele de gaz ale generatorului de căldură de mediul exterior. Căptușeala din unitatea cazanului este realizată din cărămizi roșii sau diatomee, material refractar sau scuturi metalice cu materiale refractare.

Partea interioară a căptușelii focarului - căptuşeală, din partea gazelor de ardere si a zgurii, este realizata din materiale refractare: caramizi de argila refractara, beton de argila refractara si alte mase refractare. Zidăria și căptușeala trebuie să fie suficient de dense, mai ales foarte refractare, rezistente la atacul chimic al zgurii și să aibă o conductivitate termică scăzută.

Căptușeala poate fi susținută direct pe fundație, pe structuri metalice (cadru) sau montată pe țevi ale ecranelor camerei de ardere și conductelor de gaz. Prin urmare, există trei modele de cărămidă: masiv - are propria sa fundație; pe cadru (ușor) - nu are fundație, este atașat de un cadru metalic; on-pipe - atașat la suprafețele ecranului.

Orez. 6.1. Secțiunea frontală și laterală a unui cazan de încălzire a apei cu un focar și căptușeală din cărămizi de argilă refractă

Cadrul servește la fixarea și susținerea tuturor elementelor unității cazanului (tamburi, suprafețe de încălzire, conducte, căptușeală, scări și platforme) și este o structură metalică, de obicei de tip cadru, conectată prin sudură sau prin șuruburi de fundație.

2. Suprafața de încălzire prin radiație a ecranului este realizată din țevi de oțel cu diametrul de 51…76 mm, instalate cu o treaptă de 1,05…1,1. Ecranele percep căldura datorită radiației și convecției și o transferă în apă sau în amestecul de abur și apă care circulă prin conducte. Ecranele protejează zidăria de fluxurile puternice de căldură.

În cazanele cu tuburi verticale de apă (Fig. 6.2a), suprafața de încălzire constă dintr-un mănunchi dezvoltat de țevi ale cazanului 2, rulate în 1 tamburi superioare și 3 inferioare, ecrane cuptorului 6, alimentate cu apă din tamburele cazanului prin conductele de jos. 7 și conectarea 4 de la camere (colectori 5). Suprafețele de încălzire prin evaporare ale unităților de cazane de tip ecran (Fig. 6.2b) constau dintr-un tambur 1, un sistem de țevi de sită 6 cu 8 și 9 de jos și 5 colectoare de ecran de sus, sisteme de downcomer 7 și 10 țevi de conectare.

Orez. 6.2. Suprafețele de încălzire cu ecrane ale cazanelor:

a - tub de apă vertical, b - tip ecran

1 și 3 - tobe superioare și inferioare, 2 și 7 - cazan și țevi inferioare, 4 și 10 - țevi de legătură, 5, 8 și 9 - colectoare, 6 - ecrane de ardere

3. Arzatoarele sunt instalate pe una sau doua suprafete de incalzire opuse (opuse), pe vatra sau in colturile cuptorului. Pe pereții cuptorului cazanului este dispusă o ambazură - o gaură în căptușeală căptușită cu material refractar, unde sunt instalate un registru de aer și un arzător.

Cu orice tip de combustibil (gazos, lichid sau pulverizat), aerul este suflat în principal (cu excepția arzătoarelor cu injecție) în cuptor de un ventilator prin registre de aer sau ghidaje de aer, ceea ce asigură turbionarea intensivă și ieșirea (alimentarea) combustibilului. amestec de aer în secțiunea cea mai îngustă a ambazurei cuptorului cu o viteză de 25…30 m/s.

Ghidajul de aer este un turbion cu palete de tip axial cu lame mobile care se rotesc în jurul axei lor. De asemenea, este posibil să instalați lame cu profil fix la un unghi de 45…50° față de fluxul de aer. Învârtirea fluxului de aer intensifică procesele de formare a amestecului și ardere, dar în același timp, rezistența de-a lungul căii aerului crește. Paletele de ghidare sunt convenabile pentru controlul automat al performanței ventilatoarelor și a aspiratoarelor de fum.

Dispozitive arzătoare

În funcție de tipul de combustibil ars, există multe modele de arzătoare.

1. La arderea combustibilului solid pulverizat se folosesc arzătoare de tip mixt. În ambazura camerei de ardere este instalat un melc, în care amestecul praf-aer (combustibil pulverizat cu aer primar) este răsucit și transportat prin canalul inelar până la ieșirea arzătorului, de unde intră în cuptor sub formă de torță scurtă învolburată. Aerul secundar, printr-un alt melc asemănător, este introdus în cuptor cu o viteză de 18 ... 30 m/s, sub forma unui flux puternic învolburat, unde este amestecat intens cu un amestec de praf-aer. Productivitatea arzătoarelor este de 2…9 t/h de praf de cărbune.

2. La arderea păcurului se folosesc duze și arzătoare de ulei: mecanice, rotative și abur-aer (abur-mecanice).

Duza mecanica. Păcură încălzită la aproximativ 100 °C sub o presiune de 2…4 MPa intră în canal, se deplasează la duză (capul de pulverizare), unde este instalat pulverizatorul-turbitor.

Duzele centrifuge mecanice sunt împărțite în drenaj nereglat și reglabil. Trebuie remarcat faptul că această diviziune este foarte condiționată: puteți modifica debitul ambelor duze. Duzele nereglementate includ duze cu o adâncime mică de reglare și cele în care schimbarea alimentării este asociată cu oprirea lor, scoaterea din dispozitivul de ardere și înlocuirea elementului de pulverizare.

Atomizoarele centrifugale mecanice, care diferă în structura elementelor de pulverizare, sunt uneori subdivizate în duze cu atomizoare înlocuibile care funcționează constant în toate modurile, ceea ce se datorează în principal condițiilor de funcționare ale cazanului.

Orez. 6.3. Duză centrifugă mecanică nereglabilă

Duza centrifugă reglabilă mecanic a cazanelor auxiliare de uz casnic (Fig. 6.3) constă dintr-un corp 6 cu un mâner 7, un butoi 5, care este o țeavă cu pereți groși cu un fiting la capăt, un manșon de blocare 4, un distribuitor ( duză) 3, o șaibă de pulverizare 2 și un cap 1. Combustibilul de la pompa injectorului de combustibil prin orificiile din carcasă și orificiul cilindrului prin găuririle din manșonul de blocare și distribuitor, intră în șaiba de pulverizare. Spălatorul de pulverizare din acest design are patru canale 8 situate tangențial la circumferința camerei vortex. Prin ele, combustibilul se repezi spre centru și în camera de vortex 9, unde este intens deztors. Din acesta, combustibilul intră în cuptor prin orificiul central 10 sub forma unui con rotativ de particule fin dispersate.

Suprafețele de contact ale șaibei cu pulverizare 2 și ale distribuitorului 3 sunt prelucrate cu grijă, lustruite și, la asamblarea capului, sunt presate una pe cealaltă cu un manșon de blocare 4.

Spalatoarele cu pulverizare sunt realizate din oteluri crom-nichel sau crom-tungsten inalt aliate. În funcție de alimentarea duzei, numărul de canale tangențiale poate fi de la două la șapte.

Forma jetului de duză depinde de raportul f k / f o , în care f k este aria totală a tuturor canalelor tangențiale, f o este aria secțiunii transversale a găurii centrale. Cu cât acest raport este mai mic, cu atât unghiul conului de pulverizare este mai mare și lungimea pistoletului este mai mică.

Șaibele sunt de obicei făcute sub numere. Fiecare număr corespunde unui flux specific, care este indicat în documentația tehnică. Uneori sunt indicate numere pe șaibe corespunzătoare valorilor diametrului găurii centrale și raportului f k / f o, în timp ce firmele străine aplică simboluri sub formă de indici (Fig. 6.4). De exemplu: litera X indică faptul că peretele frontal al mașinii de spălat este făcut plat, litera W - sferică; cifra din stânga este numărul condiționat al burghiului pentru realizarea găurii centrale, numărul din dreapta este raportul f k /f o , mărit de 10 ori.

Orez. 6.4. Spray spălat

Duza rotativa. Combustibilul este alimentat prin canal și duză către vasul rotativ, zdrobit și descărcat în camera de ardere.

Orez. 6.5. Dispozitiv pentru ulei și gaz rotativ

arzatoare RGMG-10 (-20, -30):

1 – gazoduct; 2 - cutie de aer; 3 – inel cadru; 4 - conducta de gaz;

5 , 6 - o conducta pentru instalarea unui dispozitiv de protectie la aprindere (EPD) si a unui fotosenzor; 7 - cameră de gazare; 8 – un inel înainte al dispozitivului de direcționare a aerului; 9 – tunel ceramic conic ( ambrasura ); 10 – turbioane ale dispozitivului de ghidare a aerului; 11 – duza rotativa;

12 – prize de gaz; 13 – un cadru pentru centrarea turbitorului de aer secundar; 14 - teava de sustinere; 15 – rulment cadru de ghidare; 16 - cadru de ghidare 17 - clapeta de aer; 18 – o fereastră pentru alimentarea cu aer a turbitorului; 19 – capac arzator

Presiunea combustibilului - păcură este de 0,15 ... 1 MPa, iar vasul se rotește cu o viteză de 1500 ... 4500 rpm. Aerul intră în jurul bolului prin con, învăluie fluxul rotativ de picături și se amestecă cu acesta. Avantaje: nu sunt necesare pompe de ulei puternice și purificarea fină a păcurului de impurități; gamă largă de control (15...100%). Dezavantaje: design complex și nivel de zgomot crescut.

Abur-aer sau abur-duză mecanică. Combustibilul este alimentat în canal, de-a lungul suprafeței exterioare a căreia intră mediul de atomizare - abur sau aer comprimat (cu o presiune de 0,5 ... 2,5 MPa).

Aburul iese din canal cu o viteză de până la 1000 m/s și atomizează combustibilul (pacură) în particule minuscule.

Aerul este suflat de un ventilator printr-o ambrazură.

Orez. 6.6. Duză mecanică cu abur

Orez. 6.7. Șaibă de atomizare a duzei mecanice cu abur

Într-o duză mecanică cu abur (Fig. 6.6), ca și într-o duză mecanică, combustibilul sub presiune este furnizat către canalul inelar 3, de unde intră în camera de vortex 4 prin șase canale tangenţiale 9 ale atomizatorului 2, se răsuceşte în acesta și prin orificiul central 5, sub forma unei pelicule conice, iese în cuptor. În partea de abur 1 a atomizorului există, de asemenea, o cameră inelară 6, unde aburul este furnizat prin canalele tangențiale 7, se răsucește în acesta și intră în cuptor prin golul inelar 8 de la rădăcina peliculei conice de combustibil, care primește astfel energie suplimentară și se pulverizează în picături mici. În plus, aceste picături sunt supuse unei striviri secundare din cauza forțelor de rezistență.

Orice injector de păcură trebuie să aibă un dispozitiv pentru o bună amestecare a combustibilului cu aerul, care se realizează prin utilizarea diferitelor tipuri de dispozitive de turbionare - registre. Se numește un set de injectoare cu registru și alte accesorii arzator de ulei.

3. Arzatoare pe gaz.

Orez. 6.8. Arzator pe gaz GG-1

(concepute pentru arderea gazelor naturale în cuptoarele cazanelor cu abur și apă caldă de tip E sau KV-GM):

1-cutie de aer; 2-colector gaz; 3- vârtej; 4- confuz; 5-poarta; 6-sectoare; 7-electromagnet; 8-surub de reglare; 9-montaj; 10-mamelon

Dispozitivele de ardere cu gaz (arzătoare) sunt concepute pentru a furniza un amestec gaz-aer sau separat gaz și aer la locul de ardere (în cuptor), ardere stabilă și reglarea procesului de ardere. Caracteristica principală a arzătorului este puterea termică, adică. cantitatea de căldură degajată în timpul arderii complete a gazului furnizat prin arzător este determinată de produsul consumului de gaz prin puterea sa calorică mai mică.

Parametrii principali ai arzatoarelor sunt: ​​puterea termica nominala, presiunea nominala a gazului (aerului) in fata arzatorului, lungimea relativa nominala a flacarii, coeficientii de limitare si control al functionarii arzatorului din punct de vedere al puterii termice, continutul specific de metal, presiune în camera de ardere, caracteristică de zgomot.

Există trei metode principale de ardere a gazului:

1) difuziune– gazul și aerul în cantitățile necesare sunt furnizate separat cuptorului, iar amestecarea are loc în cuptor.

2) Amestecat- se alimenteaza arzatorului un amestec bine pregatit de gaz si aer, care contine doar o parte (30 ... 70%) din aerul necesar arderii. Acest aer se numește primar. Restul de aer (secundar) intră în torță (gura arzătorului) prin difuzie. În aceeași grupă sunt incluse și arzătoarele, în care amestecul gaz-aer conține tot aerul necesar arderii, iar amestecarea are loc atât în ​​arzător, cât și în pistolul în sine.

3) Cinetică- în arzător este alimentat un amestec gaz-aer complet pregătit cu o cantitate în exces de aer. Aerul este amestecat cu gaz în mixere, iar amestecul se arde rapid într-o flacără scurtă, slabă, cu prezența obligatorie a unui stabilizator de ardere.

Prezența unei flăcări stabile este cea mai importantă condiție pentru funcționarea fiabilă și sigură a unității. În caz de ardere instabilă, flacăra poate aluneca în interiorul arzătorului sau se poate desprinde de acesta, ceea ce va duce la contaminarea cu gaz a cuptorului și a conductelor de gaz și la explozia amestecului gaz-aer în timpul reaprinderii ulterioare. Viteza de propagare a flăcării pentru diferite gaze nu este aceeași: cea mai mare este de 2,1 m / s

- pentru un amestec de hidrogen cu aer, iar cel mai mic 0,37 m / s - un amestec de metan cu aer. Dacă viteza fluxului de gaz-aer este mai mică decât viteza de propagare a flăcării, există o aprindere a flăcării în arzător, iar dacă este mai mare - separarea flăcării.

În funcție de metoda de alimentare cu aer de ardere, se disting următoarele modele de arzătoare:

1. Arzătoare cu alimentare cu aer la locul de ardere din cauza rarefării în cuptor creată de un coș sau de evacuare a fumului, sau prin convecție. Amestecarea gazului cu aerul are loc nu în arzător, ci în spatele acestuia, în gapă sau cuptor, simultan cu procesul de ardere. Aceste arzătoare sunt numite difuziune, ele încălzesc uniform întregul cuptor, au un design simplu, funcționează silențios, lanterna este rezistentă la separare, flashover-ul este imposibil.

2. Arzatoare cu injectie de gaz, sau injecţie. Un jet de gaz care vine dintr-o conductă de gaz sub presiune este aruncat dintr-una sau mai multe duze cu viteză mare, ca urmare, se creează un vid în injectorul mixerului, iar aerul este aspirat (injectat) în arzător și amestecat cu gaz în timp ce deplasându-se de-a lungul mixerului. Amestecul gaz-aer trece prin gâtul mixerului (partea cea mai îngustă), care egalizează jetul de amestec și intră în partea sa de expansiune - difuzor, unde viteza amestecului scade și presiunea crește. În plus, amestecul gaz-aer intră fie în confuzor (unde viteza crește la cea calculată) și prin gură - la locul de ardere, fie în colectorul cu găuri de foc, unde arde sub formă de mici. torțe albăstrui-violete.

3. Arzatoare cu injectie de gaz prin aer. Acestea folosesc energia jeturilor de aer comprimat create de un ventilator pentru a aspira gaz, iar presiunea gazului din fata arzatorului este mentinuta constanta cu ajutorul unui regulator special. Avantaje: alimentarea mixerului cu gaz este posibilă la o viteză apropiată de viteza aerului; posibilitatea utilizării aerului rece sau încălzit cu presiune variabilă. Dezavantaj: utilizarea regulatoarelor.

4. Arzatoare cu alimentare fortata cu aer fara pregatirea prealabila a mediului gaz-aer. Amestecarea gazului cu aerul are loc în timpul arderii (adică în afara arzătorului), iar lungimea pistoletului determină calea pe care se termină această amestecare. Pentru a scurta lanterna, gazul este furnizat sub formă de jeturi direcționate în unghi față de fluxul de aer, fluxul de aer este învolburat, diferența de presiune a gazului și a aerului este crescută etc. Conform metodei de preparare a amestecului, aceste arzatoare sunt arzatoare cu difuzie (reflectarea flacarii este imposibila), ele sunt folosite ca rezerva la transferul unui combustibil in altul in cazanele DKVR, sub forma de vatra si arzatoare cu fanta verticala.

5. Arzătoare cu alimentare forțată cu aer și pregătirea prealabilă a amestecului gaz-aer, sau arzatoare ulei-gaz. Sunt cele mai comune și oferă o cantitate predeterminată de amestec înainte de a intra în cuptor. Gazul este furnizat printr-o serie de fante sau orificii, ale căror axe sunt îndreptate în unghi față de fluxul de aer. Pentru a intensifica procesul de formare a amestecului și ardere a combustibilului, aerul este furnizat la locul de amestecare cu gaz într-un flux turbitor, pentru care se folosesc următoarele: unități cu palete cu unghi constant sau reglabil al lamei, forma de melc a corpului arzătorului , alimentare tangenţială sau turbioare cu lame tangenţiale.

În procesul de modernizare (reconstrucție), la înlocuirea unor materiale din căptușeala cazanelor cu altele, este necesar să se verifice modul în care înlocuirea va afecta pierderile de căldură (q 2) prin structurile de închidere neecranate și dacă temperaturile materialelor utilizate vor fi acceptabil. Pierderile de căldură prin zidărie (q 2), temperatura suprafeței exterioare și temperatura în planul de contact dintre straturile zidăriei pot fi determinate din diagrama prezentată în fig. Pr-2 pentru flux de căldură staționar. Diagrama prezintă valoarea pierderilor de căldură prin zidărie și temperatura suprafeței exterioare a cărămidului neecranat, în funcție de rezistența termică a cărămidului.

unde: S 1, S 2, S 3 - grosimea straturilor individuale ale căptușelii;

λ 1 , λ 2 , λ 3 - conductivitatea termică a materialului acestor straturi la temperatura lor medie, care

luate conform datelor de referință din secțiunea 10 cu un coeficient de 1,2,

permeabilitatea gazelor de zidărie.

Temperatura în planul de contact dintre straturi este determinată de formula:

unde: t 1 este temperatura de suprafață a stratului cu o temperatură mai mare;

t 2 este temperatura celei de-a doua suprafeţe în planul de contact dintre straturi;

Raportul dintre grosimea stratului respectiv în m și conductivitatea sa termică în W/(m⋅K) sau

kcal/(m⋅oră⋅deg).

Exemplu. Determinați pierderea de căldură prin 1m 2 de căptușeală neecranată cu o grosime de: argilă de foc ușor γ = 1000 kg / m 3 - 280 mm și vată minerală γ = 150 kg / m 3 - 50 mm la o temperatură a suprafeței interioare t 1 \u003d 1000 0 С.

Setăm temperatura în planul de contact dintre straturile de argilă și vată minerală t 2 \u003d 110 0 C și temperatura suprafeței exterioare a peretelui t 3 \u003d 70 0 C.

Temperatura medie a stratului de argilă focoasă:

Temperatura medie a stratului de vată minerală:

Coeficientul de conductivitate termică a stratului de argilă refractă, ținând cont de coeficientul de permeabilitate la gaz la t sr.sh:

λ w.r. =λ w.555 ⋅ k gaz.pr. =0,5⋅1,2=0,6 W/(m⋅K) sau 0,43⋅1,2=0,516 kcal/(m⋅h⋅g),

λ w - vezi nomograma din fig. 10.5.

Coeficientul de conductivitate termică a stratului de vată minerală la t sr.m.v. :

λ m.w.r. = λ m.w.90 = 0,128 W/(m⋅K) sau 0,11 kcal/(m⋅h⋅g),

λ m.v. – vezi nomograma din fig. 10.8.

Rezistența termică a zidăriei:

(m 2 ⋅K) / W sau

(m 2 ⋅h⋅g) / kcal.

Conform nomogramei din fig. Pr-2, temperatura peretelui exterior la R \u003d 1,02 (m 2 ⋅K) / W sau 1,19 (m 2 ⋅h⋅g) / kcal și t 1 \u003d 1000 0 С va fi t 3 \u003d 85 0 С și fluxul de căldură prin căptușeală q 2 \u003d 890 W / m 2 sau 765 kcal / m 2 ⋅ h. Temperatura în planul de contact dintre straturi va fi egală cu:

Valoarea obţinută a lui t 2 nu corespunde semnificativ (nu aproape) cu cea acceptată. Setăm temperatura în planul de contact dintre straturile de argilă refractă și vată minerală

t 2 \u003d 440 0 С, temperatura suprafeței exterioare a peretelui t 3 \u003d 88 0 С și recalculați. ;

λ w.r. =λ w.720 ⋅ k gaz.pr. =0,547⋅1,2=0,656 W/(m⋅K) sau 0,47⋅1,2=0,564 kcal/(m⋅h⋅g);

λ m.w.r. = λ m.w.264 = 0,14 W/(m⋅K) sau 0,12 kcal/(m⋅h⋅g);

(m 2 ⋅K) / W sau

(m 2 ⋅h⋅g) / kcal.

Conform nomogramei din fig. Pr-2, temperatura peretelui exterior la R \u003d 0,936 (m 2 ⋅K) / W sau 1,09 (m 2 ⋅h⋅g) / kcal și t 1 \u003d 1000 0 С va fi t 3 \u003d 90 0 С și q 2 \u003d 965 W / m 2 sau 830 kcal / (m 2 ⋅ h) (pierderi de căldură prin căptușeală neecranată). Specificăm temperatura în planul de contact dintre straturi:

Rezultatele obţinute sunt apropiate de valorile acceptate, prin urmare, calculul este corect.

Temperatura maximă de utilizare a vatei minerale este de 600 0 C (vezi Tabelul 10.46), adică. utilizarea acestor materiale la așezarea cazanului în acest caz este recomandabilă.

Temperatura suprafeței exterioare a căptușelii t 3 \u003d 90 0 C nu îndeplinește cerințele Normelor sanitare. Prin urmare, rezistența termică a căptușelii - schimbul R ar trebui crescută la ~4 (m 2 ·h ·g) / kcal (vezi nomograma din Fig. Pr-2). Rezistenta termica poate fi crescuta prin aranjarea unui strat suplimentar de material termoizolant cu t max de aplicare nu mai mare de 110 0 C.

Cadru. Cadrul cazanului este o structură metalică care susține tamburul, suprafețele de încălzire, căptușeala, scările și platformele, precum și elementele auxiliare ale unității și transferă greutatea acestora către fundație. Cazanele de joasă presiune și de capacitate redusă sunt instalate pe un cadru fixat direct pe fundație sau căptușeală de cărămidă, iar apoi scopul principal al cadrului este de a oferi căptușelii generatorului de abur o mai mare stabilitate și rezistență. Cadrul unui cazan modern este o structură metalică complexă și o cantitate mare de metal este cheltuită pentru fabricarea acestuia. În cazanele de înaltă presiune, masa cadrului este de 20-25% din masa totală a metalului cazanului sau 0,8-1,2 tone pe tonă de producție orară. Cadrul este o structură de cadru realizată din profile metalice standard din oțel moale de calitate St.3 și constă dintr-un număr de coloane principale și auxiliare și grinzi orizontale care le conectează, primind sarcina de la tamburi, sistemul de conducte ale suprafețelor de încălzire, precum si grinzi orizontale si diagonale care servesc la conferirea rezistentei si rigiditatii sistemului de cadru.

Pe fig. 67 prezintă o diagramă cadru a unui cazan cu tambur de înaltă presiune.

Stâlpii sunt de obicei realizate din două canale de oțel sau grinzi în I, conectate rigid între ele prin plăci din tablă de oțel; coloanele transferă sarcini concentrate semnificative către fundație - sute de tone. Pentru a evita presiuni specifice excesive asupra fundației, stâlpii sunt echipați cu saboți (Fig. 68) din tablă de oțel și pătrate. Planul de susținere al încălțămintei se calculează pentru efortul de compresiune admis pentru materialul de fundație și se fixează în fundație cu șuruburi sau încastrate în aceasta. Principalele grinzi orizontale sunt sudate pe stâlpi și împreună formează un sistem de cadru. Grinzile orizontale de rulment și distanțiere sunt realizate din canale de oțel, grinzi în I sau pătrate.



Atunci când sortimentul de profile laminate nu asigură rezistența necesară stâlpilor și grinzilor, acestea sunt realizate sub forma unei structuri sudate formată dintr-un număr de profile și tablă de oțel. O parte a cadrului sunt platformele necesare întreținerii cazanului, care funcționează ca ferme orizontale și cresc rigiditatea cadrului. Schelele sunt realizate din cadre din profile laminate și foi de oțel ondulat sudate pe acestea. Scările dintre platforme sunt realizate din benzi de oțel, între care treptele sunt sudate. Unghiul de înclinare al scărilor nu trebuie să depășească 50° față de orizontală, iar lățimea acestora trebuie să fie de cel puțin 600 mm.

Orez. 67. Schema cadrului cazanului:

1 - coloane; 2 - grinzi de tavan portante; 3 - ferma;

4 - bară transversală; 5 - rafturi

Cadrul este calculat ca o structură de cadru care funcționează sub sarcină statică din greutatea elementelor generatorului de abur și solicitări termice suplimentare care apar sub influența încălzirii neuniforme a pieselor cadrului și structurilor sudate pe acestea. Pentru a preveni supraîncălzirea elementelor cadrului, stâlpii, grinzile orizontale și fermele sale sunt de obicei amplasate în afara zidăriei. La instalarea generatorului de abur in afara cladirii trebuie luata in considerare si sarcina vantului de la suprafata, care limiteaza generatorul de abur si este transferata pe cadru. Tamburele cazanelor, colectoarele ecranelor supraîncălzitoarelor și economizoarelor de apă se lungesc la încălzire, iar pentru a preveni apariția unor tensiuni termice mari în ele și în elementele de cadru pe care sunt fixate, este necesar să se prevadă posibilitatea liberării lor. expansiune. În acest scop, tamburele sunt instalate pe suporturi mobile speciale fixate pe grinzile orizontale ale cadrului, sau suspendate de aceste grinzi. Tamburele cazanelor de capacitate medie si mare sunt de obicei montate pe doua suporturi mobile. Proiectarea unui astfel de suport este prezentată în Fig. 69.

Cu o lungime mare a tamburului, atunci când, atunci când este instalat pe două suporturi, deformarea acestuia este mai mare de 10 mm, tamburul este suspendat de cadru în câteva puncte static cele mai avantajoase. Colectoarele de ecrane, supraîncălzitoare și economizoare de apă sunt atașate de cadru cu umerașe cu balamale, iar dacă sunt scurte, se sprijină liber pe suporturi glisante fixate pe cadru.

Scopul și cerințele pentru zidărie. Zidaria cazanului este un sistem de garduri care separă camera de ardere și conductele de gaz de mediu. Scopul principal al căptușelii este direcționarea fluxului de produse de ardere, precum și izolarea termică și hidraulică a acestuia de mediu. Izolarea termică este necesară pentru a reduce pierderile de căldură în mediul înconjurător și pentru a asigura temperatura admisă a suprafeței exterioare a zidăriei, care, conform condițiilor de siguranță a personalului, nu trebuie să depășească 55 °C. Izolarea hidraulică este necesară pentru a preveni aspirarea aerului rece în conductele de gaz sau eliminarea produselor de ardere din cauza diferenței de presiune în conductele de gaz și în exterior, care apare atunci când cazanul funcționează cu vid sau cu presiune pe calea gazului.

Elementele de căptușeală ale cazanului funcționează în diferite condiții. Suprafața exterioară a căptușelii are o temperatură scăzută și relativ constantă, în timp ce suprafața sa interioară se află într-o regiune de temperatură ridicată și variabilă, care scade de-a lungul fluxului de gaz. În direcția fluxului de gaz, vidul din conductele de gaz crește, iar presiunea scade atunci când generatorul de abur funcționează sub presiune. Sarcinile asupra elementelor de căptușeală sunt, de asemenea, diferite de greutatea și tensiunile interne care decurg din alungiri inegale ale temperaturii părților sale.

Cele mai severe condiții se găsesc în partea interioară a căptușelii cuptorului, care este expusă la temperaturi ridicate de peste 1600 ° C, și la arderea combustibilului solid, de asemenea, la efectele chimice și mecanice ale zgurii și cenușii. Ca urmare a interacțiunii materialului de căptușeală cu zgura, precum și a uzurii mecanice de către zgură și cenușă, căptușeala este distrusă.

Construcția căptușelii. După scopul și condițiile de lucru, zidăriei se impun următoarele cerințe de bază: conductivitate termică scăzută, etanșeitate, rezistență mecanică și stabilitate termică. În plus, proiectarea zidăriei ar trebui să fie simplă și să nu necesite costuri mari de muncă și timp pentru fabricarea și instalarea acesteia.

Anterior, căptușeala generatoarelor de abur era realizată numai din cărămizi roșii și refractare, din care erau așezați pereții și bolțile, fixate cu grinzi de oțel și șuruburi de legătură. Căptușeala generatoarelor de abur moderne este un sistem combinat realizat din cărămizi, plăci refractare, materiale izolante, elemente de fixare metalice, acoperiri de etanșare, înveliș metalic și alte elemente. Designul căptușelii este schimbat și îmbunătățit pe măsură ce se dezvoltă structura generatorului de abur și se dezvoltă producția de produse refractare și materiale izolante.

Cărămizile, în funcție de proiectarea și metoda de fixare, pot fi împărțite în următoarele tipuri (Fig. 70):

a) căptușeală de cărămidă de perete, bazată direct pe fundație;

b) căptușeală ușoară din cărămizi refractare și diatomee, plăci izolatoare și înveliș de oțel, fixate de cadrul generatorului de abur cu ajutorul structurilor metalice;

c) căptușeală ușoară, din plăci de argilă refractă sau de beton termorezistent, plăci termoizolante și înveliș metalic sau înveliș de etanșare.

Indicatorii acestor tipuri de zidărie sunt caracterizați de următoarele date:

Căptușeală de perete este utilizat pentru generatoare de abur de putere mică, cu o înălțime a peretelui de cel mult 12 m. La o înălțime mai mare, căptușeala devine mecanic nesigură. În acest caz, este realizată sub forma unei căptușeli exterioare din cărămidă roșie cu o grosime de 1-1,5 cărămizi și a unei căptușeli interioare din cărămizi refractare, care în zona unei cutii de foc neecranată ar trebui să aibă o grosime de 1-1,5 cărămizi, iar în conducte de gaz cu o temperatură de 600-700 ° C - cel puțin 0,5 cărămizi (Fig. 70a ).

Cu o dimensiune relativ mare a camerei de ardere și o temperatură ridicată a pereților acesteia, pentru a preveni o defecțiune a conexiunii dintre straturile de cărămidă refractară și roșie, zidăria este împărțită în secțiuni și căptușeala este descărcată în înălțime (Fig. 70b ).

Pentru a reduce pierderile de căldură prin căptușeală, uneori sunt lăsate canale între căptușeală și căptușeală, care sunt umplute cu material izolator liber - pământ de diatomee, zgură de pământ etc. Pentru a preveni apariția tensiunilor de temperatură interioară care distrug zidăria, apărute în condițiile de încălzire neuniformă a acesteia, în pereții zidăriei sunt prevăzute rosturi de dilatare umplute cu cordon de azbest, care oferă posibilitatea expansiunii sale libere.

Cărămidă ușoară au fost folosite anterior la generatoarele de abur de putere medie. Designul cărămizii ușoare este prezentat în Fig. 70v . Zidăria este realizată din două sau trei straturi din diverse materiale, cu o grosime totală de până la 500 mm. Stratul refractar interior - căptușeală - are o grosime de 113 mm, iar cu un grad scăzut de ecranare 230 mm, stratul izolator mijlociu din cărămizi de diatomit este de 113 mm, stratul de față din plăci de covelită este de 65-150 mm. Stratul izolator mijlociu este adesea realizat din plăci de covelită de 100 mm grosime, înlocuind cărămizile de diatomit. Reducerea grosimii și greutății căptușelii a făcut posibilă sprijinirea acesteia direct pe cadru, drept urmare a devenit posibilă realizarea acesteia de orice înălțime, stabilind curele de descărcare la fiecare 1-1,5 m. În acest caz, întregul perete este împărțit într-un număr de niveluri, fiecare dintre ele se sprijină pe suporturi din fontă sau oțel montate pe cadrul generatorului de abur. Pentru a asigura posibilitatea de dilatare liberă între suport și zidărie, sunt prevăzute rosturi de dilatație orizontale umplute cu cordon de azbest.

În unele modele, pentru a preveni prăbușirea căptușelii, se folosesc elemente de fixare speciale ale nivelurilor verticale pe cadru folosind cârlige din fontă. La exterior, căptușeala este acoperită cu tablă de oțel sau protejată cu tencuială etanșă la gaz (Fig. 70). G).

Orez. 70. Construcții de căptușeli de pereți verticali:

a, bmasiv, de sine stătător: 1 - curele de descărcare;

2 - căptușeală; c - ușor pe cadru: 1 - oțel sau

console din fontă; 2 - caramida refractara in forma;

3 - rost de dilatare orizontal; 4 - argilă de foc în formă

cărămidă; 5 - caramida refractara; 6 - caramida refractara in forma;

7 - cârlig din fontă; 8 - conducte orizontale fixate pe

cadru; 9 - caramida usoara termoizolante sau

placă termoizolantă; 10 - înveliș metalic exterior;

11 - curele de descărcare și atragere; g - zidărie de scut:

1 - primul strat al unui scut din beton refractar; 2 - plasă de oțel;

3, 4 - plăci termoizolante; 5 - acoperire etanșă la gaz

Cărămidă ușoară tip cadru este realizat din scuturi formate din doua straturi de materiale termoizolante, protejate de partea laterala a gazelor spalandu-le cu un strat de beton refractar. Cadrul metalic al scuturilor unei astfel de cărămidă este atașat de cadrul generatorului de abur. Se mai folosesc plăci de dimensiuni 1000x500 mm și 1000x1000 m din materiale calcaro-silice, acoperite din partea de gaz cu beton refractar argilos. Plăcile destinate instalării în locuri neprotejate de țevi cu o temperatură mai mare au o grosime și o masă mai mare. Pentru a transfera masa lor pe cadru, sunt furnizate suporturi suplimentare din fontă încorporate. Cărămidă cu cadru este utilizată în principal în domeniul supraîncălzitoarelor, camerelor de rotație cu gaz și arborelui de convecție al generatoarelor de abur de mare putere. În focarele, căptușeala cadrului este utilizată pe pereții drepti. Avantajele construcției pe cadru a zidăriei sunt greutatea redusă și facilitarea semnificativă a lucrărilor de instalare. Cu toate acestea, cu o astfel de zidărie, repararea și menținerea densității sale sunt dificile.

Căptușeala țevilor (Fig. 71) este realizată sub formă de straturi separate, aplicate secvențial în stare plastică pe țevi de ecrane și alte suprafețe de încălzire, sau sub formă de panouri de plăci cu straturi refractare și termoizolante, instalate pe rigidizare. grinzi fixate pe tevi.

În acest caz, panourile sunt fabricate în fabrică, iar stratul termorezistent poate fi aplicat manual pe țevile ecranului în stare plastică. Pentru căptușeala țevii camerei de ardere, elementele de reazem sunt țevile ecranelor, iar ca urmare a alungirilor termice, căptușeala se mișcă odată cu acestea.

O varietate de căptușeli de conducte sunt cele utilizate în cuptor curele incendiare.

Orez. 71. Căptușeală de conducte:

1 - strat de masă de cromit; 2 - plasă de oțel;

3,4 - plăci termoizolante; 5 - acoperire etanșă la gaz

MAȘINI CU SUFLĂ DURAT

Sarcina mașinilor de tiraj este de a evacua gazele de ardere și de a furniza aer pentru a asigura funcționarea normală a cazanului la toate sarcinile. Asigurarea fiabilității funcționării acestora este de mare importanță, deoarece lamele de evacuare a fumului sunt supuse uzurii de către cenușa zburătoare. Funcționarea economică a mașinilor de tracțiune este, de asemenea, de mare importanță. Deci, randamentul (50 - 90%) depinde de aerodinamica rațională a rotorului și, în consecință, de consumul pentru nevoile proprii ale centralei de cazane.

În instalațiile de tiraj sunt utilizate următoarele mașini: ventilatoare centrifuge (radiale) cu palete curbate înainte (Fig. 72a), sau cu pale curbate înapoi (Fig. 72b) și ventilatoare axiale (Fig. 73).

Ventilatoare și aspiratoare de fum cu omoplații curbați înainte, au găsit o aplicație largă datorită faptului că, chiar și la viteze periferice moderate, vă permit să creați presiuni suficient de mari. Cu toate acestea, aceste mașini au o eficiență scăzută (65-70%). Astfel de mașini cu tiraj forțat sunt comune în centralele de cazane de putere relativ scăzută.

Masini de tiraj centrifugal cu omoplati curbat spatele, sunt cele mai perfecte - randament = 85÷90%. Cu toate acestea, creșterea presiunii este de 2-2,5 ori mai mică decât la mașinile cu lame curbate înainte.

Deoarece presiunea dezvoltată este proporțională cu pătratul debitului la ieșirea rotorului, trebuie aplicată o viteză circumferențială mai mare, ceea ce necesită o echilibrare foarte atentă a rotorului. Conținutul de praf al curentului de gaz afectează negativ funcționarea rotorului.

Orez. 72. Ventilator centrifugal (radial):

a - omoplații îndoiți înainte; b - omoplați, spate curbat

Pentru cazane pentru unități de putere cu o capacitate de 300 MW și mai mult, ca aspiratoare de fum, mașini cu osii. În ele, gazul se mișcă de-a lungul axei.

Orez. 73. Mașină de tiraj axial

Mașinile cu tiraj axial au o eficiență destul de ridicată (aproximativ 65%). Coeficientul de creștere a presiunii pe treaptă este scăzut, prin urmare, se folosesc mai multe trepte. Centralele electrice operează aspiratoare axiale de fum în două trepte. Datorită vitezei circumferențiale crescute, mașinile cu osii au un nivel ridicat de zgomot. O proporție mare de presiune dinamică creează anumite dificultăți în transformarea ei în presiune statică. Un mic joc radial între lame și carcasă creează cerințe suplimentare pentru instalare și funcționare.