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 1 трубных 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 8 и 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 теплоты обычно 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 6 в 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 10 пароперегревателя, 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 14 уходят в дымоход 13.

Рис.8.21 Котёл «Кохран» с общей (а) и раздельными (б) поверхностями нагрева.

Котлы типа «Кохран» обладают большой аккумулирующей способностью, просты по устройству и эксплуатации, но имеют жесткую конструкцию и неэкономичны.

На судах можно встретить газотрубные котлы типа «Линдхольмен», изготовленные для комбинированного отопления и имеющие общую поверхность нагрева. Реже встречаются водотрубные котлы с естественной циркуляцией. Примером может служить котел отечественной постройки КВК-2,5 (котел водотрубный комбинированный, суммарной паропроизводительностью 2,5 т/ч). Котел имеет общий паровой и два водяных коллектора. Один коллектор для топливной, другой для утилизационной части, при этом топливная часть имеет свои парообразующие и опускные трубы, утилизационная — свои.

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

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