Принудительной циркуляции

Вся трубная система и барабан котла поддерживаются каркасом, состоящим из колонн и поперечных балок. Топка и газоходы защищены от наружных теп-лопотерь обмуровкой — слоем огнеупорных и изоляционных материалов. С наружной стороны обмуровки стенки котла имеют газоплотную обшивку стальным листом с целью предотвращения присо-сов в топку избыточного воздуха и выбивания наружу запыленных горячих продуктов сгорания, содержащих токсичные компоненты. Для повышения надежности работы котла в ряде случаев движение воды и пароводяной смеси в циркуляционном контуре (барабан — опускные трубы — нижний коллектор — подъемные трубы — барабан) осуществляется принудительно (насосом). Это — котлы с многократной принудительной циркуляцией.

Если отходящий из технологических установок газ не содержит горючих компонентов, то такой котел горелочных устройств не имеет. Эти котлы работают с естественной или принудительной циркуляцией и имеют практически все детали описанных выше котельных агрегатов.

Так, в настоящее время выпускается серия, унифицированных котлов типа КУ (КУ-125; КУ-ЮО-1; КУ-80-3; КУ-60-2), устанавливаемых за печами заводов черной металлургии. Первая цифра в маркировке означает максимальный часовой расход газов через котел (тыс. м3 при нормальных условиях). Температура газов на входе 650—850 °С. Параметры вырабатываемого пара: давление 1,8— 4,5 МПа и температура 365—385 °С. Па-ропроизводительность котла КУ-125, например, составляет 27—41 т/ч. Все котлы этой серии, как и большинство других змеевиковых утилизаторов, работают с многократной принудительной циркуляцией воды через испарительные поверхности (рис. 18.11). Вода, подогретая в водяном экономайзере 5, подается в барабан 3, откуда забирается циркуля-

температура закалки сплавов системы А1—Си (рис. 160) определится линией (the, проходящей выше линии предельной растноримости для сплапов, содержащих <.5,6 % Си, и ниже эвтектической линии (548 °С) для сплавов, содержащих большее количество меди. При нагреве под закалку сплавов, содержащих до 5,6 % Си, избыточная фаза CuAlo полностью растворится и при последующем быстром охлаждении фиксируется только пересыщенный «-твердый раствор, содержащий столько меди, сколько ее находится в сплаве. При содержании более 5,6 % Си в структуре сплавов после закалки будет пересыщенный «-твердый раствор состава, отвечающего точке б, и нерастворенные при нагреве кристаллы соединения СиА12. Время выдержки при температуре закалки, необходимое для растворения интерметаллидных фаз, зависит от структурного состояния сплава, типа печи и толщины изделия. Листы, прутки, плиты, полосы толщиной 0,5— 150 мм при нагреве в селитровых ваннах выдерживают 10—80 мин, а при нагреве в наиболее широко применяемых для этой цели электропечах с принудительной циркуляцией воздуха 30—210 мин. Выдержка фасонных отливок при температуре закалки более длительная (2—15 ч); за это время растворяются грубые выделения интерметаллидных фаз (см. рис. 159, а). Скорость охлаждения при закалке должна быть выше критической, под которой понимают наименьшую скорость охлаждения, не вызывающую распад твердого раствора. Охлаждение деформированных сплавов после закалки проводят в холодной воде, а фасонных отливок в подогретой воде (50—100 °С) во избежание их коробления и образования трещин.

Схема котла-утилизатора с принудительной циркуляцией: / - барабан; 2- испарительная часть; 3 - пароперегреватель; 4 -водяной экономайзер

По виду пароводяного тракта различают барабанные (рис. 6, а, б) и прямоточные (рис. 6, в) котлы. Во всех типах котлов через экономайзер / и перегреватель 6 вода и пар проходят однократно. В барабанных котлах пароводяная смесь в испарительных поверхностях нагрева 5 циркулирует многократно (от барабана 2 по опускным трубам 3 к коллектору 4 и барабану 2). Причем в котлах с принудительной циркуляцией (рис. 6, б) перед входом воды в испарительные поверхности 5 устанавливают дополнительный насос 8. В прямоточных котлах (рис. 6, в) рабочее тело по всем поверхностям нагрева проходит однократно под действием напора,

а — барабанного с естественной циркуляцией; б — барабанного с пр инудительной циркуляцией; в — прямоточного; г — прямоточного с принудительной циркуляцией

По давлению рабочего тела различают котлы низкого (менее 1 МПа), среднего (1—10 МПа), высокого (10—22,5 МПа) и сверхкритического давления (более 22,5 МПа). Наиболее характерные особенности котла и основные параметры введены в его обозначение. Согласно ГОСТ 3619—82 Е тип котла и вид сжигаемого топлива обозначают следующим образом: Е —естественной циркуляции; Пр—с принудительной циркуляцией; П—прямоточный; Пп — прямоточный с промежуточным перегревом; Еп — барабанный с естественной циркуляцией и промежуточным перегревом; Т — с твердым шлакоудалением; Ж — с жидким шлакоуда-

в котлах с давлением, не превышающем 18,5 МПа. При большем давлении из-за малой разности плотностей пароводяной смеси и воды устойчивое движение рабочей среды в циркуляционном контуре обеспечить трудно. Если движение среды в циркуляционном контуре создается насосом 8 (см. рис. 6, б), то циркуляция называется принудительной, а паровой котел — барабанным с принудительной циркуляцией. Принудительная циркуляция позволяет выполнять экраны из труб меньшего диаметра как с подъемным, так и опускным движением среды в них. К недостаткам такой циркуляции следует отнести необходимость установки специальных насосов (циркуляционных), которые имеют сложную конструкцию, и дополнительный расход энергии на их работу.

Кипятильная труба в котле с естественной и принудительной циркуляцией при р ^ 16 МПа......<н + 60

Экономайзерная труба котла: с естественной и принудительной циркуляцией (некипящего типа) ................<н + 30

Турбулентный безотрывный режим течения возможен в реакторе с шаровыми твэлами лщдь в режиме расхолаживания или в аварийных ситуациях при потере герметичности первым контуром и отсутствии принудительной циркуляции теплоносителя.

При конвективном теплообмене теплота с поверхности уносится жидкостью или газом, которые перемещаются относительно поверхности. Движение жидкости или газа может возникать вследствие различной плотности нагретых и ненагретых зон или в результате принудительной циркуляции жидкости и газа.

С повышением давления и приближением его к критическому разность плотностей воды и пара уменьшается, естественная циркуляция становится ненадежной и возникает необходимость перехода к принудительной циркуляции. В котлах с многократной принудительной циркуляцией (рис. 3.10,6) в циркуляционный парообразующий контур включается циркуляционный насос 7. Кратность циркуляции (отношение массы воды, проходящей через циркуляционный контур, к массе пара, производимого в нем) в этих котлах составляет 5-10.

селитряная ванна воздушная печь селитряная ванна воздушная печь с принудительной циркуляцией воздуха воздушная печь без принудительной циркуляции воздуха

яри принудительной циркуляции. Гидродинамическая

Рис. 2.18. Типичные гид-. родинамические характеристики парообразующих труб при принудительной циркуляции:

§ 2.5. Гидродинамические характеристики труб при принудительной циркуляции. Гидродинамическая нестабильность............. 70

В закрытой системе водяного охлаждения циркулирует одна и та же охлаждающая жидкость. После выхода из двигателя она охлаждается в водо-водяном или водо-воздушном холодильнике. При закрытой системе водяного охлаждения различают охлаждение с принудительной циркуляцией, термосифонное, парофазное без принудительной циркуляции.

К. Влияние скорости принудительной циркуляции жидкости

Если перечисленные меры окажутся недостаточными, то необходимо предусмотреть специальные устройства для охлаждения масла с применением принудительной циркуляции масла и холодильников. Методика расчетов подобных устройств выходит за рамки этого учебного пособия и здесь не приводится.

Углеродистые стали составляют примерно 90% от общего объема производства черных металлов. По равномерной коррозии углеродистые стали не классифицируются. Скорость равномерной; коррозии в нейтральных средах примерно одинакова. В атмосфере, почве, морской и речной воде при полном погружении с естественной конвекцией, т. е. в природных условиях, углеродистые стали корродируют со скоростью нескольких десятых миллиметра в год. Однако при наличии электрических контактов в условиях принудительной циркуляции воды коррозия может протекать очень быстро, и поэтому углеродистая сталь для таких систем должна иметь защиту, рассчитанную на длительное действие.