Известны расхолаживающие устройства для теплой промывки котлов. В паровозных депо Министерства путей сообщения СССР с 1943 г. применяется типовая расхолаживающая установка для промывки паровозных котлов по технологии, определяемой соответствующей Инструкцией Ц Г/1920 по производству промывки и заправки паровозов (Москва, МПС, 1957).
Недостатки ее состоят в полном отсутствии автоматизации процесса расхолаживания, что, следовательно, определяет невозможность точного поддержания заданного перепада температур охлаждаемой и охлаждающей воды, а также в миогодетальпости, сложпости и громоздкости.
Известны также различные модификации и дополнения к этим установкам, направлеиные на частичное устра}1еиие недостатков типовых устаповок, однако они либо сложны ио устройству, либо дороги и недостаточно надежны в работе.
В описываемой расхолаживающей установке для теплой промывки паровозных котлов для авто.матического обеспечения заданного постоянного не)епада температур циркуляционной воды до и после смещеиия котловой воды с водопроводной применен терморегулятор, выполненный из двух размещенных одна в другой труб, внешняя нз которых является кожухом для пропуска горячей котловой воды, а внутренняя-труба-удлинитель одним концом закреплена во ннещней, а другим-взаимодействует с рычажно-секторным масщтабным лгехаиизмом, связанным с золотником регулятора подачи холодноГ воды. Иричем, с цельро повышения чувствительности терморегулятора к изменению те.мпературы, внутренняя труба-удлинитель перфорирована для пропуска горячей котловой воды через ее внутреиию-ю полость, а с
Лг 123160- 2 -
целью предотвращения возможности попадания холодной воды в котел при аварийных остановках циркуляционного насоса, применен водонапорный бак с поплавковым клапаном, что обеспечивает одинаковые уровни воды в котле и баке.
Описываемая установка автоматизирует процесс расхолаживания лотка на принципе смешения при оптимальных перепадах температур во всем диапазоне и позволяет отказаться от использования громоздких, тяжелых и дорогих теплообменников.
На фиг. 1 изображена общая схема описываемой расхолаживающей установки для теплой промывки паровозных котлов; на фиг. 2- схема установки аварийного автоматического клацана.
Основным элементом установки является автоматический терморегулятор трубчатого типа, состоящий из наружной трубы /, жестко зяг крепленной одпим концом в упоре 2, внутренней трубы-удлинителя 5, снабженной перфорацией 4, также заделанной жестко одним концом в упоре 2, рычажно-секторного масштабного механизма, состоящего из ведущего сектора 5, шестерни 6 и ведомого сектора 7, насаженных жестко на валике 5, и зубчатой рейки 9, связанной с золотником 10 дозирурощего регулятора 11 через регулирующую муфту (на фигуре не по){азаиа), которая допускает регулировку величины открываемого золотником проходного сечения при тарировке терморегулятора. При это.м внутренняя перфорированная труба-удлинитель 3 для большей чувствительности и точности работы изготовляется из металла с возможно большим коэффициентом линейного удлинения (например, из красной меди). Выбор материала для царужной трубы особого значения не имеет.
Регулятор 11 устанавливается в любом месте напорного трубопровода 12.
Расхолаживаемый паровозный котел 13 связан с циркуляционным насосом 14 расхолаживающей установки двумя ветвями трубопроводов:
а)от котла до насоса-трубопроводом горячей воды 15, подсоединяемым к трубчатому терморегулятору; трубопроводом 16, к которому примыкает дозирующий патрубок 17 от дозирующего золотникового ре улятора и патрубком 18 теплой воды;
б)от насоса к котлу-нагнетателын ш трубопроводом 19 теплой воды.
Температурные перепады и температура воды до и после смещения, а также холодной (водопроводной) воды контролируются термометрами 20.
Для предотвран1,ения возможности попадания холодной воды в котел при аварийной остановке циркуляционного насоса (сброс электропитания, заклинивание насоса или электродвигателя и т. д.), а также, с це.лью обеспечения постоянного нодпора холодной воды, поступающей к дозирующему регулятору 11, применен напорный бак 21 с поплавковым клапапом 22, поддерживающим в нем уровень воды, одинаковый с котловым, а на напорном трубопроводе 12 холодной воды, предусмотрена зстановка аварийного автоматического клапана (фиг. 2), состоящего из корпуса 23, запорного клапана 24 и управляющего органа, состоящего из цилиндра 25 и поршня 26, находящегося под совместным воздействием пружины 27 и воды, давление которой равно давлению воды в нагнетательном трубопроводе 19, с которым упомянутый цилиндр постоянно связан трубкой 28.
Работа установки для расхолаживания паровозных котлов происходит следующим образом.
Горячая вода нз котла 13 поступает по трубопроводу горячей воды 15 к приемному патрубку трубчатого терморегулятора, проходит череч
трубу-удлинитель 3, одновременно омывая ее также н снаружи, направляется через выходной патрубок в трубопровод 16, к которому подводится в определеннол количестве через дозирующий патрубок 17 холодная вода. Последняя смешивается с горячей водой и через патрубок 18 теплой воды поступает в приемный патрубок циркуляционного насоса 14. В насосе создается необходимый напор, продолжается интенсивное перемешивание горячей и холодной воды и стабилизация те..пературы теплой воды, которая поступает далее через нагнетательный трубопровод 19 в котел 13.
Дозировка холодной воды в нeoбxoдимo i количестве обеспечивается соответствующим подбором гео етрических параметров li размеров золотника 10, дозирующего регулятора И, трубопровода 12 и звеньев рычажпо-секторного масштабного механизма. Критерием подбора нараглетров и размеров указанных элементов является условие поддержания определенного, заранее устанавливаемого температурного перепада горячей и холодной воды.
Непрерывная регулировка количества холодной воды происходит автоматически следующим образом.
При некотором, например, увеличении переиада темиератур вследствие увеличения количества поступающей для смешения холодной воды соответственно снизится температура горячей воды, проходящей через трубу-удлинитель 3 и омывающую ее наружную поверхность. Вследствие этого последняя получит некоторое дополнительное сокращение длины и соответственно (через рычажно-секторный механизм) передвинет золотник 10 в сторону уменьшення подачи холодной воды. То же п юизойдет при наличии усиленного дополнительного охлаждения котловой воды при некоторых непредвиденных обстоятельствах.
Наоборот, при уменьшении перепада температур вследствие недосчаточного поступления холодной воды относительная температура горячей воды будет стремиться к увеличению. Это приведет также к нарушению теплового и механического равновесия системы элементов терморегулятора, труба-удлинитель 3 которого нолучит некоторое дополнигельр ое удлинение и соответственно передвинет золотник 10 дозируюHiero регулятора в направлении к установлению нового равновесного состояния системы.
Таким образом, терморегулятор, состоящий из трубчатого и дозирующего регуляторов, постоянно и чувствительно реагирует на каждое стк.тонение задаиного температурного перепада и всякий раз автоматически устанавливает новое равновесное состояние.
При внезапном падении давления воды в нагнетательном трубопроводе 19 одновременно надает давление в цилиндре 25 аварийного автоматического клапана. В результате этого равновесие системы сил, действующих на поршень 26, нарушается, и последний под действием пружины 27 перемещается вниз, а запорный клапан садится на седло, прекращая доступ холодной воды X циркуляционтюму насосу и далее н ко1ел.
Предмет изобретення
1. Расхолаживающая установка для теилой нромывкн котлов, включающая в себя циркуляционные насосы, теплообменники с системой трубоироводов и вентилей, баки для воды и приборы для регулирования температурь воды, отл и ч а ю щ а я с я тем, что. с целью автоматизации обеепечения заданного постоянного перепада температур циркуляционной воды до и после смешения котловой воды с холодной водой, она выполнена в виде трубчатого терморегулятора, состоящего
Л1г 123160 4 -
из размещенных одна в другой труб, внешняя из которых является кожухом для пропуска горячей котловой воды, а внутренняя (труба-удл1 иитель) одним коицом закренлена во внешней трубе, а другим, свободным, ко1що: 1, иеремещ.ающимся нод воздействием температуры вытекающей из котла воды, взаимодействует с рычал но-секториым мас1атабным лгеханизмом, управляющим золотником регулятора иодачи холодной воды.
2.Форма выполнения установки по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью повыщения чувствительности терморегулятора к изменекию температуры, внутренняя труба-удлинитель выполнена с перфорапией для пропуска горячей котловой воды через ее внутреннюю полость.
3.Форма выполнения устаиовки по по. 1 и 2, отличающаяся тем, что, с целью предотвращения возможности попадания холодной воды в котел при ава|рийных остановках насоса, применен водонапорный бак с поплавковым клапаном, установленный на одном уровне с котловой водой, а на напорной магистрали установлен автоматический клапан, прекращающий доступ холодной воды к насосу при аварийном падении давления в нагнетательной магистрали.
