Арматура и её назначение

Арматура и системы котельных установок

Арматура предназначена для обеспечения надёжной и безопасной работы котла. Она служит для подвода к котлу питательной воды, топлива, воздуха, отвода пара к потребителям, продувки котла, отбора проб котловой воды и ввода химических реагентов, наблюдения за уровнем воды в котле, удаления из него воды и воздуха, предотвращения повышения давления пара сверх установленного значения.

Арматура парового пространства (рис. 10.1):

предохранительные клапаны 1; разобщительные (стопорные) клапаны 2, 17; клапаны для удаления воздуха из котла 4; клапаны на манометры 5; клапаны главного и вспомогательного паропроводов 16. Также котлы могут иметь клапаны для паротушения, к пароохладителю, для продувания пароперегревателя, подачи пара к свистку и др.

Арматура водяного пространства:

солемерный клапан 7; питательный клапан 8; клапан верхней 9 и нижней 13 продувки; клапан для введения химических реагентов 10.

а)

б)

Рис. 10.1 Расположение арматуры котла:

а) на пароводяном коллекторе; б) на коллекторе пароперегревателя

На рис. 10.1 также указаны следующие элементы:

3 – паровой патрубок; 6 – водоуказательный прибор; 11 – питательная труба; 12 – труба верхней продувки; 14 – манометр; 15 – клапан продувки пароперегревателя; 18 – коллектор пароперегревателя.

Стопорный клапан Предохранительный клапан

Предохранительные клапаны предназначены для обеспечения безопасного действия котла. Они сбрасывают избыток пара в случае увеличения его давления выше рабочего.

На каждом паровом котле устанавливают не менее двух пружинных предохранительных клапанов, которые могут быть прямого и непрямого (импульсного) действия.

Рис. 10.2 Предохранительный клапан прямого действия  

Сдвоенный предохранительный клапан прямого действия (рис. 10.2) расположен в корпусе 4 и прикреплён к котлу фланцем 3. Верхний конец пружины 9 фиксируется тарелкой 10, упирающейся через втулку 12 в крышку 8. Пружина нижним концом через тарелку 7 и шток 11 прижимает тарелку 6 клапана к седлу 5. При повышении давления пара в котле сверх установленного значения тарелка 6, преодолевая сопротивление пружины, отходит от седла, и избыток пара выходит в атмосферу. При снижении давления пара тарелка под воздействием пружины прижимается к седлу. Для подрыва клапана вручную имеется привод с рычагом 2, с помощью которого, воздействуя на колпак 13, закреплённый чекой 14 на штоке 11, можно преодолеть сопротивление пружины. При этом шток и тарелка 6 отходят от седла 5, и пар выходит в атмосферу.

Натяжение пружины регулируют, ввёртывая или вывёртывая втулку 12 при снятом колпаке 13. После опломбирования инспектором Регистра клапан регулированию не подлежит (пломба 1 связывает чеку 14 с колпаком 13).

Котлы паропроизводительностью ниже 750 кг/ч и утилизационные могут оборудоваться только одним предохранительным клапаном.

В котлах с рабочим давлением пара 4 МПа и более рекомендуется установка предохранительных клапанов импульсного действия (устройств, состоящих из импульсного и главного предохранительных клапанов, рис. 10.3).

При регулировании предохранительных клапанов максимальное давление в котле при их действии не должно превышать рабочее более чем на 10%.

а) б)

Рис. 10.3 Предохранительный клапан непрямого действия (а - импульсный; б - главный):

1. Нарезная втулка. 2. Верхняя тарелка. 3. Пружина. 4. Шток. 5. Нижняя тарелка. 6. Выпускной патрубок. 7. Тарелка кла- пана. 8. Седло клапана. 9. Впускной патрубок. 10. Выпускной патрубок (в атмосферу). 11. Вход пара от импульсного клапана. 12. Шток. 13. Поршень. 14. Пружина. 15. Полость главного клапана. 16. Впускной патрубок. 17. Тарелка клапана. 18. Седло клапана.

Рис. 10.4 Схема действия импульсного и главного предохранительного клапанов:

1. Тарелка клапана. 2. Поршень серводвигателя. 3. Пружина.

4. Импульсный трубопровод.

5. Импульсный клапан. 6. Паровой коллектор.

Стопорные клапаны (рис. 10.5) предназначены для сообщения котла с паропроводами.

Разобщительные (стопорные) клапаны главного и вспомогательного паропроводов, кроме местного управления, должны иметь дистанционные приводы.

Стопорные клапаны, сообщающие котёл с главным и вспомогательным паропроводами, называют главным и вспомогательным стопорными клапанами.

Рис. 10. 5 Угловой невозвратно-запорный стопорный клапан:

1. Маховик. 2. Шток. 3. Втулка кронштейна крышки. 4. Нажимная втулка сальника. 5. Крышка. 6. Паронитовая прокладка. 7. Седло клапана. 8. Тарелка клапана. 9. Корпус клапана. 10. Фланец для крепления к котлу.

Буквами "О" и "З" обозначены указатели положений открытия и закрытия клапана. Верхний конец штока (удлинённый квадрат над маховиком) служит для присоединения дистанционного привода.

Питательные клапаны предназначены для сообщения и разобщения котла с питательным трубопроводом (рис. 10.6).

Каждый котёл оборудуют не менее чем двумя питательными клапанами невозвратного типа. Утилизационный котёл может иметь один клапан. Для возможности разобщения невозвратного питательного клапана и котла между ними устанавливают разобщительный клапан. Невозвратный и разобщительный клапаны могут размещаться в одном корпусе.

Рис. 10.6 Питательный клапан невозвратного типа:

1. Крышка.

2. Тарелка клапана.

3. Седло клапана.

4. Корпус.

Клапан верхней продувки предназначен для удаления шлама, маслянистых веществ и других плавающих примесей, скапливающихся у зеркала испарения. Также они служат для снижения солёности котловой воды в процессе эксплуатации путём частичного удаления её за борт.

От клапана внутри котла проходит труба, заканчивающаяся воронкой или труба с обращёнными вверх отверстиями.

Клапан нижней продувки предназначен для удаления шлама и солей, оседающих в нижней части барабана огнетрубного котла или в водяных коллекторах водотрубного котла.

Трубы нижней продувки имеют отверстия по нижней образующей поверхности и соединены одним концом с клапаном (другой конец заглушен).

Воздушный клапан служит для выпуска воздуха из парового коллектора при заполнении котла водой перед его подготовкой к действию. Клапан закрывают после того, как через него будет выходить пар.

Клапаны к манометрам служат для сообщения котла с манометрами. Котёл должен иметь не менее двух манометров.

Надёжная эксплуатация парового котла возможна только при определённом уровне воды в нём. Нижний уровень воды в котле должен находиться на расстоянии не менее 150 мм над высшей точкой поверхности нагрева. Для котлов с паропроизводительностью менее 750 кг/ч это расстояние может быть уменьшено до 125 мм. Верхний уровень ограничивается необходимым паровым объёмом котла. Рабочий уровень расположен посередине между нижним и верхним уровнями.

Уровень воды контролируют с помощью водоуказательных приборов, в основе работы которых лежит принцип сообщающихся сосудов. На каждом котле, имеющем зеркало испарения, должно устанавливаться не менее двух независимых водоуказателей. На котлах с паропроизводительностью до 750 кг/ч и утилизационных агрегатах допускается устанавливать только один прибор.

Водоуказательный прибор (рис. 10.7) сообщается с водяным и паровым пространством коллектора котла клапанами 8 и 11. Клапаны 8 имеют ручное управление, а клапаны 11 – дистанционное с помощью тяг 13 и 14, которые рычагами 12 поворачивают штоки. В рамке 4 установлены прозрачные слюдяные пластины 2 или специальные стёкла, прижимаемые к рамке упорными планками 3 с помощью болтов. Между рамкой и пакетом пластин установлена прокладка 5.

Рис. 10. 7 Водоуказательный прибор

Для плотности соединений корпуса 1 прибора с патрубками, сообщающими его с котлом, имеется набивка 9. Каналы прибора закрыты пробками 6. На планке 10 нанесены риски, отмечающие верхний, средний и нижний уровни воды. Водоуказательный прибор крепят к котлу фланцами 7. Кран 15 служит для продувки водоуказательного прибора.

При работе котла уровень воды в водоуказательном приборе должен колебаться, отсутствие колебаний уровня свидетельствует о загрязнении каналов прибора. Водоуказательные приборы необходимо продувать не реже одного раза за вахту, а также перед проведением верхнего и нижнего продувания котла.

Порядок продувания водоуказательного прибора:

— открыть нижний клапан (или кран) продувания;

— закрыть паровой клапан;

— открыть паровой клапан и затем закрыть водяной клапан;

— открыть водяной клапан и закрыть клапан (кран) продувания.

При расположении пароводяного коллектора котла на значительной высоте, а также при управлении котельной установкой из ЦПУ применяют сниженные указатели уровня. Для этих указателей применяются жидкости, плотность которых больше плотности воды и которые с водой не смешиваются (тетрахлорид, четырёххлористый углерод и другие вещества). Для лучшей видимости тяжёлую жидкость окрашивают.

Рис. 10.8 Сниженный указатель уровня воды в котле

Сниженный указатель уровня (рис. 10.8) представляет собой U-образную петлю, нижняя часть которой заполнена тяжёлой жидкостью. На левой ветви установлен указатель 1, который сообщается через клапан 5 с паровым, а через клапан 6 – с водяным пространством котла. Труба 2 заполнена конденсатом. У неё имеется неизолированная конденсационная полость 3, откуда излишек воды из-за конденсации пара или изменения уровня через перегородку 4 стекает в трубу 7. Таким образом, в трубе 2 уровень воды постоянен. В трубе 7 уровень соответствует уровню воды в пароводяном коллекторе. При повышении уровня воды в котле увеличивается высота столба воды в трубе 7, из-за чего повышается давление на поверхность тяжёлой жидкости и уровень в указателе 1 поднимается.

Дата добавления: 2015-06-27