Какие запорные устройства входят в арматуру котла. Арматура котельных установок

Арматура котла и его трубопроводов

*5-6-1. Арматура, устанавливаемая на котле или трубопроводах, должна иметь четкую маркировку, в которой должно быть указано:

А) наименование или товарный знак завода-изготовителя;

Б) условный проход;

В) условное давление или рабочее давление и температура среды;

Г) направление потока среды.

5-6-2. Арматура с условным проходом свыше 20 мм, изготовленная из легированной стали, должна иметь паспорт (сертификат), в котором указываются марки материалов, применяемых для изготовления основных деталей (корпуса, крышки, крепежных деталей), условный проход, условное давление или рабочее давление и температура среды.

5-6-3. На маховиках арматуры должны быть обозначены знаки, указывающие направление вращения при открывании и закрывании арматуры.

*5-6-4. На всех трубопроводах котлов, пароперегревателей и экономайзеров присоединение арматуры должно выполняться на фланцах или с помощью сварки. В котлах паропроизводительностью не более 1 т/ч допускается присоединение арматуры на резьбе при условном проходе не более 25 мм и рабочем давлении насыщенного пара не выше 8 кгс/см2.

5-6-5. Между котлом и присоединенным к нему паропроводом или турбиной должен быть установлен запорный вентиль или задвижка. При наличии пароперегревателя запорная арматура должна быть установлена за пароперегревателем.

При необходимости между запорной арматурой и котлом допускается установка обратного клапана, предотвращающего поступление пара в котел из общего паропровода котельной. На паропроводах передвижных парогенераторов (ППУ) установка обратного клапана обязательна.

У котлов с давлением более 39 кгс/см2 на каждом паропроводе от котла до общего паропровода котельной или до стопорного клапана турбины" должно быть установлено не менее двух запорных органов с устройством между ними дренажа с проходом не менее 20 мм, сообщающегося с атмосферой.

На паропровода моноблоков (котел - турбина) запорную арматуру за котлом можно не устанавливать при условии, если необходимость в ней не обусловливается схемой растопки, остановке или регулировки работы котла.

5-6-6. При наличии в котле промежуточного пароперегревателя на входе и выходе из него пара должно быть установлено по одной запорной задвижке. У моноблоков установка задвижек не обязательна.

Если из турбины пар направляется в промежуточные перегреватели двух или более котлов, то на входе в промежуточный перегреватель каждого котла, кроме запорной задвижки, должен быть установлен регулирующий орган для возможности пропорционального распределения пара по пароперегревателям отдельных котлов.

5-6-7. Запорные органы на паропроводах должны располагаться по возможности ближе к котлу (пароперегревателю).

Для прямоточных котлов, а также для моноблоков и дубль-блоков (два котла - турбина) с барабанными котлами допускается установка запорной арматуры в любом месте паропровода, соединяющего котел с общим паропроводом котельной или со стопорным клапаном турбины.

5-6-8. У каждого котла паропроизводительностью 4 т/ч и более управление главным парозапорным органом должно осуществляться с рабочего места машиниста (кочегара) котла.

5^6-9. На питательном трубопроводе должны быть установлены запорный вентиль или задвижка и обратный клапан, предотвращающий выход воды из котла в питательный трубопровод. На котлах давлением до 39 кгс/см2 запорный орган устанавливается между котлом и обратным клапаном.

У паровых котлов с централизованным питанием на каждом питательном трубопроводе при применении бесфланцевой арматуры должно быть установлено не менее двух запорных вентилей или задвижек, между которыми должно быть дренажное устройство с проходом не менее 20 мм, соединенное с атмосферой.

Если котел имеет неотключаемый Но воде экономайзер, то запорный орган и обратный клапан устанавливают на питательных трубопроводах перед экономайзером. У экономайзера, отключаемого по воде, запорный орган и обратный клапан должны быть установлены также и на выходе воды из экономайзера.

*5-6-10. На питательных линиях каждого парового котла должна быть установлена регулирующая арматура (клапаны, вентили).

При автоматическом регулировании питания котла должен быть дистанционный привод для управления регулирующей питательной арматурой с рабочего места машиниста (кочегара) котла.

5-6-11. При установке нескольких питательных насосов, имеющих общие всасывающий и нагнетательный трубопроводы, у каждого насоса на стороне всасывания и на стороне нагнетания должны быть установлены запорные органы. На напорном патрубке каждого центробежного насоса до запорного органа должен быть установлен обратный клапан.

5-6-12* На питательном трубопроводе между поршневым насосом (у которого нет предохранительного клапана) и запорным органом должен быть установлен предохранительный клапан, исключающий возможность превышения расчетного давления в питательном трубопроводе.

Внутренний диаметр присоединительного трубопровода (патрубка) к предохранительному клапану должен быть не менее 1/3 внут-реннего диаметра питательного трубопровода и не менее 25 мм.

5-6-13. Питательный трубопровод должен иметь воздушники для выпуска воздуха из верхних точек трубопровода и дренажа для спуска воды из нижних точек трубопровода.

*5-6-14. Каждый котел (пароперегреватель, экономайзер) должен иметь трубопроводы для:

А) продувки котла и спуска воды при остановке котла;

Б) удаления воздуха из котла при растопке;

В) удаления конденсата из паропроводов;

Г) отбора проб воды и пара и ввода присадок в котловую воду;

Д) выпуска перегретого пара из барабанных котлов и воды или пара из прямоточных котлов при растопке или остановке.

Для котлов производительностью не более 1 т/ч установка трубопроводов, указанных в пунктах «б» и «г», не обязательна.

5-6-15. Система продувочных и спускных трубопроводов должна обеспечивать возможность удаления воды и осадков из самых нижних частей котла (пароперегревателя, экономайзера).

Условный проход спускных трубопроводов должен быть не менее 50 мм. Для водотрубных котлов, не имеющих нижних барабанов, условный проход спускных трубопроводов, присоединяемых к нижним камерам, должен быть не менее 20 мм.

Для котлов давлением выше 60 кгс/см2 необходимо устанавливать по два запорных органа на каждом спускном трубопроводе. Запорные органы должны быть установлены как можно ближе к барабану или камере. На участке трубопровода между котлом и запорным органом не должно быть разъемных соединений, кроме фланцевых, необходимых для соединения этого трубопровода с котлом или запорным органом.

5-6-16. На котлах давлением 39 кгс/см2 и более должны быть управляемые с рабочего места машиниста котла устройства для сброса воды из верхнего барабана в случае опасного переполнения его выше верхнего допустимого уровня. Это устройство должно исключать возможность спуска воды ниже низшего допускаемого уровня.

5-6-17. Продувочные трубопроводы должны присоединяться в самых нижних точках соответствующих барабанов, камер и корпусов котлов. У котлов с давлением более 8 кгс/см2 на каждой продувочной линии должно быть установлено по два запорных органа либо один запорный и один регулирующий. У котлов с давлением более 100 кгс/см2 на этих трубопроводах, кроме того, допускается установка дроссельных шайб.

Для продувки камер пароперегревателей допускается установка одного запорного органа. Условный проход продувочных трубопроводов и установленной на них арматуры должен быть не менее 20 мм для котлов давлением до 140 кгс/см2 и не менее 10 мм для котлов давлением 140 кгс/см2 и более.

*5-6-18. Каждый котел для периодической продувки должен иметь самостоятельную продувочную линию, соединенную с общей магистралью, направленной в атмосферу или в продувочный бак, работающий без давления.

Допускается применение продувочного бака, работающего под давлением, при условии, что бак будет снабжен не менее чем двумя предохранительными клапанами.

Устройства для непрерывной продувки котла и продувки паровых коллекторов (камер) должны иметь отдельные продувочные линии.

Установка запорной арматуры на общих продувочных или спускных магистралях запрещается.

Допускается установка запорного органа на общей спускной или продувочной линии, объединяющей несколько спускных или продувочных точек одного котла.

Устройство продувочных и спускных линий должно исключать возможность ожога людей.

5-6-19. На спускных и продувочных трубопроводах применение чугунной арматуры, за исключением случаев, указанных в пункте «б» ст. 3-9-1, фасонных частей, а также пробковых кранов, газовых сварных и чугунных труб не допускается.

3-6-20. В местах возможного скопления воздуха в котле и экономайзере должны быть установлены устройства для его удаления. Если можно удалить воздух, скапливающийся в экономайзере, через водоотводящие трубы, то установка устройства для удаления воздуха не обязательна.

На патрубке отбора пара установки устройства для удаления воздуха не допускается.

5-6-21. На всех участках паропровода, которые могут быть отключены запорными органами, должны быть устроены дренажи, обеспечивающие отвод конденсата. На каждом дренажном трубопроводе должен быть установлен запорный орган, а при давлении более 8 кгс/см2-по два запорных органа либо один запорный и/ один регулирующий вентиль. У котлов давлением более 100 кгс/см2 кроме запорных органов допускается установка дроссельных шайб.

5-6-22. У каждого водогрейного котла, подключенного к общей магистрали горячей воды, на подводящем и отводящем трубопроводах должны быть установлены по одному запорному органу (вентиль или задвижка).

5-6-23. Водогрейный котел в верхней части барабана должен иметь устройство для удаления воздуха при заполнении котла (системы) водой.

*5-6-24. На водогрейных котлах с принудительной циркуляцией для предотвращения резкого повышения давления и температуры воды в котле при случайной остановке циркуляционных насосов на трубопроводе или коллекторе отвода горячей воды из котла до запорной арматуры должно быть установлено спускное устройство с внутренним диаметром не менее 50 мм с запорным вентелем (задвижкой) для отвода воды в водосток.

На котлах производительностью 4 Гкал/ч и более установка спускного устройства не обязательна.

Запорная арматуры - предназначена для включения и отключения потока жидкой или газообразной среды. Запорной арматурой являются краны и задвижки. На корпусе запорной арматуры должен быть указан диаметр прохода, а так же давление и температура используемой среды.

Регулирующая арматура - предназначена для регулирования скорости протекающей среды. Регулирующей арматурой являются вентили и разнообразные регулирующие клапаны.

Предохранительная арматура - служит для предотвращения течения среды в обратном направлении. Передохранительной арматурой являются обратные и предохранительные клапаны. На вертикальных трубопроводах устанавливаются подъемные обратные клапаны, на горизонтальных участках трубопровода устанавливают поворотные обратные клапаны.

Так обратные клапаны должны устанавливаться на питающей линии котла, чтобы избежать утечки воды из котла в питательную линию.

Предохранительные клапаны служат для сброса среды в случае, если давление среды превысило допустимое значение.

Предохранительные клапаны бывают грузовые рычажные и пружинные.

В грузовом рычажном клапане тарельчатый клапан прижимается к седлу под силой тяжести грузов которые давят на рычаг. Таким образом выход среде закрыт. Как только давление среды превысит силу давления с которой давят грузы на тарельчатый клапан, клапан поднимается и дает выход среде.

На паровых котлах с естественной циркуляцией обычно устанавливаются грузовые рычажные предохранительные клапаны, на верхней части верхнего барабана. На водогрейных котлах устанавливаются пружинные предохранительные клапаны на отводах в коллектор.

На водогрейных и паровых котлах устанавливается не менее двух предохранительных клапанов.

Контрольная арматура - предназначена для визуального контроля над уровнем воды в котле.

Контрольной арматурой являются водоуказательные стекла. На водоуказательных приборах указывается верхний допустимый уровень воды и нижний допустимый уровень воды.

Арматурой называются приборы и устройства, которые обеспечивают безопасную и безаварийную работу котлов и котельного оборудования.

Вся арматура по назначению подразделяется на четыре класса:

I класс – запорная арматура – для периодических отключений аппаратуры приборов или одних участков трубопровода от других. Она должна обеспечивать высокую плотность при закрывании и иметь небольшое гидравлическое сопротивление при протекании через нее воды, пара, газа.

II класс – регулирующая арматура – для изменения количества и давления протекающей по трубам среды. В качестве запорной и регулирующей арматуры используются задвижки, клапаны и краны. По конструкции задвижки подразделяются на параллельные и клиновые, с выдвижным и не выдвижным шпинделем.

III класс – предохранительная арматура – для защиты от разрушения при повышении давления среды. К ней относятся предохранительные и обратные клапаны, легкоплавкие пробки. Предохранительные клапаны делятся на грузовые, пружинные и импульсные.

IV класс – контрольная арматура – для проверки уровня жидкости в трубопроводах, котлах и других емкостях. К ней относятся водопробные и трехходовые краны, водоуказательные стекла.

По способу соединения с трубопроводами различают фланцевую, муфтовую и вварную арматуру.

По способу уплотнения корпуса арматура может быть сальниковая и бессальниковая.

Для контроля уровня воды в паровом котле применяют водоуказательные приборы . Каждый паровой котел должен иметь не менее двух водоуказателей.

На паровых котлах с давлением до 2,4 МПа используют водоуказатель с плоскими стеклами («Клингер»). Они имеют сложное устройство, но удобны и безопасны в работе. На внутренней стороне стекла имеются продольные риски, благодаря которым вода в стекле кажется темной, а пар – светлым, т.е. создается отчетливая граница между темной полосой воды и светлой полосой пара.

Для котлов с давлением 3,9 МПа применяют водоуказатели с гладкими стеклами. На них со стороны воды накладываются слюдяные пластинки для предохранения стекла от агрессивного воздействия воды и пара.

На паровых котлах с высоко расположенными водоуказательными приборами (более 6 метров от пола), когда затруднительно наблюдение за уровнем воды в водоуказательном стекле, применяют сниженные указатели уровня. Они делятся на механические и гидравлические.

Каждый паровой котел должен быть снабжен предохранительными клапанами . Их устраивают так, чтобы давление пара в котле не могло превышать допускаемое рабочее. Предохранительные клапаны выпускают излишний пар при чрезмерном повышении давления. В котлах с давлением до 3,9 МПа предохранительные клапаны могут быть рычажными или пружинными. В котлах с давлением 4,3 МПа вместо предохранительных клапанов устанавливают импульсные предохранительные устройства (ИПУ).

Запорная арматура котельной предназначена для включения/отключения котла, а также его элементов, в том числе и трубопроводов, задействованных при его эксплуатации.

Главным требованием к арматуре является обеспечение максимальной плотности, как в открытом состоянии, так и в закрытом.

К подобной арматуре принято относить:

• Краны;
• Задвижки;
• Вентили;
• Поворотные затворы.

Подобные устройства производят как предназначенные для ручного управления, так и с электроприводом. Необходимо заметить, что в котельных большой и средней мощности применяется исключительно арматура с удобным и эффективным электроприводом.

Также к числу арматуры для котельных установок относятся многие устройства и специальные приборы, которые призваны обеспечивать безопасное управление процессами работы и обслуживания важного оборудования, которое находится под давлением.

Под словом арматура подразумеваются такие регулирующие и особые запорные устройства, которые предназначены для продувки системы, подачи/спуска воды, также и регулирования ее в системе. Также к специальной арматуре относятся и все измерительные/контрольные специальные приборы, а также предохранительные клапаны.

Наличие определенного количества арматуры регулирует Госгортехнадзор

В соответствии с определенными Правилами используется следующая арматура: запорная (задвижка, вентиль, кран), а также регулирующая (клапан редукционный). Имеется также арматура защитная (предохранительный/обратный клапаны).

Также применяются разные способы соединения с трубопроводами. Это бывает фланцевая специальная арматура и муфтовая. Материал для изготовления подобных изделий: чугун, латунь, комбинированный состав металла.

Арматура и гарнитура котла

Для нормальной, бесперебойной и безопасной работы паровой котел должен быть оборудован соответствующими устройствами, приспособлениями и приборами. Эти дополнительные устройства и приборы относятся к гарнитуре и арматуре котла. На рис. 11 показан общий вид расположения гарнитуры и арматуры на котле крана ПК-6.

К гарнитуре парового котла относят шуровочную дверцу, промывочные люки, лазовый люк, колосники, шиберную задвижку, т. е. съемные приспособления, а также устройства, при помощи которых осуществляется регулировка горения и подача воздуха в топку.

Арматурой котла называют устройства и приборы, служащие для управления работой той части парового котла, которая находится под давлением. К арматуре относят также и контрольные приборы.

Рассмотрим арматуру, питающую котел водой и указывающую изменение уровня воды и рабочее давление в котле.

К устройствам арматуры, питающим котел водой, относят питательные коробки с клапанами, инжекторы, водогон и вентили. Питательные коробки состоят из бронзового или чугунного корпуса, обратного клапана и пробки или клапана. На рис. 12 показаны питательные коробки. Они могут иметь пробковый кран (рис. 12, а) или запорный клапан (рис. 12, б). Для большей надежности на каждый котел устанавливают два комплекта приборов питания водой, две раздельные или одну сдвоенную питательные коробки. Последняя менее удобна, так как ее конструкция не допускает раздельного осмотра и притирки одного клапана при работе другого. Располагаются питательные коробки в нижней части котла.

Инжектор представляет собой пароструйный прибор для подачи в котел воды под давлением.

Принцип действия инжектора основан на превращении части тепловой энергии пара в кинетическую энергию движения, передаче паром тепловой и- кинетической энергии воде и на превращение кинетической энергии струи воды в потенциальную энергию давления, вследствие чего вода, преодолевая котловое давление, поступает в котел. Наиболее распространенным на крановых котлах является инжектор, изображенный на рис. 13.

Литой чугунный корпус этого инжектора состоит из двух частей, соединенных между собой,фланцами. Внутри корпуса строго по, одной оси расположены три конуса-сопла: паровой, конденсационный и нагнетательный.

Рис. 11. Общий вид расположения гарнитуры и арматуры на котле ПК-6:
1 - котел; 2 -водяные баки; 3 - шуровочная дверца; 4 - промывочный люк; 5 - главный вентиль; 6 - паровая магистраль к машине; 7 -регулятор пара; 8-выхлопная труба; 5 -манометр; 10 - трехходовой кран манометра; 11 – предохранительные клапаны; 12 - водопробные краники; 13 - водомерное стекло; 14 - свисток; 15 - инжекторы; 16- краны подачи воды к инжектору; 17 - питательные коробки; 18 - вестовые трубы; 19 - магистраль подачи пара к батарее отопления крана; 20 - вентиль к сажесдувателю; 21 - пароразборная колонка; 22 - патрубок для пожарного рукава; 23 - спускной кран котла; 24 - водогон; 25 -сифон; 26 - кран для расхолаживания котла; 27 - водопробные краники водяного бака

Первые два конуса имеют сужение по направлению движения пара, а последний имеет обратный конус. Паровой конус поставлен в корпус инжектора на уплотнительной прокладке из свинца или тонкого асбестового шнура. Конденсационный и нагнетательный конусы свинчены на резьбе между собой и вставлены в корпус с уплотнением из свинцового кольца.

Рис. 12. Питательные коробки с пробковым краном (а) и с запорным клапаном (б):
1-корпус; 2 - обратный клапан; 3 -заглушка; 4 - грундбукса; 5 - бронзовая пробка; 6 - отжимной винт; 7 -фланец; S -накидная гайка; 5 -сальник; 10 - запорный клапан

Внутрь парового конуса входит паровпускной клапан, плотно закрывающий своей конической частью кольцевой проход парового конуса. Паровпускной клапан опускается и поднимается при помощи рукоятки, имеющей два положения: «Открыто» и «Закрыто», отмеченные на ее секторе.

Снизу в корпус инжектора запрессован стакан, служащий опорой для нагнетательного конуса. Этот стакан имеет форму втулки с четырьмя ребрами, образующими ступицу, через отверстие которой проходит хвостовик обратного клапана.

Обратный клапан давлением воды в котле постоянно плотно прижат своей сферической головкой к гнезду, перекрывая доступ воды из котла в инжектор.

В средней части корпус инжектора имеет два патрубка: один, заканчивающийся фланцем, служит для подсоединения к инжектору водяной магистрали из бака, другой (вестовой) заканчивается резьбой, на которую навинчивается угольник для подсоединения вестовой трубы.

В вестовом патрубке поставлен клапан, который нормально закрыт при помощи небольшой пружины.

В работе инжектора различают два периода: первый - это присос воды (инжектор «забрал» воду) и второй - нагнетание воды в котел.

Рис. 13. Инжектор: Л -паровая камера; Б -водяная камера; В -смесительная камера; Г-нагнетательная камера; 1-корпус; 2 -паровой конус; 3- конденсационный конус; 4 - нагнетательный конус; 5 - двойной паровой клапан; 6 -вестовой клапан; 7 - пружина вестового клапана; 8 - обратный клапан; 9 - регулирующая рукоятка; 10 - уплотняющее кольцо из свинца; 11 - сальник; 12 - стакан обратного клапана

В начальный момент, когда паровпускной (игольчатый) клапан незначительно приподнят, пар из котла в небольшом количестве устремляется в кольцевой проход парового конуса. Проходя через суживающееся сопло парового конуса, пар приобретает большую скорость движения. Выходя из сопла с большой скоростью, пар увлекает за собой воздух и оставшуюся воду в водяной камере, в которой вследствие этого создается разрежение. В результате разрежения вода из подводящей трубы начнет поступать в водяную камеру инжектора. В это же время смесь пара, воздуха и воды, выйдя из сопла, поступает в конденсационный конус и, выходя через его боковые отверстия, создает незначительное давление в смесительной камере. Этого давления недостаточно, чтобы открыть обратный клапан, но достаточно для открытия вестового клапана, при этом, когда вестовой клапан откроется, из вестовой трубы начнет выходить смесь пара, воды и воздуха.

С поступлением холодной воды в водяную камеру подаваемый в небольшом количестве пар быстро конденсируется, объем его уменьшается, что создает дополнительное разрежение, которое передается и в смесительную камеру. При разрежении вестовой клапан под действием атмосферного давления и пружины садится на место.

Закрытие вестового клапана сопровождается характерным щелчком, свидетельствующим о том, что в водяную камеру начала поступать холодная вода, т. е. инжектор присосал воду.

После того как раздастся этот щелчок, пусковую рукоятку необходимо повернуть до упора с тем, чтобы паровой клапан был полностью поднят, что даст возможность пару в большом количестве поступать в инжектор. С этого момента начинается второй период в работе инжектора, т. е. подача инжектором воды в котел.

В первый момент поступления большого количества пара в смесительной камере создастся избыток воды, давление возрастет, вестовой клапан снова откроется и из вестовой трубы начнет вытекать избыточная вода. В последующий момент давление в смесительной камере понизится, вестовой клапан закроется, а в нагнетательной камере нагнетательного конуса давление увеличится. В результате обратный клапан откроется и инжектор начнет подавать воду в котел.

При выключении инжектора, т. е. при прекращении подачи в инжектор пара, в смесительной камере также образуется избыток воды, который сливается через вестовую трубу. При нормальной работе инжектора из вестовой трубы не должно выходить ни пара, ни воды.

В силу того что конденсация пара имеет важное значение в работе инжектора, питательная вода должна быть достаточно холодной. При температуре питательной воды свыше 35° С условия конденсации ухудшаются, работа инжектора становится неустойчивой или вовсе прекращается.

Боковые отверстия в конденсационном конусе имеют также большое значение для нормальной работы инжектора: через них в начальный момент удаляется вода, не получившая необходимой скорости движения, и проходит пар для восстановления в инжекторе требуемого разрежения. Если эти отверстия засорятся или закипят, нормальная работа инжектора нарушится.

Для правильной работы инжектора очень важно, чтобы все соединения были плотными и не было бы подсоса воздуха.

Инжекторам в зависимости от производительности присваивается нумерация; чем больше номер инжектора, тем выше его производительность. Номер инжектора определяется размером диаметра выходного отверстия конденсационного конуса (в миллиметрах) и равного ему диаметра нагнетательного конуса.

Для образования запаса воды, необходимой для питания котла, на кране установлены водяные баки. Их заполняют водой от стационарной водоразборной колонки, но можно использовать воду из тендера паровоза или из другого источника, расположенного ниже уровня крана; Для этого кран оборудуется водогоном (рис. 14).

Действие водогона основано на том же принципе, что и действие инжектора. После открытия соответствующего вентиля на паровой магистрали пар из котла поступает в паровой конус водогона.

Из-за большой скорости движения пара в камере создается разрежение и вода через присоединенный к патрубку гайкой ротта всасывающий рукав начинает засасываться по каналу в камеру струей пара увлекается в нагнетательный конус. При проходе воды через расширяющийся нагнетательный конус в нем создается давление, достаточное для подачи воды на высоту 2-2,5 м.

К арматуре, показывающей уровень воды в котле, относятся: водопробные краники, водомерное стекло и контрольная пробка.

Рис. 14. Водогон:
1 – корпус водогона; 2 -конус паровой; 3 - патрубок водяной; 4- прокладка: 5 -гайка ротта; 6 - штуцер паровой; 7 -паровая труба

Водопробный краник (рис. 15) состоит из корпуса и костылика. При завинчивании или отвинчивании костылика он закрывает или открывает своей конусной частью канал и пар или вода из котла выходит через нижнее отверстие корпуса. Таких краников на котле устанавливаются три: один точно на высоте среднего уровня воды, а два других - на 100 мм выше и ниже среднего уровня. Действительный уровень воды в котле должен находиться между крайними краниками, т. е. при открытии верхнего из него должен всегда выходить пар, а при открытии нижнего - вода.

Средний краник зачастую не ставится, так как он не очень характерен и при открытии его может поступать как пар, так и вода. На котлах крана ПК-6 устанавливаются как три, так и два краника, при этом расстояние между верхним и нижним составляет 150 мм.

О понижении уровня воды в котле ниже допустимого сигнализирует контрольная пробка. В этом случае пробка, оказавшись над поверхностью воды, перегревается, отчего сплав, которым пробка залита, выплавляется, и тогда через образовавшееся отверстие в топку котла начинает поступать пар, что свидетельствует об аварийном состоянии котла.

Пробка (рис. 16) состоит из бронзового корпуса, залитого внутри легкоплавким сплавом (10% олова и 90% свинца). Корпус пробки имеет коническую резьбу, которой он ввинчивается в дымогарную трубу в котлах с дымогарными трубами или в заплечико жаровой трубы в котлах с кипятильными трубами. Контрольная пробка ввинчивается в тело трубы таким образом, что конец ее корпуса и торец легкоплавкого сплава омываются горячими газами.

Водомерное стекло предназначено для показания уровня воды в котле. Принцип действия водомерного стекла основан на законе сообщающихся сосудов, согласно которому уровень жидкости, находящейся в сосудах, сообщенных между собой, независимо от формы и объема сосудов всегда одинаков.

Рис. 15. Водопробный краник:
1 - корпус; 2 - костылик; 3 - ручка костылика; 4 - отросток; 5 -резьбовой фланец; 6 - чечевичное кольцо; 7 -фланец котла

Рис. 16. Пробка контрольная

Комплект водомерного стекла (рис. 17) состоит из двух кранов: верхнего и нижнего. Между ними установлено или цилиндрическое (круглое) стекло, или металлический футляр (рамка), внутрь которого поставлено плоское стекло.

Нижний кран имеет дополнительно продувочный краник.

Кран водомерного стекла установлен так, чтобы при нормальной работе котла верхний кран постоянно был сообщен с паровым пространством, а нижний - с водяным. При такой установке кранов пар и вода из котла попадают в водоуказательное стекло и вода устанавливается в нем на том же уровне, что и в котле. Малейшее изменение количества воды в котле немедленно сказывается на уровне воды в стекле, что дает возможность судить о положении уровня воды в котле.

Нормально при работе котла уровень воды в стекле непрерывно колеблется: внутри котла происходит бурный процесс парообразования и поверхность воды в нем неспокойна. Если нет колебания воды в стекле при работающем котле, кран неисправен, его каналы засорены или закипели.

При засорении канала в нижнем кране вода в стекле спокойна и будет находиться на одном и том же уровне или даже медленно повышаться. Если при этом через продувочный краник выпустить воду из стекла и снова краник закрыть, то вода в стекле вновь появится не сразу, а будет постепенно накапливаться за счет конденсации пара, поступающего в стекло через верхний кран. Вода в стекло может поступать в этом случае и через нижний кран, если его канал засорен неполностью. Если засорен канал верхнего крана, то уровень воды в стекле будет находиться выше действительного уровня в котле.

Водомерное стекло, будучи сообщено с внутренней полостью котла, всегда находится под давлением пара и испытывает действие высокой температуры. Поэтому применение простого круглого стекла опасно. На современных паровых кранах применяют специальное плоское стекло,отлитое в форме толстого бруска. Оно вставляется на прокладках в металлический корпус (рамку). Такое стекло, если даже оно лопнет, не опасно для обслуживающего персонала. Задняя плоскость стекла имеет вертикальные призматические ребра-бороздки. Ребристая поверхность позволяет более отчетливо видеть уровень воды в стекле, так как лучи света, падающие на стекло, преломляются различно в зоне воды и зоне пара, отчего часть стекла, занятая водой, кажется темной, а занятая паром - светло-серебристой.

Кроме водопробных кранов и водомерного стекла, на каждом котле на видном месте имеется металлическая пластинка, отмечающая наинизший допустимый уровень воды в котле. К арматуре, контролирующей рабочее давление пара в котле, относятся манометр и предохранительные клапаны.

Рис. 17. Водомерное стекло: 1 - корпус; 2 - крышка; 3 - стекло; 4 - верхний краник; 5 - нижний краник; 6 - штуцер; 7 - продувочный краник; 8 - чечевичное кольцо; 9 - фланец когла

Манометр предназначен для измерения давления жидкостей и газов (выше атмосферного). Он показывает разность между давлением газа или жидкости в закрытом сосуде и атмосферным давлением. Эту разность принято называть избыточным давлением. Наиболее распространенными являются пружинные манометры. Пружинный манометр (рис. 18) состоит из металлического корпуса, в котором помещена дугообразная упругая трубка. Один конец этой трубки закрыт наглухо, а другой соединен со штуцером. К глухому концу трубки присоединена система рычажков, связанных через зубчатую передачу с указательной стрелкой.

С паровым пространством котла манометр соединен посредством; сифонной трубки, имеющей минимально два витка диаметром 180 мм. Наличие этой трубки исключает попадание в манометр горячего пара: дугообразная трубка оказывается заполненной водой под давлением, равным котловому. Вода эта образуется вследствие конденсации пара в сифонной трубке.

Рис. 18. Пружинный манометр

Дугообразная трубка манометра имеет форму вытянутого эллипса, но под действием давления воды она стремится выпрямиться. Выпрямление трубки заставляет стрелку 4 через зубчатую передачу 3 отклоняться. Чем выше давление, тем больше отклонение стрелки, тем больше ее показание на циферблате манометра. Красная черта на шкале котлового манометра отмечает предельно допустимое давление для данного котла.

Манометр должен быть запломбирован, иметь клеймо и дату очередной проверки госповерителем.

Для проверки правильности показаний манометра предназначен трехходовой кран, которым можно отключить манометр от котла, при этом указательная стрелка должна занять точно нулевое положение, что свидетельствует об исправности прибора. Трехходовой кран манометра имеет фланец, к которому специальной струбцинкой можно присоединить контрольный манометр.

Предохранительные клапаны, устанавливаемые на котлах, служат для предохранения от превышения давления пара в котле сверх допустимого.

На предохранительный клапан действуют одновременно две силы: – сила нажатия пружины или груза, действующая обычно сверху, и сила давления пара, действующая снизу. Силу давления пружины или груза можно регулировать.

Сила же давления пара на клапан изменяется с изменением давления в котле.

Пока сила давления пара меньше давления пружины или груза, клапан плотно прижат к своему седлу силой пружины или груза и выход пару из котла закрыт. В момент, когда сила давления пара на клапан превысит давление пружины или груза, клапан приподнимается и через образовавшийся проход пар начнет выходить наружу. Он будет выходить до тех пор, пока давление в котле не снизится и клапан снова не закроет выход. Вследствие того что посадке клапана на место противодействует струя выходящего пара, клапан обычно садится на место при давлении в котле на 0,3-0,5 кГ/см? ниже давления, при котором он был открыт.

На каждом паровом котле с поверхностью нагрева свыше 5 м2 устанавливается не менее двух предохранительных клапанов, один из которых является контрольным, а другой - рабочим.

Контрольный клапан срабатывает несколько раньше рабочего и как бы сигнализирует о предельном давлении пара в котле. В случае непринятия соответствующих мер начинает действовать рабочий клапан и избыток пара из котла выпускается через оба клапана в атмосферу.

Регулировка клапанов на открытие производится согласно табл. 3. При давлениях в котле, указанных в таблице, клапаны должны открываться.

Рис. 19. Предохранительный клапан пружинного типа

Предохранительные клапаны могут быть рычажными и пружинными. На крановых котлах применяются исключительно пружинные предохранительные клапаны.

На рис. 19 показан предохранительный клапан пружинного типа. Основными частями его являются корпус с притертым по клапану гнездом и клапан в виде стаканчика. Притертой поверхностью он плотно садится на гнездо корпуса. Во внутрь клапана поставлена основная пружина, регулируемая винтом, который нажимает на пружину через тарелочку. На корпус клапана сверху навинчена головка, являющаяся патрубком для выхода пара.

Таблица 3

Гайка служит для регулировки клапана. Поворотом гайки изменяется величина зазора между ней и фланцем клапана. С изменением этого зазора меняется скорость и направление струи пара. Струя пара ударяет во фланец клапана и способствует быстроте его подъема. Чем меньше зазор, тем это воздействие больше, тем резче подъем и посадка клапана на место. Изготовленная из пружинной стали марки 55С2 или 6ОС2 пружина термически обработана и сохраняет свои свойства независимо от изменения температуры. Клапан, отрегулированный на определенное давление, пломбируют пломбой; проволока пропускается через колпачок и фиксирующий винт. Рычаг служит для периодической проверки действия клапана. Оттягивая рычаг, можно поднять клапан и выпустить пар при меньшем давлении.

Рис. 20. Золотниковый регулятор

Регулятор предназначен для регулирования подачи пара к паровой машине. Он может быть как золотниковым, так и клапанным, причем клапанный является более совершенным и более чувствительным.

Золотниковый регулятор (рис. 20) состоит из чугунного корпуса и чугунной крышки, соединенных между собой болтами.

Между крышкой и корпусом в специальном углублении помещается поводок, в который своей цилиндрической заточкой заходит бронзовый золотничок, прижатый пружиной к притертой поверхности крышки.

Поводок выполнен в виде рычажка, который сидит на квадратном хвостовике шпинделя. Для уплотнения корпуса предусмотрена прокладка из паронита, а для валика - сальник с грундбуксой. При вращении рукоятки, надетой на хвостовик шпинделя, поводок поворачивается и пер-лющает при этом золотничок, открывая на требуемую величину‘отверстие для прохода пара из котла в паровую машину.

Клапанный регулятор (рис. 21) состоит из чугунного трехфланцево-го корпуса с запрессованным в него седлом. Внутри седла помещен большой клапан, в котором размещен малый клапан. Уплотнение клапанов достигается посадочными коническими притертыми поверхностями. Поперек корпуса регулятора проходит валик, имеющий в качестве опор специальные штуцера, ввинченные в корпус и снабженные сальниками. На внешнем конце валика сделан квадрат, на который садится поводковый рычаг, а в средней части на валик при помощи квадрата посажен кулачок.

Рис. 21. Клапанный регулятор

Своей вилкой кулачок опирается на заплечики хвостовика малого клапана. При повороте поводкового рычага валик регулятора приводит в движение кулачок, который первоначально поднимает малый клапан, а когда хвостовик этого клапана дойдет до упоров большого клапана, последний также начнет открываться.

Рис. 22. Пароразборная колонка:
1-корпус; 2 -седло клапана; 3 - клапан; 4 - крепящее кольцо; 5 - колонка; 6 -гайка; 7 -шпиндель; 8 - накидная гайка; 9 - грундбукса; 10 - сальник; 11 -маховичок

Для открытия малого клапана требуется незначительное усилие, а большой клапан открывается, когда под ним находится пар: большой клапан оказывается разгруженным.

Пароразборная колонка (рис. 22) предназначена для питания паром инжекторов, турбогенератора, водогона, отопительной системы и пр. Она представляет собой чугунный корпус с рядом фланцев, к которым присоединяются магистрали потребителей пара. К корпусу также присоединена специальная колонка с резьбовым шпинделем, на который насажен маховичок. К другому концу шпинделя присоединен клапан. При вращении маховичка клапан плотно садится на седло или отходит от него. Такое вентильное устройство позволяет отключать от котла все магистрали потребителей пара на случай осмотра и мелкого ремонта.

Спускной кран, устанавливаемый внизу котла, предназначен для спуска воды, а также продувки котла во время работы. Этот кран должен быть стальным или, как исключение, может иметь корпус из ковкого чугуна.

В качестве спускного крана применяется обыкновенный пробковый кран или чаще кран золотникового типа, аналогичный по устройству золотниковому регулятору (см. рис. 20).

Рис. 23. Свисток:
1 - корпус; 2 - колпак- резонатор: 3 - верхний диск; 4 - нижний диск; 5 -клапан; 6 - пружина клапана; 7 -пробка; 8 - прокладка; 9 - рычаг; 10 - хвостовик резонатора

Свисток для подачи сигналов установлен на паровом котле. В зависимости от количества резонирующих камер свистки могут быть однозвучными, двухзвучными или трехзвучными, причем свистки многозвучные дают более ровный и устойчивый звук. На рис. 23 показан трехзвучный паровой свисток. Он состоит из чугунного корпуса с клапанным устройством и двух дисков - верхнего стального и нижнего бронзового, образующих между собой кольцевую щель. Сверху корпус накрыт колпаком-резонатором, сделанным в виде чугунной отливки, образующей три различные по объему камеры. Колпак в нижней части имеет три полукруглых окна, края которых являются рассекающими кромками. При открытии клапана пар через кольцевую щель бьет сильной струей и, встречая на своем пути рассекающие кромки резонатора, дает звуковой эффект, усиливающийся резонирующим колпаком. Вследствие наличия трех различных по размерам камер звук свистка получается достаточно мощным, ровным и многотонным.

К атегория: - Общие сведения о кранах и котлах