Конструкция трехпроходного котла с противопожарной трубкой: как это работает [Руководство]

Конструкция трехпроходного котла с пожарной трубкой: принцип работы, компоненты и применение

Если выбрать промышленный котел для выработки пара или горячей воды, то вероятность того, что вы столкнетесь с трехпроходной конструкцией жаротрубного котла, Эта конструкция проводит дымовые газы через три отдельных прохода внутри корпуса котла, прежде чем выхлопные газы достигнут дымовой трубы, которая извлекает больше тепла из топлива. при такой конструкции выше тепловой КПД и более низкие затраты на топливо, по сравнению с однопроходными или двухпроходными конструкциями.

Мы рассказываем, как работает конструкция трехходового жаротрубного котла, что каждая деталь сравнивается с водотрубным котлом и что нужно следить во время технического обслуживания — инженер, пишущий спецификации, или менеджер по эксплуатации, оценивающий выбор котла.

Что такое трехпроходной пожарный трубчатый котел?

Трехходовой котел с жаротрубными трубами – это тип котла с оболочкой, в котором горячие дымовые газы проходят через трубы в воде, завершая три цикла внутри котла перед выходом через дымовую трубу. Сама печь является проходом номер один. После того, как газы меняют направление в задней камере, они проходят назад через несколько трубок (второй проход), снова меняют направление, затем перемещаются назад через другой набор трубок (третий проход). Каждый из нескольких проходов обеспечивает дальнейшее накопление тепла в соответствующей окружающей воде.

Эта конфигурация остается наиболее часто используемой промышленной конструкцией парового и водогрейного котла. вы, вероятно, найдете трехпроходные жаротрубные котлы — упакованные универсальные агрегаты, поставленные готовыми к установке, в комплекте с горелкой, органами управления и сосудом под давлением. эта же трехпроходная конфигурация используется как на паровых котлах, так и на водогрейных котлах.

Специалисты отрасли склонны указывать эту универсальную упакованную конструкцию для объектов, которым требуется надежный пар при давлении ниже 250 фунтов на квадратный дюйм. Добавляя дополнительный проход трубок, температура дымовой трубы значительно снижается, и это дает прямые преимущества топлива в течение срока службы котла.

Как работает трехпроходный пожарно-трубный котел

В своей основе принцип работы котла жаровой трубы заключается в маршрутизации горячих дымовых газов через ряд водопогруженных трубных проходов. Более длинный путь газа внутри котла позволяет увеличить время и площадь поверхности для выделения тепла. Вот как газ проходит на каждой ступени трехходовой конструкции жаровой трубы котла.

Пропуск 1: Печь

Процесс горения инициируется в печи, которая является цилиндрической с высокими факельными размерами (иногда называется трубой Моррисона или камерой сгорания). природный газ, нефть или топливо (как низкое, так и высокое) впрыскивается и создает горячий дымовой газ между 1800°F и 2400°F (9801,315°C).По мере того, как газ движется от головы к ноге внутри этой печи, лучистая передача тепла происходит непосредственно к окружающей воде через стенку печи. Около 65% всего теплообмена происходит во время этого первого прохода.

Проход 2: Задняя камера поворота вперед

В задней части котла газ проходит через реверсивную камеру い герметичное пространство, которое перенаправляет поток на 180 градусов Оттуда газы проходят через ряд дымовых трубок меньшего диаметра и продолжают движение вперед, обратно к концу горелки.

Конвективный теплообмен через эти трубки приводит в воду еще до 25% оставшейся тепловой энергии Задняя трубная решетка отделяет реверсивную камеру от водного пространства, а концы труб расширяются или ввариваются в лист.

Проход 3: Передняя камера для выхода штабеля

Вторая реверсивная камера в передней части котла перенаправляет газ еще раз Дымовой газ поступает в конечный банк дымовых труб и идет назад к дымовой камере К этому этапу температура газа упала примерно до 350 (500°F (175260°C), в зависимости от рабочего давления и нагрузки котла. лишь около 10% теплопередачи происходит в третьем проходе, но достаточно опустить температуру стопки значительно ниже того, что достигает двухпроходной котел.

Ключевые компоненты трехпроходных пожарно-трубных котлов

Знание основных элементов трехходового жаротрубного котла помогает с указанием подходящего блока и планированием интервалов технического обслуживания. Ниже приведены основные части и то, что делает каждый из них.

Питтинг коррозии трубных решеток выявляется при обследовании на плановых остановках, Примыкая к ватерлинии, это часто указывает на плохую деаэрацию или низкий остаток сульфита в рамках программы очистки питательной воды. не удается обнаружить ухудшение состояния трубной решетки, и может быть дорогостоящий аварийный ремонт.

Пожарная трубка против котла с водяной трубкой: ключевые различия

При сравнении конструкций жаровых труб и водотрубных котлов ключевое различие заключается в том, где расположены вода и газ. В жаротрубном котле горячие газы проходят через внутреннюю часть трубок, а вода бежит наружу. В водотрубном котле вода проходит через внутреннюю часть трубок, а дымовые газы бегут вокруг внешней стороны трубок.

Это фундаментальное различие, которое привело ко всем последующим различиям в производительности давления, времени срабатывания, занимаемой площади и стоимости.

Когда выбрать котел с жаротрубными трубами: Вашему объекту требуется пар или горячая вода при давлении менее 250 фунтов на квадратный дюйм, производительность менее 800 л.с., пространство ограничено, и есть желание минимизировать капитальные затраты, обеспечив как можно меньше сборки на месте. Трехходовые жаротрубные котлы предназначены для очень эффективной работы с прерывистой структурой нагрузки благодаря большому объему воды, подаваемому в качестве теплового хранилища.

Когда выбрать водотрубный котел: Вам нужен пар высокого давления (>350 фунтов на квадратный дюйм), необходимы условия запуска перегрева, нагрузка пара будет выше 20 тонн/час, или ваш процесс требует перегретого пара. Производство электроэнергии и крупные химические заводы, как правило, попадают в эту категорию.

Эффективность и эффективность теплопередачи

Количество проходов газа в конструкции котла с жаровой трубой напрямую влияет на то, сколько тепла отбирается из дымовых газов перед их выходом из дымовой трубы. больше проходов приводит к более высокой поверхности теплопередачи, более низким температурам выхлопных газов и более высокому КПД топлива к пару.

Типичный ухоженный трехходовой жаротрубный котел достигает эффективности 86-89% топливо-пар при стандартных условиях эксплуатации. Паровой лист Министерства энергетики США #25 указывает, что четырехпроходные котлы могут достичь несколько более высокой эффективности, но сбалансированный промышленный подход трехпроходного режима остается доминирующим благодаря его производительности при конкурентоспособных затратах и механической регулярности.

Имеются два средства для теплопередачи в трехходовом котле, Лучистая теплопередача в основном участвует в печи (проход 1), где высокая температура пламени проводит тепло через излучение к стенкам печи Конвективная теплопередача является доминирующей в проходах 2 и 3, где скорость газа по поверхностям труб делает импульс Общая площадь поверхности нагрева (охватывающая стенки печи, трубные решетки и все ряды труб) определяет общую скорость улавливания энергии.

Тип топлива влияет на температуру сгорания и эффективность, а также. Природный газ производит более чистое сжигание с меньшим загрязнением на поверхностях труб, позволяя существующие скорости теплопередачи для более длительного времени. оборудование для сжигания масла производит сажу, которая действует как изолирующий слой на трубках, более низкий КПД на 1-2%, если не очищать регулярно. двухтопливные горелки обеспечивают эксплуатационную гибкость для переключения в зависимости от наличия топлива и цены.

Общие применения и размеры

трехпроходные жаротрубные котлы используются многими промышленными и коммерческими заводами. их упакованная конструкция упрощает установку: большинство агрегатов поставляются полностью собранными, с коммунальными подключениями и газопроводом, необходимыми на месте. Уже один этот аспект делает их пригодными для установок с ограниченной котельной или желанием быстрого ввода в эксплуатацию.

Компания Taiguo производит трехпроходные жаротрубные котлы всего спектра мощности, от небольших пакетов 1 тонна/час, идеально подходящих для небольших объектов, до промышленных котлов 20 тонн/час, подходящих для предприятий с интенсивным технологическим процессом. Все агрегаты разрабатываются как горизонтальные, упакованные системы, соответствующие требованиям АСМЕ БПВХ и местные юрисдикционные стандарты.

При выборе промышленный паровой котел, трехпроходные жаротрубные котлы являются лучшим вариантом и подходят для диапазона мощностью менее 800 л.с. по цене за л.с., компактной площади и долгосрочной надежности.

Советы по техническому обслуживанию, проверке и ремонту

Периодическое техническое обслуживание поддерживает работу трехходового жаротрубного котла безопасно и с максимальной эффективностью. отсутствие трубных поверхностей, водоочистки или защитного оборудования приводит к предотвратимым сбоям (было почти столько же незапланированных простоев).

The DOE Лучшая практика управления #8 рекомендует внедрять документально подтвержденную программу технического обслуживания, охватывающую предэксплуатационные проверки и испытания, еженедельные и ежемесячные, а также внутренние проверки ежегодно. вот удобный для пользователя контрольный список, проверенный на местах.

• ✔
  Ежедневно: Проверьте манометр уровня воды, манометр, и выход пара. проверьте схему пламени горелки через смотровое стекло.
• ✔
  Еженедельно: Испытайте низкую отсечку воды, продувая поплавковую камеру. Запишите температуру дымовых газов в дымовой трубе.
• ✔
  Ежемесячно: Выполните поверхностные и донные продувки для удаления шлама и растворенных твердых веществ. проверьте предохранительный клапан ручным подъемом.
• ✔
  Ежегодно: Откройте котел для внутреннего контроля. очистите поверхности труб (сторона пожара и сторона воды). осмотрите трубные решетки на предмет точечного, коррозионного или растрескивания связок. проверьте все сварные швы на корпусе и печи.
• ✔
  Каждые 2 — 3 года: Проведите гидростатическое испытание для проверки целостности сосуда под давлением. Замените прокладки на крышках люков и отверстий для рук.

Ежегодный осмотр трубной решетки выявляет на самом деле две формы повреждений: кислородную точечную коррозию от качества обработки питательной воды, и эрозию на концах труб от высокоскоростного потока газа. эти дефекты можно устранить путем прокатки труб (прижатие трубок обратно в лист) или, в более серьезных условиях, путем сварки соединений труб и листов, как того требует кодекс ремонта ASME. Обнаружение этих проблем на ранней стадии является наиболее экономически эффективным решением, позволяющим избежать полной замены труб в будущем. Ранняя коррекция в существующей предотвращает утечки труб, которые могут привести к полному отключению.

Часто задаваемые вопросы