6.1 Парогенерувальні поверхні котла

Для парогенераторів середньої, а особливо малої потужності (низького тиску пари) необхідна велика площа випарних поверхонь (див. рис. 6.1). Площа екранних труб є недостатньою. Тому для котлів тиском пари до 24 бар частково випаровування виносять в економайзер або встановлюють додаткові випарні поверхні – кип’ятильні або котельні пучки.

Рисунок 6.1 – Розподіл корисної теплоти в котлах малої потужності

Такі поверхні виконані з труб діаметром Ø40…60мм, які ввальцьовані чи вварені в колектори або барабани котлів. Конструкція пучків повинна забезпечувати надійну циркуляцію киплячої води. Для цього висота труб повинна складати не менше 1,5м, відношення перерізів підйомних та опускних труб не менше 3. Контури не повинні мати горизонтальних ділянок та великих гідродинамічних опорів.

Переважно використовується поперечне омивання труб газами.

В промислових та енергетичних парогенераторах використовуються декілька конструкцій випарних пучків (див. рис. 6.2)

Основна парогенерувальна поверхня котла – екранні труби.

Як правило, екранні (підйомні) труби виконують без горизонтальних ділянок, із найменшою кількістю поворотів, згинів. Кожна панель екранів має незалежний контур циркуляції.

Рисунок 6.2 – Схеми конвективних випарних поверхонь. а) горизонтально-водотрубних котлів низького тиску, б) і в) вертикально-водотрубних котлів низького тиску, г) енергетичних котлів середнього тиску

В котлах низького та середнього тиску внутрішній діаметр екранних труб вибирають Ø40…60 мм.

Рисунок 6.3 – Конструкції екранів прямотокових котлів: а) сис-теми Рамзіна; б) системи Зульцера; в) системи Бенсона

Екранні труби прямотокових котлів мають внутрішній діаметр 25…40 мм, виконуються горизонтально або вертикально (див. рис. 6.3).

В котлах малого та середнього тиску використовуються газощільні екрани (рис. 6.4).

Рисунок 6.4 – Газощільні екрани: а) ребра прямокутного перерізу; б) плавцеві труби

Такі екрані виконують з плавцевих труб або із звичайних труб, з’єднаних по всій довжині привареною стрічкою.

Використання таких конструкцій, по-перше, дозволяє замінити, де це можливо, таким екраном перегородку з вогнетривкого матеріалу (наприклад, задня стіна топки) або зменшити теплове навантаження на стіну, по-друге, збільшити теплосприйняття топки за рахунок збільшення поверхні теплообміну.