Водотрубні котли. Прямоточні котли. Парові турбіни

4. Водотрубні котли

У водотрубних котлах вода циркулює по трубах, яка омивається продуктами згорання палива (газами), що мають високу температуру. Газотрубні були витіснені водотрубними, які мають значно менші розміри із меншими витратами води, мають високу продуктивність і високі параметри водяної пари. Найпоширенішими були горизонтально-водотрубні. Перші котли були батарейного типу (Шухова), конструкції яких модернізував Берлін — труби розмістив у шахматному порядку для вертикально-водотрубних. У них відсутні з'єднувальні камери. Потім був здійснений перехід до однобарабанної системи.

Рис. 4.1. Водотрубний котел (простий циліндричний).

5. Прямоточні котли

Котли бувають із природною і вимушеною циркуляцією.

У котлах із природною циркуляцією вимушений рух здійснюється тільки у водяному економайзері, а у прямоточних котлах процес пароутворення від подачі води в котел до видачі перегрітої пари здійснюється вимушено і однократно. Просування води і пароводяної суміші і пари здійснюється живильним насосом. Прямоточні котли мають радіаційну та конвективну зону де відбувається перегрів пари.

6. Парові турбіни

Турбомашина є двигуном, в якому теплота робочого тіла – водяна пара послідовно перетворюється в кінетичну енергію струмини, а потім в механічну роботу. Парова турбіна разом з регенеративними паропідігрівачами, конденсатором, насосами, трубопроводами та арматурою складають паротурбінну установку.

Турбіна складається із обертової частини – ротора та нерухомої – статора. Ротор представляє собою вали, на якому закріплений диск з лопатками 3. Статор складається із паровпускних органів, соплової решітки 1, підшипників і т.п. (рис. 6.1). Корпус турбіни виготовляють роз'ємним в горизонтальній площині по центральній лінії вала, нижня його частина упирається на фундамент. Через паровпускні органи в соплову коробку підводять свіжу пару. Корпус закінчується випускним патрубком, через які відводиться відпрацьована пара.

В соплах пара розширюється і при цьому тиск і температура зменшуються, а швидкість зростає. Якщо температура зменшується, то швидкість зростатиме до кілька сот м/с і відповідно кінетична енергія зростає. Між дисками розміщують нерухомі перегородки – діафрагми із закріпленими в них соплами. Діафрагми і диск являють собою ступінь турбіни, яких досягає до 20-30. Частота обертання становить 3000 об/хв, що відповідає частоті 50 Гц.

На кожній ступені відпрацьовує певна частина теплоперепаду, тобточастина внутрішньої енергії перетворюється в механічну роботу (рис. 6.2).

Підвищення кількості ступенів приводять до збільшення кількості обертів, тому що кожна ступінь працює в більш оптимальному режимі. Але таке збільшення має межі, бо пара високих параметрів, виконуючи роботу в турбіні, на останніх її ступенях зволожується, що приводить до зменшення частоти обертання і ерозійному впливу капель вологи на робочі лопатки. Тому в потужних турбінах використовують проміжні паропідігрівачі.

Рис. 2.1. Схема найпростішої шарової топки. Рис. 2.2. Камерна топка.

Рис. 2.3. Схема циклонної топки.

Рис. 4.1. Водотрубний котел (простий циліндричний).

Рис. 6.1.

Схема найпростішої парової турбіни.

Рис. 6.2. Загальний вигляд парової турбіни з трьома ступенями. 1-сопло, 2-вхідний патрубок, 3-робоча лопатка І ступеню, 4-сопло, 5-робоча лопатка ІІ ступеня, 6-сопло, 7-робоча лопатка ІІІ ступеня, 8-вихлопний патрубок, 9-діафрагми

⇐ Предыдущая 1 234 Следующая ⇒