Загальний вигляд водогрійного котла представлений на рис. 3.1. Номерами 1–4 позначені місця контролю параметрів процесу.
Рис. 3.1 – Загальний вигляд водогрійного котла: 1 – топка котла; 2 – канал відхідних газів; 3 – підвід води в котел; 4 – вихід води з котла
Вода до котла підводиться в нижні колектори з боку задньої стінки. Температура води контролюється термометром, а кількість води не виміряється. Нагріта вода відводиться з верхнього колектора, розташованого на фронтовій стіні вверху топки. Тут же виконуються виміри температури і тиску води. Природний газ подається в три пальники, введені в топку з фронтової стіни. Витрати газу фіксуються газовим лічильником, а розподіл його між пальниками контролюється оператором. Температура газів і вогнетривкої кладки в топці не виміряється стаціонарними приладами, тому необхідно виміряти температуру в топці переносним оптичним пірометром або термопарою в комплекті з потенціометром типу ПП-63.
Продукти згоряння омивають трубчаті склепіння екранів і через газовідвідні канали (лежаки) надходять в єдиний лежак, з’єднаний з витяжною трубою. В бокових каналах за котлом розташовані шиберні заслінки для регулювання тиску в об’ємі камери топки. Поруч з шиберними заслінками розміщаються термопари для виміру температури відхідних газів і жаротривка труба для відбору відхідних газів на аналіз. Розрідження в топці і лежаках виміряється з використанням мікроманометрів типу ММН-240.
Методика виконання роботи
Дана лабораторна робота виконується після визначення теплового балансу водогрійного котла, тому його конструкція і необхідні вимірювальні прилади вже відомі студентам.
Згідно з методикою [1,2] при виконанні роботи необхідно визначити:
- тиск (розрідження) в топці і в бокових каналах (рис. 3.1, т.2, т.1);
- температуру і склад відхідних газів у лежаках (рис. 3.1, т.2);
- температуру води на вході і виході із котла (рис. 3.1, т.3, т.4).
Для виміру тиску (розрідження) в топці і в лежаках використовується мікроманометр типу ММН-240, резинові з’єднувальні шланги і трубка із хромонікелієвої сталі. Мікроманометр встановлюють поряд з водогрійним котлом для виконання вимірів в топці і бокових каналах.
Температуру відхідних газів виміряють також у бокових каналах, використовуючи для цього переносну термопару, а вторинним приладом використовують потенціометр типу ПП-63. Поряд з термопарою розміщається газовідбірна труба для відбору відхідних газів на аналіз. Аналіз може бути виконано газоаналізатором типу ГОП-100 або хроматографом типу «Пошук-2». Газовідбірну трубку розміщають поруч з термопарою і місце її установки по глибині каналу контролюють за максимальною температурою відхідних газів.
Температуру води на вході і виході з котла визначають за показниками термометрів (рис. 3.1, точки 3,4), а кількість води – за лічильником води або за номограмою [1,2,3], враховуючи тиск води на вході і виході, а також діаметр труби.
Після знайомства з переліком визначених параметрів роботи котла, необхідно приступити до монтажу вимірювальних приладів у відмічених на рис. 3.1 місцях.
На початку дослідження виміряються показники параметрів при постійній витраті газу. Результати вимірів заносять в табл. 3.1.
Таблиця 3.1 – Результати вимірів параметрів роботи котли
| Режим п\п | Витрати газу, м3/год | Тиск в топці, мм вод.ст | Тиск в лежаках, мм вод.ст | Аналіз відхідних газів, % | Коефіцієнт витрати повітря, a | Температура води, tв, °С | |||
| СО2+SO2 | O2 | CO | на вході | на виході | |||||
| Режим № 1 | |||||||||
| Режим № 2 | |||||||||
| Режим № 3 |
Якщо отримано аналіз продуктів згоряння з киснем, то коефіцієнт витрати повітря розраховують за формулою:
.
А якщо отримано аналіз продуктів згоряння з вмістом СО, то за формулою:
.
Якщо визначений за результатами аналізу коефіцієнт витрати повітря значно перевищує теоретичний (
= 1,05 
1,1), то необхідно зменшити підсмоктування повітря в топку, прикриваючи жалюзі (рис. 3.1, точка 5), що регулюють кількість повітря, що підсмоктується. Після цього необхідно витримати паузу 
3 хв і знову відібрати пробу відхідних газів на аналіз з точки 2 (режим № 2) за результатами якого необхідно розрахувати коефіцієнт витрати повітря і виміряти температуру води, що гріється. Аналогічно провести досліди ще в 2-х режимах. Результати вимірів і розрахунків коефіцієнта a заносять в табл. 3.1. За результатами побудувати графік 
.
