Глубокому охлаждению

Особый интерес представляет метод предотвращения трещи-нообразования путем поддержания в котловой воде чисто фосфатной щелочности, которая достигается введением солей фосфорной кислоты. При этом способе, в случае наличия участков глубокого упаривания котловой воды, повышается лишь концентрация Na3PO4. Незначительное увеличение значения рН, связанное с гидролизом фосфата, не может достигнуть опасных значений, вследствие того что степень гидролиза солей уменьшается с ростом их концентрации в растворе. Зависимость между рН раствора и концентрацией тринатрийфосфата представлена по данным П. А. Акользина, А. П. Мамета и других на рис. 90. Безопасная в отношении трещинообразования зона находится ниже кривой, т. е. в области растворов тринатрийфосфата с добавкой Na2HPO4.

Явлению «закупоривания» неплотностей в котлах, устраняющих места глубокого упаривания котловой воды, существенным о'бразом способствует поступающий в котлы с водой сульфат натрия или смесь сульфата и хлористого натрия. Растворимость Na2SC>4 имеет ограниченный характер (рис. 4-5), резко снижается с ростом температуры, начиная с 250° С, и составляет при 350° С около 2%. Следует принять во внимание, что с увеличением в котловой воде концентрации Na2SO4 и других соединений натрия снижается растворимость фосфата натрия. Этот фактор способствует дополнительному устранению очагов упаривания.

Случай 6. В продольном заклепочном шве нижнего барабана трехбарабанного котла типа «Стерлинг» после его перевода на сжигание мазута обнаружено было большое количество трещин. Котел работал до этого длительное время на безнакипном режиме при высокой щелочности котловой воды. Первоначально предположили, что решающей причиной трещинообразования в данном случае является межкристаллитная коррозия. Более глубокое изучение заставило, однако, отказаться от этого предположения ввиду отсутствия таких необходимых условий для протекания процесса межкристаллитной коррозии, как возможность глубокого упаривания котловой воды: заклепочный шов оказался весьма плотным, большое число трещин возникало с внешней стороны; некоторые из них начинались в целом металле и были не связаны с заклепочными отверстиями.

При выборе метода обработки воды предпочтение следует отдавать методам водоподготовки, исключающим применение агрессивных реагентов, которые вызывают необходимость в специальной противокоррозионной защите оборудования и повышают требования к технике безопасности при эксплуатации таких установок. Схема ВОДОИОДГОТОБ.КИ должна обеспечивать освобождение воды от взвешенных веществ и коллоидно-дисперсных соединений, от железа, затем умягчение ее и ликвидацию агрессивного действия О2 и СО2. Для котлов с заклепочными соединениями и для агрегатов, в которых возможно совмещение глубокого упаривания

Разложение сульфита натрия согласно уравнению (11-32) протекает не только в водных растворах, но с еще большей скоростью может происходить при температуре 500—600° С, т. е. при уносе котловой воды в пароперегреватель (с растворением и гидролизом образовавшегося Na2S при остановках котла). Разложению сульфита, видимо, сильно способствует наличие в котле участков глубокого упаривания воды.

К электрохимической коррозии относится щелочная коррозия, которая получила свое наименование вследствие образования концентрированных растворов едкого натрия в местах перегрева метал-па и глубокого упаривания котловой воды. Этот вид коррозии возникает, когда едкий натрий составляет значительную долю в солевом составе котловой воды. В этом случае под слоем отложений концентрация едкого натрия может достигать больше 50%. Концентрированные растворы едкого натрия при высоких температурах вызывают растворение защитной пленки металла. Незащищенный металл под слоем отложений продолжает корродировать до тех пор, пока утонение стенки не приводит к образованию сквозного отверстия — свища.

защитного влияния не оказывает. Рыхлые отложения в сочетании с большими тепловыми потоками создают условия для глубокого упаривания котловой воды и возникновения опасных концентраций NaOH. Щелочная коррозия развивается обычно ня огневой стороне экранных труб барабанных котлов в местах скопления отложений.

пар создает напор, необходимый для циркуляции воды между трубками нагревательной батареи. Одновременно пар нагревает воду. Избыток конденсата откачивается конденсатным насосом в теплый ящик. Инжектор используется при давлении греющего пара выше 4 кГ/см2. При меньшем давлении возможна непосредственная подача греющего пара к нагревательной батарее, но при этом должно быть гарантировано понижение давления до атмосферного. В противном случае может наблюдаться усиленное отложение накипи в трубках вследствие повышения температуры трубки и из-за более глубокого упаривания.

Образование медных отложений, по-видимому, протекает следующим образом. Процесс начинается с электрохимического выделения меди на участках поверхности нагрева с высокими тепловыми дагруаками (более 230 -103 Вт/м2). Губчатые, весьма пористые бугорки металлической меди «наполняются» затем окислами железа, находящимися в котловой воде в виде грубодисперсной взвеси, и другими веществами, которые могут выделяться в порах этих бугорков вследствие чисто механического застревания или глубокого упаривания котловой воды, пропитывающей губчатую массу медистых отложений.

Наличие мест глубокого упаривания котловой воды обусловливает высокое концентрирование едкого натра, что может вызвать межкристаллитную коррозию метал-

В горизонтальных парогенераторах сохраняется принципиальная возможность глубокого упаривания в горизонтальных зазорах между дистанционными планками и трубами и местных скоплений рыхлых отложений в этих местах, однако до сих пор коррозии в этих зонах не отмечалось. Недостатками горизонтальной конструкции является затруднительность сепарации из-за малой располагаемой высоты парового пространства над затопленным трубным пучком и сильная неравномерность паровой нагрузки зеркала испарения. С возрастанием единичной мощности эти трудности увеличиваются. Кроме того, сама компоновка горизонтальных парогенераторов большой мощности и соответственно большой длины корпуса внутри защитного цилиндра или сферы труднее,чем при вертикальных парогенераторах. Все это приводит к появлению многочисленных проектов парогенераторов вертикального типа с естественной циркуляцией, но без горизонтальной трубной доски.

Классический инвар — сплав железа и 36% Ni имеет относительный температурный коэффициент линейного расширения, почти равный нулю при температуре до 120° С. Суперинвар, дополнительно легированный 5% Со, — это однофазный, пластичный, прочный и кор-розионноустойчивый сплав. Некоторые свойства сплавов инварного класса приведены в табл. 39. Эти сплавы склонны к мартенситному превраще-нию, что нарушает их аномальные свойства. Для предотвращения мартенситного превращения (получения устойчивой у-фазы) сплавы подвергают глубокому охлаждению (до 80° С) и затем последующему нагреву до 600° С, скорость нагрева и охлаждения должна быть медленной.

Для всех четырех ГРЭС приняты оборотные системы охлаждения с водохранилищами, которые создаются на базе горько-соленых озер или естественных впадин без отчуждения пригодных для сельского хозяйства земель. Водохранилища-охладители обеспечивают экономичную работу турбин при среднегодовой температуре охлаждающей воды 15—16°С. Восполнение безвозвратных потерь для всех ТЭС будет осуществляться из канала Иртыш--Караганда, при проектировании которого это обстоятельство было учтено. Поскольку водохранилища образуются в естественных понижениях, стоимость ограждающих и водоудерживающих плотин невелика. Для ГРЭС-2 и ГРЭС-3 запроектировано одно общее водохранилище соответствующей охлаждающей способности, что снизит удельные затраты на 1 кВт мощности по гидросооружениям. С целью создания пространственной циркуляции, способствующей более глубокому охлаждению воды, на водохранилищах предусмотрено применение глубинных водозаборов. Образование на ограниченной территории открытых незамерзающих водных поверхностей общей площадью более

Для сборки стальных втулок (толщина стенки 2 — 15 мм) с корпусными деталями используют структурные превращения при низких температурах. Этим способом можно производить сборку тонкостенных деталей из закаленной стали (ХВГ, ХГ, Х12Ф1, У8— У 12 и др.), содержащей остаточный аустенит. После закалки собирают детали с незначительным натягом или зазором (можно использовать переходные посадки), а затем их подвергают глубокому охлаждению. В результате превращения остаточного аустенита в мартенсит изменяются размеры деталей и достигается прочное соединение с натягом. Когда структурные превращения происходят только в охватываемой детали величину расчетного натяга определяют по формуле

19. М а л к о в М. П. и Павлов К. Ф., Справочник по глубокому охлаждению, Гостехиздат, 1947.

2. Благодаря весьма глубокому охлаждению газов в контактных экономайзерах при подаче воды с температурой не более 20—30° С в количестве W7G>1 имеет место конденсация водяных паров, содержащихся в газах, и использование выделяющегося при этом тепла для нагрева воды.

Благодаря глубокому охлаждению дымовых газов, возможность применения естественной тяги при установке контактных водяных экономайзеров весьма ограничена, поэтому, как правило, применяется принудительная тяга.

2. Благодаря весьма глубокому охлаждению газов в контактных экономайзерах при подаче воды с температурой не более-30° С и WIG r> 2 имеет место конденсация водяных паров, содержащихся в газах, и использование выделяющегося при этом тепла для нагрева воды. Тепло конденсации водяных паров, не используемое в поверхностных экономайзерах любых конструкций и уносимое газами в дымовую трубу, при применении контактных экономайзеров является источником крупной экономии тепла. Количество сконденсировавшихся паров существенно зависит от температуры уходящих газова т. е. от отношения WIG и начальной

пительных котлов дымовые газы с температурой 150—300° С, подлежащие глубокому охлаждению в этом агрегате.

2. Благодаря весьма глубокому охлаждению газов в контактных экономайзерах при подаче воды с температурой не более 20—30 °С при W/G>l-b2 кг/кг имеют место конденсация водяных паров, содержащихся в газах, и использование выделяющейся при этом теплоты для нагрева воды. Теплота конденсации водяных паров, не используемая в традиционных конструкциях поверхностных экономайзеров и воздухоподогревателей и уносимая газами в дымовую трубу, при применении контактных экономайзеров служит источником значительной экономии топлива. Количество сконденсировавшихся паров существенно зависит от температуры уходящих газов, т. е. от коэффициента орошения WfG и начальной температуры воды. Так, при ^ух —20 °С конденсируется 85—90%, при ^ух = 40 °С — 50—70 %, а при гух = 50 °С— 10—20 % паров.

Экономия топлива в котлах теплопроизводительностью до 50—100 Мкал/ч благодаря глубокому охлаждению газов и конденсации из них части водяных паров составляет не менее 20 %. В иностранных источниках указываются и более высокие значения. В ряде случаев публикации имеют несколько рекламный характер. Например, в одной из них описан маломощный компактный поверхностный водогрейный котел «Веритерм» (Veritherm, ФРГ) для отопления индивидуальных жилых домов, работающий на газе или жидком топливе. При этом согласно фирменному описанию продукты сгорания охлаждаются до полной конденсации водяных паров из дымовых газов, что позволяет получить к.п.д. котла при работе на газе 109, при работе на жидком топливе— 104 %. Такие значения возможны, но при этом необходимо охладить дымовые газы до 10—15 °С, что при работе котла на систему отопления практически неосуществимо. Данный котел интересен тем, что низкотемпературные поверхности нагрева и дымовую трубу изготовляют из полимерных материалов.

15. Малков М. и Павлов К- Справочник по глубокому охлаждению. Гостеоретиздат, 1947.