СЕКЦИОНАЛЬНЫЙ ВОДОТРУБНЫЙ ПАРОВОЙ КОТЕЛ С ВЕРТИКАЛЬНО РАСПОЛОЖЕННЫМИ СЕКЦИЯМИ Советский патент 1928 года по МПК C09D9/00 

Настоящее изобретение относится к группе секциональных котлов с вертикально расположенными секциями, прикрепленными под парособирателями и над грязевиками. Предлагаемый водотрубный паровой котел построен из нескольких, без швов и заклепок, сварных и цельнотянутых стальных цилиндрических на внутренней развальцовке частей, вполне выдерживающих, по наблюдениям автора, рабочее давление пара до 100 атмосфер, с общей поверхностью нагрева до 2000 кв. м.

На чертеже фиг. 1 представляет поперечный вид основной (из цилиндрических частей на развальцовке) рамы котла, фиг. 2 - ее продольный вид, фиг. 3 - вид отдельного коллектора, фиг. 4 - деталь соединения коллектора с парособирателем, фиг. 5 - вид паропроводной (с фланцем) трубки, фигура 6 - вид части коллектора сверху, фиг. 7 - вид ее снизу, фиг. 8 - вид куска трубки, служащей для соединения на развальцовке коллектора с грязевиками, фиг. 9 - разрез котла по средней линии второго кипятильного элемента и фиг. 10 - вид продольного разреза котла и части огневого элемента с его топочным пространством.

Предлагаемый паровой котел, представляющий сочетание двух одинаковых котлов, состоит из: а) двух парособирателей 1; б) двух грязевиков 2; в) нескольких горизонтальных, для циркуляции воды и пара, соединительных труб 3; г) нескольких боковых вертикально расположенных циркуляционных труб 4; д) нескольких вертикально установленных коллекторов 5; е) нескольких установленных внутри парособирателей 1 паропроводных трубок 8; ж) большого количества расположенных в наклонном и перекрестном порядке стальных кипятильных трубок 9; з) нескольких, отдельно установленных в верхней части котла, перегревателей 24 и и) нескольких параллельно установленных топок 15.

Для установки котла, в первую очередь заготовляется с двумя нижними для чистки золы воронками 19 и одной для отходящих газов воронкой 20 кирпичная подошва, на которой и устанавливается на чугунных подставках 12 рама котла (фиг. 1 и 2). Внутри этой рамы, между вертикально расположенными с обеих сторон циркуляционными трубами 4, устраиваются из огнеупорного кирпича перегородки, предназначенные для направления продуктов горения, после чего уже заканчивается окончательная сборка котла, т.-е. производится с обеих боковых сторон установка в вертикальном положении сборных фасонных коллекторов 5 (фиг. 3), которые соединяются и скрепляются как с парособирателями 1, так и с грязевиками 2, помощью вставных на развальцовке отдельных кусочков трубок 7 (фиг. 8), при чем верхние соединительные кусочки этих трубок, в своей верхней части, имеют еще и небольшие круглые фланцы, на которые устанавливаются внутри парособирателей 1 паропроводные трубки 8 (фиг. 5). По установке внутри парособирателей 1 паропроводных трубок 8, производится с одной боковой стороны, а если окажется возможным, то и с другой, через люковые отверстия 10, вставка, в несколько наклонном и притом перекрестном порядке, на развальцовке кипятильных трубок 9, с закупоркой затем всех трубчатых отверстий на металлическом уплотнении люками 10. После этого в верхней части котла, над поверхностью кипятильных трубок 9, устанавливается из нескольких отдельных элементов пароперегреватель 24, соединенный трубками 23 (фиг. 9) с паровыми штуцерами 11 парособирателей 1 и трубками 25 - с паровым (расходным для пара) сборником. После же окончательной сборки котла и его соответствующего гидравлического испытания, производится окончательная обмуровка как передней лицевой топочной стороны, так и задней и потолочной части котла. Боковые же стороны котла вовсе не обмуровываются, а изолируются от соприкосновения с ними наружного воздуха специальными железными, с наложенным на них слоем войлока или асбесцита, заслонками 16 и 17, при чем те же заслонки одновременно служат и для выемки или вставки, как кипятильных трубок 9, так равно и коллекторов 5, а также для продувания паром, с целью очистки от золы поверхностей кипятильных трубок 9 через верхние и нижние отверстия 21. Для этой цели означенные заслонки могут подниматься кверху и опускаться книзу стальными канатами 22, перекинутыми через ролики 18; заслонки эти устроены в специальных пазах и, благодаря взаимному уравновешиванию, передвижение их происходит достаточно легко.

Топки могут быть применяемы любой конструкции и для любого топлива, но предпочтительно применять к данному котлу топку с движущимися колосниками, дающую возможность применения к ней механической непрерывной очистки ее от шлаков. Проход же продуктов горения под котлом происходит в таком направлении: подымаясь с колосниковой решетки, они стремятся по направлению длины кипятильных трубок 9 в обе стороны к стенкам котла и, омывая их, направляются в таком же порядке по направлению длины тех же трубок опять к центру и, одновременно, кверху, омывая трубки пароперегревателя 24. После этого, продукты горения направляются к переходу через первую кирпичную стенку уже во второй кипятильный элемент, проходят его донизу и в таком же порядке направляются третьим элементом кверху и четвертым - книзу, прямо к выходу в боров 20. Чистка золы производится через нижние воронки 19. Питание котла водою и циркуляция ее в последнем совершается в таком порядке: вода сначала поступает от питательных насосов в парособиратели 1, после чего, благодаря преграждению паропроводными трубками 8 прохода ее в коллекторы 5 и кипятильные трубки 9 сверху, она направляется боковыми, специально для этой цели устроенными, циркуляционными трубами 4 в грязевики 2, а затем уже снизу вода по коллекторам 5 подымается кверху. Здесь, встречая на своем пути препятствие к проходу в парособиратели 1, в виде устроенных в верхней части коллекторов 5 глухих донышек (фиг. 9, с правой стороны), вода направляется из коллекторов 5 одновременно с обеих сторон прямо в кипятильные трубки 9 и, проходя по ним в перекрестном направлении, вода, под действием продуктов горения, быстро превращается в пар, направляющийся уже через другой конец кипятильных трубок 9 в коллекторы 5, подымаясь затем из них, через паропроводные трубки 8, непосредственно в паровое пространство обоих парособирателей 1 (фиг. 9). После этого, находящийся в парособирателях 1 пар, для окончательного удаления из него оставшейся в нем влаги, пропускается через имеющийся в верхней части котла пароперегреватель 24. Эта конструкция котла может изготовляться без всяких швов и заклепок на внутренней развальцовке, из ровных, без каких-либо загибов, сварных и цельнотянутых цилиндрических частей, выдерживающих рабочее давление пара до 100 атмосфер. Устройство коллекторов 5 (фиг. 3) с двумя глухими донышками, нижним с левой стороны и верхним с правой, дает возможность установить правильную циркуляцию воды в котле, т.-е. вода, поднимаясь из грязевиков 2 в коллекторы 5, благодаря имеющимся в верхней части коллекторов глухим донышкам, не может проникнуть в парособиратели 1 и, поэтому, вынуждена направиться, одновременно с обеих противоположных сторон, в кипятильные трубки 9 и, проходя по ним в перекрестном направлении через огонь, быстро превращается в пар, который, выделяясь с другого конца кипятильных трубок 9, уже более сухим подымается кверху непосредственно в паровое пространство парособирателей 1. Кроме того, благодаря тому же устройству коллекторов 5 с глухими донышками и, притом, для двух рядов труб, количество дыр в цилиндрических частях котла для их соединения с концами коллекторов 5 наполовину уменьшается, т.-е. высверливание их производится гораздо реже. Этим путем устраняется ослабление дырами цилиндрических частей котла, с одной стороны, и достигается удобство соединения и закрепления концов коллекторов 5 с грязевиками 2 и парособирателями 1, с другой стороны. Одновременно с этим, благодаря тому же устройству коллекторов 5 для труб в два ряда и снабжению их через ряд глухими донышками, выгадываются как в верхней, так и в нижней их части отверстия 21, служащие для продувания через них как сверху, так и снизу поверхностей кипятильных трубок 9 пара, с целью очистки их от золы. Установка коллекторов 5 с боковых сторон котла, концы которых соединяются с грязевиками 2 и парособирателями 1 помощью небольшого куска трубки 7 (фиг. 8) на развальцовке, дает возможность, в случае надобности, произвести быстро вставку как нового, так и замену старого коллектора 5, не нарушая этим ни одной связи другой части котла. Помещенные в верхней части коллекторов 5, внутри парособирателей 1, паропроводные трубки 8 устраняют возможность прохода воды из парособирателей 1 книзу, т.-е. прямо против пара, выделяемого кипятильными трубками 9 кверху. Таким путем пар, не встречая на своем пути сопротивления воды, и не входя в соприкосновение с нею, не может быстро конденсироваться и уже более сухим беспрепятственно подымается по трубкам 8 кверху в паровое пространство парособирателей 1. Кроме того, находящаяся в парособирателях вода, получив преграждение трубками 8, вынуждена направиться для своей циркуляции только боковыми циркуляционными трубами 4 в грязевики 2, из которых уже, по мере ее испарения сверху, подымается по коллекторам 5 в кипятильные трубки 9 снизу. Циркуляционные же трубы 4 расположены по обеим сторонам котла так, что имеющиеся против них внутри котла, для направления продуктов горения, кирпичные перегородки одновременно служат преграждением от соприкосновения труб с продуктами горения высокой температуры, чем устраняется могущее быть в трубах большое кипение и бурление воды, и вода по ним может совершенно спокойно спускаться в грязевики 2. Следовательно, при таком расположении боковых циркуляционных труб 4 и при применении как показано на фиг. 10, паропроводных трубок 8, общая циркуляция воды в котле может происходить спокойно, давая тем самым возможность держания воды в котле на постоянном уровне без всяких в нем колебаний.

Расположение в котле кипятильных трубок 9, в наклонном и притом перекрестном одна против другой положении, способствует не только стройке котла с большой поверхностью нагрева, но и правильности направления по ним продуктов горения, а также рациональной циркуляции последних между трубками 9. Эти условия дают возможность максимальному сгоранию отходящих газов. Об′ясняется это тем, что продукты горения, подымаясь с колосниковой решетки вверх, сразу же стремятся от центра по длине кипятильных труб 9 в обе стороны к стенкам котла и, ударяясь о них, омывают последние, после чего направляются в обратную сторону к центру и затем обратно вверх в таком же порядке во второй, а затем в третий и четвертый элементы, прямо к выходу в боров 20. Такое расположение кипятильных трубок 9 и направление по ним продуктов горения дает возможность последним полностью омывать не только кипятильные трубки 9, но и боковые стенки котла, составленные из нескольких отдельных трубчатых коллекторов 5 (фиг. 3), на обязанности которых лежит задача не только питания кипятильных трубок 9 водою, но и выпаривание части влаги, пропущенной кипятильными трубками вместе с паром (фиг. 9, с левой стороны). При этом, указанный выше порядок прохода под котлом продуктов горения и длина пути их прохода дают возможность утилизации отходящих газов до минимальной их температуры.

Секциональный водотрубный паровой котел с вертикально расположенными секциями, характеризующийся тем, что он состоит из двух одинаковых котлов с парособирателями 1, со сборными коллекторами 5, с грязевиками 2 и кипятильными трубками 9 (фиг. 9 и 10), каковые два котла снабжены трубками с обратным друг по отношению к другу наклоном этих трубок и настолько раздвинутыми фасонными коллекторами 5, что передние коллекторы одного котла входят в промежутки между задними коллекторами другого котла, и связаны между собою рядом вертикальных циркуляционных труб 4,4,4 и горизонтальных труб 3,3,3, при чем оба котла снабжены общими топками 15 (фиг. 10), расположенными с переднего свободного от коллекторов конца котла, перегревателем 24, расположенным в общих дымоходах, и перегородками, предназначенными для ведения продуктов горения по зигзагообразному пути по направлению, параллельному парособирателям котла.