Контактных экономайзерах

Контактные уплотнения кожаными, войлочными или фетровыми кольцами (рис. 300, а и б) и манжетные (рис. 300, в) просты по конструкции и достаточно работоспособны при соответствующих режимах (для фетровых уплотнений допускаются v ^ 5 м/с, i ^ 60° С; для манжетных v ^ 10 м/с, i ^ 90° С), но требуют регулировки прижатия, высокого класса шероховатости шеек валов и систематического наблюдения. Уплотнения кольцами со временем твердеют и вызывают интенсивный износ валов.

Бесконтактные уплотнения — щелевые с гладкими проточками (рис. 300, г), с жировыми канавками (рис. 300, д), лабиринтные (рис. 300, е) не вызывают износа валов, так как герметизация достигается заполнением зазоров густой мазью; эти уплотнения хорошо работают при любых скоростях, температурах и значительных давлениях. Наименее надежны уплотнения проточками и с жировыми канавками.

Применяют также контактные уплотнения, удаляющие загрязняющие частицы, попавшие на направляющие. Эти уплотнения выполняют в виде скребков из маслостойкой резины или из латуни в сочетании с войлоком.

В целях герметизации корпусов подшипников, коробок редукторов и других узлов машин в местах выхода из них концов валов, опирающихся на ПК, используют различные виды уплотнений. Они защищают подшипники от попадания в них извне посторонних веществ (пыли, влаги, газов) при одновременном предотвращении утечки смазки сквозь уплотнения. Различают трущиеся (контактные) уплотнения, в которых герметизация обеспечивается манжетами из эластичных материалов, и нетрущиеся (бесконтактные) уплотнения, основанные на принципе газодинамического затвора. Контактные уплотнения требуют полировки цапф в местах их установки, лимитированы по скоростям и износу, вызывают нагрев и некоторую потерю энергии на трение в них. Их используют при невысоких скоростях. Основные, принципиально различные конструкции таких уплотнений приведены на рис. 9.

Бесконтактные уплотнения не всегда обеспечивают полную герметичность узлов, которая может быть достигнута усложнением их конструкции и повышением точности сборки (соблюдением жестких допусков на зазоры). По скоростям для этих уплотнений в условиях варьирования зазоров ограничений не дается. Однако в сложных лабиринтах при превышении скорости vmax^> 30 м/с может сильно возрастать газодинамическое сопротивление, что ограничивает их применение по нагреву. При умеренных скоростях зазоры в проточках и лабиринтах заполняют пластичной смазкой для увеличения герметичности бесконтактных уплотнений.

Контактные уплотнения кожаными, войлочными или фетровыми кольцами (рис. 3.137, а) применяют преимущественно в узлах, заполненных пластичной смазкой (допускают v ==: 5 м/с, t sS 60° С). Монтажные уплотнения (рис. 3.137, б) широко распространены как при пластичной, так и при жидкой смазке подшипникового узла (допускают v «S 10 м/с, t ^ 100°С). Шероховатость поверхности вала в месте контакта с манжетой должна быть не ниже К.а 0,32.

Контактные уплотнения стандартизованы и имеют широкое распространение. На рис. 13.17, а показано уплотнение войлочным кольцом прямоугольного сечения, помещаемого в канавку трапецеидальной формы. Этот вид уплотнения рекомендуется главным образом при пластичном смазочном материале и окружной скорости вала до 5 м/с. Его не рекомендуется применять в ответственных конструкциях, при избыточном давлении с одной стороны, повышенной загрязненности среды и при температуре свыше 90° С.

Наиболее распространены контактные уплотнения, в которых уплотняющие элементы соприкасаются по цилиндрическим или торцовым поверхностям. Их применяют при смазке подшипников как

Уплотнения. Для предохранения подшипников от загрязнения и удержания консистентной смазки применяются специальные уплотнения и мазеудерживающие кольца. На рис. 19.10 показаны примеры уплотнений: контактные уплотнения (а, б) в виде войлочных или пластмассовых колец, применяемые при низких и средних скоростях до v ^ 5ч-7 м/с; щелевые уплотнения (в, г); лабиринтные уплотнения (д, е), применяемые при скоростях

Рис. 28.3. Контактные уплотнения войлочным кольцом (а), манжетой (б) и армированной манжетой (в)

Рис. 28.4. Бесконтактные уплотнения

В КОНТАКТНЫХ ЭКОНОМАЙЗЕРАХ

Аппараты, устанавливаемые на выхлопных трактах и газоходах различных энергетических установок и предназначенные для нагрева воды в них при непосредственном контакте с уходящими из установки продуктами сгорания, называют обычно контактными экономайзерами. Нагретую в контактных экономайзерах воду применяют для отопления, горячего водоснабжения, питания котлов и тепловых сетей. Теоретическим пределом нагрева воды является температура газа по смоченному термометру tK. Для промышленных печей при температуре газов за ними 500 °С и давлении, близком к атмосферному, tM составляет 70—75 °С; для промышленных котлов с температурой газов за ними 250—300 °С ta составляет 65—70 °С и 50—60 °С — для контактных экономайзеров, устанавливаемых после котельных агрегатов с температурой уходящих газов 120—140 °С и после двигателей внутреннего сгорания с температурой выхлопных газов 350—450 °С. Воду выше этой температуры в контактном экономайзере нагреть нельзя. Это является одной из особенностей контакных экономайзеров.

Другой особенностью является возможность использования высшей теплоты сгорания топлива, включающей скрытую теплоту конденсации содержащихся в продуктах сгорания водяных паров. Коэффициент использования топлива возрастает примерно на 10 %. При контакте газов с холодной водой имеется также возможность охладить газы до температуры ниже окружающей среды, что еще более увеличивает коэффициент использования топлива. В контактных экономайзерах происходят процессы тепло- и массообмена с понижением энтальпии газов. В зависимости в основном от температуры нагреваемой воды процессы могут идти с понижением или увеличением влагосо-держання газа.

в шахматном порядке кольца Рашига размером 50 X 50 X Б мм позволили увеличить скорость гаэа до 2—2,5 м/с. Над основным слоем насадки толщиной 1200 мм имеется другой слой каплеулавливающей неорошаемой насадки толщиной 200 мм, засыпанной навалом. Встроенный декарбонизатор не предусмотрен, так как может быть применен выносной декарбонизатор (типа КД-06, КД-08) с продувкой воздуха через нагретую воду, либо вода может поступать из контактного экономайзера в систему химводоочистки и деаэратор котельной. При удовлетворительном сгорании природного газа состав нагретой в контактных экономайзерах воды практически не меняется, за исключением увеличения содержания углекислого газа, и как следствие этого, значительного понижения концентрации водородных ионов рН, что может повысить коррозионную активность воды. Одновременно в воде уменьшается содержание свободного кислорода и взвешенных частиц, что является благоприятным фактором. При схеме водоподготовки, включающей известкование, содержание углекислого газа может быть доведено до нуля, а вода, нагретая в контактных экономайзерах, может быть использована для питания котлов низкого и среднего давления. При сжигании серосодержащего топлива возникает опасность сернокислотной коррозии как водяных, так и газовых трактов Поэтому установки изготавливают из коррозиестойких материалов, предусматривают систему нейтрализации кислот, систему циркуляции воды выполняют двухконтурной, повышают температуру точки росы газа, например байпасированием. Контактные экономайзеры в целом увеличивают коэффициент использования топлива на 10—20 %, что и является их основным достоинством.

5-4. Утилизация теплоты дымовых газов в контактных экономайзерах .... 151

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.

Качество воды, подогретой в контактных экономайзерах, является важнейшим фактором, определяющим возможность и целесообразность применения их для производственного и бытового горячего водоснабжения.

Анализ данных, содержащихся в табл. 5-1—5-3, свидетельствует о частичной деаэрации воды при нагреве ее в контактных экономайзерах.

Украинским научно-исследовательским институтом гигиены труда и профзаболеваний и Киевской городской санбактериологической лабораторией были проведены в 1964—1965 гг. специальные исследования по определению СО, формальдегида и окислов азота в тех помещениях Соломенского и Подольского банно-прачечных комбинатов г. Киева, где используется горячая вода, нагретая в контактных экономайзерах.

С этой целью на протяжении ряда лет НИИСТ проводились исследования горячей воды, полученной в контактных экономайзерах.

5-3. КОРРОЗИОННЫЕ СВОЙСТВА ВОДЫ, НАГРЕТОЙ В КОНТАКТНЫХ ЭКОНОМАЙЗЕРАХ