Файл: Романов Б.А. Котельные установки предприятий нефтяной и газовой промышленности.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.07.2024
Просмотров: 129
Скачиваний: 1
§ 18. ДРЕНАЖ ПАРОПРОВОДОВ
Дренажем паропроводов и других аппаратов назы вается отвод конденсата, образующегося при охлаж дении пара. Накопление конденсата в паропроводах происходит при их охлаж дении и прогреве. Конден
сация пара в действующих магистральных паропроводах перегре- ( того пара может происходить только на тупиковых участках, где движение пара отсутствует. В паропроводах насыщенного пара
конденсация может происходить на любом участке.
При плохой организации отвода конденсата, капельки воды в потоке пара двигаются со скоростью 20—60 м/с. При изменении направления движения пара капельки воды по инерции дольше сохраняют направление движения и при встрече с препятствиями (колена, закругления, задвижки, вентиля и т. д.) ударяются о них, создавая гидравлические удары. В зависимости от содержа ния влаги в паре эти удары могут вызвать повреждение или раз рушение паропровода, а при попадании в паровую турбину — по вредить и ее.
Во избежание повреждения и разрушения паропроводы снаб жаются дренажными устройствами.
Во время пуска и продувки паропровода отвод конденсата из паропроводов осуществляется по специальным трубопроводам,
104
которые отключаются при нормальной работе. Согласно Прави лам1 отвод конденсата должен быть предусмотрен из нижних то
чек каждого участка паропровода, отделенного задвижками. Для лучшего удаления конденсата горизонтальные участки должны иметь уклон (2 —3%) в сторону движения пара; дренажные отво
ды в этом случае устраиваются через каждые 100—200 м. В верх них точках паропроводов должны быть установлены краны (воз душники) для отвода воздуха из трубопровода.
Паропроводы насыщенного пара и тупиковые участки паро провода перегретого пара должны быть оборудованы устройства ми для непрерывного отвода конденсата, называемые кондепсатоотводчн ками.
Различают несколько групп конденсатоотводчиков: кондепсатоотводчнки периодического действия с открытым цилиндрическим поплавком (I), конденсатоотводчики непрерывного действия с за крытым полым внутри поплавком с золотниковым пли шиберным затвором (II), сопловые конденсатоотводчикп непрерывного дей ствия с однократным или многократным расширением пара (III), термостатические конденсатоотводчикп периодического действия (IV). Простейшими конденсатоотводчиками являются подпорные шайбы. Для выбора группы конденсатоотводчиков могут служить
данные табл. |
1 2 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 12 |
|
Предельные параметры пара для выбора группы |
|||||
|
|
конденсатоотводчиков |
|
|||
Группа |
|
|
Минималь |
|
||
копдепМаксимальное Максималь |
|
|||||
ны»"! |
пере |
Примечание |
||||
сатоот- |
давление» |
ная темпе |
пад давле |
|||
водчп- |
МПа |
ратура, С |
ния, |
кПа |
|
|
коп |
|
|
|
|
|
|
I |
■ |
1.3 |
300 |
|
25 |
С ЗОЛОТНИКОВЫМ |
и |
|
3,2 |
300 |
|
10 |
|
II |
|
10,0 |
300 |
|
10 |
затвором |
|
|
С шиберным зат |
||||
іи |
|
1,з |
300 |
|
15 |
вором |
|
|
|
||||
IV |
|
0,105—0,19 |
170 |
|
5 |
|
IV |
|
0,19—0,8 |
170 |
|
5 |
|
Большое распространение получил конденсатоотводчик с от крытым поплавком (рис. 51). Конденсат поступает в патрубок 1, накапливается в пространстве между корпусом 2 и поплавком 3 и переливается через край открытого поплавка, утапливая его. Вместе с поплавком опускается шпиндель 5 и клапан 6 ', открывая
отверстие в крышке конденсатоотводчика. Конденсат через на
1 Здесь и далее имеются в виду «Правила устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов».
105
правляющую трубку и это отверстие давлением пара вытесняется из поплавка. После освобождения от конденсата поплавок всплы вает, и клапан 6 закрывает выходное отверстие. Конденсатоотводчик снабжен обратным клапаном 7 и спускной пробкой 4.
Рис. 51. Чугунный конденсатоотводчнк с открытым по плавком
Признаками нормальной работы кондепсатоотводчика является характерный стук пульсирующего поплавка и нагрев дренажной трубы.
Чугунные конденсатоотводчики применяются при рабочем дав лении до 1,3 МПа; для паропроводов повышенного давления при меняют стальные конденсатоотводчики.
§ 19. АРМАТУРА И ГАРНИТУРА КОТЕЛЬНЫХ АГРЕГАТОВ
Арматура и гарнитура — устройства, приборы и приспособле ния, обеспечивающие безопасную работу котельного агрегата и позволяющие надежно и быстро производить его пуск, останов и регулирование его рабочего процесса.
По своему назначению различают арматуру запорную, регу лирующую, предохранительную (защитную) и продувочную. За порная арматура служит для включения и отключения котельного агрегата, его элементов и трубопроводов. Запорная арматура должна обеспечивать высокую плотность при отключении и иметь малое гидравлическое сопротивление при протекании через нее потоков пара и воды. Регулирующая арматура предназначена для
106
изменения или поддержания заданного давления или расхода среды. Предохранительная арматура служит для ограничения давления, расхода и направления движения среды. К арматуре котла относятся также манометры и водоуказательиые приборы.
Материалы для изготовления арматуры выбирают в зависимо сти от давления и температуры рабочей среды.
Для |
низкого давления |
и сравнительно невысокой температуры |
|||||
(до р = 2,5 МПа и / = 300°С) |
корпуса и крышки арматуры изготов |
||||||
ляются из чугуна. |
|
и |
воды |
среднего |
|||
Арматуру для пара |
|||||||
давления (до /;= 5,0 |
МПа и / = 4753 |
С) мож |
|||||
но изготовлять из литой |
стали. |
Арматуру |
|||||
для пара |
высокой |
температуры |
(выше |
||||
475° С) |
необходимо |
изготовлять из легиро |
|||||
ванной |
стали. Вся арматура, выпускаемая |
||||||
заводами, |
изготовляется по стандартам на |
||||||
диаметр условного прохода и условное дав |
|||||||
ление. |
|
условного |
прохода арматуры |
||||
Диаметр |
равен внутреннему диаметру трубопровода, к которому присоединяется арматура.
Условное давление соответствует рабоче му давлению среды при определенной тем пературе. При повышении температуры до пускаемое рабочее давление уменьшается^ Запорная арматура разделяется на при
водную и самодействующую.
К приводной запорной арматуре относятся вентили, задвижки и краны. Привод в действие этой арматуры производится вруч
ную или с помощью электрических, гидравлических или пневма тических устройств.
Ксамодействующей арматуре принадлежат предохранительные
иобратные клапаны. Привод самодействующей арматуры осуще
ствляется за счет энергии протекаемой |
среды — воды, пара |
или |
|
газа. |
фланцевого |
вентиля |
для |
Простейшая конструкция запорного |
|||
пара и воды низкого и среднего давления (до /7 = 6,0 |
МПа) пока |
зана на рис. 52. Стальные вентили высокого давления изготов ляются бесфланцевыми и присоединяются к трубопроводам на сварке.
Гидравлическое сопротивление вентилей сравнительно велико из-за резкого изменения движения потока и площади его попе речного сечения. Запорные вентили применяются преимущественно при небольшом проходном сечении (до 150—200 мм), когда тре буется большая плотность отключения (дренажные, спускные ли нии). В основном вентили применяют в качестве регулирующих органов.
107
Широко распространены в качестве запорных устройств за движки. Задвижки имеют относительно небольшое гидравличе ское сопротивление, допускают протекание среды в обоих направ лениях, могут быть изготовлены для большого проходного сече ния, требуют небольшого усилия для открытия и закрытия. Основ ными недостатками задвижек являются более сложная конструк ция по сравнению с вентилями, быстрый износ уплотнительных поверхностен, больший, по сравнению с вентилями, подъем затво
ра при полном открытии, что приводит |
к увеличению |
габарит |
ных размеров. |
регулирования |
расхода |
Регулирующие вентили служат для |
пара и воды. Рабочие регулирующие органы вентилей находятся под воздействием среды, протекающей с большой скоростью, быстро изнашиваются, поэтому регулирующие вентили не могут быть одновременно и запорными.
Регулирующие вентили изготовляют с односедельными и двухседелыіыми клапанами. Вентили с односедельнымп клапанами выполняются с подачей среды иа клапан или под клапан. В пер вом случае требуется большее усилие для открытия, во втором — для закрытия вентиля. В двухседельных регулирующих вентилях клапаны разгружены и поэтому требуют небольшого усилия для своего перемещения.
Регулирующие вентили применяются золотниковые, поворот ные и скальчатые. Более рациональную конструкцию имеют скальчатые регулирующие клапаны, у которых регулирующим органом
служит |
скалка, |
имеющая |
вблизи седел коническую |
форму |
||
(рис. 53). Эти клапаны имеют гидравлические |
центрированные |
|||||
скалки и малый нерегулируемый расход среды. |
|
|
||||
Для |
регулирования расхода |
питательной воды применяют |
||||
также задвижки |
специальной |
конструкции — шиберные |
регули |
|||
рующие |
задвижки Веиюковского |
арматурного |
завода |
(ВАЗ) |
(рис. 54). Эти задвижки имеют треугольный вырез в шибере и овальный вырез в седлах. При перемещениях шибера происходит постепенное изменение площади проходного сечения и, следова тельно, расхода воды. Эти задвижки имеют наилучшую характе ристику, небольшое сопротивление в открытом положении и срав нительно небольшой нерегулируемый расход воды.
Предохранительной арматурой являются обратные и предохра нительные клапаны. Эти клапаны относятся также к самодейст вующей арматуре.
Обратные клапаны действуют автоматически, т. е. пропускают среду только в одном направлении и закрываются при обратном ее движении (рис. 55о, б). Пружинные обратные клапаны харак теризуются высокой плотностью посадки запирающего органа. Обратные клапаны-хлопушки обладают меньшим гидравлическим сопротивлением. Устанавливаются обратные клапаны на питатель ной линии при входе в котел для исключения возможности упуска воды из котла при падении давления в питательном трубопроводе.
108
1500
Рис. 53. Скальчатыіі регули |
Рис. 54. Шиберная регулирующая за |
рующий клапан |
движка |
<601
Обратные клапаны устанавливаются также на нагнетательных ли ниях питательных насосов для предотвращения обратного движе ния воды при их останове.
Предохранительные клапаны представляют собой запорные устройства, служащие для защиты оборудования (котлов, паропе регревателей, водяных экономайзеров) при повышении давления
Рис. 55. Обратные клапаны:
о — пружинный; о — клапан-хлонѵшка
пара или воды сверх допускаемого предела. Предохранительные клапаны по способу удержания в закрытом положении запираю щего органа разделяются на пружинные и рычажные.
На рис. 56 изображен рычажный предохранительный клапан, состоящий из корпуса 1, тарелки 2, шпинделя 3 и рычажно-грузо вого механизма 4. Под действием груза, помещенного на рычаге, клапан закрывается и удерживается в закрытом состоянии. При нормальном давлении в барабане котла груз плотно прижимает клапанную тарелку 2 к седлу; в этих условиях сила от давления среды, действующая на тарелку снизу, и'сила от веса груза, дей ствующая сверху на клапан, уравновешены. При повышении дав ления в барабане котла выше нормы равновесие нарушается, та релка поднимается и излишний пар выпускается. При достижении
ЛО
нормального давления в барабане котла равновесие сил, действѵющих на клапан, восстанавливается и клапан закрывается. По ложение груза на рычаге и вес его определяют то давление, на которое клапан отрегулирован. Рычажные предохранительные клапаны надежны в работе и легко регулируются, но они громозд
ки. Предохранительные |
клапаны должны быть всегда |
исправны |
|||||
л готовыми к действию. По |
"" |
||||||
этому |
|
клапаны |
обязательно |
||||
подвергают |
периодической |
|
|||||
проверке путем осторожного и |
|
||||||
небольшого |
подъема |
его |
с |
|
|||
кратковременной |
продувкой. |
|
|||||
Неисправности |
предохрани |
|
|||||
тельных |
клапанов должны |
|
|||||
немедленно устраняться. Кате |
|
||||||
горически запрещается |
подве |
|
|||||
шивать |
дополнительный груз |
|
|||||
или |
заклинивать |
клапан |
с |
|
|||
целью устранения неплотности. |
|
||||||
В |
пружинном |
предохрани |
|
||||
тельном клапане прижатие та |
|
||||||
релки |
осуществляется |
пружи |
|
ной. Пружинные клапаны бо лее компактны, но регулиров ка их значительно сложнее.
Стремление уменьшить чис ло клапанов привело к созда нию специальных импульсных предоXранительиых клаланов
(рис. 57).
Импульсный клапан состоит из основного предохранитель ного и импульсного управляю щего клапанов. При повыше нии давления в барабане котла
•срабатывает импульсный кла пан, пропуская пар. Этот пар действует на поршень главного
предохранительного клапана и открывает его. В некоторых кон струкциях таких клапанов имеется дублирующий импульс управ ления главным клапаном от контактного манометра или реле давления.
В соответствии с Правилами, на каждом котле должно быть установлено не менее двух не зависящих друг от друга предохра нительных клапанов. Один из них является контрольным, кожух ■его должен быть опломбирован.
Предохранительные клапаны на котлах должны быть отрегу лированы на начало открытия при давлении несколько большем,
іи