для чего нужен паровой котел на судне
Назначение и классификация судовых паровых котлов
Паровым котлом называют теплообменный аппарат, предназначенный для превращения воды в пар заданных параметров за счет тепловой энергии, выделяющейся при сжигании органического топлива.
Принцип действия парового котла определяется сущностью рабочих процессов, происходящих в нем. Рабочие процессы в паровых котлах протекают в воздушно-газовом тракте, в пароводяном тракте, и тесно взаимосвязаны друг с другом.
Существует два основных источника получения тепла в паровом котле:
Судовые паровые котлы можно классифицировать по следующим признакам:
по способу использования:
по принципу организации движения воды и пароводяной смеси:
В свою очередь паровые котлы с ПЦ по кратности циркуляции делятся на котлы:
по способу организации движения воздуха:
по типу используемого топлива:
Для работы судовых и корабельных паровых котлов обычно применяется жидкое топливо: мазуты или (значительно реже) дизельные топлива. В исключительных случаях на судах-газовозах с ПТУ могут использоваться паровые котлы с газовым отоплением, работающие на перевозимом судном газе.
по расположению топочных устройств:
Судовые паровые котлы также могут классифицироваться и по другим признакам, характеризующим их конструктивные особенности:
Как правило, в состав КТЭУ входит несколько котлоагрегатов. Один или несколько котлоагрегатов, обеспечивающих выработку пара заданных параметров, вместе с обслуживающими их системами, вспомогательными механизмами и устройствами, называются судовой котельной установкой.
Литература
Судовые энергетические установки. Котлотурбинные энергетические установки. Болдырев О.Н. [2004]
Принцип работы судовых котлов: классификация и эксплуатация
Принцип работы судового котла
На судах различного назначения неотъемлемым и важным ресурсом является водяной пар, который служит для разных целей. Если на судне предусмотрена паросиловая установка, то пар необходим для вращения паровых турбин валопровода судна и, как следствие, передачи энергии движителю.
Если на судах установлены дизельные или газотурбинные двигатели, то пар требуется для выработки электроэнергии в турбогенераторах, а также для целей отопления и бытовых хозяйственных нужд. За производство водяного пара отвечает паровой котёл, который производит перегретый и влажный водяной пар под давлением.
Принцип работы заключается в подведении тепла, полученного путём сгорания органического топлива, к воде и образовании пара.
Судовые котлы классифицируются по следующим характеристикам:
Со структурой судового парового котла можно ознакомиться на рисунке 1, где указаны схемы судовых котлов разных типов.
Основные части парового котла это топка (I) и несколько рекуперативных теплообменников, находящихся за ней: пароперегреватель (II), испаритель (III), водоподогреватель (IV) и воздухоподогреватель (V). Конструкция котла судового подразумевает разделение горячих дымовых газов и холодных пара, воздуха и воды герметичной перегородкой для того, чтобы среды обменивались теплотой, не смешиваясь.
Функция пароперегревателя заключена в его названии, испаритель образует пар из воды,водо- и воздухоподогреватели соответственно названию. Основная нагреваемая поверхность это испаритель, а остальные теплообменники представляют собой дополнительную.
Узлы и системы котельной установки:
Помимо прочего котельная установка снабжена системами автоматического регулирования подачи воды, топлива и воздуха в котёл, системами водоподготовки, защиты парового котла.
Если на корабле установлен утилизационный котёл, то благодаря использованию теплоты исходящих газов – утилизации – обеспечиваются технологические процессы, не связанные с движением судна.
Подготовка котельной к работе
Удостовериться в наличии необходимого количества воды и проверить топку на отсутствие мазута. Также нужна вентиляция топки, чтобы избежать воспламенения накопившихся газов. При подаче топлива в топку розжиг его осуществляется электрическим запалом или от горящего источника.
Пар распределять следует медленно для равномерного прогревания частей котла. Перед подъёмом пара нужно убедиться, что воздушный клапан открыт. Во время подогрева воды и подъёма пара проверяется герметичность люков, лазов и крышек. Включают подпиточные насосы, запускают автоматические котельные установки с включением топливного насоса, вентилятора и подачей тока к зажигающим электродам.
По достижению давления пара 1 кг/кв.см. закрывают воздушные краны и продувают водоуказательные приборы. После достижения паром давления 3 кг/кв.см. обследуют фланцы и лазы, обжимая их гайки. При давлении 5 кг/кв.см. включается подпитка водой и продувка.
При давлении в половину рабочего убеждаются в состоянии предохранительных клапанов. После чего ожидается подъём пара, время от розжига топлива до его первого появления занимает от трети до половины общего времени подъёма. Когда давление достигает рабочих параметров снова осматриваются клапаны, манометры и приборы.
Эксплутационные особенности
Важным условием бесперебойной работы котельных агрегатов является обеспечение достаточного уровня воды иначе недостаток воды чреват пережогом теплообменников и поломкой и снижением срока службы.
Необходимо постоянно контролировать уровень воды в тёплом ящике, работу подпиточных насосов, работу автоматического управления подпиткой. Если температура воды вырастает более, чем на 50° С, то это грозит выходом из строя насоса подачи из-за заполнения его паром. Заполнение котла выше нормы приводит к нестабильной работе паровых механизмов.
В случае использования газового оборудования избежать перегрев воды способно автоматическое газовое регулирование.
Процесс горения топлива
Качество горения в топочной камере осуществляется путём регулярного наблюдения в оборудованный глазок или при помощи газоанализатора.Чтобы обеспечить правильный теплотехнический процесс горения, следует добиться верного соотношения подаваемых в топку топлива и воздуха определённого давления.
Поставщики топлива обязаны предоставить сертификаты, составленные по результатам лабораторного анализа. Форсунки нужно очищать от отложений и нагара 3 раза в сутки при непрерывной работе. Если горение прекращается, то мгновенно закрывается клапан подачи топлива, чтобы оно не скапливалось в топке, что небезопасно.
Прекращение работы котла
При остановке котельной установки нужно выключить систему автоматического управления, прекратить подачу топлива, воздуха и воды. При ручном управлении сначала отключаются форсунки топливный насос, дутьё и подпитка водой. Затем стравливается пар и продувание. Из остывшего котла удаляется вода. Перекрывается запорная арматура и из трубопроводов удаляются вода, воздух и пар.
Очистка котла
В случае несоблюдения требований по водоподготовке на теплообменниках могут образовываться большие объёмы накипи спустя первые 1000 часов работы, что влияет на теплопотери, перегреву и необходимости механической и химической чисток. Процедуры проводятся при условии стоянки судна обеспеченной якорными и швартовными устройствами.
Механическая чистка выполняется кирками, скребками и электроинструментом. Также могут использоваться металлические щётки.
Химическая чистка подразумевает щелочение котла или промывка кислотными средствами. Щелочение это процесс заполнения водотрубного котла выше нормы водным раствором средства против накипи и при давлении в 2 Бар проведение верхней и нижней продувки. Продолжительность процедуры до 10 часов.
Практическая очистка дымогарных и водогрейных труб от сажи выполняется банником.
Производители
Нормы и правила
Обслуживание судовых паровых котлов регулируется Правилами технической эксплуатации судовых паровых котлов Министерства морского флота. Согласно Правилам использование корабельных котлов должно производиться с учётом максимальной теплопроизводительности, без нанесения ущерба их техническому состоянию, обеспечивая безопасную работу и наименьший расход топлива.
Правильная организация труда и следование Правилам технической эксплуатации судовых котлов играет главную роль в выполнении вышеупомянутых требований. Нарушение Правил чревато авариями и нестабильной работой.
ПАРОВОЙ КОТЕЛ судовой
Полезное
Смотреть что такое «ПАРОВОЙ КОТЕЛ судовой» в других словарях:
Вспомогательный котел судовой — паровой котел, устанавливаемый на судах с дизельными или газотурбинными главными энергетическими установками для обеспечения паром паровых вспомогательных механизмов, а также систем отопления, подогрева жидких грузов (на танкерах) и др. На… … Морской словарь
КОТЕЛ ПАРОВОЙ СУДОВОЙ — Котел водотрубный. (Boiler) герметически закрытый стальной сосуд, служащий для превращения энергии топлива в энергию пара. К. П. С. могут быть разделены на две группы: огнетрубные (Fire tube boiler) и водотрубные (Water tube boiler). К К. первой… … Морской словарь
ПРЯМОТОЧНЫЙ КОТЕЛ — безбарабанный паровой котел, в котором подогрев и испарение воды и перегрев пара производятся непрерывно (прямоточно) без отделения пара от влаги. П. К. состоит из змеевика, в один конец которого подается вода, а из другого выходит перегретый пар … Морской словарь
СУДОВЫЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ И ДВИЖИТЕЛИ — устройства для обеспечения движения кораблей, катеров и других судов. К движителям относятся гребной винт и гребное колесо. В качестве судовых энергетических установок используются, как правило, паровые машины и турбины, газовые турбины и… … Энциклопедия Кольера
ВОДА ПИТАТЕЛЬНАЯ — (Feed water) пресная В. на судах, предназначенная для питания котлов. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 Вода питательная 1) вода … Морской словарь
Двигатель — У этого термина существуют и другие значения, см. Двигатель (значения). Двигатель, мотор (от лат. motor приводящий в движение) устройство, преобразующее какой либо вид энергии в механическую. Этот термин используется с конца XIX века… … Википедия
Двигатели — Содержание 1 История создания 2 Пневмодвигатели и гидромашины 3 Классификация … Википедия
Двигательная установка — Содержание 1 История создания 2 Пневмодвигатели и гидромашины 3 Классификация … Википедия
Мотор — Содержание 1 История создания 2 Пневмодвигатели и гидромашины 3 Классификация … Википедия
ПРИМЕНЕНИЕ ПАРА В СУДОХОДСТВЕ: СУДОХОДНЫЕ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ПАРОВЫЕ КОТЛЫ
Главная парогенераторная установка речного или морского судна используется в качестве основного силового агрегата и приводит в движение гребные винты корабля. Однако этим использование пара на борту не ограничивается. К числу необходимого оборудования относятся также вспомогательные судоходные паровые котлы. Они есть даже на тех судах, которые работают от других видов двигателей и обеспечивают потребителей паром и горячей водой, а также используются для решения десятков других задач.
Назначение вспомогательных паровых котлов на судне
Вспомогательные паровые установки, как это следует из названия, не принимают непосредственного участия в движении судна. Они производят необходимое количество пара и (или) горячей воды для решения следующих задач:
В некоторых случаях необходимость в дополнительном паре на судне настолько высока, что мощность и производительность вспомогательных котлов едва ли не превосходит эти показатели у основной силовой установки. Например, мощность парогенераторов на крупных рыболовных судах достигает 35 тонн пара в час.
Разновидности вспомогательных паровых котлов на судне
Вспомогательные судовые котлы делятся на группы по определенным критериям классификации. Остановимся только на самых важных из них:
Вспомогательные котлы, несмотря на название, играют далеко не второстепенную роль на судне. Поэтому важно выбрать надежную парогенераторную установку, которая требует как можно меньше обслуживания и производит нужное количество пара, потребляя минимум топлива.
Назначение вспомогательной котельной установки и ее схема
Паровым котлом называется агрегат, предназначенный для производства пара за счет превращения химической энергии топлива (обычные паровые котлы) или электроэнергии (электрокотлы) в тепловую.
Во вспомогательных котлах пар образуется в результате передачи тепла, возникающего при сгорании топлива, рабочему веществу, которым служит вода.
Вспомогательные котельные установки имеются на всех, теплоходах и на некоторых пароходах. Их назначение сводится к обеспечению паром паровых механизмов, отопительной системы, подогрева топлива, приготовления пищи, душевых, прачечной и паротушения. На танкерах пар от вспомогательных котлов используется также для подогрева груза при подходе к порту, подогрева моечной воды танков и для обеспечения паром грузовых насосов. Принципиальная схема вспомогательного котлоагрегата приведена на рис. 86.
Топливо из расходной топливной цистерны подается насосом в топку, предварительно очищаясь от механических примесей в фильтре. Наряду с топливом в топку подается воздух с помощью вентилятора. Горячие газы, образовавшиеся при сгорании топлива, двигаясь по газовому тракту котла, нагревают находящуюся в нем воду и с температурой 250—300° С уходят в атмосферу через дымовую трубу. Образовавшийся в котле пар распределяется по потребителям (например, на отопление), где отдает часть тепла и по выходу конденсируется. Конденсат возвращается в теплый ящик и питательным насосом снова подается в котел. Таким образом, рассматриваемый котельный агрегат обеспечивает преобразование химической энергии топлива в тепловую энергию водяного пара. При этом, как отмечалось выше, происходят процессы горения топлива, передача тепла от продуктов горения к воде и парообразование.