Doboš parni kotao. Bubanj kotlovi. Princip prirodne cirkulacije tekućine
Pošaljite svoj dobar rad u bazu znanja jednostavno je. Koristite obrazac u nastavku
Studenti, diplomanti, mladi znanstvenici koji koriste bazu znanja u svom studiju i radu bit će vam vrlo zahvalni.
Objavljeno na http://www.allbest.ru/
Bubnjevi kotlova za parno grijanje
Namjena bubnjeva parnih kotlova je:
odvajanje mješavine pare i vode koja dolazi iz zagrijanih cijevi za dizanje na paru i vodu i skupljanje pare;
Održavanje bojlera u vrućem stanju pripravnosti spriječit će probleme povezane s nepravilnim zagrijavanjem. Kako bi se spriječila korozija jedinice uzrokovana kisikom, potrebno je ispravno rukovati bojlerom kada je pohranjen vruć s jedinicom napunjenom vodom. Uređaj bi se trebao polagano smanjivati u snazi, podižući razinu vode što je više moguće u mjernom staklu uz održavanje izlazne pare u cjevovod. Kada se tlak pare stabilizira na vrućem rezervnom tlaku, osigurajte da se deaerirana napojna voda uvede u jedinicu kako bi se voda održala na odgovarajućoj razini kako bi po potrebi moglo započeti trenutno paljenje.
primanje napojne vode iz ekonomizatora vode ili izravno iz napojne linije;
obrada vode unutar kotla (termalno i kemijsko omekšavanje vode); kontinuirano puhanje;
sušenje pare iz kapljica kotlovske vode;
pranje pare od soli otopljenih u njoj;
zaštita od prekomjernog tlaka pare.
Bubnjevi kotlova za grijanje izrađeni su od kotlovskog čelika s utisnutim dnom i oknima. Unutarnji dio volumena bubnja kotla za grijanje, ispunjen do određene razine vodom, naziva se vodeni volumen, a dio ispunjen parom tijekom rada kotla naziva se parni volumen. Površina kipuće vode u bubnju kotla, koja odvaja volumen vode od volumena pare, naziva se zrcalo isparavanja. Kod parnog kotla vrući plinovi peru samo onaj dio bubnja koji se s unutarnje strane hladi vodom. Crta koja dijeli površinu zagrijanu plinovima od one nezagrijane naziva se linija požara.
Ako je uređaj u načinu hladno mokro, slijedite gornje postupke kako biste ga učinili neoperativnim. Izvor dušika treba priključiti na izlaz bubnja kada je tlak gotovo iscrpljen. Zagrijavanje bojlera na 5 psi sa sustavom dušične obloge osigurava da se kisik ne uvodi u bojler.
Preporuča se hladno skladištenje korištenjem gore navedenih mokrih postupaka; međutim, ako je potrebno suho skladištenje, osigurajte da se u bačve stavi dovoljno sredstva za sušenje i da je voda pokrivena. Oštećenje plamenom je suptilan problem koji prvenstveno pogađa kotlove velikog kapaciteta. Budući da zahtjevi isporuke diktiraju geometriju dizajna kotla, bojleri prirodno postaju dugi i uski kako se veličina povećava.
Smjesa pare i vode ulazi u bubanj kotla za grijanje kroz uzlazne kotlovske cijevi postavljene na dnu bubnja. Iz bubnja kotla voda se dovodi kroz donje cijevi do donjih kolektora.
Na površini isparivačke površine mogu se pojaviti emisije, grebeni, pa čak i fontane, au paru može ući značajan broj kapljica kotlovske vode, što umanjuje njezinu kvalitetu kao posljedicu povećanog sadržaja soli. Kapi kotlovske vode isparavaju, a soli sadržane u njima talože se na unutarnjoj površini pregrijača, oštećujući prijenos topline. Zbog toga se povećava temperatura stijenki pregrijača i postoji opasnost od njihovog izgaranja. Soli se također mogu taložiti u spojnicama cijevi za paru i dovesti do gubitka nepropusnosti. steam boiler bubanj kolektor
Kada se plamen ispere s bočnih stijenki peći, rezultat je potencijalna korozija na cijevima na površini plamena, osobito kod spaljivanja teških zagađivača ulja. Korozija se ubrzava zbog visokih temperatura metala povezanih s plamenom koji pada i kemijskim naslagama taloženim na cijevima kao rezultat otvrdnjavanja plamena dok dodiruje stijenku cijevi. Problemi s obradom vode mogu pogoršati probleme s padom plamena jer se unutarnje naslage u ovoj lokalnoj zoni visoke temperature stvaraju na unutarnjoj stijenci cijevi, uzrokujući da cijev radi na još višoj radnoj temperaturi.
Da bi se osigurao ravnomjeran protok pare u parni prostor bubnja kotla i smanjila njegova vlažnost, koriste se različiti uređaji za odvajanje. Na sl. prikazuje dijagram uređaja za odvajanje s potopljenim perforiranim limom. Ulaz 5 mješavine pare i vode u bubanj blokiran je slijepim štitom 6, koji prigušuje kinetičku energiju mlazova i usmjerava ih ispod razine vode u bubanj. Potopni perforirani lim 7 nalazi se 50...75 mm ispod razine vode u bubnju, osiguravajući ravnomjeran protok pare u parni prostor. Napojna voda se dovodi kroz cjevovod 1 kroz rupe u njemu duž cijele duljine bubnja.
Ako su kotlovi projektirani za rad pri vrlo visokim tlakovima, nisu projektirani za rad ni pod najmanjim vakuumom. Potencijalni vakuum se stvara kada se bojler ugasi. Kako se jedinica hladi, para se kondenzira i razina vode opada, što omogućuje smanjenje tlaka.
Ako ventilator parni bubanj ne otvara kada se jedinica hladi, to može dovesti do vakuuma. Vakuum na kotlu može uzrokovati probleme s curenjem na sjedištima kotrljajućih cijevi generatorskih cijevi, koja su dizajnirana da se mehanički montiraju da izdrže pozitivne tlakove.
Shema uređaja za odvajanje bubnja: 1-cjevovod za unos vode za napajanje; 2-parna ispušna cijev; List s 3 rupe za sušenje parom; 4-razdjelnik žaluzina; 5-unos mješavine pare i vode u bubanj; 6-štit; 7-dip perforirani list; 8-kapljica; - opskrba napojnom vodom; - dovod mješavine pare i vode; - uklanjanje pare.
Para izlazi u parni prostor bubnja kotla za grijanje, u koji pod utjecajem svoje gravitacije ispadaju najkrupnije kapi vode, a potom ulazi u žaluzinski separator 4. Oštrim zaokretima pare u žaluzinjskom separatoru, kapljice kotla izlaze u parni prostor bubnja kotla za grijanje. voda se oslobađa pod utjecajem inercijskih sila. Posljednja faza sušenja je perforirana ploča 3. Osušena para ulazi u cijevi za odvod pare 2, a voda u cijevi za odvod 8.
U zaključku, neke opće prakse koje treba slijediti kako bi se izbjeglo "razbijanje lonca" uključuju. Česta promatranja plamena plamenika za prepoznavanje problema sa izgaranjem u ranoj fazi. Čišćenje će evakuirati inventar neizgorenih plinova dok koncentracija ne bude ispod granica eksplozivnosti. Kad ste u nedoumici, čisto, čisto, čisto! Osigurajte da sustav za obradu vode ispravno radi, proizvodeći napojnu vodu za kotao dovoljne kvalitete za temperature i tlakove. Nikada nemojte koristiti neobrađenu vodu u kotlu. Redovito ispuhujte sve mrtve noge niske vode, vodeni stup itd. Kako biste spriječili nakupljanje taloga, uzrokujući kvar uređaja. Nikada, ni pod kojim okolnostima, ne dopustite da vam voda bude prekinuta. Uvjerite se da voda koja izlazi iz odzračivača ne sadrži kisik, da odzračivač radi pod odgovarajućim tlakom i da je voda u spremniku na temperaturi zasićenja. Kako bi se osiguralo ispuštanje plinova koji se ne mogu kondenzirati, potreban je kontinuirani izlaz iz odzračivača. Kontinuirano nadzirati kvalitetu kondenzata koji se vraća iz procesa kako bi se osiguralo istjecanje kondenzata u slučaju katastrofalnog kvara procesne opreme. Podesite kontinuirano propuhivanje kako biste održali vodljivost kotlovske vode unutar potrebnih radnih granica i redovito pokrenite propuhavanje cijevi. Nikad ne puši zidna ploča peć dok kotao radi. Potrebno je redovito provjeravati vodeni park kotla. Ako na cijevima ima bilo kakvih znakova kamenca ili nakupljanja krutih tvari, potrebno je prilagoditi tretman vode i kotao mehanički ili kemijski očistiti. Unutarnji dijelovi odzračivača moraju se redovito provjeravati zbog korozije. Ovo je važno sigurnosno pitanje jer deaerator može puknuti uslijed oštećenja od korozije. Sva voda u deaeratoru će u slučaju puknuća odmah početi pariti, ispunjavajući kotlovnicu smrtonosnom parom. Potrebno je strogo poštivati krivulju grijanja kotla. Nije potrebno da kontinuirana minimalna toplina premaši ovu maksimalnu brzinu zagrijavanja. Stoga, tijekom pokretanja, plamenik se mora povremeno paliti kako bi se osiguralo da se ova brzina ne prekorači. Pobrinite se da cijelo osoblje bojlera razumije da su tanke cijevi prilično krhke. Kada se kotao skladišti na suhom, u bubnjeve kotla treba staviti sredstvo za sušenje zajedno s dušičnim omotačem kako bi se apsorbirala sva slobodna vlaga. Uvijek osigurajte da se ventil za ispuštanje parnog bubnja otvori kada je tlak u kotlu manji od 5 psi.
- Istražite razlog bilo kojeg putovanja prije višestrukih pokušaja presretanja.
- Prije paljenja kotla dobro prozračite pećnicu.
- Ovo je posebno važno ako je ulje ušlo u pećnicu.
Da bi se smanjila mogućnost taloženja kamenca na evaporativnim ogrjevnim površinama kotla za grijanje, koristi se unutarkotlovska obrada vode: fosfatiranje, alkalizacija i uporaba kompleksona. Fosfatiranje vode provodi se kako bi se u kotlovskoj vodi odvojili tvari koje stvaraju kamenac u obliku neljepljivog mulja. Da biste to učinili, 6 ... 8% otopina trinatrijevog fosfata Na3PO4 ili Na5P3O|0 uvodi se u bubanj kotla za grijanje kroz poseban cjevovod. Prilikom alkalizacije kotlovske vode, stvaratelji kamenca ispadaju u obliku mulja koji se sastoji od CaCO3 i Mg(OH)2. Da bi se to postiglo, potrebno je održavati određenu lužnatost vode u kotlu. Za razliku od fosfatiranja, obrada vode kompleksonima može osigurati načine obrade kotlovske vode bez kamenca i mulja. Trilon B natrijeva sol može se koristiti kao komplekson.
Ako se o njemu pravilno brine, pouzdano će služiti mnogo godina. Često će se oduprijeti zlostavljanju i nastaviti funkcionirati. Međutim, neko naizgled manje loše postupanje može imati katastrofalne posljedice. Možete nanijeti gadnu posjekotinu na većinu dijelova tijela uz malu nelagodu. Međutim, ako posjekotina prekine karotidnu arteriju na vašem vratu, to je smrtonosno. Ovaj kotao ima posebnu ranjivost.
Pitanje: Vršni uvjeti kotla Koji su vjerojatni razlozi kada se opterećenje kotla ne može povećati do vršnih uvjeta? Odgovor: Čađa na grijaćoj površini. Čak i tanki sloj čađe smanjit će učinkovitost kotla. Neispravno gorivo plamenika. Na primjer, dizel gorivo neće raditi na plameniku s rotirajućom posudom. Previše niske temperature opskrbljena voda.
Održavanje prihvatljivog sadržaja soli u kotlovskoj vodi provodi se pročišćavanjem kotla za grijanje, odnosno oduzimanjem dijela kotlovske vode, koja uvijek ima veću koncentraciju soli od napojne vode.
Razlikuju se periodično i kontinuirano puhanje. U kotlovi za grijanje mala snaga obično ograničeno na korištenje periodičnog ispuhivanja; u kotlovima srednje i velike snage koriste se i kontinuirano i periodično ispuhivanje. Periodično propuhivanje koristi se uglavnom za uklanjanje mulja i provodi se iz donjih kolektora i bubnjeva kotlova za grijanje, koji su spremnici za taloženje mulja. Kontinuirano ispuhivanje je dizajnirano za uklanjanje viška lužnatosti i smanjenje sadržaja slanosti vode u kotlu, a provodi se iz gornjeg bubnja. Da bi se smanjili gubici vode puhanjem, smanjili gubici topline uz osiguranje proizvodnje pare zadane kvalitete, u kotlovima se koristi postupno isparavanje vode.
Pitanje: Tlak u kotlu Na tankerima koristimo kotlove za zagrijavanje tereta. Pretpostavimo da je tlak pare na liniji palube podešen na 5 bara. Tlak u kotlu do 7 bara ili do 16 bara? Odgovor: Viši tlak bi bio koristan ako bi kotao ložio na ulje. ali razlika je teško mjerljiva. Ako imate ispušni ekonomajzer dizelski motor, tada će tlak kotla od 7 bara dobiti više topline iz ispušnih plinova.
Pitanje: Kavitacija u liniji od točke do točke Imamo generator pare koji koristi procesnu toplinu. Kondenzator je okomiti kondenzator s procesnom parom na strani cijevi i vodom za napajanje kotla na strani plašta. Izlaz sa strane ljuske je dvofazni tok. Tijekom zadnjih nekoliko godina došlo je do smanjenja debljine cijevi na ispušnoj strani. Svake godine mijenjamo komad cijevi.
Za postupno isparavanje vode, bubanj kotla za grijanje podijeljen je pregradom u nekoliko odjeljaka s neovisnim krugovima cirkulacije. Jedan od odjeljaka, nazvan čisti odjeljak, prima napojnu vodu. Prolazeći kroz cirkulacijski krug, voda isparava, a sadržaj soli u kotlovskoj vodi u čistom odjeljku raste do određene razine. Kako bi se održao sadržaj soli u ovom odjeljku, dio kotlovske vode iz čistog odjeljka usmjerava se gravitacijom kroz poseban otvor difuzora u donjem dijelu pregrade u drugi odjeljak, koji se naziva odjeljak za sol, budući da je sadržaj soli u njemu znatno veći nego u čistom odjeljku.
Smanjenje protoka može biti rješenje, tj. povećanje promjera cijevi. Uobičajeni problem je da kad god dođe do iznenadne promjene opterećenja, kontrola razine bubnja kotla pada, uzrokujući gašenje kotla i turbine na niskoj ili visokoj razini bubnja. Naša kontrola razine bubnja je kontrola od 3 elementa u automatskom načinu rada.
Najčešći problem s regulatorom razine u tri točke je transmiter protoka pare. Otpustite impulsne cijevi i očistite rupe u mjernom otvoru. Pitanje: Parni ventili su otvoreni što uzrokuje iznenadno veliko opterećenje. Kotlovi opslužuju veliki kampus s brojnim zgradama, od kojih je svaka opremljena integriranim sustavom upravljanja zgradom. Zbog neriješene karakteristike sustava upravljanja zgradom, s vremena na vrijeme se otvore svi otvoreni parni ventili, što rezultira iznenadnim velikim opterećenjem kotlova koje traje 20 do 30 minuta.
Kontinuirano upuhivanje vode provodi se s mjesta s najvećom koncentracijom soli, tj. iz odjeljka za sol. Para nastala u oba stupnja isparavanja miješa se u parnom prostoru i izlazi iz bubnja kroz niz cijevi smještenih u njegovom gornjem dijelu.
S povećanjem tlaka povećava se sposobnost pare da otopi neke nečistoće kotlovske vode (silicijeva kiselina, metalni oksidi). Kako bi se smanjio sadržaj soli u pari, neki kotlovi koriste ispiranje pare napojnom vodom. Istodobno se sadržaj silicijeve kiseline u pari smanjuje desetke puta.
Potražnja za parom nije stvarna jer zgradama nije potrebna toplina. Kada se ovo stanje dogodi, suočeni smo s ozbiljnim problemom prijenosa vode. Moje pitanje je kako možemo održavati tlak u kotlu i razinu vode dok ignoriramo ili kontroliramo iznenadno lažno opterećenje. Trebamo li pokušati prilagoditi kontrolni algoritam ili dodati regulacijske ventile protutlaka.
Odgovor: Čini se da nema dovoljno snage pare za napajanje svih potpuno otvorenih regulacijskih ventila. Prije svega, ponovno izračunajte regulacijske ventile. Preveliki povratni ventili vrlo su čest uzrok problema. Pitanje: Razina se diže gore-dolje u kontrolnom staklu. Imam parni kotao od 500 KS. Kada je kotao na bakru ili na visokoj temperaturi, razina vode se pomiče gore-dolje u kontrolnom staklu i uzrokuje nisko zaustavljanje vode. Imamo 2 spojena na isti sustav i jedan kotao radi a drugi ne.
Za praćenje razine vode u bubnju kotla za grijanje ugrađena su najmanje dva uređaja za indikaciju vode s izravnim djelovanjem. Za zaštitu bubnja od prekomjernog tlaka, na njemu su ugrađena dva sigurnosna ventila. Sigurnosni ventili dizajniran za ispuštanje viška pare kada njezin tlak prijeđe 10% veći od proračunskog (dopuštenog).
Uvjeti rada metalnih bačvi i kolektora parnih kotlova.
Uvjeti u kojima se nalaze elementi parnih kotlova tijekom rada vrlo su raznoliki. Bubnjevi se ugrađuju u nisko i srednje visokotlačne kotlove s prirodnom i višestrukom prisilnom cirkulacijom. U kotlovima s izravnim protokom nema bubnjeva.
Bubanj Parni kotao je jedan od njegovih najodgovornijih elemenata, u kojem je akumulirana velika energija.
Bubanj stacionarnog kotla je element kotla namijenjen za prikupljanje i distribuciju radno okruženje, za odvajanje izlaza pare, čišćenje pare, osiguranje rezervi vode u kotlu.
Bubanj spaja, ovisno o instalaciji, parogeneratorsku, odvodnu i odvodnu cijev kotla. Stacionarni razdjelnik kotla je kotlovski element dizajniran za prikupljanje ili distribuciju radnog medija, kombinirajući skupinu cijevi.
Uvjeti rada metala bubnjeva i kolektora parnih kotlova su teški, budući da je metal istodobno pod utjecajem visokih temperatura, mehaničkih naprezanja i agresivnog okruženja, zbog čega dolazi do promjena u strukturi i mehaničkih svojstava, pojava puzanja , au metalu može doći do korozije, što zauzvrat može dovesti do njegovog uništenja.
Uništenje bubnja kotla tijekom rada jedna je od najtežih nesreća, povezana je s velikim materijalnim štetama i drugim teškim posljedicama.
Radni uvjeti metala visokotlačnih kotlova razlikuju se od radnih uvjeta metala nisko i srednjetlačnih kotlova, prvenstveno unutarnjim tlakom koji doživljava metal njegovih pojedinih elemenata. S povećanjem tlaka i temperature pare, percepcija topline i potreban redoslijed postavljanja njegovih elemenata značajno se mijenjaju, tj. mijenja se toplinski krug kotla, što određuje njegov raspored. Važan faktor, utječući tehničke karakteristike visokotlačni kotlovi je viša temperaturna razina na ogrjevnim površinama koje rade pod tlakom, povezana s porastom temperature kotlovske vode, kao i zasićene i pregrijane pare. Stoga, tijekom proizvodnje i rada bubnjeva, treba poduzeti mjere za povećanje njihove pouzdanosti.
S povećanjem radne temperature metala smanjuje se ne samo njegova mehanička čvrstoća, već i pojave kao što su puzanje metala, smanjenje njegove duktilnosti i viskoznosti tijekom vremena, promjena izvorne strukture, kemijska nestabilnost itd. može se dogoditi.
Kao što pokazuje višegodišnje iskustvo u radu kotlova i znanstveno istraživanje, pravi izborčelik određenog kemijskog sastava ne jamči njegovu potpunu pouzdanost u uvjetima dugotrajnog rada na visokim temperaturama. Tehnološki čimbenici imaju značajan utjecaj na metal, od taljenja čelika do obrade gotovih proizvoda. Različiti faktori rada kotla (opterećenje, omjer viška zraka, recirkulacija dimni plinovi, broj i položaj plamenika) imaju značajan utjecaj na vrijednost i raspodjelu lokalnih toplinskih tokova u komori za izgaranje. S povećanjem opterećenja kotla TGM-96 s 18 plamenika od minimalne produktivnosti (240 t/h) do nominalne (480 t/h) maksimalne protok topline do bočnog zaslona na razini drugog sloja plamenika povećava se za 44% - od 1100 * 10 3 do 1600 * 10 3 kJ (m 2 / h), dok je maksimalni protok topline prema stražnjem zaslonu na razini drugi sloj plamenika povećava se za 47%.
U kotlu, cijevi pregrijača rade u najtežim temperaturnim uvjetima. Kod visokotlačnih kotlova izlazni dio pregrijača ili čak cijeli pregrijač nalazi se u njegovom konvektivnom dijelu. Ovdje je toplinsko naprezanje 9550 - 11 900 kJ/(m 2 *h).
Maksimalna specifična apsorpcija topline ogrjevne površine zračenja u donjem dijelu peći pri izgaranju loživog ulja iznosi (1900-2100) * 10 3 kJ (m 2 * h). Slijedom toga, za kotlove na loživo ulje s prirodnom cirkulacijom visokog (11 MPa) i ultravisokog (15,5 MPa) tlaka dopuštena je maksimalna apsorpcija topline od 2100 * 10 3 kJ / (m 2 * h). Međutim, pri 15,5 MPa takva vrijednost može dovesti do kršenja normalnog režima vrenja mjehurića, uzrokujući značajne fluktuacije temperature stijenke cijevi sa svim posljedicama.
Uz čiste unutarnje površine, temperatura metalne stijenke sita i kotlovskih cijevi u dijelu za zračenje ne bi smjela biti viša od temperature okoline za više od 5-7 C. U slučaju malih naslaga, temperatura stijenke cijevi mora biti veća od temperature okoline. naglo se povećava. Pri visokim toplinskim naprezanjima u komori za izgaranje, sloj taloga od 0,15 mm dovodi temperaturu stijenke metalne cijevi do opasnih granica. Stoga je za kotlove visokog i nadkritičnog tlaka osigurana visoka razina pročišćavanja napojne vode od nečistoća.
U slučajevima hidrodinamičkih poremećaja zbog neravnomjernog zagrijavanja cijevi, posebno kada su cikličke prirode, kao što su pulsiranje strujanja, odvajanje emulzije i sl., stvaraju se izmjenična toplinska naprezanja.
Trenutno se naširoko koriste plamenici kapaciteta 7500-11000 kg/h za loživo ulje i 9000-12.500 m 3 /h za prirodni plin. Međutim, povećanje jedinične snage plamenika u nizu je slučajeva dovelo do povećanja lokalnih upadnih toplinskih tokova. Negrijani dijelovi - bubnjevi, kolektori, spojni i glavni cjevovodi obično se izračunavaju na temelju prosječne temperature tekućeg medija. Međutim, pojedinačni dijelovi mogu imati složene temperaturne uvjete kada temperatura nije konstantna tijekom vremena. Tako se u početnim kolektorima pregrijača pare, zbog neravnomjernog toplinskog rada pojedinih sekcija i kolebanja prosječne temperature pare, stvaraju velika promjenljiva temperaturna naprezanja. Teško ih je uzeti u obzir, pa ih u izračunima mora nadoknaditi dovoljnom marginom sigurnosti.
Osnovni zahtjevi za čelike koji se koriste za izradu bubnjeva kotlova.
Pri odabiru čelika za izradu i popravak elemenata kotla treba poći od uvjeta osiguranja pouzdanog, sigurnog dugotrajnog rada. Dizajn, izbor metala, način proizvodnje i način rada kotlova regulirani su „Pravilima za izgradnju i siguran rad parni i toplovodni kotlovi” odobren od strane Rosgortekhnadzor SSSR-a, GOST 3619-89.
Glavni uvjet o kojem ovisi izbor razreda čelika i dopuštenih naprezanja je radna temperatura metala. Rad metala pri visokom tlaku i visokim temperaturama određen je prvenstveno sljedećim uvjetima: temperaturom metala u radnom stanju, naprezanjima koja djeluju u njemu i određenim vijekom trajanja.
Ako je čelik predviđen za rad na visokim temperaturama koje uzrokuju puzanje, tada se moraju prikazati eksperimentalni podaci kako bi se utvrdila vrijednost dugotrajne granice čvrstoće (za 100 i 10 tisuća sati) i uvjetne granice puzanja pri odgovarajućim temperaturama, uključujući temperature za koje se čelik preporučuje. Čelični lim koji se koristi za izradu i popravak elemenata kotla koji rade pod tlakom tali se na otvorenom ognjištu ili u električnim pećima. Također je dopušteno koristiti čelik taljen metodom kisikovog konvertora, pod uvjetom da njegova kvaliteta nije niža od kvalitete čelika taljenog metodom otvorenog ognjišta.
Norme i tehničke specifikacije također sadrže zahtjeve za kemijski sastav, mehanička svojstva, strukturu, način proizvodnje i načine toplinske obrade kotlovskih limova.
Za izradu kotlova (prema GOST 5520-79) isporučuju se toplo valjani ugljični, niskolegirani i legirani čelični limovi debljine od 4 do 160 mm. Ova norma predviđa opskrbu ugljičnim čelicima 12K, 16K, 18K, 15K, 20K i 22K taljenima u otvorenim pećima (slovo K označava njihovu glavnu namjenu kao limove za kotlove, brojevi 12, 15 itd. označavaju prosječni sadržaj ugljika u stotinkama postotka); niskolegirani i legirani čelici 16GS, 0912S, 10G2S1, 09G2SD, 10G2S1D, 17GS i 17GlC, 12HM, 10H2M i 12H1MF.
Listovi od čelika 15K i 20K isporučuju se u debljinama od 4 do 60 mm, 22K - od 25 do 115 mm; čelici 09G2S, 16GS i 09G2SD - od 4 do 160 mm, 10G2Cl i 10G2S1D - od 4 do 100 mm.
Limovi od čelika 15K i 20K isporučuju se bez normalizacije; od čelika 12K, 16K, 18K - u normaliziranom stanju, a od čelika 12KhM, 10Kh2M, 12Kh1MF - toplinski obrađeni.
Limovi od čelika 161NMA debljine 115 mm isporučuju se prema posebnim Tehničke specifikacije. Nakon valjanja ili vatrostalnog obrezivanja rubova, listovi ovog čelika podvrgavaju se visokom kaljenju. Listovi se podvrgavaju ispitivanju kontinuiteta otkrivanja nedostataka.
Mehanička svojstva limova utvrđuju se ovisno o njihovoj debljini; što je lim deblji, to je njegovo hlađenje sporije nakon valjanja i tijekom toplinske obrade, te je stoga teže za isti. kemijski sastav pružaju visoku granicu razvlačenja. Zahtjevi za relativno istezanje listova utvrđuju se ovisno o vlačnoj čvrstoći: što je niža, to bi trebala biti veća duktilnost.
U ugljičnim i niskolegiranim čeličnim limovima, kako bi se osigurala dobra zavarljivost, standard ograničava sadržaj kroma, nikla i bakra na najviše 0,3% svaki, a arsen na ne više od 0,08%
Oštećenje bubnjeva i kolektora parnih kotlova.
Broj hitnih isključenja kotlova zbog oštećenja bubnjeva je relativno mali. No treba napomenuti da su oštećenja kotlovskih bubnjeva i kolektora zbog gubitka vode glavni razlog eksplozija kotlova koje se i dalje događaju.
Na pouzdanost kotlova tijekom rada negativno utječu nedostaci koji nisu identificirani tijekom proizvodnje u zavarenim spojevima, na površini tijela bubnja, kao iu područjima zavarivanja. intratimpanički uređaji; tehnološki i instalacijski dijelovi i nosači bubnjeva.
Glavni razlozi za pojavu pukotina u bubnjevima tijekom rada su: visoka razina radnih naprezanja; značajna vremenski promjenjiva temperaturna naprezanja koja se javljaju tijekom gašenja (osobito hitnih) i pokretanja kotlova, korozije i niske deformabilnosti metala bubnja. Oštećenje bubnjeva pukotinama, u pravilu, nastaje kao posljedica razvoja korozijsko-mehaničkog zamora.
Broj kvarova u radu visokotlačnih bubanj kotlova i dalje je prilično visok. Glavni razlog za ovu situaciju je unutarnja korozija.
Oštećenje od korozije na cijevima uključenim u stazu para-voda dovodi do hitnog isključivanja snažnog kotla jednako brzo kao i kotla niske učinkovitosti. Razlika je u nesrazmjerno većoj šteti od posljedica takvog gašenja. Oštećenja kotlova ponekad nastaju zbog krutog spoja elemenata i poteškoća s njihovim toplinskim deformacijama, zbog čega nastaju velika lokalna naprezanja na mjestima savijanja čeličnih limova, u šavovima zakovica, na mjestima valjanja i cijevnih limova tijekom rada. .
Dodatna lokalna mehanička opterećenja u metalu mogu nastati zbog nedostataka u dizajnu, kao i kao rezultat nezadovoljavajuće instalacije i rada kotla. Na primjer, kada su bubnjevi i razdjelnici kotla stegnuti u oblogu, na mjestima pričvršćivanja cijevi kotla nastaju velika mehanička naprezanja, koja se pri zagrijavanju izdužuju. Naprezanja također nastaju kada su rešetkaste cijevi stegnute na mjestima gdje prolaze kroz oblogu ili kućište kotla. Povećana lokalna naprezanja mogu nastati kada postoji velika temperaturna razlika između kotlovske vode u bubnju i napojne vode koja izravno pada na njegove stijenke, npr. u armaturama za uvođenje napojne vode u njega, ako nemaju zaštitne plašteve.
Toplinske deformacije bubnjeva kotla ponekad su uzrokovane sljedećim razlozima:
značajne promjene u opterećenju kotla;
punjenje kotlova s velikim količinama relativno hladne napojne vode;
ostavljanje kotlova u toploj rezervi bez odvajanja od parovoda postojećih kotlova;
nepravilni načini grijanja i hlađenja kotlova.
Deformacije bubnjeva uočavaju se kod okomitog loženja vodocijevnih kotlova s nižim bubnjevima.
Ispitivanja pokazuju da u nedostatku parnog zagrijavanja vode u donjem bubnju, temperature metala pojedinih dijelova njegovih stijenki (strane okrenute prema ložištu i dna) mogu imati odstupanja od 100-120 ° C tijekom paljenja. U ovom slučaju, otklon bubnja dosegao je 7-10 mm.
Deformacije kotlovskih bubnjeva nastaju i pri oštećenju izolacijske obloge, curenju vode, npr. zbog puknuća kotlovskih ili zaslonskih cijevi ili pri lokalnom (dijelu bubnja) hlađenju vanjskim hladnim zrakom.
Ako je toplinska izolacija gornjeg bubnja sa strane plina nedovoljna i temperatura je visoka, gubitak vode dovodi do pregrijavanja njegovog metala, savijanja i poremećaja nepropusnosti spojeva valjanih cijevi. Postoje i slučajevi pukotina između rupa cijevi u bubnju. Posebno mjesto zauzimaju mehanička naprezanja toplinske prirode koja nastaju u bubnjevima kotla tijekom nesreća i kvarova, na primjer, kada se sruši zaštitna obloga ložišta, kada su izloženi zakovnički šavovi donjeg bubnja, kada voda curi, pukne kotlovskih i mrežastih cijevi, kada kotao ostane bez vode dok je zid još vruć, kod brzog punjenja hladnog kotla Vruća voda ili bubnjevi koji se još nisu ohladili hladna voda. Isti učinak na bubnjeve kotla (deformacija, savijanje) ima i njihovo lokalno hlađenje u zimsko vrijeme zbog usisavanja hladnog zraka u ložište.
Pregrijavanje i krivljenje rešetkastih kolektora (kao i pregrijača, ekonomajzera) nastaje pri ispiranju dimnim plinovima. visoka temperatura, s predužinom kolektora (savijanjem), kao i s lošom toplinskom izolacijom i nedovoljnim hlađenjem. Iz tih razloga moguća su oštećenja kolektora (pojava ispupčenja, površinskih i prolaznih pukotina u metalu). Posebnu pozornost treba obratiti na kretanje repera (indikatora) u blizini bubnjeva i kolektora. Nakon popravka potrebno je provjeriti položaj repera. Referentne točke u hladnom stanju moraju biti postavljene na 0 prije paljenja kotla. Kretanje na kolektorima zbog toplinskog istezanja zaslonskih cijevi bilježi se u obrascu. Normalna toplinska istezanja elemenata kotla navedena su u nacrtima proizvođača i uputama za ugradnju, rad i održavanje kotlova.
Donji bubanj na prednjoj strani kotla tipa E (DE) pričvršćen je zavarivanjem bubnja na podlogu poprečne grede nosivog okvira. Predviđeno je toplinsko rastezanje donjeg bubnja prema stražnjem dnu, za što su stražnji i srednji nosači (za kotlove kapaciteta pare 16 i 25 t/h) izvedeni pomično. Referentna točka postavljena je na stražnjem dnu donjeg bubnja za kontrolu njegovog kretanja. Ugradnja mjerila za kontrolu toplinskog kretanja u okomitom i poprečnom smjeru nije potrebna, budući da dizajn kotlova omogućuje slobodno kretanje u tim smjerovima.
Za kotlove velikog kapaciteta, zasloni s njihovim negrijanim odvodnim cijevima vise na gornjim kolektorima ili bubnjevima. Bubnjevi su ili obješeni o grede okvira kotla ili se oslanjaju na nosače.
Prilikom zagrijavanja kotla, sito cijevi se produžuju za 40-60 mm, a ponekad i više, a kada se zaustave ponovno se skrate. Bubnjevi i kolektori također se izdužuju kada se zagriju. Slobodno toplinsko kretanje bubnjeva postiže se činjenicom da su njihovi ovjesi zglobni, a nosači valjkasti.
Kod većine modernih kotlova grijane zaslonske cijevi slobodno vise na gornjim komorama i kada se zagriju nesmetano se protežu prema dolje.
U početnom razdoblju rada kotla, nedovoljno toplinsko pomicanje cijevi dovodi do lomljenja cijevi ili kidanja pričvršćivača, a ponekad i do odizanja bubnja sa svojih nosača. Povremeno se takva oštećenja javljaju kod kotlova koji rade duže vrijeme.
Nakon nekoliko godina rada, sitaste cijevi kotla TP-230-2 postale su toliko dugačke da su se donje sitaste komore prestale dizati sa svojih nosača, kada se zaustavljeni kotao ohladio. Do produljivanja i skraćivanja cijevi tijekom gašenja i loženja kotla dolazilo je samo zbog njihovog savijanja i ispravljanja na mjestima savijanja. Tada je uočeno curenje vode kroz izolaciju donje komore. Pregledom je otkriveno da su se u tri cijevi u blizini komore pojavile pukotine zbog prevelikog naprezanja u području gdje su spojene s komorom.
Prilikom unutrašnjeg pregleda bačvi posebna pažnja se posvećuje provjeri stanja površina u području cijevne plohe, zakrivljenih dijelova dna, uređaja za odvajanje i ubacivanje. Pregled cijevnih otvora bubnja i razdjelnika provodi se nakon uklanjanja krajeva cijevi ili spojnih dijelova. Promjer rupa provjerava se šablonom.
Na bačvama i razdjelnicima sa zavarenim cijevima i spojnim elementima provjerite ima li pukotina na mjestima zavarivanja.
Prilikom svakog popravka bojlera provjerite sondom da li su začepljeni otvori koji omogućuju toplinsko širenje. Razmaci se kontroliraju cijelom dužinom prema crtežu. Pomične nosače bubnjeva i kolektora treba temeljito očistiti jer se tijekom rada začepe i stvaraju dodatni otpor kretanju.
Bubnjevi i razdjelnici stražnjeg stakla podliježu unutarnjem pregledu, na primjer, kotla tipa E (DE) koji je izvađen na popravak, a otvor gornjeg razdjelnika stražnjeg stakla mora se otvoriti i pregledati. Kako biste identificirali područja bubnja oštećena korozijom, površina se mora pregledati prije unutarnjeg čišćenja. Pri određivanju intenziteta korozije mjeri se dubina oštećenja metala.
Ravnomjerno oštećenje od korozije mjeri se debljinom stijenke u koju se u tu svrhu izbuši rupa promjera oko 8 mm. Nakon mjerenja, postavite čep u rupu i opecite ga s obje strane. Oštećenje od korozije ili rupičaste korozije osnovnog metala mjeri se otiskom. Oštećeno područje metalne površine očisti se od naslaga i lagano podmaže tehničkim vazelinom.
Najtočniji otisak dobiva se ako se oštećeno mjesto nalazi na vodoravnoj površini, au tom slučaju ga je moguće ispuniti rastaljenim metalom niskog tališta, jer stvrdnuti metal stvara točan otisak oštećene površine. Za dobivanje odljeva koriste se babit i kositar, a po mogućnosti i gips. Voskom i plastelinom dobivaju se otisci oštećenja na okomitim i stropnim površinama. Odljevi i otisci moraju se sačuvati i usporediti s novima dobivenim naknadnim pregledima istih mjesta.
U zavarenim bubnjevima provjeravaju se šavovi, a u kolektorima provjeravaju se šavovi zavarenih dna. Provjera prisutnosti pukotina mora se obaviti 2 puta prije i nakon unutarnjeg čišćenja površina.
Pregled površine bubnja, otvora za cijevi, fitinga i zavarenih spojeva tijekom pregleda metala i uzorkovanja nedostataka provodi se vanjskim pregledom i pomoću magnetske detekcije čestica (MPD). Površina metala i njegovi zavari provjeravaju se ultrazvučnim detektorom grešaka (USD).
Prilikom provjere kontinuiteta metala bubnja, sastavlja se obrazac za skeniranje bubnja, na kojem su sve rupe cijevi numerirane; označite rupe s pukotinama, korozijskim jamama na njihovoj površini iu područjima uz rupe cijevi; greške u kontinuitetu metala i zavara (pukotine, šupljine, itd.) identificirane vizualno i pomoću MTD i ultrazvuka se nanose, ukazujući na njihovu veličinu, kao i najveću dubinu i konture brušenja svakog nedostatka.
Oštećenje bubnjeva i dna visokotlačnih kotlova.
Bubnjevi visokotlačnih kotlova izrađeni su od legiranog čelika visoke čvrstoće. Bubanj visokotlačnih kotlova je šuplji čelični cilindar s dva sferna utisnuta dna, zavaren na školjku bubnja pomoću električnih strojeva za zavarivanje; Ovi strojevi zavaruju pojedinačne karike školjke. Zaostali naponi u zavarima uklanjaju se toplinskom obradom bubnja u pećima.
Unutarnji promjer bubnjeva modernih parnih kotlova doseže 1800 mm, debljina stijenke je 115 mm, a duljina do 18 m.
Treba napomenuti da su pri istom proračunskom tlaku pare na izlazu iz kotla u bubnjeve ugrađene različite sigurnosne granice.
Pri tlaku od 14 MPa, bubnjevi kotla Taganrog kotlovnice (TKZ), izrađeni od čelika 16GHM, imaju unutarnji promjer od 1800 mm i debljinu stijenke od 90-95 mm; bubnjevi od čelika 16GHMA prije 1972. imali su unutarnji promjer od 1800 mm i debljinu stijenke od 105 do 115 mm. Tvornica je počela proizvoditi bubnjeve od čelika 16GNMA s unutarnjim promjerom od 1600 mm i debljinom stijenke od 115 mm.
Bubnjevi kotla Barnaulske kotlovnice, izrađeni od čelika 16GHMA, imaju unutarnji promjer od 1600 mm i debljinu stijenke od 115 mm.
Iskustvo rada pokazalo je da bubnjevi izrađeni od čelika 16GHMA imaju veću radnu pouzdanost. Najtipičnija oštećenja na cilindričnom dijelu i dnu bubnjeva visokotlačnih parnih kotlova u radu su: pukotine: u području rupa (uglavnom radijalnih), koje se protežu na unutarnju površinu plašta i rupa ; pretežno paralelne generatrise bubnja i smještene u blizini rupa u neoslabljenim područjima, uglavnom u donjem dijelu bubnja; na površini rupa i ispod valjanih spojeva; u blizini zavarenih šavova nosača za pričvršćivanje uređaja unutar bubnja; u blizini zavarenih šavova šape vrata šahta; na unutarnjoj površini na mjestima gdje su utisnuta dna prirubnica; na mjestima gdje su zavareni dijelovi tvorničke montaže; prstenovi na zavarenom šavu za jačanje ruba okna; korozivna korozija školjke i dna bubnja; jamice, nizovi jamica i šupljina na vanjskoj i unutarnjoj površini školjki i dna te površini rupa; raslojavanja u listovima, uključujući ona koja se protežu do površine bubnja i dna.
Kako bi se identificirale pukotine tijekom popravaka, potrebno je ukloniti sve uređaje unutar bubnja iz bubnja i očistiti metal oko rupa brusnim kotačem.
Demontažu unutarbubnjarskih uređaja treba izvršiti plinskim rezanjem tako da duljina preostalog dijela nosača bude najmanje 15 mm.
Tijekom vanjskog pregleda prije brušenja, pukotine na unutarnjoj površini bubnja mogu se prepoznati po oksidnim valjcima formiranim iznad njega. U sumnjivim slučajevima pribjegavaju ultrazvučnoj ili magnetskoj detekciji nedostataka.
Obično se pukotine nalaze unutar vodenog prostora; otvori cijevi su najčešće zahvaćeni pukotinama do dubine od 5-7 mm.
Širina pukotina po dubini metala nije ista, ponekad postaju šire, ponekad uže. Neke se pukotine javljaju na različitim mjestima bubnjeva, druge se nalaze u području rupa cijevi i na površini i iznutra i imaju pravilnu orijentaciju u odnosu na maksimalna vlačna naprezanja od unutarnjeg tlaka.
Većina bubnjeva zahvaćenih pukotinama (područja u blizini rupa) izrađeni su od čelika 16GHM, ali su pukotine otkrivene i na bubnjevima izrađenim od čelika 22K i 15M.
Utvrđeno je da su pukotine u jednoj ili drugoj mjeri povezane s metalurškim ili tehnološkim nedostacima u proizvodnji, ugradnji ili popravku bubnjeva. Pojava tipičnih pukotina povezana je s velikim naprezanjima na rubovima rupe, koja su zbroj tri vrste naprezanja: kemijskog, toplinskog i tehnološkog. Fluktuacije naprezanja također su značajne u nastanku i razvoju pukotina.
Kao što su proračuni pokazali, maksimalno naprezanje na rubu rupe premašuje izračunati prosjek za 4 puta. Lokalna vlačna naprezanja mogu se povećati u prisutnosti ovalnosti zbog lokalnog savijanja stijenke bubnja.
Tijekom prvog hidrauličkog ispitivanja bubnja dolazi do plastičnih deformacija i zaostalih naprezanja na rubovima rupa. Stvarna naprezanja u blizini rupa veća su od onih predviđenih koeficijentima prigušenja prema standardima. To nije opasno sve dok je metal dovoljno duktilan i voda u kotlu nije jako agresivna.
U Njemačkoj su tijekom rada na tri bubnja otkrivene pukotine u blizini rupa. Pukotine su odabrane i zatim zapečaćene elektrolučnim zavarivanjem.
Rastavljeni bubnjevi podvrgnuti su unutarnjem tlačnom ispitivanju na sobnoj temperaturi s mjerenjem naprezanja i dovođenjem do uništenja. Sva tri bubnja su se krhko pokvarila pri proračunskim naprezanjima izračunatim u skladu s projektnim standardima čvrstoće i znatno manjim od granice razvlačenja. Koncentracija naprezanja, lokalno otvrdnjavanje, naponi zavarivanja a loša obrada ograničila je sposobnost metala da se plastično deformira i blokira nastale pukotine. U isto vrijeme, bubanj, podvrgnut žarenju i visokom kaljenju prije zavarivanja armatura, a zatim ponovno visokom kaljenju nakon zavarivanja, srušio se nakon značajne plastične deformacije pri naprezanjima izračunatim prema standardima, blizu privremenog otpora.
Ovi pokusi potvrdili su važnost toplinske obrade za postizanje visoke duktilnosti metala bubnjeva kotla. Vjerojatno su razlozi za stvaranje pukotina u bubnjevima bili povezani s oštrim fluktuacijama temperature stijenke bubnja tijekom uništavanja zaslonskih cijevi, brzim popravcima i punjenjem kotla hladnom napojnom vodom, kao i nedostacima u vodi režim. Režim viška hidratne lužnatosti dovodi do rasta pukotina, a režim fosfatne lužnatosti doprinosi njihovoj koncentraciji. Stvaranje pukotina u bušotinama objašnjeno je pulsiranjem temperature u silaznim cijevima, što uzrokuje izmjenična toplinska naprezanja i otkazivanje uslijed zamora. Kako bi se izbjeglo stvaranje pukotina kada temperatura stijenke bubnja fluktuira, potrebno je promatrati set način rada hlađenje kotlova tijekom gašenja. Prilikom planiranog gašenja kotla nakon gašenja ložišta, zatvara se ispust pare, kotao se “začepljuje” i tlak u kotlu se svodi na nulu (ovisno o kvaliteti rada vodećih uređaja, stanju izolacija, armatura kotla, temperatura u radionici itd.).
Ubrzanim hlađenjem kotla najveći dio akumulirane topline može se iskoristiti u shemi regeneracije turbine. Ali u isto vrijeme, temperaturna razlika između gornjeg i donjeg generatora bubnja će premašiti onu predviđenu pravilima, i tehnička operacija(40C). Ako se kotao prisilno ugasi, uzrokovan puknućem cijevi pregrijača, tlak u kotlu pada na nulu za oko 5-10 sati, a temperaturna razlika između vrha i dna bubnja doseže 80-100 C .
Ako cijevi sita puknu, tlak se znatno brže smanjuje i temperaturna razlika između vrha i dna bubnja doseže 100-130 C. Bubanj će se ohladiti ako u njemu nema vode.
Razlika u temperaturama gornjeg i donjeg dijela bubnja pri hlađenju kotla objašnjava se činjenicom da se gornji dio bubnja, opran ustajalom parom ili parom pri malim brzinama, polako hladi, a donji dio, opran kipuće vode, brže se hladi. A kada cijevi sita puknu, donji dio ispražnjenog bubnja uglavnom se hladi mokrom parom koja izlazi iz sustava sita i potpornih cijevi. Kada se bubanj isprazni bez upotrebe uređaja za hlađenje, temperatura metala na tlaku u kotlu je 50-60 C viša od temperature zasićenja.
Kako bi se eliminirala mogućnost nastanka pukotina u metalu bubnja kada je kotao zaustavljen, preporučljivo je navodnjavati njegovu unutarnju površinu vodom na temperaturi približno jednakoj temperaturi zasićenja. U tom slučaju uvjeti hlađenja različitih uređaja i dijelova bubnja postaju bliski, što sprječava pojavu velikih temperaturnih razlika.
Pukotine od toplinskog zamora u metalu bubnja nastaju ako temperaturno naprezanje dosegne veliku vrijednost i ponavlja se mnogo puta.
Posebnu pozornost treba obratiti na uvođenje recirkulacijskog voda ekonomajzera, kroz koji je ponekad moguće primiti hladna voda u bubanj kada je ventil na liniji neispravan ili se ne zatvara tijekom periodičnih dopuna kotla tijekom loženja. Uvodi moraju biti opremljeni protočnim zaštitnim plaštom i, dodatno, perforiranom cijevi za distribuciju vode koja raspoređuje ulaznu vodu u bubanj u toku kotlovske vode. Isto vrijedi i za priključke za ulaz i izlaz pregrijane pare u pregrijač koji se nalazi unutar bubnja, te za priključke koji povezuju bubanj s vodenim dijelom indikatora vode koji se nalaze na znatnoj udaljenosti od bubnja. Mala količina kondenzata, ponekad vrlo hladna, teče kroz vodene vodove u bubanj, a kada se kotao ponovno napuni, s povećanjem razine u bubnju, naprotiv, Vruća voda. S tim u vezi, moguće su česte i velike promjene temperature, što objašnjava pojavu pukotina u blizini čahura na mnogim kotlovima visokotlačničak i s tvorničkim zaštitnim jaknama. Da bi se spriječila pojava pukotina, ulazi moraju biti napravljeni s oblogama, a konop mora biti umetnut 200-300 mm u bubanj, završavajući u malom spremniku u bubnju. Ako se otkriju pukotine u metalu bubnja u blizini ulaza za napojnu vodu, kružne pukotine na valjanim krajevima cijevi ili uzdužne pukotine u prilaznim vodovima, potrebno je hitno obnoviti ulaze, opskrbljujući ih učinkovitim zaštitnim omotačima.
Pri prelasku na proizvodnju visokotlačnih bubnjeva koji rade na temperaturi od 350 C i tlaku od 15,5 MPa korišten je legirani čelik 16NGM, čija je granica razvlačenja na radnoj temperaturi 1,5 puta veća od one kod 22K čelika. Kako bi bubnjevi izrađeni od čelika 16GHM bili dovoljno učinkoviti, tj. da ne bi bili zahvaćeni masivnim pukotinama, potrebno je prije svega smanjiti razinu stvarnih naprezanja. Najbolji učinak u borbi protiv pukotina može se postići smanjenjem stvarnih naprezanja, i to: smanjenjem koncentracije naprezanja brušenjem pukotina na radnim bubnjevima; skošenje rupa za cijevi; utor školjki bubnja i smanjenje netočnosti njihovog spajanja tijekom zavarivanja; strogo pridržavanje tehnologije tijekom proizvodnje i popravka; povećanje debljine stijenke i smanjenje promjera novoproizvedenih bubnjeva; poboljšanje kvalitete metala smanjenjem sadržaja štetnih nečistoća u njemu (sumpor, fosfor, itd.); smanjenje unutarnjih naprezanja zavarivanjem uređaja unutar bubnja na tijelo bubnja uz zagrijavanje i naknadnu toplinsku obradu; 100% detekcija grešaka limova i zavarenih spojeva tijekom procesa proizvodnje, kao i kontrola varova u metalu bubnja tijekom procesa popravka.
Gubitak vode u kotlu može dovesti do oštećenja (puknuća, ispupčenja) cijevi pa čak i bubnjeva kotla. Glavni razlozi pucanja stijenki bubnja, sita i cijevi kotla tijekom rada kotla mogu biti: gubitak razine vode i naknadno pumpanje vode na vruće stijenke bubnja; značajan višak dopuštenog radnog tlaka u kotlu; poremećaj cirkulacije u kotlu; naslage kamenca na grijaćim površinama, uzrokujući lokalno pregrijavanje i izgaranje metala; loša kvaliteta metala (prisutnost školjki, stranih inkluzija itd.); prisutnost pukotina u zavarenim i zakovanim spojevima i cijevnim listovima; korozija i erozija metala; loša kvaliteta proizvodnje; kršenje kemijskog režima vode.
Nesreće uzrokovane curenjem vode nastaju zbog rukovatelja koji su kotlove u pogonu ostavili bez nadzora ili zbog njihovog nepravilnog postupanja prilikom servisiranja kotlova.
Za gubitak vode ili prelijevanje moraju se istovremeno podudarati tri razloga: odsutnost rukovatelja, neispravnost uređaja za napajanje, odsutnost ili neispravnost pokazivača granične razine i uređaja za pokazivanje vode.
Ispod su najtipičnije nesreće tijekom rada kotla.
Velika pažnja posvećuje se sigurnom radu parnih kotlova.
Kao rezultat zamjene zastarjelih konstrukcija (vertikalno-cilindrične, toplinske turbine, itd.), Stopa nezgoda parnih kotlova nedavno je naglo smanjena. Ipak, havarije još nisu u potpunosti otklonjene, posebice zbog nestanka vode. U nekim slučajevima gubitak vode je doveo do eksplozije parnih kotlova uz uništenje kotlovnice i ljudske žrtve.
Posljednjih godina, zbog opremanja parnih kotlova s nazivnim učinkom pare od 0,7 t/h ili više automatskim aktiviranjem zvučnih alarma za gornji i donji granični položaj vodostaja, nesreće s gubitkom vode na takvim kotlovima su se naglo smanjile. Do curenja vode dolazilo je samo na kotlovima koji nisu imali alarme ili su zbog lošeg održavanja bili neispravni i neaktivni u trenutku havarije.
U nekim slučajevima, posljedice nesreće bile su pogoršane neispravnim radnjama osoblja za održavanje koje je ponovno napunilo kotao nakon otkrivanja curenja vode u suprotnosti sa zahtjevima.
Analiza havarija parnih kotlova koji nemaju ugrađene automatske regulatore snage pokazuje da havarije zbog gubitka vode uglavnom nastaju kao posljedica slabljenja pažnje osoblja, uglavnom u večernjim i noćnim satima. Tako u vremenu od 0 do 8 sati broj nesreća doseže 50%, od 8 do 16 sati do 20%, a od 16 do 24 sata do 30%.
Kao rezultat kršenja proizvodne discipline osoblja, oko 80% nesreća događa se zbog gubitka vode.
Do gubitka vode u parnom kotlu može doći ne samo zbog krivnje osoblja koje nije pravodobno napunilo kotao gorivom, već i zbog tehničkih kvarova uređaja za pokazivanje vode, armatura za pročišćavanje i napajanje, uređaja za napajanje, nedovoljne produktivnosti i tlak napojnih uređaja, puknuće zaslona, cijevi kotla ili ekonomajzera.
Kako biste spriječili gubitak vode u parni kotlovi potreban:
Ne dopustiti da servisiraju kotlove osobe koje nisu završile obuku u okviru odgovarajućeg programa i nemaju potvrdu osposobljenog povjerenstva za pravo servisiranja kotla;
Nemojte dopustiti rad kotlova s neispravnim indikatorom vode, priključcima za pročišćavanje i napajanje, kao i automatskim sigurnosnim sustavima koji osiguravaju normalan rad kotla s nadzorne i upravljačke ploče;
Provjerite ispravnost svih napojnih crpki njihovim kratkim puštanjem u rad (za kotlove s radnim tlakom do 2,4 MPa u rokovima određenim proizvodnim uputama provjerite uređaje za pokazivanje vode propuhivanjem istih za kotlove s radnim tlakom od do 2,4 MPa najmanje jednom u smjeni, za kotlove s radnim tlakom od 2,4 do 3,9 MPa najmanje jednom dnevno, a iznad 3,9 MPa u rokovima određenim uputama);
Zabranjeno je ostavljati kotao tijekom rada bez stalnog nadzora osoblja i zabraniti operateru obavljanje bilo kakvih drugih poslova koji nisu predviđeni uputama.
Kvarovi indikatora vode Neka poduzeća su zabilježila netočna očitanja razine vode u indikatorima vode. Utvrđeno je da prilikom ugradnje kotla nisu ugrađeni zaštitni štitnici unutar bubnja te se tijekom rada kotla razina vode u uređajima pokazala nižom od razine vode u bubnju. Takvi štitnici moraju biti ugrađeni u bačve ako se smjesa pare i vode uvodi u bačvu blizu rupe spojene na uređaj za pokazivanje vode.
Razina vode u uređaju za indikator vode također se može smanjiti zbog savijenog položaja priključka na bubnju kotla koji ide do uređaja za indikator vode. Ovakav raspored priključka u spojnoj cijevi iz njega može dovesti do kvara parnog kotla.
Promatranje i kontrola stanja metala bubnjeva parnih kotlova.
Kako bi se osigurala radna pouzdanost kotla tijekom instalacije, puštanja u rad i rada, provodi se sustavno praćenje i praćenje stanja metala bubnjeva kotla.
Pregled metalnih bačvi visokotlačnih kotlova provodi se: jednom u tri do četiri godine u razdoblju velikog remonta kotla i jednom u 2 godine u razdoblju srednjeg popravka, kao i pregled mjesta saniranih navarivanjem. i zavarivanje tijekom prethodnih popravaka. Ako se otkriju nedostaci, moraju se ukloniti.
Provjera stanja metala bubnja i otklanjanje nedostataka provodi se s uklonjenim unutarbubnjastim uređajima i toplinskom izolacijom bubnja. Demontaža uređaja unutar bubnja zavarenih na nosače tijela bubnja vrši se plinskim rezanjem, ostavljajući dijelove nosača visine najmanje 15 mm. Zatim se demontirani uređaji unutar bubnja zavaruju na ove dijelove nosača.
Najtipičnija mjesta oštećenja bubnja podliježu pregledu: površine cijevnih utičnica; unutarnje površine armatura, kao i područja unutarnjih površina bubnja uz rupe cijevi unutar polumjera od 150 - 200 mm; kontrolni dijelovi unutarnje površine bubnja dimenzija 200X200 mm na svakom listu školjke; sve unutarnje površine oba dna i njihovih okana; najmanje 15% vanjske površine dna (sektor od 60 0 od okna do šava); najmanje 15% duljine svakog uzdužnog i poprečnog šava i susjednih područja unutarnje površine bubnja - 25 - 40 mm s obje strane šava; najmanje 15% duljine šavova koji pričvršćuju uređaje unutar bubnja i susjedna područja unutarnje površine bubnja (10 - 20 mm s obje strane). Ako se otkrije oštećenje glavnih šavova na unutarnjoj površini, vanjska izolacija se otvara duž cijele duljine oštećenog šava. Područja određena za pregled čiste se do metalnog sjaja abrazivnim kotačem.
Ako se otkriju nedostaci tijekom selektivnog pregleda površina bubnja, površine svih utičnica i spojnica treba provjeriti MPD metodom; ako sa selektivnim ultrazvučno ispitivanje Ako se na zavarenim šavovima otkriju greške veće od onih koje dopuštaju pravila Državne službe za tehnički nadzor SSSR-a za bubnjeve kotlova, tada se takvi šavovi podvrgavaju 100% kontroli. Rubovi svih rupa promjera većeg od 70 mm na unutarnjoj strani bubnja moraju biti skošeni.
Prilikom provjere kontinuiteta metala bubnja, sastavlja se obrazac za skeniranje bubnja, na kojem su sve rupe cijevi numerirane; označite rupe s pukotinama, korozijskim jamama na njihovoj površini iu područjima uz rupe cijevi; greške u kontinuitetu metala i zavara (pukotine, šupljine, itd.) identificirane vizualno i pomoću MTD i ultrazvuka se nanose, ukazujući na njihovu veličinu, kao i najveću dubinu i konture brušenja svakog nedostatka.
Potrebna je pažljiva kontrola metala kako bi se spriječila oštećenja u bubnjevima parnih kotlova uzrokovana tehnološkim nedostacima i nastala tijekom rada. Tehnološki nedostaci ponekad nastaju zbog nekvalitetne izrade čeličnog lima i nedovoljne kontrole u metalurškim pogonima ili tijekom proizvodnog procesa kod proizvođača kotlova.
Za izradu kotlovskih limova koriste se samo kvalitetni ingoti i ploče, jer se njihovi nedostaci prenose u lim.
Greške u čeličnim limovima uključuju tri sloja, raslojavanja, pukotine, linije kose, zalaske i druge nedostatke koji su koncentratori naprezanja.
Vanjskim pregledom ploče mogu se otkriti delaminacije kada izađu na površinu. Na primjer, trebali biste obratiti pozornost na rubove ploče šahta bubnja.
Najčešći nedostaci u proizvodnji kotlova su: prevelika ovalnost bubnjeva, oštri prijelazi na mjestima gdje su dna probušena za spajanje školjki, nedostaci zavarivanja, grubi tragovi u rupama za cijevi itd.
Uglavnom mogu biti pukotine i drugi nedostaci tehnološkog podrijetla zavareni spojevi bubnjevi u zavarenim šavovima armature i zaštitnih omotača.
Tijekom rada mogu se pojaviti pukotine na mjestima gdje su dijelovi zavareni na bubanj nakon toplinske obrade dijelova uređaja unutar bubnja. Pojava pukotina u bubnjevima kotla tijekom rada uzrokovana je sljedećim razlozima: visoka razina radnih naprezanja; visoka temperaturna naprezanja koja se javljaju tijekom pokretanja i gašenja (osobito hitnih zbog oštećenja cijevi zaslona i ekonomajzera); korozija (osobito tijekom parkiranja, koja se javlja zbog lošeg očuvanja kotla ili njegove odsutnosti); mala sposobnost deformacije metala bubnja.
Trenutačno je u pogonu veliki broj srednje i niskotlačnih kotlovskih bubnjeva sa zakovnim spojevima donjih limova i ljuski te sa spojevima valjanih cijevi s bubnjem i razdjelnicima. U tim vezama nakon dugotrajno djelovanje Otkrivaju se pukotine zbog kaustične krtosti. Krhki lomovi u šavovima zakovica otkriveni su u donjim bubnjevima kotlova s okomitim vodocijevnim kotlovima i u jamama isplake vodoravnih kotlova s vodocijevnim cijevima. Vlasnici kotlova u svrhu preventivnih mjera za sprječavanje oštećenja zakovanih bubnjeva i bubnjeva koji su jako oslabljeni rupama (koeficijent čvrstoće 0,5 ili manji) za uvlačenje cijevi u njih, kada veliki popravci kotlovi su dužni provoditi praćenje stanja metala bubnjeva metodom magnetskih čestica i ultrazvučnih metoda za odsutnost pukotina u metalu u blizini mjesta koja su opasna u tom pogledu (u šavovima zakovica, na napojnoj vodi i fosfatu ulazne armature, kod uređaja za pokazivanje vode, recirkulacijskih vodova, ulaza pare za grijanje bubnjeva, u premosnicima između otvora cijevi). Kod tehničkih pregleda kotlova osim detekcije kvarova potrebno je izvršiti i temeljite preglede s urezivanjem zakovica. Neispravne zakovice, kao i mjesta curenja i propusta, naslage soli i naslaga na rubovima obloga, zakovice, mjesta na kojima se cijevi kotrljaju i sl. moraju biti označeni na razvijanju bubnja.
Prilikom provjere bubnjeva kotla posebnu pozornost treba obratiti na:
Šavovi donjih bubnjeva iu samim šavovima;
Na raskrižju kružnih i uzdužnih šavova;
Prednji uzdužni šav donjeg bubnja, ako je bilo slučajeva kolapsa obloge koja ga štiti od zagrijavanja iz ložišta;
Stražnji uzdužni šav gornjeg stražnjeg bubnja;
Zakovani blatobrani i zakovicama šavovi za bubnjeve komora i odvodne cijevi; obujmice zakivanih premosnih cijevi između bubnjeva i ulaza napojne vode;
Zakivanje šavova na dnu donjih bubnjeva;
Zamotani krajevi cijevi.
Prije početka pregleda upoznaju se s tehničkom dokumentacijom za rad i popravak u kojoj se bilježe problemi u radu bubnjeva i parnih uparivača, curenje vode, curenje i zaparivanje zakivnih i valjanih spojeva, lomovi glava zakovica i sl. Prije nošenja izvršiti pregled, nacrte razvoja bubnja i parnog spremnika na vanjskoj i unutarnjoj površini, navodeći na njima promjer i duljinu bubnja (parnog spremnika), debljinu stijenki donjih školjki, obloga i cijevne ploče , promjer i korak rupa cijevne ploče, korak šavova zakovica, promjer glava i rupa zakovica.
Vanjski pregled se provodi prije i nakon čišćenja površina bubnja i parne komore kako bi se identificirala područja s naslagama soli na zakovicama ili rubovima obloga, kao i mjesta parenja, curenja, lomova na glavama zakovica, pukotine na školjkama, dnu itd.
Tijekom vanjskog pregleda mogu se koristiti optička sredstva. Ako je potrebno, koristi se jetkanje ili detekcija grešaka u boji za određivanje prirode otkrivenih nedostataka.
Pri pregledu raširenih spojeva potrebno je obratiti pozornost na visinu i kut otvaranja zvona, kao i ovalnost unutarnjih promjera raširenih cijevi. Na zvonima ne bi trebalo biti pukotina.
Ovalnost i suženost duž unutarnjeg promjera raširene cijevi dopušteni su ne više od 0,2 mm. Zamjenjuju se cijevi s poderanim krajevima ili pukotinama. Kraj cijevi s perlama ne smije imati stanjenje veće od 20% projektirane debljine.
Propuštanja u valjanim spojevima u nedostatku drugih nedostataka uklanjaju se valjanjem. Ultrazvučna detekcija grešaka koristi se za provjeru područja zakovnih spojeva oko zakovica i rupa za cijevi, kao i cijevne ploče u područjima oko rupa s unutarnje strane bubnja. Ultrazvukom se prati stanje dna i ljuske ili ljuske ako je šav zakovice preklapan.
...Slični dokumenti
Razdoblje rada bubnjeva visokotlačnih kotlova. Primjer restorativnog popravka oštećenih mostova od cijevnih ploča. Uklanjanje neispravnog metala, navarivanje moduliranom strujom tijekom prethodne i popratne toplinske obrade.
članak, dodan 08.10.2013
Promjena mase nečistoća taloženih na stijenci tijekom vremena. Glavni čimbenici koji utječu na brzinu stvaranja naslaga u kotlovima. Priroda onečišćenja uklonjenih tijekom čišćenja kiselinom prije početka. Metode konzerviranja protočnih i dobošnih kotlova.
diplomski rad, dodan 15.07.2015
Opis brodskog parnog kotla KGV 063/5, proračun entalpije dimnih plinova. Usporedba stvarnih i dopuštenih toplinskih naprezanja volumena izgaranja. Proračun konvektivne ogrjevne površine i prijenosa topline u ekonomajzeru. Rad parnih kotlova.
kolegij, dodan 30.06.2012
Princip ustroja, izbor parametara i proračun snage brodskih energetskih postrojenja. Distribucija energije na brodu. Osovinski generatori za opću uporabu. Vrste i parametri brodskih parnih kotlova. Konstrukcija glavnih elemenata brodske osovine.
tutorijal, dodan 28.10.2012
Opći podaci o poduzeću i proizvodnji šećera. Proračun kotla tijekom izgaranja prirodni gas. Proračun procesa izgaranja. Toplinska bilanca kotla. Opis proizvodnje bioplina iz celuloze, opis tehnologije procesa. Proračun kotla pri izgaranju plinske smjese.
diplomski rad, dodan 07.07.2011
opće karakteristike plinska oprema peći i kotlovi: plamenici, plinovodi, cjevovodna armatura. Klasifikacijske značajke plamenika i njihove karakteristike. Vrste ventila: zaporni, sigurnosni, hitni i zaporni.
sažetak, dodan 25.05.2014
Značajke metode toplinskog proračuna za kotlove tipa DKVR koji ne sadrže pregrijač. Identifikacija volumena i sastava dimnih plinova. Određivanje potrošnje goriva, adijabatske temperature izgaranja. Proračun ekonomajzera od lijevanog željeza VTI, snop cijevi za kuhanje.
priručnik za obuku, dodan 06.03.2010
Analiza utjecaja toplinske obrade na otpornost na habanje čelika koji se koristi za izradu reznih noževa. Ispitivanja trenja i trošenja strojem tipa "II-I-b". Utjecaj temperature kaljenja i faza stvaranja karbida na otpornost čelika na trošenje.
članak, dodan 22.08.2013
Korištenje blokova za skretanje smjera užadi i lanaca. Lančanici su blokovi s oblikovanom površinom za rad sa zavarenim i pločastim lancima. Pretvaranje rotacijskog gibanja u translatorno kretanje tereta. Proračun čvrstoće bubnja.
sažetak, dodan 16.11.2010
Tehnološki režim taljenja čelika. Pouzdanost rada uređaja za pročišćavanje plinova. Primjena uređaja za pročišćavanje u ciklusu pročišćavanja plina. Upotreba alarma kako bi se osigurao rad ispušnog trakta plina zaštićen od eksplozije.
Dobošni kotloviširoko se koristi u termoelektranama. Prisutnost jednog ili više bubnjeva s fiksnim sučeljem između pare i vode posebna je značajka ovih kotlova. Napojna voda u njima, u pravilu, nakon ekonomizatora 1 (vidi sliku 6, a) dovodi se u bubanj 2, gdje se miješa s vodom kotla (voda koja puni bubanj i sita). Mješavina kotlovske i napojne vode kroz donje negrijane cijevi 3 iz bubnja ulazi u donje razvodne kolektore 4, a zatim u sita 5 (isparivačke površine). U zaslonima voda dobiva toplinu Q od produkata izgaranja goriva i vrije. Rezultirajuća smjesa pare i vode diže se u bubanj. Ovdje dolazi do razdvajanja pare i vode. Para se kroz cijevi spojene na vrh bubnja usmjerava u pregrijač 6, a voda ponovno u odvodne cijevi 3.
Volumeni bubnja ispunjeni vodom i parom nazivaju se voda odnosno para, a površina koja ih razdvaja naziva se zrcalo isparavanja. Razina vode u bubnju tijekom rada kotla varira između najniže i najviše. Najniža razina određena je pouzdanim protokom vode u odvodne cijevi, a najviša razina određena je isključivanjem mogućnosti ulaska vode u pregrijač. Volumen vode između ovih razina omogućuje bubanj kotlu da radi neko vrijeme bez dovoda napojne vode.
Kod sita samo dio (od 4 do 25%) vode koja ulazi u njih ispari u jednom prolazu. Time se osigurava dovoljno pouzdano hlađenje cijevi. Kontinuiranim odvođenjem dijela kotlovske vode iz kotla moguće je spriječiti nakupljanje soli nataloženih tijekom isparavanja vode na unutarnjoj površini cijevi. Stoga je za napajanje kotla dopušteno koristiti vodu s relativno visokim udjelom soli otopljenih u njoj.
Zatvoreni sustav koji se sastoji od bubnja, padajućih cijevi, kolektora i površina za isparavanje, po kojima se radna tekućina više puta kreće, obično se naziva cirkulacijski krug, a kretanje vode u njemu cirkulacija. Kretanje radnog medija, uzrokovano samo razlikom u težini stupaca vode u donjim cijevima i mješavine pare i vode u cijevima dizala, naziva se prirodnom cirkulacijom, a parni kotao naziva se bubanj kotao s prirodna cirkulacija. Prirodna cirkulacija moguća je samo 14
U kotlovima s tlakom koji ne prelazi 18,5 MPa. Pri višim tlakovima, zbog male razlike u gustoćama paro-vodene smjese i vode, teško je osigurati stabilno kretanje radnog medija u cirkulacijskom krugu. Ako se kretanje medija u cirkulacijskom krugu stvara pumpom 8 (vidi sliku 6, b), tada se cirkulacija naziva prisilnom, a parni kotao naziva se bubanj kotao s prisilnom cirkulacijom. Prisilna cirkulacija omogućuje vam izradu sita od cijevi manjeg promjera s kretanjem medija prema gore i dolje u njima. Nedostaci takve cirkulacije uključuju potrebu za ugradnjom posebnih crpki (cirkulacijskih) koje imaju složen dizajn i dodatnu potrošnju energije za njihov rad.
Najjednostavniji bubanj kotao koji se koristi za proizvodnju vodene pare sastoji se od horizontalnog bubnja /, 3/4 volumena ispunjenog vodom, i ložišta 2 ispod (slika 7, a). Zidovi bubnja, grijani izvana proizvodima izgaranja goriva, igraju ulogu površine za izmjenu topline.
S povećanjem proizvodnje pare, veličina i težina kotla su se naglo povećale. Razvoj kotlova, s ciljem povećanja ogrjevne površine uz zadržavanje volumena vode, odvijao se u dva smjera. Prema prvom smjeru, povećanje površine izmjene topline postignuto je postavljanjem cijevi u vodeni volumen bubnja, zagrijavan iznutra produktima izgaranja. Tako su se pojavili vatrocijevni kotlovi (slika 7, b), zatim dimni i na kraju kombinirani plinocijevni kotlovi. Kod vatrocijevnih kotlova, u vodenom volumenu bubnja 1, paralelno s njegovom osi, postavljena je jedna ili više vatrogasnih cijevi 3, velikog promjera (500-800 mm), u kotlovima za dimljenje - cijeli snop cijevi. 3 malog promjera. U kombiniranim plinskocijevnim kotlovima (slika 7, c), u početnom dijelu plamenih cijevi nalazi se ložište 2, a konvektivna površina je izrađena od dimnih cijevi 3. Produktivnost ovih kotlova bila je niska zbog ograničenog mogućnosti postavljanja plamenih i dimnih cijevi u vodeni volumen bubnja 1. Koriste se u brodskim instalacijama, lokomotivama i lokomotivama. Trenutno se koriste za proizvodnju pare za vlastite potrebe poduzeća.
Drugi smjer razvoja kotlova povezan je sa zamjenom jednog bubnja s nekoliko, manjeg promjera, ispunjenih vodom i mješavinom vodene pare. Povećanje broja bubnjeva dovelo je najprije do stvaranja baterijskih kotlova, a zamjenom dijela bubnjeva cijevima manjeg promjera smještenim u toku dimnih plinova do vodocijevnih kotlova. Zbog velikih mogućnosti povećanja proizvodnje pare, ovo je područje dobilo veliki razvoj u energetskom sektoru. Prvi vodocijevni kotlovi bili su nagnuti prema horizontali (pod kutom od 10-15°). snopovi cijevi 3, koji su pomoću komora 4 bili povezani s jednim ili više vodoravnih bubnjeva 1 (slika 7, d). Kotlovi ove izvedbe nazivaju se horizontalni vodocijevni kotlovi. Među njima posebno treba istaknuti kotlove nadarenog ruskog konstruktora V. G. Šuhova. Progresivna ideja povezana s podjelom zajedničkih komora, bubnjeva i snopova cijevi u slične skupine (sekcije) iste duljine i istog broja cijevi, ugrađena u dizajn, omogućila je sastavljanje kotlova različitih izlaza pare od standardnih dijelova . Ali takvi kotlovi nisu mogli raditi pod promjenjivim opterećenjima.
Stvaranje vertikalnih vodocijevnih kotlova sljedeća je faza u razvoju kotlova. Snopovi cijevi 3 koji povezuju gornji i donji horizontalni bubanj 1 počeli su se postavljati okomito ili pod velikim kutom u odnosu na horizontalu (sl. 7, 5). Povećana je pouzdanost cirkulacije radnog medija, osiguran je pristup krajevima cijevi, a time su pojednostavljeni procesi valjanja i čišćenja cijevi. Poboljšanje dizajna ovih kotlova, usmjereno na povećanje pouzdanosti i učinkovitosti njihovog rada, dovelo je do pojave modernog dizajna kotla (slika 7, f): s jednim bubnjem s donjim kolektorom 5 ne velikog promjera; donje cijevi 6 i bubanj 1, uklonjeni iz zone grijanja iza obloge kotla; potpuna zaštita ložišta; konvektivni snopovi cijevi s poprečnim protokom produkata izgaranja; predgrijavanje zraka 9, vode 8 i pregrijavanje pare 7.
Dizajn modernog kotla s bubnjem određen je njegovim parametrima snage i pare, vrstom spaljenog goriva i karakteristikama putanje plina i zraka. Dakle, s povećanjem tlaka, omjer između područja grijanja se mijenja - 16
Tijelo, isparavanje i pregrijane površine. Povećanje tlaka radnog fluida s p =4 MPa na p =17 MPa dovodi do smanjenja udjela topline q potrošene na isparavanje vode sa 64 na 38,5% (slika 8). Udio topline potrošene na vodu za grijanje povećava se sa 16,5 na 26,5%, a na pregrijanu paru - s 19,5 na 35%. Stoga se s povećanjem tlaka povećavaju površine grijaće i pregrijane površine, a smanjuje površina isparavačke površine.
Na sl. Slika 9 prikazuje dijagram bubnjastog kotla s prirodnom cirkulacijom Ep-640 - 13,8-540/S40 GM. dizajniran za proizvodnju pare izgaranjem plina i rad u jedinici s turbinom od 200 MW. Nazivni kapacitet 640 t/h, radni tlak para na izlazu iz kotla je 13,8 MPa, temperatura svježe pare i međupregrijane pare je 540 °C. Kotao uključuje peć 2, konvektivnu osovinu 9 i vodoravni plinski kanal 6 koji povezuje peć s konvektivnom osovinom. Ložište je prizmatičnog oblika (u tlocrtu je pravokutnik 18,6 X X 7,35 m) oklopljeno cijevima površine isparavanja promjera 60x6 mm. Svi zasloni 3 su ovješeni o metalne konstrukcije stropa pomoću šipki i mogu se slobodno širiti prema dolje. Kako bi se smanjio učinak neravnomjernog zagrijavanja na cirkulaciju, zasloni su podijeljeni: cijevi s kolektorima izrađene su u obliku zasebnih ploča, od kojih svaka predstavlja zaseban krug cirkulacije.
Ložište je opremljeno sa dvanaest uljno-plinskih plamenika 1,
Postavljen u dva nivoa na jednom zidu. U njegovom gornjem dijelu nalazi se zaslonski pregrijač 4. Dva paketa visokotlačnog konvektivnog pregrijača 5 smještena su u horizontalni plinovod.
Strop ložišta, horizontalni dimnjak i rotacijska komora oklopljeni su cijevima visokotlačnog pregrijača 7.
Konvektivna osovina sadrži (redom duž toka plinova) izlazni 8 i ulazni 10 paket niskotlačnog pregrijača, prvi (duž toka pare) stupanj 11 visokotlačnog pregrijača i ekonomizator 12. Dva regenerativna zraka grijači (RAH) postavljaju se izvan objekta kotlovnice.
