parni kotlovi predavanje 3
TRANSCRIPT
1
PARNI KOTLOVI -3 Pitanja - P2
1. Definicija parnog kotla2. Navesti traktove u kotlu3. Vazdušni trakt4. Kakva može biti promaja u kotlu5. Osnovni parametri parnog kotla
2
Klasifikacija kotlovaPregled kotlovskih konstrukcija
Kotlovi se sa obzirom na njihovu konstrukciju, namenu, kapacitet, vid i parametre finalnog produkta, kao i nizu drugih karakteristika mogu
klasifikovati na različite načine.
3
Podela parnih kotlova Prema finalnom produktu kotlovi se
dele na: Parne
za suvozasićenu i pregrejanu vodenu paru
vodogrejne, toplovodni i vrelovodne.
4
Podela parnih kotlova Prema konstrukciji grejne površine:
kotlovi sa plamenom i dimnim cevim i kotlove sa vodogrejnim cevima
Prema mestu instaliranja: pokretni i stabilni
5
Podela parnih kotlova Prema nameni:
energetski, industrijski, toplifikacini, kotlovi utilizatori
Prema zapremini vode: kotlovi sa velikim sadržajem vode (plamena i
dimne cevi), kotlove sa malim sadržajem vode (vodogrejne
cevi)
6
Kotlovske konstrukcije Kao osnov za pregled kotlovskih
konstrukcija može poslužiti podela prema hronološkom razvoju i konstrukciji.
Prema ovome kotlovi se dele na: cilindrične, kotlove sa vodogrejnim cevima, specijalni parni kotlovi
7
Cilindrični kotloviHorizontalni cilindrični kotao bez
plamene cevi Kotao se sastojao od horizontalnog
cilindričnog suda izrađenog od jednog ili više delova spojenih zakivcima.
Ložište je bilo smešteno ispod prednjeg dela cilindra.
8
Horizontalni cilindrični kotao bez plamene cevi
1.Cilindar, 2.Vodeni prostor, 3.Parni prostor, 4.Parni dom, 5.Ložište, 6.Rešetka, 7.Vodokazno staklo, 8.Manometar, 9.Ventil sigurnosti
9
Horizontalni cilindrični kotao bez plamene cevi Koristilo se kvalitetno čvrsto gorivo
koje je sagorevalo na rešetki Kotlovi su proizvodili suvozasićenu
paru niskog pritiska za pogon parnih mašina i grejanje pogona.
Kotlovi su bili termički neefikasni, skupi, ograničenog kapaciteta i parametara pare
10
Horizontalni cilndrični kotao sa plamenom cevi Prva razvojan faza ovih kotlova je izvedena
ugradnjom jedne plamene cevi u vodeni prostor kotla.
Tako je sa istim dimenzijama povećana grejna površina kolta, smanjila se zapremina vode i povečala ozračena grejna površina.
Tipični predstavnici su Kornavalski i Lankaširski kotao.
11
Horizontalni cilndrični kotao sa plamenom cevi
12
Horizontalni cilndrični kotao sa plamenom cevi
a) Kornavalskib) Lankaširski
1.Cilindar2.Plamena cev3.Rešetka4.Parni dom5.Vodokazno staklo6.Manometar7.Ventil sigurnosti
13
Horizontalni cilndrični kotao sa plamenom cevi
jednostavni za opsluživanje i čišćenje
velika akumulaciona moć Ograničenost primene
ograničenje grejne površine, ograničenost kapaciteta i
pritiska pare, slaba cirkulacija i nizak stepen
korisnosti (65-70% za ručno i 80% za mehaničko loženje),
dugo vreme puštanja Kapacitet 0.25 kg/s, do 1MPa Kapacitet do 0.55 kg/s
ugradnjom 2 plam. cevi
14
Horizontalni cilindrični kotao sa dimnim cevima
Sledeća razvojna faza horizontalnih cilindričnih kotlova je bila u
povećanju grejna površine ugradnjom gasnih cevi u vodeni
prostor cilindra.
15
Horizontalni cilindrični kotao sa dimnim cevima
1.Ložište, 2.Rešetka, 3.Dimne cevi,4.Zadnja komora, 5.Prednja komora, I,II,III - promaje
16
Horizontalni cilindrični kotao sa dimnim cevima
Ložište je bilo ispod cilindra a sagorevanje se odvijalo na rešetki.
Strujanje se odvijalo kroz tri gasna kanala. Brzina gasova u cevima je bila velika da bi intenzitet
razmene toplote bio veliki Pritisak ovih kotlova bio je do 1.5 MPa, a grejna
površina 30-150 m2
17
Horizontalni cilndrični kotao sa plamenom cevi i dimnim cevima Dalji razvoj ovih kotlova je bio
kombinovani kotao sa plamenom cevi i gasnim cevima.
U ovu grupu spadaju kotlovi Tischbein, lokomobilski, lokomotivski i stimblok (steambloc) kotlovi.
18
Horizontalni cilndrični kotao sa plamenom cevi i dimnim cevima
Kotao Tischbeinsastoji od dva cilindra postavljena jedan na drugi. Ložište je u prvom delu plamene cevi
1.Donji cilindar2.Gornji cilindar3.Plamena cev4.Dimna cev5.Rešetka
19
Lokomobilski kotao
1.Pl.cev, 2.Ložište, 3.Rešetka, 4.Dimne cevi, 5.Pregrejač pareSastoji se od plamene cevi smeštene u prednji deo cilindra, gasnih cevi i pregrejača pare, postavljenog na zid gasnih cevi.
20
Lokomotivski kotao
1.Ložište, 2.Rešetka, 3.Parni dom, 4.Pregrejač parePlamena cev je zamenjena ložištem paralelopipednog oblika hlađenim vodom. Gasne cevi i pregrejač pare (Sshmidt)
21
Steambloc kotao-šema
1.Plamena cev-I, 2.Zadnja komora, 3.Dimne cevi-II, 4.Prednja komora, 5. Dimne cevi-III
22
Steambloc kotao
1.Plamena cev, 2.Membranski zid, 3.Dimne cevi-II, 4.Dimne cevi-III, 5.Vodokazno staklo, 6.Gorionik
23
Steambloc kotao Savremena konstrukcija kombinovanog kotla sa
plamenim i gasnim cevima je kotao Steambloc. Sastoji se od cilindričnog suda u kome su smeštene
plamena cev i gasne cevi. U prednjem delu plamene cevi se instalira gorionik za
tečni i/ili gasovito gorivo. Prva promaja je plamena cev u kojoj se toplota predaje
zračenjem. Komora iza plamene cevi koja je od membranskih cevnih
zidova sa povratnim gasnim cevima čini drugu promaju. Cevi od prednje cevne komore do zadnje čine treću
promaju.
24
Steambloc kotao Mali kotlovi se grade sa jednom ravnom plamenom cevi. Veći sa valovitom plamenom cevi a najveći i sa dve
plamene cevi. Prednosti ovih kotlova u odnosu na prethodne su:
kompaktna konstrukcija, velika ozračena površina plamene cevi, intenzivna razmena toplote konvekcijom u gasni
cevima, velika akumulaciona moć, zadovoljavajuća cirkulacija i potpuno automatski rad.
25
Steambloc kotao Kotao radi sa nadpritiskom u gasnom traktu. Standardni kotlovi se rade za pritisak pare do
2MPa. Pregrevanje pare može biti za 50 do 100oC. Kapacitet kotlova sa jednom plamenom cevi je
0.14 do 4.44 kg/s. a sa dve plamene cevi 6.94 kg/s
26
Vertikalni cilindrični kotao
Sastoji se od vertikalnog cilindra sa ložištem i vertikalnim dimnim cevimaU ložištu sagorevaju čvrsta goriva na rešetki, tečna ili gasovita goriva.Kapacitet 0.07-0.45 kg/s suvozasićene pare.Grejna površina je do 25 m2. Prečnik ložišta 0.7-1.5 m, a visina 2-4 m.
27
Vertikalni cilindrični kotao
a.Klasična konstrukcija, b.Savremena sa spiralnim cevima
28
Parni kotlovi sa vodogrejnim cevima U ovim kotlovima radni fluid struji kroz cevi a
gasovi oko cevi. Vodogrejne cevi kao razmenjivačka površina
omogućava: organizovanu cirkulaciju smeše vode i pare, intenzivnija razmena toplote, povećanje specifične grejne površine i kapaciteta
kotla i povećanje parametara pare. Omogućavaju veću slobodu pri konstruisanju ložišta i
kotla u celini.
29
Parni kotlovi sa vodogrejnim cevima U ovim kotlovima radni fluid struji kroz cevi a
gasovi oko cevi. Vodogrejne cevi kao razmenjivačka površina
omogućava: organizovanu cirkulaciju smeše vode i pare, intenzivnija razmena toplote, povećanje specifične grejne površine i kapaciteta
kotla i povećanje parametara pare. Omogućavaju veću slobodu pri konstruisanju ložišta i
kotla u celini.
30
Komorni kotao Ime su dobili po
vodenim komorama koje su spojene sa bubnjem povezane kosim vodogrejnim cevima.
Konstrukcija je kruta, izložena velikim naprezanjima zbog nepravilne dilatacije komora.
Zastarele su konstrukcije i nema ga u eksploataciji.
31
Komorni kotao
1. Vodene komore2. Bubanj3. Isparivački snop4. Pregrejač pare
32
Sekcijski kotao
Velike pljosnate komore su zamenjene većim brojem sekcija, male širine. Grade za max kapacitet do 50 kg/s i radni pritisak do 4 MPa. Zbog problema sa prirodnom cirkulacijom pri višim pritiscima razvijen je
kotao sa strmim cevima. Obično se svi kotlovi sa vodogrejnim cevima koji nemaju komore ili sekcije
nazivaju strmocevni kotlovi.
33
Strmocevni kotlovi Prvi strmocevni kotlovi imali su tri ili veći broj bubnjeva, dok
danas su sa dva ili jednim bubnjem. Prva izvedena konstrukcija ovog kotla je Stirling kotao sa 4
bubnja. U kotlu se sagoreva kvalitetno čvrsto gorivo na nepokretnoj
rešetki, a loženje je bilo ručno. Dalji razvoj je išao ka smanjenju broja bubnjeva Savremeni kotlovi ovog tipa izrađeni su sa dva bubnja,
vertikalno postavljeni jedan iznad drugog. Povezani su isparivačkim cevima, imaju ekranizovano ložište, pregrejač pare i niskotemperaturne grejne površine.
Standardizovani su za širok opseg kapaciteta 25 do 150 kg/s pregrejane pare pritiska do 12 MPa i temperature do 538oC.
34
Strmocevni kotlovi-Stirling
35
Strmocevni kotlovi-Stirling1. Bunker za ugalj2. Vaga3. Mlin4. Ventilator za vazduh5. Gorionik6. Pregrejač pare7. Zagrejač vazduha8. Dovod vazduha9. Izlaz vazduha
36
Ozračeni parni kotlovi Sa primenom visokih pritsaka pare smanjivala
se potrebna toplota za isparavanje. Cela isparivačka površina mogla se izvestikao
ozračena u jednom redu cevi smeštenom na zidove ložišta uključene ukrug prirodne cirkulacije – ložišni ekrani.
Ložišni ekrani kod savremenih kotlova su izvedeni kao membranski zidovi.
37
Ozračeni parni kotlovi Savremeni ozračeni kotlovi sa prirodnom cirkulacijom su
sa jednim bubnjem sa razvijenom ozračenom površinom i niskotemperaturnim grejnim površinama.
U njima sagorevaju sve vrste fosilnih goriva. Kapacitet zavisi od primene, vrste goriva i sistema sagorevanja.
Kotlovi sa sagorevanjem u sloju su kapaciteta do 8.89 kg/s sa radnim pritiskom do 3.7 MPa i temperaturom pregrajanja do 450oC.
Kotlovi sa sagorevanjem goriva u letu su industrijski i energetski sa kapacitetom do 278 kg/s i radnim pritiskom do 16 MPa (granični pritisak za prirodnu cirkulaciju) i temperaturom pregrejanja do 540 oC
38
Ozračeni parni kotlovi za sagorevanje goriva u letu
39
Strmocevni kotlovi-Stirling1. Bunker za ugalj2. Vaga3. Mlin4. Ventilator za vazduh5. Gorionik6. Pregrejač pare7. Zagrejač vazduha8. Dovod vazduha9. Izlaz vazduha
40
Kotlovi sa prinudnom cirkulacijomKod ovih kotlova se cirkulacija vode i pare u isparivačkom sistemu ostvaruje cirkulacionom pumpom. (La Mont – kotao)
41
Protočni parni kotao Benson1. Zagrejač vode2. Predisparivač3. Isparivač4. Prelazna zona5. Ozračeni pregrejač6. Regulator
temperature7. Konvektivni pregrejač8. Separator9. Zagrejač vazduha
42
Protočni parni kotao Sulcer1. Zagrejač vode2. Predisparivač3. Isparivač4. Prelazna zona5. Ozračeni pregrejač6. Regulator
temperature7. Konvektivni pregrejač8. Separator9. Zagrejač vazduha
43
Protočni parni kotao Ramzin1. Zagrejač vode2. Predisparivač3. Isparivač4. Prelazna zona5. Ozračeni pregrejač6. Regulator
temperature7. Konvektivni pregrejač8. Separator9. Zagrejač vazduha
44
Specijalni kotlovi - kotao sa FS