Что применяется для питания котлов водой
V. ПИТАТЕЛЬНОЕ ОТДЕЛЕНИЕ КОТЕЛЬНОЙ
ВИДЫ ПИТАТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ КОТЕЛЬНОЙ
Питательные устройства предназначены для бесперебойного обеспечения котла водой. Прекращение питания котла даже на непродолжительное время может снизить уровень воды в нем и вызвать перегрев его поверхности, что приведет к аварии.
Для питания котла водой применяют центробежные и поршневые насосы с электрическим приводом; поршневые и центробежные насосы с паровым приводом; паровые инжекторы; насосы с ручным приводом.
К корпусу каждого питательного устройства прикрепляют табличку, на которой указывают наименование завода-изготовителя; год изготовления и заводской номер; номинальную подачу при номинальной температуре воды; частоту вращения для центробежных насосов или число ходов в минуту для поршневых насосов; максимальный напор при номинальной подаче; номинальную температуру воды перед насосом. При отсутствии заводского паспорта проводят испытание насоса, чтобы определить его подачу и напор. Такое испытание предусматривают также после каждого капитального ремонта насоса.
Паровые инжекторы и насосы с ручным приводом применяют для питания котлов в мелких стационарных котельных. Инжектор — это пароструйный прибор, в котором струя пара, поступающая с большой скоростью, подсасывает воду и подает ее в котел. Он отличается простотой устройства и малыми габаритными размерами. Во избежание срыва работы инжектора температура питательной воды должна быть не выше 40° С, а высота засасывания — не более 2 м. Нагрев воды в инжекторах достигает 60. 90° С.
Чем больше давление пара, тем выше температура воды, подаваемой в котел.
Расход пара в инжекторах достигает обычно 8. 9 %
количества подаваемой воды. Техническая характеристика инжекторов приведена в таблице 13.
13. ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИНЖЕКТОРОВ
Источник
Лекция №10. Питательные устройства
Питание котлов может быть групповым с общим для подключения котлов питательным трубопроводом или индивидуальным — только для одного котла.
Питательные устройства — питательные баки и насосы — предназначены для бесперебойного обеспечения котла водой. Прекращение питания котла водой даже на непродолжительное время может вызвать снижение уровня воды в нем и перегрев поверхности нагрева, что приведет к аварии котла.
Питание котлов может быть групповым с общим для подключенных котлов питательным трубопроводом или индивидуальным — только для одного котла.
Включение котлов в одну группу по питанию допускается при условии, что разница рабочих давлений в разных котлах не превышает 15 %.
Питательные насосы, присоединяемые к общей магистрали, должны иметь характеристики, допускающие параллельную работу насосов.
Для питания котлов водой допускается использование:
— центробежных и поршневых насосов с электроприводом;
— центробежных и поршневых насосов с паровым приводом;
— насосов с ручным приводом;
Насос — это машина, в которой происходит преобразование механической энергии приводного механизма в энергию перекачивающей жидкости, благодаря чему осуществляется ее движение.
В настоящее время наибольшее распространение получили центробежные насосы(рисунок 37) благодаря простоте и надежности в эксплуатации.
Рисунок 37 – Центробежный насос
При вращении рабочего колеса жидкость, налитая в насос перед его пуском, закручивается лопатками, под действием центробежной силы движется от центра к периферии вдоль лопаток и подается через спиральную камеру в нагнетательный патрубок. Поэтому на входе в колесо, где всасывающий патрубок присоединен к корпусу, создается разрежение, под действием которого вода подсасывается в насос. Рабочее колесо, вращаясь, подхватывает жидкость и выбрасывает ее в нагнетательный патрубок. Таким образом устанавливается беспрерывное движение жидкости.
Паровые поршневые насосы (рисунок 38) применяются в котельных в качестве резервных устройств для питания паровых котлов водой.
Вертикальный прямодействующий поршневой насос состоит из двух блоков, причем, если в одном блоке происходит всасывание, то в другом — нагнетание. Каждый блок состоит из поршневой паровой машины и поршневого водяного насоса.
Паровая часть насоса состоит из парового цилиндра с поршнем и пароразделяющей коробки с цилиндрическим золотником, в которой есть два крайних канала для впуска пара и два средних — для выпуска отработанного пара.
Рисунок 38 – Поршневой насос
Водяная часть насоса состоит из водяного цилиндра с поршнем и коробки с всасывающими и нагнетательными клапанами. Поршень водяного цилиндра приводится в движение от поршня паровой машины, которая находится на одном с ним штоке.
Число устанавливаемых насосов должно быть не менее двух, из которых один — резервный. При установке четырех насосов резервный не принимается. Суммарная подача сетевых насосов должна обеспечивать максимальный расход сетевой воды в случае выхода из строя любого насоса.
Подпиточные насосы предназначены для восполнения утечки воды в тепловой сети и создания в ней статического давления, которое исключает возможность вскипания воды. Подача насоса принимается по данным расчета тепловой схемы. Давление, развиваемое подпиточным насосом, должно быть больше давления сетевых насосов. Устанавливают не менее двух подпиточных насосов, один из которых — резервный.
Рециркуляционные насосы устанавливают на перемычку между падающим и обратным трубопроводами для поддержания температуры воды на входе в водогрейный котел исходя из условий, исключающих возникновение низкотемпературной коррозии поверхностей нагрева.
Подачу насоса принимается по данным расчета тепловой схемы водогрейной теплогенерирующей установки. Давление, развиваемое насосом, определяют гидравлическим сопротивлением котла и соединительных трубопроводов.
Насосы желательно размещать на одном уровне с котлами, а при необходимости можно исходить из местных условий.
Вопросы для закрепления темы:
1. Какие устройства допускаются к установке для подпитки котлов водой?
2. Что такое рециркуляционный насос?
3. Сколько питательных устройств должно быть установлено на котле?
Источник
Что применяется для питания котлов водой
§ 9. ВОДА ДЛЯ ПИТАНИЯ КОТЛОВ И ЕЕ ОБРАБОТКА
В природе вода никогда не бывает совершенно чистой и всегда содержит то или иное количество различных примесей.
Основные примеси, содержащиеся в воде, можно разделить на четыре группы: 1) механические примеси, или взвешенные вещества (глина, песок, ил и пр.); 2) газы (кислород, углекислый газ); 3) соли, легко растворимые в воде; 4) соли, образующие накипь (накипеобразующие).
Все эти примеси являются вредными для котлов, особенно если они содержатся в воде в большом количестве.
Механические примеси не растворяются в воде, а находятся в ней во взвешенном состоянии, отчего она имеет мутный вид. Примеси эти можно удалить отстоем воды или пропусканием через фильтр. Все же химические примеси находятся в воде в растворенном виде. Обнаружить их на глаз нельзя, так как вода при этом сохраняет прозрачность.
Большинство растворенных кальциевых и магниевых солей при испарении или нагревании воды выше 100°С выделяется в виде накипи. Очистить воду от этих солей можно нагреванием и перегонкой или химическим путем, вводя в нее такие вещества, которые действуют на соли, способствуют их выделению в виде грязи (шлама).
Качество воды, употребляемой для питания паровых котлов, определяют по количеству находящихся в ней химических примесей.
Жесткостью воды называется содержание в ней растворимых солей магния и кальция. Вода с незначительным количеством кальциевых и магниевых солей называется мягкой, а с большим количеством указанных солей — жесткой. Различают общую, временную (карбонатную) и постоянную (некарбонатную) жесткость. Общая жесткость характеризуется содержанием в воде всех солей кальция и магния (хлоридов, сульфатов, бикарбонатов, нитратов и силикатов). Временная жесткость характеризуется содержанием в Воде двууглекислых солей кальция и магния, выпадающих при кипячении воды б осадок в виде карбонатов. Постоянная жесткость характеризуется присутствием в воде прочих солей кальция и магния: хлоридов, сульфатов, нитратов, силикатов, фосфатов и т. д., не выделяющихся в осадок в процессе кипячения при атмосферном давлении.
Жесткость воды выражается в миллиграммах-эквивалентах на 1 литр (мг-экв/л) и микрограммах-зквивалентах на литр (мкг-экв/л). Один миллиграмм-эквивалент жесткости соответствует содержанию 20,04 мг иона кальция или 12, 16 мг иона
магния в одном литре воды.
Очень мягкая вода имеет общую жесткость до 2 мг-экв/л, мягкая — от 2 до 4, средней жесткости — от 4 до 6, повышенной — от 6 до 8, жесткая — от 8 до 10, очень жесткая — от 10 до 12, весьма жесткая — больше 12 мг-экв/л.
При работе в паровом котле испаряется много воды, механические и химические примеси остаются и накопляются в котле.
Механические примеси, скопляясь, оседают на стенках, главным образом в нижней части котла, образуя шлам. Химические примеси выделяются из воды в виде твердой накипи. При питании котла жесткой и грязной водой толщина слоя накипи может достигнуть до 2—3 мм и более.
Стенки топки котла и дымогарных труб, покрытые накипью, очень плохо передают тепло. Теплопроводность накипи в 25 раз меньше теплопроводности металла, из которого сделан котел. На основании опытных данных установлено, что при толщине слоя накипи в 1,5 мм потери тепла составляют 11—13%, при 6 мм — до 35%, при 12 мм — до 60%.
Слой накипи препятствует передаче тепла воде, в результате чего стенки котла сильно перегреваются. Чем больше толщина накипи, тем сильнее перегрев, что ведет к быстрому прогоранию И износу стенок и труб и понижению их прочности.
Неравномерный нагрев стенок топки вызывает большие внутренние напряжения в листах и соединениях, что привЪдит к трещинам.
При скоплении накипи в местах Завалов происходит поджог стенок, образуются выпучины и трещины. Обычно это имеет место в нижних частях топки и в зоне шуровочного отверстия.
Образовавшаяся на трубах накипь затрудняет теплообмен, трубы перегреваются, сильно удлиняются и расширяются. Огневая решетка, в которой укреплены трубы, при большом слое
накипи также перегревается, но в меньшей степени, чем трубы, так как она имеет большую толщину. Разная температура решетки и труб вызывает неодинаковое расширение отверстий в решетках и концов труб, что приводит к расстройству и течи последних. При небольшом слое накипи и нормальной работе котла этого не происходит. При резком охлаждении котла эти расстройства проявляются в значительной степени.
Борьба с коррозией котла, накипью, вспениванием и уносом воды ведется путем предварительной очистки воды до ее подачи в водяной бак крана; очисткой воды внутри котла, введением в котел антинакипинов; продувкой и промывкой котла.
Предварительную очистку воды производят в специальных устройствах — водоумягчителях, но этот способ распространен мало. Наибольшее распространение имеет очистка воды внутри котла антинакипинами, которые вводятся в водяной бак краиа в соответствующих дозах.
При выборе средств для внутрикотловой обработки воды и установлении норм дозировок учитывают качество воды, условия работы крана, состояние поверхности нагрева котла в отношении накипи и коррозии.
Важнейшими характеристиками качества котловой воды являются сухой остаток и щелочность.
Для приготовления антинакипинных смесей применяют фосфаты, щелочи и органические коллоиды. Из фосфатов употребляют тринатрийфосфат и динатрийфосфат; из щелочей — каустическую соду, едкий калий, кальцинированную соду; из органических коллоидов — дубовый экстракт, сульфит, целлюлозные щелочи.
Количество расходуемых антинакипинов (дозировка) устанавливается на 1 т воды, набираемой в водяной бак. На 1 мг-экв/л общей жесткости воды расходуется 7,5 г каустической соды и 5 г динатрийфосфата или тринатрийфосфата на 1 м3 воды. На 1 мг-экв/л некарбонатной жесткости расходуют 20 г кальцинированной соды на 1 м3 воды.
Для предотвращения вспенивания и уноса воды из котла применяют пеногаситель — высокомолекулярное, органическое, поверхностно-активное вещество — диамид. Его изготовляют в виде порошка и расфасовывают в специальную упаковку.
Пеногаситель применяют независимо от состава антинакипинных и противокоррозионных смесей. Первоначальная дозировка химического пеногасителя может быть установлена в количестве 0,2 г на 1 т набираемой воды. Окончательная дозировка устанавливается на основании опытных и эксплуатационных наблюдений.
Химический пеногаситель вводят при питании котла водой. Для этой цели на инжекторе предусмотрена воронка, в которую заливают необходимое количество пеногасителя, предварительно взболтанного в горячей воде. Для предупреждения потерь пено-
гасителя вестовой клапан инжектора должен быть закрыт. Пено-гаситель в котел можно также вводить в сухом виде. В этом случае установленное количество пеногасителя вводят в котел по частям в период работы крана и особенно перед интенсивной работой.
Для поддержания установленного качества котловой воды, кроме ввода антинакипинных веществ, котел систематически продувают. Режим продувок устанавливает лаборатория, но не менее двух раз в смену. На крановых котлах установлен специальный продувочный, он же спускной кран. Продувку котла выполняет бригада в установленном месте. Перед продувкой необходимо накачать в котел воду до верхнего уровня водомерного стекла, проверив нормальное давление пара, исправность продувочного крана, наличие воды в водяных баках, исправность и надежность работы инжекторов и водоуказательных приборов. При неисправности хотя бы одного из указанных устройств и недостатке воды в котле или в баках производить продувку нельзя. При продувке попеременно открывают и закрывают продувочный кран. Кран открывают на 2—3 с, а закрывают на 10—12 с. Заканчивают продувку при нижнем уровне воды в котле. В процессе продувки воду в котел не подкачивают.
Источник
Питательные устройства
Питательные устройства являются одним из самых ответственных элементов котельной, поскольку должны обеспечивать непрерывную подачу воды в котел. Запас воды в современном котельном агрегате незначителен, и прекращение питания его водой даже на несколько минут может привести к полному испарению воды, интенсивному разогреву и разрушению котла.
Для питания котлов водой применяют насосы высокого давления, рассчитанные на работу при температуре воды 105. 150°С. Центробежные насосы устанавливаются с электрическим и паротурбинным приводом, а поршневые—с паромашинным. Насосы с паротурбинным приводом применяют для питания котлов средней и большой производительности. Поршневые паровые насосы используют обычно в качестве резервных для питания котельных агрегатов с паропроизводительностью до 3 кг/с и давлением до 1,4 МПа.
Установка для питания котлов водой (рис. 3.18.25) состоит из двух или нескольких питательных насосов 5, которые приемными патрубками присоединены к всасывающей магистрали 8, а нагнетательными патрубками — к питательной линии 7. Всасывающая магистраль соединена с питательным баком 2, в котором хранится запас воды, прошедшей через деаэрационную колонку 1. По питательной линии вода поступает через экономайзер 8 в верхний барабан 10 котла. Питательные насосы должны работать с подпором во всасывающем патрубке, поэтому они устанавливаются на отметке ниже отметки питательного бака. Подпор hв должен быть таким, чтобы на входе в насос не образовывался пар. Обычно принимают hв = 6 —10 м. Давление, развиваемое питательным насосом, выбирается с превышением давления в котле, что позволяет преодолеть давление в котле, гидравлические сопротивления трубопроводов и гидростатический напор, равный разности отметки питательного бака и верхнего барабана котла. Напор, который должен обеспечить насос, определяется по формуле
где рб — наибольшее возможное избыточное давление в барабане котла; рд — избыточное давление в деаэраторе; hс — суммарное сопротивление всасывающего и напорного тракта питательной воды; Dh — разность уровней воды в барабане котла и в деаэраторе; 1,15—коэффициент запаса.
Рис. 3.18.25. Схема питательной установки:
1 — колонка деаэратора; 2 — питательный бак; 3 — всасывающая магистраль; 4 — вентили; 5—питательный насос; 6—обратный клапан; 7—питательная линия; 8 — экономайзер; 9 — обводная линия; 10 — верхний барабан котла
По правилам Госгортехнадзора в промышленных котельных устанавливается не менее двух насосов с независимым приводом. Суммарная производительность всех насосов с электрическим приводом должна составлять не менее 110% номинальной производительности всех котлов. Производительность резервных насосов с паровым приводом 50%. Каждый насос должен иметь на нагнетательной линии обратный клапан, перекрывающий магистраль при остановке насоса. Для обеспечения непрерывной подачи воды в котел нагнетательные магистрали делают сдвоенными. Для регулирования работы питательной системы устанавливаются соответствующие вентили и задвижки.
Источник
