Паровая котельная установка Советский патент 1929 года по МПК F22D5/00 

Изобретение касается паровых котельных установок, в которых лишь часть поступающей в котел питательной воды проходит через отапливаемый дымовыми газами подогреватель, другая же часть воды поступает в котел, минуя подогреватель.

С целью достижения экономичной работы подогревателя при различных условиях нагрузки котла, в предлагаемой паровой установке протекающее через подогреватель количество воды поддерживается в определенном отношении к общему количеству питательной воды. Если питание котла регулируется в зависимости от количества производимого пара, то подводимое к котлу количество воды соответствует в каждый момент количеству тепла, подводимому к котлу из топки и количеству тепла, доставляемому подогревателю, нагреваемому дымовыми

газами; а так как количество воды, протекающей через подогреватель, составляет определенную часть общего количества подаваемой питательной воды, то и при колебаниях в рзжиме ведения топки сохраняется приблизительно одинаковое соотношение между количеством подводимого тепла и 1;рличеством протекающей через подогреватель воды, что и должно обеспечить экономичную работу подогревате.я, при всевозможных условиях нагрузки. В частности, поддержание постоянной температурЬ|1 подогретой питательной воды может быть достигнуто без помощи с ложных температурных регуляторов, что особенно важно в установках с несколькими котлами и несколькими подогревателями, как это будет подробнее объяснено ниже.. Постоянное соотношение меааду количеством протекающей через подогреватель воды и общим количеством питательной воды может быть достигнуто рс1зличным образом. Например, для подачи воды могут быть применены в обеих ветвях трубопроводов отдельные поршневые насосы, которые связаны между собою механически или общим регулятором. Вместо этого можно включить в одну из ветвей трубопровода регулирующее устройство, которое измеряет общее количество питательной воды или пара и количество в одной из ветвей и поддерживает одно и то же соотношение между обеими величинами. Измерение количеств протекающей воды может осуществляться известным способом посредством измерения разности давлений, каковые давления уравновешивают друг друга в регулирующем органе (как это имеет место, например, в регуляторах смеси для газовых топок). Ниже описьшаются устройства, при помощи которых разность давлений используется для автоматического поддерживания постоянного отношения между количествами воды.

На чертеже фиг. 1 поясняет принцип действия предлагаемой установки; фиг. 2 изображает схему установки; фиг. 3-то же, видоизмененной установки.

На фиг. 1 изображены два лежащих рядом и подающих питательную воду трубопровода а и Ь, в которые включены сопротивления cud, например, запорные органы, дроссельные задвижки, или же подогреватели, нагреваемые дымовыми газами. В зависимости от количества протекающей в трубах воды разность давлений по обе стороны сопротивлений меняется, при чем величина этой разности служит точным мерилом количества протекающей воды. Если соединить между собою оба трубопровода при помощи соединительных труб ей/, то разность давлений для обоих сопротивлений сие становится одинаковой; для различных величин разности давлений между трубами ей/, сумма количеств воды, протекающих через оба трубопровода а и Ь, в этом случае различна, отношение же обоих количеств остается при неизменяющейся величине сопротивлений сие постоянным. На основании сказанного, можно соединить оба трубопровода питательной воды в двух местах соединительными трубами и включить между этими двумя местами, в один или в оба трубопровода, сопротивления, которые должны быть так рассчитаны, чтобы получить желаемое постоянное соотношение между количествами питательной воды.

Равенство давлений в обоих трубопроводах со стороны котла может быть достигнуто соединением между собою обоих трубопроводов в один общий. Со стороны насосов можно включить приспособление для выравнивания давления между двумя трубопроводами, например, общую воздушную камеру с разделенными водяными камерами и общим пространством, наполненным воздухом или газом.

Выравнивание давлений может быть достигнуто тем, что в один из питательных трубопроводов включается дроссельное приспособление, управляемое давлениями в обоих трубопроводах.

Изобретение приобретает особенно важное значение для таких установок, у которых в трубопровод, не проходящий через подогреватель, включен аккумулятор тепла. Благодаря раздельному подводу в котел воды, часть которой поступает через подогреватель, а другая часть через аккумулятор, достигается значительное уменьшение величины теплового аккумулятора по сравнению с теми установками, у которых подогреватель и аккумулятор соединены по следовательно друг с другом.

Как известно, даже при попытке поддерживать постоянный режим в топке получаются весьма большие разницы нагрузок в топках разных котлов. Соответственно этому и подвод тепла к подогревателю, отапливаемому дымовыми газами, различен у каждого котла. Даже, если поддерживать неизменным отношение проходящей через подогреватели

воды к общему количеству воды, питающей все котлы, повышение температуры у каждого отдельного котла все-таки не одинаковое, и может возникнуть опасность прогорания отдельных подогревателей, топки которых имеют особо высокую нагрузку. Во избежание этой опасности можно сделать такое устройство, при котором величина потока воды, протекающего через подогреватель, отапливаемый , дымовыми газами, может регулироваться соответственно парообразованию каждого отдельного котла,

В установке, изображенной на фиг.2, равенство давлений в обоих трубопроводах а и 6 питательной воды поддерживается при помощи уравнительных резервуаров 1 и 2. Главный питательный насос 3 подает воду через управляемьш посредством поплавка питательный клапан 4 в уравнительный резервуар 1, оттуда через отапливаемый дымовыми газами подогреватель 5 и через диафрагму 6 в котел 7, снабженный вентилем 8. Второй питательный насос 9 подает воду через регулятор давления 10 в аккумулятор 11, из которого насос 12 подает воду через уравнительный резервуар 2 с поплавковым регулятором 13 и через вентиль 14 в котел. Уравнительные резервуары 1 и 2, соединенные между собой, помощью воздушной трубы, находятся под одним и тем же давлением. Отношение количеств протекающей воды поддерживается постоянным при помощи сопротивлений подогревателя 5 и диафрагмы 6 с одной стороны и вентиля 14-с другой стороны. В аккумуляторе тепла 11, получающем по трубе 15 избыточный пар из котла, питательная вода имеет температуру котла. Поток воды, ответвляющийся через подогреватель 5, поддерживается настолько малым, чтобы окончательная температура воды после подогревателя оставалась, приблизительно, на 20--30° ниже температуры насыщенного пара. Такие соотношения температур остаются одинаковыми почти при всех условиях нагрузки, так как.

например, при половинной нагрузке котла подвод тепла к подогревателю уменьшается, приблизительно, вдвое, количество же воды, проходящей через подогреватель, также уменьшается, приблизительно, в два раза вследствие того, что вентиль 8 уменьшает общее количество притекающей в котел воды.

На фиг. 3 в трубопровод Ь, идущий от аккумулятора 11, включен регулирующий вентиль 16, посредством которого в собирательной трубе Ь устанавливается такое же давление, как и в собирательной трубе а , через которую питаются подогреватели 5, так как вентиль 16 управляется р 1зностью давлений в обеих собирательных трубах. Например, если давление в трубе Ь становится меньше давления в трубе а или а , то разность давлений увеличивает проходное отверстие в регулирующем вентиле 16. Увеличенное количество воды, проходя из трубы Ь через вентиль 14, создает увеличенную потерю напора, вследствие чего давление в трубе Ь повышается, пока не сравняется с давлением в трубе а или а , вследствие чего регулятор немедленно приходит в состояние покоя. Обратное отведение его, даже при непосредственном управлении, не требуется, что допускает равномерное и плавное выравнивание давлений. В описываемом устройстве каждый отдельный подогреватель получает такое количество воды, которое соответствует подводу тепла, т.-е. количеству пара, развиваемому соответствующим отдельным, котлом. Вентиль 8 каждого отдельного котла регулирует общее количество питательной воды соответственно парообразованию этого котла, так что. при различии в подводимых к каждому котлу количествах тепла, каждый отдельный подогреватель 5 получает такое количество воды, которое требуется для него в данный момент.

Могут быть случаи, когда требуется изменять постоянное соотношение двух потоков питательной