Контактный наконечник

Для подогрева воды низкотемпературными газами (/<100°С) начинают использовать контактные экономайзеры, представляющие собой обычные смесительные теплообменники типа градирни (см. рис. 13.2). В них происходит нагрев воды за счет теплоты контактирующих с ней газов. Поверхность контакта капель воды с газом большая, и теплообменник получается компактный и дешевый по сравнению с рекуперативным (трубчатым), но вода насыщается вредными веществами, содержащимися в дымовых газах. В ряде случаев это допустимо, например, для воды, идущей в систему химводоподготовки в котельных или на ТЭС. Если загрязнение воды недопустимо, то ставят еще один теплообменник, в котором «грязная» вода отдает теплоту «чистой» и возвращается в контактный экономайзер. Змеевики, по которым циркулирует «чистая» вода, можно установить и внутри контактного экономайзера вместо насадки. Контрольные вопросы

Известна схема опытно-промышленной установки опреснения производительностью 240 м3/сут с использованием теплоты уходящих газов котла (рис. 5-14,6) [42]. Исходная вода (210 т/ч) прокачивается через конденсаторы пяти ступеней мгновенного вскипания и с температурой 49 °С поступает в контактный экономайзер. Уходящие газы котла, имеющие температуру 320 °С, нагревают исходную воду до 66 °С и, охладившись до 60 "С, удаляются в атмосферу. Затем вода проходит последовательно охладитель эжекторов и все пять ступеней мгновенного вскипания, в которых поддерживается соответствующее давление: 20; 15; 11; 8; 6 кПа. Вторичный пар охлаждается конденсаторами ступеней с последовательным перепуском конденсата через ступени. Технико-экономические расчеты показывают, что таким способом можно получить производительность опреснительной установки, равную 7 % паропроизводительно-сти котельной при себестоимости опресненной воды 23—25 коп/м3. Получаемую воду можно использовать для восполнения потерь на ГРЭС и в отопительных котельных ТЭЦ.

матика» (Москва) разработало, соорудило и пустило в 1965 г. контактный экономайзер в котельной Калужского завода автомотоэлектрооборудования.

Как уже указывалось, в отличие от подогрева воды в поверхностных теплообменниках, где при применении противотока и 'Поддержании соответствующего давления воды можно нагреть последнюю до температуры, близкой к начальной температуре дымовых газов, в контактных водяных экономайзерах, работающих при парциальном давлении водяных паров менее 1 ат, подогрев воды возможен лишь до так называемой температуры мокрого термометра фм. Как следует из рис. 1-12, температура Ом для экономайзеров, устанавливаемых непосредственно после промышленных котлов, 'при температуре газов за котлами 250—300° С составляет 65—70° С; для контактных экономайзеров, устанавливаемых после хвостовых поверхностей нагрева котельных агрегатов, т. е. при температуре газов на входе :в контактный экономайзер 120—180° С, составляет 55—60° С.

Первый контактный экономайзер опытной конструкции производительностью до 10 т/ч воды и теплопроиз-водительностью около 300 тыс. ккал/ч был установлен в котельной Соломенского банно-прачечного комбината г. Киева в 1959 г. для горячего водоснабжения бани (рис. 3-5). Сечение экономайзера — квадратное, 1 100X1 ЮО мм. В качестве насадки применен слой керамических колец 35x35x4 мм высотой 300 мм и деревянных реек 100X10 мм высотой 2800 мм. Благодаря применению деревянных реек, создающих сравнительно небольшую поверхность теплообмена, высота экономайзера получилась значительной — 5400 мм. Встроенного дегазатора и насадочного каплеуловителя в экономайзере нет. В связи с отсутствием каплеулав-ливающей насадки и повышенными скоростями газов в экономайзере в первый период работы наблюдался унос капель воды в газоходы и корпус дымососа, в результате чего ухудшалась тяга в котельной. Впоследствии отсутствие каплеуловителя в контактной камере было компенсировано устройством на входе в дымосос специального кармана, а количество газов уменьшено благодаря уменьшению коэффициента избытка воздуха, что позволило обеспечить нормальную работу дымососа. Горячая вода собирается в нижней части корпуса, откуда насосом перекачивается в баки бани.

На Московском электроламповом заводе контактный экономайзер подогревает воду для технологических нужд завода, используя тепло уходящих газов четырех котлов общей паропроизводительностью 26—28 т/ч. Экономайзер установлен на верхнем перекрытии котельной и представляет собой двухсекционную камеру бывшего батарейного циклона сечением 4,6X2,6 м. Высота контактной камеры составляет 2,9 м (рис. 3-8). Теплопроиз-водительность экономайзера в настоящее время составляет до 3—3,5 Гкал/ч, производительность по воде — до 80 т/ч. В качестве насадки применены керамические

ются дымососом из цоколя дымовой трубы и подаются наверх в контактный экономайзер. В экономайзере подогревается водопроводная вода, которая после дегазации и догрева в ранее установленных пароводных бойлерах поступает в систему горячего водоснабжения предприятия. Нагретая в экономайзере вода самотеком направляется к подогревателям эжекторов, в которых подогревается на несколько градусов за счет теплоты конденсации пара от эжекторов вакуум-дегазаторов (вакуум в де-50

не имеет. Поэтому в контактный экономайзер дымовые газы поступают непосредственно после котла с температурой 250—280° С, а отходящие газы после экономайзера направляются непосредственно к всасывающему патрубку дымососа.

В 1965 г. по проекту объединения «Энергопромавто-матика» установлен контактный экономайзер в котельной Калужского завода автомотоэлектрооборудования. Изготовлен он силами завода из бывшего ресивера компрессора. Его диаметр 1 500 мм, высота 4 100 мм. Конструкция аналогична типовому экономайзеру Пром-энерго (см. ниже).

Промэнерго разработало экономайзеры производительностью 25, 50 и 100 т/ч нагреваемой воды. Типовая компоновка экономайзеров Промэнерго разработана с учетом их установки в качестве групповых в существующих котельных, имеющих дымососную тягу и кирпичную дымовую трубу, причем контактный экономайзер устанавливается вне здания котельной за дымососами. Корпус экономайзеров цилиндрический. В качестве насадки применяются керамические кольца 50X50X5 мм, высота слоя 1 150 мм. Помимо рабочего, имеется капле-улавливающий слой насадки высотой 200 мм, находящийся над водораспределительными радиально расположенными трубами. Над этим слоем насадки корпус экономайзера посредством конического патрубка переходит в стальную дымовую трубу высотой порядка 15 м, устанавливаемую непосредственно над экономайзером (рис. 3-15).

в контактный экономайзер, м3/ч . . 7300 5520 12200 9440 19500 15050 22600 47 400

Импедансный метод основан на изменении режима колебаний преобразователя под влиянием изменения механического импеданса ?н ОК в зоне контакта с преобразователем. Структурная схема импедансного дефектоскопа показана на рис. 3.25. Преобразователь представляет собой стержень 5, на торцах которого размещены возбуждающий колебания 2 и измерительный 6 пьезоэле-менты. Между ОК 11 и пьезоэлементом 6 находится контактный наконечник 9 со сферической поверхностью. Пьезоэлемент 2 соединен с генератором 4 синусоидального электрического напряжения, Пьезоэлемент 6 — с усилителем 10. Масса 3 повышает мощность излучения в стержень 5. Генератор и усилитель соединены с блоком 7 обработки сигнала с индикатором 8 на выходе. Блок 7 управляет сигнальной лампочкой / и самописцем (на рисунке не показан), регистрирующим дефекты при использовании прибора в системах механизированного контроля.

Способ с совмещенным преобразователем. В импедансном дефектоскопе с совмещенным преобразователем (рис. 97) последний представляет собой стержень 1, на торцах которого размещены излучающий 2 и измерительный 3 пьезоэлементы. Между контролируемым изделием 4 и пьезоэлемен-том 3 находится контактный наконечник 5 со сферической поверхностью. Пьезоэлемент 2 соединен с генератором 6 синусоидального электрического напряжения, пьезоэлемент 3 — с усилителем 7. Масса 8 повышает мощность излучения в стержень /. Генератор и усилитель соединены с блоком обработки сигнала 9, имеющим стрелочный индикатор 10 на выходе. Блок 9 управляет сигнальной лампоч-

1 — звукопроводящий стержень; 2 •— излучатель; 3 — измерительный пьезоэлемент; 4 —> компенсационный пьезоэлемент; 5 — контактный наконечник; 6 — стальной цилиндр (отражающая масса); 7 — масса, нагружающая компенсационный пьезоэлемент

Преобразователи. Для излучения и приема упругих колебаний в преобразователях применяют составные пье-зовибраторы (вибраторы Ланжевена), работающие на собственных частотах. Используют продольный и поперечный пьезоэффекты. В первом случае (рис. 103, а) вибратор содержит пакет 1 из нескольких дисковых пьезоэлемен-тов, во втором — пьезоэлементы 2 имеют форму прямоугольных брусков с электродами на боковых сторонах. К обращенной к изделию накладке 3 приклеен износостойкий корундовый контактный наконечник 4 (5 — пассивная накладка). Вибраторы с поперечным пьезоэффектом имеют минимальное число клеевых швов, увеличивающих разброс и ухудшающих стабильность собственных частот, и более технологичны.

Из композиционного материала может быть изготовлен либо контактный наконечник целиком, либо только вкладыш (втулки) с одной или двух сторон. Контактный наконечник имеет внутреннее продольное отверстие, которое изнашивается из-за трения с введенной в него электродной прово- Рис. 10. Контактный нако-локой. Ближайший к проволоке край нечник для сварки с рас-наконечника при сварке имеет высокую ходуемым электродом в за-

В первом случае (рис. 2.98, а) вибратор содержит пакет 7 из нескольких дисковых пьезоэлементов, во втором (рис. 2.98, б) пьезоэлементы 2 имеют форму прямоугольных брусков с электродами на боковых сторонах. К обращенной в сторону ОК накладке 3 приклеен износостойкий корундовый контактный наконечник 4 (5 - пассивная накладка). Вибраторы с поперечным пьезоэффектом имеют минимальное число клеевых швов, увеличивающих разброс и ухудшающих стабильность собственных частот, и более технологичны.

Пьезоприемник прижимается к ОК в непосредственной близости от зоны его соударения с бойком. Приемник (рис. 2.109), содержащий склеенные между собой пьезоэлемент 4 (его диаметр 4 мм, толщина 2 мм), тыльную массу 5 и контактный наконечник 6, расположен в капсуле / и изолирован от нее слоем губчатой резины 7. Капсула 1 прижимается к ОК 3 пружиной 2 с постоянной силой. Зазор между капсулой и пьезоэлементом заполнен герметиком 8. Капсула 1 может перемещаться в стакане 9, неподвижно закрепленном на корпусе преобразователя. Пье-

1 - ОК; 2 - контактный наконечник;

Вибратор содержит излучатель 1 из четырех дисковых пьезоэлементов, электрически соединенных параллельно. С одной стороны излучатель нагружен на металлический цилиндр 6, с другой - на волновод 4 из органического стекла. На противоположном конце волновода расположен приемный пьезоэлемент 2, к которому примыкает корундовый контактный наконечник 5. Латунное кольцо 3 экранирует пьезоэлемент 2 и защищает его от механических повреждений. Все элементы вибратора соединены эпоксидным клеем.

крепится в продольном пазу накладки 5. К накладке 2 приклеен износостойкий контактный наконечник 1. Благодаря изогнутой форме накладок 5 база преобразователя уменьшена до 7 мм. Вибраторы перемещаются в отверстиях корпуса 15.

/ - контролируемый объект; 2 — контактный наконечник (остальные позиции пояснены в тексте)

Преобразователи. Для излучения и приема упругих колебаний в преобразователях применяют составные пьезовибраторы (вибраторы Ланжевена), работающие на собственных частотах. Используют продольный и поперечный пьезоэффекты. В первом случае (рис. 83, а) вибратор содержит пакет 1 из нескольких дисковых пьезо-элементов, во втором (рис. 83, б) пьезоэлементы 2 имеют форму прямоугольных брусков с электродами на боковых сторонах. К обращенной к изделию накладке 3 приклеен износостойкий корундовый контактный наконечник 4(5- пассивная накладка). Вибраторы с поперечным пьезоэффектом имеют минимальное число клеевых швов, увеличивающих разброс и ухудшающих стабильность собственных частот, и более технологичны.