УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ТОПОЧНЫХ УСТРОЙСТВ Советский патент 1968 года по МПК F23N1/08 

Известны устройства для автоматического регулирования производительности топочных устройств паровых котлов с паромеханическими форсунками, работающими на жидком топливе, содержащие напорный и сливной топливные трубопроводы с автоматическими регулирующим и сливным топливными органами, управляемыми соответственно регулятором давления пара в котле и дифференциальным регулятором давления топлива.

Глубина регулирования этих устройств, определяющая диапазон изменения паропроизводительности котлов, лимитируется величиной стабильного минимального давления топлива перед форсунками, при котором обеспечивается качественное распиливание и устойчивый процесс горения топлива. Для современных судовых котлов глубина регулирования таких топочных устройств не превышает 1:12, что соответствует минимальному давлению топлива перед форсунками 1,3 сета. При этом диапазон изменения паропроизводительности котлов составляет соответственно 100%-8%.

Однако в практике эксплуатации судовых котлов часто паровая нагрузка котлов составляет менее 8% от номинальной их паропроизводительности или судовые потребители пара могут полностью отключиться от котлов.

Вместе с тем качественное распыливание топлива и устойчивое горение его можно обеспечить при более низких, чем 1,3 ата давлениях топлива перед форсунками, в том числе и при давлениях ниже атмосферного (до 0,7 ата) с условием стабильного поддержания давления топлива на малых нагрузках котла (с отклонением от номинала не более ±0,01 кг/см²).

Известные автоматические регуляторы позволяют поддерживать только избыточное над атмосферным давление топлива перед форсунками, причем с недостаточной точностью для обеспечения стабильной работы топочных устройств на малых нагрузках.

Предлагаемое устройство, которое предусматривает возможность увеличения глубины регулирования паропроизводительности автоматизированных судовых котлов, оборудованных топочными устройствами с паромеханическими форсунками, работающими на жидком топливе, при использовании в системах автоматического регулирования существующих (серийных) автоматических регуляторов.

Это достигается тем, что на его напорном трубопроводе установлена промежуточная емкость с внутренним отводным патрубком, к которому подключен топливный перепускной орган, кинематически связанный с топливным регулирующим органом.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит регулятор 1 давления пара в котле, управляющий топливным регулирующим органом 2, размещенным на напорном топливном трубопроводе 3, промежуточную емкость 4 с отводным патрубком 5, на отводе которого установлен топливный перепускной орган 6, связанный через кинематическую передачу 7 с приводом топливного регулирующего органа 2, дифференциальный регулятор 8 давления топлива, управляющий сливным топливным органом 9, установленным на сливном топливном трубопроводе 10.

При давлении топлива в напорном топливном трубопроводе 3 перед форсунками выше атмосферного, производительность форсунок регулируется автоматически - по обычной схеме. Регулятор 1 давления пара в котле воздействует на топливный регулирующий орган 2, изменяя величину его открытия в соответствии с паровой нагрузкой котла.

Дифференциальный регулятор 8 давления топлива поддерживает постоянный перепад давлений на топливном регулирующем органе 2, воздействуя на сливной топливный орган 9, изменяющий количество отливаемого обратно из напорного топливного трубопровода 3 топлива в цистерну. Топливный перепускной орган 6 при этом закрыт, топливо через него не проходит и промежуточная емкость 4 полностью заполнена топливом и является как бы частью напорного топливного трубопровода. Давление топлива перед форсунками поддерживается в соответствии с паровой нагрузкой котла и плавно изменяется с изменением этой нагрузки.

При выходе автоматизированного котла на меньшие паровые нагрузки регулятор 1 давления пара в котле через кинематическую передачу 7 открывает топливный перепускной орган 6. Топливо, поступающее через топливный регулирующий орган 2 в промежуточную емкость 4, начинает распределяться по двум направлениям: одна часть топлива продолжает поступать к форсункам, вторая через отводный патрубок 5 и сливной перепускной орган 6 сливается в верхнюю часть цистерны (выше уровня топлива, имеющегося в ней), сообщающейся с атмосферой. Уровень топлива в промежуточной емкости 4 понижается от максимального до уровня, соответствующего высоте верхнего среза отводного патрубка 5. В соответствии с изменением гидростатического давления в напорном топливном трубопроводе 3 после промежуточной емкости 4 производительность форсунок будет уменьшаться, пока не достигнет производительности, определяемой высотой постоянного столба топлива относительно осей форсунок.

Соответствующим выбором высоты расположения верхнего среза отводного патрубка 5 промежуточной емкости 4 относительно осей форсунок может быть достигнуто стабильное поддержание требуемого гидростатического давления топлива перед ними (включая также давление ниже атмосферного), обеспечивающего заданную минимальную производительность форсунок.

Выбором регулирующих профилей топливного регулирующего органа 2 и топливного перепускного органа 6, а также соответствующим выбором объема промежуточной емкости 4 может быть задан требуемый характер изменения производительности форсунок в области малых нагрузок (время перемещения уровня топлива в промежуточной емкости от максимального до уровня, соответствующего высоте верхнего среза отводного патрубка и обратно).

Устройство для автоматического регулирования производительности топочных устройств паровых котлов с паромеханическими форсунками, работающими на жидком топливе, содержащее напорный и сливной топливные трубопроводы с автоматическими регулирующим и сливным топливными органами, управляемыми соответственно регулятором давления пара в котле и дифференциальным регулятором давления топлива, отличающееся тем, что, с целью увеличения глубины регулирования, на напорном трубопроводе установлена промежуточная емкость с внутренним отводным патрубком, к которому подключен топливный перепускной орган, кинематически связанный с топливным регулирующим органом.