145784 (728708), страница 2
Текст из файла (страница 2)
При необходимости иметь в одном цилиндрическом котле с обратным ходом пламени поверхность нагрева 400 — 600 м2, что не может быть достигнуто даже в четырех топочных котлах, применяют двухсторонние котлы, устройство которых понятно из рис. 2.
Рисунок 2
Двухсторонние котлы по своей конструкции представляют как бы сдвоенные односторонние котлы без задних днищ, что несколько уменьшает их относительный вес. Иногда уменьшению веса когда способствует также наличие общей огневой камеры для двух рядом расположенных или двух противоположных жаровых труб.
Пролетный котел. Отличие пролетного котла от оборотного заключается в том, что в пролетном котле направление движения продуктов горения в газовом пространстве не изменяется. Это обстоятельство смазывается и на габаритных размерах котла, которые отличаются большой длиной при сравнительно небольшом диаметре цилиндрической части.
Отдельные детали пролетного и оборотного котлов конструктивно отличны, что определяется различием габаритных размеров. Так, например, передние днища пролетных котлов (благодаря незначительному диаметру) делают выпуклыми, что увеличивает их прочность; для подкрепления днищ применяются листовые связи, что диктуется большой длиной корпуса, доходящего до 6 м и более.
Пролетные котлы строится с поверхностью нагрева до 200 м2 и находят применение в стационарных установках, а также на речных судах. На транспортных судах морского флота, где предъявляются более жесткие требования к габаритам помещения по длине и ширине, нежели по высоте, пролетные котлы применения не получили.
ОПИСАНИЕ ЧАСТЕЙ ОГНЕТРУБНЫХ КОТЛОВ
1. Корпус огнетрубного котла
Корпус котла состоит из цилиндрической бочки, переднего и заднего днищ (рис. 1).
Бочка корпуса в зависимости от длины котла и ширины листов выполняется из одной или нескольких обичаек. При этом, если бочка состоит из трех обичаек, крайние делаются одинакового диаметра, большего, чем диаметр средней обичайки.
Каждая обичайка изготовляется из одного или двух листов в зависимости от длины листов и диаметра котла.
Соединение концов листов одной и той же обичайки, а также отдельных обичаек между собой и с днищами осуществляется заклепочными или сварными швами.
Сварные продольные я поперечные швы бочки выполняются встык с V- или Х-образной разделкой кромок.
Продольные заклепочные швы обычно выполняются встык с двумя накладками. Располагаются швы либо только в паровом, либо в водяном пространстве котла. При наличии нескольких барабанов продольные швы обязательно смещают друг относительно друга.
П оперечные заклепочные швы выполняются внахлестку.
Рисунок 3
Днища изготовляются плоскими. Исключение составляют передние днища пролетных котлов, выполняемые иногда выпуклыми. Днища при помощи отфланцованных кромок соединяются с бочкой по одному из способов, указанных на рис. 3, где 1 — днище котла, а 2 — бочка котла.2. Лазы и горловины
Лазы и горловины служат для очистки котла от накипи и грязи, а также для доступа в котел при внутреннем освидетельствовании и ремонте. Лазы делаются овальной формы. Назначение лазов определяют их минимальные размеры в 280 Х 380 мм, обеспечивающие проникновение внутрь котла человека. Горловины имеют соответственно меньшие размеры.
Лазы размещаются обычно на бочке котла, причем их малая ось должна быть параллельна продольной оси котла, чем достигается минимальное ослабление бочки в продольном направлении. Горловины размещаются в нижней части днища.
Для укрепления ослабленной вырезом стенки бочки место выреза подкрепляется кольцом, иногда для жесткости имеющим отфланцовку (рис. 4)
Рисунок 4
ольца жесткости крепятся с внутренней поверхности бочки, благодаря чему при неплотности прокладки разъеданию паром подвергается только поверхность прилегания кольца, смена которого не является сложной. В ином случае будет иметь место разъедание листа бочки, устранение которого более сложно. Независимо от конструкции крышек лазов и горловин (штампованные, склепанные из двух листов и т. д.) они ставятся изнутри котла. Испытывая давление пара, они плотно прижимаются непосредственно к кольцу или к кромке отфланцовки. При этом ширина плоскости прилегания должна быть не менее 15 мм.
Крышки лазов и горловин имеют большие размеры, чем отверстия, которые они перекрывают. Крышки овальной формы заводятся внутрь котла через свои же отверстия.
В качестве прокладок под крышки горловин употребляют специальную прокладку—люковую ленту.
Выбор толщины прокладки должен быть сделан после осмотра состояния прилегающих поверхностей крышки и кольца, плохое состояние которых заставляет увеличивать толщину прокладки. Однако при этом нужно помнить, что наиболее тонкие прокладки являются одновременно и наиболее прочными.
Перед постановкой прокладки на место её смачивают водой с обеих сторон и покрывают графитом либо пропитывают прографиченным салом или олифой.
Углубление в лазовой крышке, предохраняющее прокладку от выбивания, должно быть перед постановкой новой прокладки тщательно очищено от остатков старой.
Плотность прилегания крышек горловин и лазов достигается равномерной затяжкой гаек, навертываемых на шпильки, завинченные одним концом в крышку лаза и расклепанные там. Другие концы этих шпилек проходят (после постановки крышки на место) через отверстия в скобах, воспринимающих усилие затяжки и передающих его на корпус котла. Равномерная затяжка гаек является обязательным условием во избежание перекоса крышки горловины или лаза, вызывающего пропаривание в начале действия котла.
3. Жаровые трубы
Число жаровых труб котла в зависимости от поверхности нагрева и диаметра бочки изменяется от 1 до 4 в одностороннем котле и от 4 до 8 в двухстороннем. Топки применяются как гладкие, так и волнистые.
Жаровые трубы испытывают напряжения, (возникающие во время постройки котла, а также от давления пара и воды и, наконец, от собственного веса, вызывающего изгиб. Однако наибольшими являются тепловые напряжения вследствие различия температур топки и бочки, вызывающие сжатие первой и растяжение последней, Волнистые трубы более устойчивы против наружного давления и более эластичны в продольном направлении, нежели гладкие. Благодаря этому уменьшается опасность нарушения швов, соединяющих топку с передним днищем и огневой камерой. При одинаковых диаметрах волнистые трубы (принимается средний диаметр) имеют поверхность нагрева на 8—14% больше, чем гладкие трубы.
Рисунок 5
Гладкие жаровые трубы при длине более 1000 мм изготовляются из нескольких звеньев, соединение которых раньше производили при помощи колец жесткости (рис. 5). В настоящее время этот, способ соединения заменен более совершенным, состоящим в том, что смежные звенья соединяются приваренными к их кромкам кольцами. Такие кольца вырезаются из волнистой трубы.
Волнистые жаровые трубы, независимо от длины, которая достигает 2,5 м, выполняются из одного звена.
Большое распространение получили так называемые волнистые топки, имеющие одинаковые выступы и углубления, отстоящие друг от друга на расстоянии около 200 мм (рис. 6).
Интерес представляет топка с сальниковым креплением системы проф. М.И.Волского. Жаровая труба, удлиняясь при нагреве более
Рисунок 6
Рисунок 7
чем бочка котла, может свободно выходить через сальник, укрепленный на переднем днище котла. Это освобождает бочку котла и топки от температурных напряжений, возникающих в результате различия температур бочки и топки.
Различные способы крепления жаровых труб с передним днищем показаны на рис. 7.
Рисунок 8
Рисунок 10
Рисунок 9
Наружный диаметр прямой цилиндрической части топки обычно больше максимального диаметра волны. Это обеспечивает выемку труб через горловину без расклепывания шва, соединяющего днище с бочкой.
Присоединение топки к передней стенке огневой камеры показано на рис. 8 и 9.
На рис. 10 показано присоединение волнистой топки, имеющей яйцевидный фланец, к передней стенке огневой камеры.
Рисунок 11
Если жаровая труба соединяется с передней стенкой огневой камеры при помощи клепки, то в таком случае топочные швы имеют двойную толщину листа, что способствует местному перегреву металла и резкому охлаждению его при открывании топочных дверец, вследствие чего здесь часто появляются трещины. Для устранения этого явления шов защищается, как это указано пунктиром (рис. 9 и 10), чугунным кольцом А полукруглого сечения, поставленным на шамотной привязке.
Свободным от этих недостатков является способ крепления жаровых труб при помощи сварки (рис. 11), получивший в настоящее время широкое распространение.
4. Огневые камеры
Количество огневых камер чаще всего соответствует количеству жаровых труб. Иногда четырех топочные котлы имеют общую огневую камеру для средних топок. Двухсторонние котлы имеют общую камеру для всех топок или только для противоположных и т. д. Однако постройка котлов, имеющих общие огневые камеры, является нежелательной, так как чистка колосниковой решетки либо забрасывание угля в одной топке ухудшает горение в остальных, имеющих с ней общую камеру, что вызывает падение давления пара.
Огневая камера является дополнительным топочным объемом, и в ней происходит дожигание газов, поступающих сюда из жаровой трубы. Длина огневой камеры делается не менее 600 — 700 мм, что диктуется необходимостью иметь достаточно места для производства работ внутри камеры. К таким работам относятся развальцовка дымогарных трубок, чеканка швов и т. д.
Передняя стенка огневой камеры, так же как и задняя, изготовляется из одного листа.
Задняя стенка имеет уклон в сторону камеры для облегчения отделения от нее пузырьков пара и улучшения циркуляции (рис. 1).
5. Котельные связи
Для укрепления плоских стенок котла применяются различные связи. Плоские днища подкрепляются длинными связями, представляющими собой стержни круглого сечения, имеющие на утолщенных концах нарезку 9 ниток на 25,4 мм.
Рисунок 12
Длинные связи бывают с различными и одинаковыми диаметрами нарезанных концов. Концы связей ввертываются в нарезанные отверстия в днищах (рис. 12), иногда подкрепленных в этих местах приклепанными или приваренными накладками.
Нарезки отверстий в днищах при различном их диаметре имеют также одинаковый шаг и служат продолжением одна другой. Нарезаются эти отверстия одновременно специальными длинными метчиками. Связи закрепляются гайками с шайбами, поставленными с внутренней и наружной стороны каждого конца.
Диаметр длинных связей колеблется от 38 до 80 мм. Короткие связи соединяют задние плоские стенки огневых камер с задним днищем, шинельные листы — с бочкой котла, а также плоские стенки огневых камер между собой.
Рисунок 14
Рисунок 13
Короткие связи ввинчиваются в соединяемые листы, и головки их расклепываются (рис. 13), либо на концы связей навинчиваются гайки с шайбами. Форма шайбы определяется поверхностью прилегания. Так, например, для соединения стенки огневой камеры с задним днищем котла шайбы имеют форму плоскую и клиновую (рис. 14).
В последнее время получила значительное распространение электроприварка коротких связей. Исследования показали, что вварные связи обладают прочностью на разрыв, не меньшей, чем нарезные связи.
О несомненных преимуществах этого способа соединения свидетельствует опыт длительной эксплуатации ряда котлов, у которых всё короткие связи приварены. Приварка связей допускается только с разрешения Морского Регистра.
Подкрепление нёба огневых камер осуществляется при помощи:
Рисунок 15