> Техника, страница 55 > Котлы паровые

Котлы паровые

Котлы паровые, закрытые сосуды, в которых под действием тепла жидкость обращается в пар, могущий приобретать давление выше атмосферного. Все К. п., избыточное давление в которых может превысить 0,5. atm, подлежат особой законодательной регламентации (в СССР—Правила устройства, установки и содержания паровых котлов мтруда) и правительственному надзору. В зависимости от назначения паровые котлы разделяются на заводские (стационарные и локомобильные), паровозные е и пароходные.

Целью всякой котельной установки является использование путем парообразования тепла, развивающегося вследствие: а) горения топлива как в топке самого К. п., так и в какой-либо другой промышленной установке (использование тепла отходящих газов металлургическ. печей, выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания и т. д.), или б) прохождения электрич. тока по проводникам с значительным сопротивлением. Здесь рассматриваются К. п. первого типа; подробности об отапливаемых электрич. током котлах см. Электрические нагревательные приборы.

Каждый К. п. состоит из топочного пространства (смотрите Топки), в котором происходит сжигание топлива, водяногб и парового пространств, в которых помещаются соответственно нагреваемая вода и образовавшийся из нее пар. Образовавшееся при горении тепло передается частью путем излучения,частью при посредстве конвекции и теплопроводности. Излучением передается тепло от слоя горящего топлива, от факела горящих газов и от накаленных стенок топочного пространства тем частям К. п., которые облучаются непосредственно испускаемыми этими телами тепловыми лучами. В остальной части К. п. тепло передается от горячих дымовых газов к более холодным стенкам К. п. или его частей путем конвекции и теплопередачи. Продукты горения, образующиеся в топочном пространстве, проходят последовательно по дымоходам, омывая поверхность К. п. в собственном смысле слова, пароперегревателя (смотрите), экономайзера (смотрите) и воздухоподогревателя; затем, охладившись и отдав значительную долю заключающегося в них тепла, газы отводятся через дымовую трубу.

Количество кг пара, к-рое К. п. может давать в течение 1 часа, т. н. пар о производительность G, зависит от величины поверхности нагрева Н, то есть от поверхности, омываемой с одной стороны водой, с другой горячими топочными газами; последняя характеризует собой также размеры К. п. Паропроизводительность, отнесенная к 1 ж² поверхности нагрева (G:H), называется напряжением поверхности нагрева. Кпд щ. собственно котла (то есть К. п. независимо от кпд топки) представляет собой отношение количества тепла, необходимого для получения G кг пара данных давления и t° из питательной воды с t° поступления ее в К. п. (то есть в экономайзер, если последний составляет часть К.п., или непосред-

2000 WOO 6000 ^ю/м“т Оаропроизбодштльность

Фигура 1а. ственно в котел, если экономайзер устроен отдельно или его нет вовсе), к количеству тепла, фактически полученного в топке в час. Кпд топки р_т- представляет собой отношение количества тепла, фактически полученного при сжигании топлива, к нижней теплотворной способности топлива. Полный кпд топки вместе с котлом η=η_κ. р_т. Поверхность нагрева К. п. разделяют на прямую,— подверженную действию тепловых лучей, и непрямую, на которую тепло передается исключительно путем конвекции и теплопроводности. Кроме того различают поверхность нагрева, смачиваемую водой и омываемую газами; для расчетов в судовых К. п. обыкновенно пользуются первой, в сухопутных— второй. Граница,разделяющая части К. п., омываемые дымовыми газами, от частей, защищенных от действия горячих газов, называется огневой линией. Часть объёма К. п., заполненная водой, V_e. носит название водяного пространства, а занятая паром V_n_ —п арового пространства; граница между ними называется зеркалом испарения. Вода, заполняющая водяное пространство, является аккумулятором тепла, поэтому К. п. с большим объёмом водяного пространства работают с меньшими колебаниями давления при резких изменениях в отборе пара. С другой стороны, К. п. с большим содержанием воды представляют большую опасность в случае а. Величина объёмапарового пространства влияет на качество пара. Пар стремятся получить всегда возможно более сухим, т. к. на влажном паре паровые двигатели работают хуже и быстрее происходит загрязнение пароперегревателя. На фигуре 1а и 16 графически изображена зависимость влажности пара от нагрузки парового пространства и давления р.

Основной целью устройства К. п. является передача тепла от сжигаемого топлива к т

5000 10000 15000 20000 ЧАас

Паропроизводительность Фигура 16.

воде, находящейся в котле. Поэтому основными физич. законами, к-рыми определяется работа К. п., являются законы теплопередачи (смотрите). Тепло передается лучами (инфракрасные лучи), конвекцией и вследствие те

плопроводности тел. Лучеиспускание в сильнейшей степени зависит от t° излучающего тела (по закону Стефана-Больцмана оно пропорционально 4-й степени абс. темп-ры) и поэтому при высоких ί° влияние его весьма значительно. В виду этого современная техника котлостроения стремится возможно полнее использовать этот путь передачи тепла, развивая так называется э к-ранную поверхность в К. п.,то естьту часть поверхности нагрева, которая озаряется тепловыми лучами, исходящими непосредственно из раскаленного топлива, будь то слой топлива, горящего на решетке, или факел горящих или раскаленных газов. Конвекция, играющая роль в передаче тепла через стенку К. п.,—в значительной степени. искусственного происхождения, т. к. вызывается гл. обр. теми вихрями, которые возникают в потоке газов благодаря тому, что скорость их обычно превышает критическую, а также и благодаря наличию многочисленных искривлений потока, поворотов и т. д. Однако несмотря на интенсивность такой искусственной конвекции со стороны газов, наибольшее препятствие тепло-ιβρ вой поток встречает при переходе от га-Фигура 2. зов к стенке К. п.

Происходит это повидимому потому, что стенка всегда покрыта изолирующим ее слоем охлажденного газа, к-рыйи препятствует доступу к стенке горячих газовых частиц. Поэтому одной из основных задач правильного направления газов является возможно более интенсивное смывание со стенок этого изолирующего холодного слоя, что достигается увеличением скорости движения газов.

С увеличением этой скорости коэф. теплопередачи, то есть количество тепла, переданного в час через поверхность в 1 м² при разности t° в 1°, возрастает примерно пропорционально корню квадратному из скорости. Теплопередача от газов к стенке значительно ухудшается в том случае, если стенка покрыта слоем сажи или золы. Поэтому поддержание стенок в чистом состоянии во время работы К. п. является одним из основных требований правильной эксплуатации его. Сопротивление самой металлич. стенки К. п. играет совершенно подчиненную роль благодаря хорошей теплопроводности металлов, и поэтому с этой точки зрения совершенно безразлично, из какого металла сделан К. п. и какова толщина его стенок. Загрязнение стенок с внутренней стороны отложениями накипи имеет однако большое значение, так как накипь часто благодаря своему составу (примесь масла) является очень плохим проводником тепла. Из фигура 2, представляющей схему перехода тепла через стенку, видно, как сильно повышается ί° стенки при загрязнении ее накипью. Помимо накипи препятствием к переходу тепла от стенки к воде м. б. пузырьки пара, если они, образовавшись вблизи стенки, не удаляются быстро от нее; поэтому важно, чтобы вода в К. п. находилась в постоянной циркуляции.

I. Тепловой расчет К. п. Размеры поверхности нагрева К. п. для менее ответственных установок небольшого размера с котлами нормальных типов рассчитываются обычно по эмпирической ф-ле:

где Ξ—поверхность нагрева К. п. в м², G— часовая паропроизводительность К. п. в килограммах, а 7 G

к=дг —напряжение поверхности нагрева, к-рое берут из таблиц на основании опытных данных (смотрите табл. 1). Для крупных ответственных котельных установок этот способ расчета неприменим, так как каждая такая установка строго индивидуальна и приноровлена к местным условиям в смысле качества топлива, характера нагрузки, давления и t° перегрева пара. Современная котельная установка состоит в наиболее общем схематическом виде из следующих отдельных частей (фигура 3): 1) топочного пространства^ котором происходит сжигание топлива; 2) экранной поверхности нагрева Н_и состоящей из трубок, укрепленных на стенках топочного пространства и подверженных непосредственному воздействию лучеиспускания слоя топлива и факела горящих газов; 3) передней части собственно К. п. Н₂, то есть части его, лежащей перед пароперегревателем; 4) пароперегревателя Н_г; 5) задней части К. п.

Л₄; 6) экономайзера Н._ъ для подогрева питательной воды; 7) воздушного подогревателя Н₆ для топочного воздуха. Целью теплового расчета является определение величины отдельных элементов котельной установки т. о., чтобы обеспечить получение необходимого количества пара данных темп-ры и давления из питательной воды данной 1° при условии охлаждения дымовых газов до t°, обусловливающей достаточную экономичность установки в смысле расхода горючего. С повышением термин, кпд установки однако связано ее удорожание, и задачей экономии. расчета является определение наивыгоднейшей степени использования топлива.

Сложностью явлений теплоотдачи в пределах котельной установки объясняется то обстоятельство, что до сих пор не выработано единообразного и точного метода теплового расчета. В основном расчет ведется след. обр. Заданными величинами являются: сорт угля, его состав, низшая теплотворная способность В, давление р, темп-pa и часовое количество G пара. Для данного варианта установки задаются: желательным содержанием С0₂ в дымовых газах (для каменных углей 14—15%) или, что то же,

коэф-том избытка воздуха; желательными 1° дымовых газов—перед пароперегревателем ί₂, перед выходом в дымовую трубу темп-рой питательной воды перед экономайзером #₃ ипосле него #₄; темп-рой топочного воздуха перед подогревателем />₅ и после него. Задавшись кпд топки и принимая во внимание состав топлива, коэф-т избытка воздуха, форму и объём топочного пространства, атак-же часть площади стенок топочной камеры, занятую экранной поверхностью нагрева К. п., определяют действительную темп-ру пламени в топке <0. Явления теплопередачи в топке изображены графически нафигура4.Вместестопливом вводится в топку Q_B Cal, к ним присоединяются: Q_LS— колич. тепла, вводимое в топку подогреваемым в полых стенках топки воздухом, Q_L— количество тепла, вводимое в топку воздухом, подогретым в особом подогревателе, q_ssи q_HIr—количество тепла, отбрасываемое в топку обратным лучеиспусканием стенок котла. Т. о. полное количество тепла в продуктах сгорания Qy= Qb +

+ Ql + Qzs + 4hs + + q_HT. Из этого количества часть Q_f расходуется в самой топке, а часть Q_tr уходит с дымовыми газами и, омывая поверхность нагрева парового котла,отдает постепенно свое тепло. Q# составляется из следующих частей: часть тепла Q_TH посредством лучеиспускания передается непосредственно экранной поверхности нагрева котла:

^e™⁼rrfcx[(so)⁴~ (ш)Т

Ci с2 с₈

где T₀=t₀ + 273, + 273, С_1; С₂и C_s—

постоянные излучения горячего тела, Голодного тела и абсолютно черного тела, выраженные в Cal/jn² ч. (°Κ)⁴; по Рейтлингеру и Вамслеру для топок К. п.

_т - !—_г=4,04-4,2 Са/Ш² ч. ("К/. с! ⁺ с; ⁺ с7

Экранной же поверхности передается часть тепла путем теплопроводности Ζ_Ε. Другая часть передается лучеиспусканием Q_TS и путем теплопроводности Z_s огнеупорным стенкам топочной камеры. Из этого количества небольшая часть q_SH отражается непосредственно ит. о., не увеличивая ί° стенок, передается экранной поверхности нагрева К. п. Остальное количество нагревает шамотную

Наименование	Предельные значения *1 2			Средние значения *2
фигура текста	Я ви“	р в килограммах /см2	R в м2	Н-В	G : Н	G : F	Н : F
Простой цилиндрич.	< 30	^ 12	< 1,8	15—20	12—18	10—18	0,8—1,0
котел
Батарейные котлы с 2, и 4 кипятильни-	20—100	^ 15	< 2,2	25—38	12—17—22	18—40	1,5—2,2
нами					15-20-24	22-48	1,5-2.2
					16—22—26	24-55	1,5-2,2
Батарейные котлы с 3, 6 и 9 кипятильни-	30—250	^ 15	< 5,4	30—45	12—18—22	24—80	2,0—4,0
ками					15--20—25	30—100	2,0—4,0
Фигура 5					16—22—26	32—110	2,0—4,0
Одношаротрубные	10—80	^12—15	0,35—2,8	28—34	15-20—25	22—40	1,5—2,0
котлы (корнваллий-ские)					25—30—35
						35-55	1,5—2,0
Двухшаротрубные котлы (ланкаширские)	40—150	^12—15	1,2—7,2	32-36	18—22—26	32—55	1,8—2,2
Фигура 9					22—28—32	50—70	1,8—2,2
Котлы Галловея Фигура 11	28—120	^ 12	1,35—4,0	21—30	28—40—55	55—85—120	2,0—2,4
Простой огнетруб-ный котел Фигура 15	20—150	^ 10	0,5—2,5	40—60	12—16—20	(4,8н-8)Н°,<·3	0,4й°,бЗ
Комбинированный одношаротрубный и огнетрубный котел	22—75	5$ 10—12	0,43—1,6	40—48	18—22—26	55—90	3,1—3,5
с прямым ходом дыма (К. п. сист. Фер-
берна)
Комбинированные	13—200	5$ 10	0,35-5,0	38—42	22—28—35	(20-ь30) V Н	0,9(/Л
одно- или двухшаротрубные и водотруб-
ные К. п. с обратным ходом дыма (так
наз. экономия. К.п.) Фигура 17
Локомобильные котлы немецкого типа Фигура 18	8—120	^12—15	0,2—2,8	35—40	18—22—28	(т~ъъ)ун	2|/Н

¹ 1>~внутр. диам. главного барабана, D—внутр. диам. вспомогательных барабанов, d—внутренний и наружный диаметры трубок, d—внутр. диам. шаровой трубы, d"—диам. кипятильных трубок с узкого и ши рокого конца, а и 5—расстояния между центрами барабана и жаровых труб по горизонтали и по вертикали, с—расстояние ниЕшего уровня от верха жаровой трубы, L—длина главного барабана, L—длина вспомогательных барабанов, L"—длина топки в локомобильном котле немецкого типа, I—длина трубного пучка,

Употребительный род топки	Употребительные размеры в м *ι	На 1 м2 поверхности нагрева приходится в среднем
		водяного пространства В Λ13	парового пространства в м%	зеркала испарения В М2
Обыкновенная плоская колосниковая решетка, ручное обслуживание	£=64-12 £=0,84-1,5 L : £=6,64-10,0	0,4—0,45 ψ	0,18—0,16	0,48—0,55
Плоская колосниковая решетка; ручное или механич. обслуживание Ступенчатая колосниковая решетка Наклонная решетка в кипятильнике Тенбринка	D =0.84-1,4 £=0,654-0,95 £ =54-12 L=54-12	0,20—0,24	0,05—0,06	0,14—0,16
Плоская колосниковая решетка; ручное или механич. обслуживание Ступенчатая колосниковая решетка Наклонная решетка в кипятильнике Тенбринка	D =0,84-1.5 £=0.654-1,0 £ =64-12 £=54-12	0,22—0,26	0,04—0,05	0,13—0,15
Плоская решетка; ручная, реже механическая подача топлива; каменный уголь Ступенчатая колосниковая решетка; бурый уголь; нефтяная топка с распылением	D=0.26=1, 1+2,2 t=0,5D (для волнистых труб d=0.60+0,05-0,1) rf=0,55+l,25 α =6=0.Ш e =0,Ш+0,01	0,16—0,20	0,06—0,05	0,26—0,30
Плоская решетка; ручная, реже механическая подача топлива; каменный уголь Ступенчатая колосниковая решетка; бурый уголь; нефтяная топка с распылением	D=0,24|/7f=l,7+2,5 d’=0,5D —0,25+0,3=0,6+1,05 2a=0.5D-0.06+0,075 b =0.ID—0,07 C =0,10+0,02	0,18—0,21	0,065—0,075	0,20—0,23
Обыкновенная плоская решетка; ручная, реже механич. подача топлива; каменный уголь	£=1.84-3,0=(0,234-0,26) К Я d =0,5£ — (0,254-0,3)=0,6 —1,2 a =0,5£-(0,064-0,07) b =0,l£ —0,05 c=0,1£+0.02 Число галловеевск. трубок n£0,2 Η	0,16—0,19	0,06—0,07	0,19—0,22
Обыкновенная плоская решетка; ручная подача топлива; каменный уголь	D=1,25+2.10=0,66 l/и L =1.8+5,6 <f=0.064/0,070+-0.076/0,082 n=40+110	0,08—0,10	0,03—0,025	0,08—0,09
То же	D=1.4+1.9—0,38 J/H L =3.0+6 d=0,5D + (0.05+0,1) d =0.064/0,07+0,076/0,082 -n =40+75 a =6=0,1Dc=0,1D+0,01	0,13—0,16	0,05—0,04	0,18—0,22
То же Нефтяная топка с распылением	D =1,4+3,0—1,35 1/H L =2,0+4.8 d=0,5D +(0,0+0,05) для 1-шаров. трубы при D<2,0 d =(0,31+0,032) D для 2-жа-ровых труб при 2.0 d =0,064/0,070+0,084/0,090 η =40+400	0,09—0,11	0,036—0,04	0,08—0,12
Горизонтальная внутр. колосниковая решетка; ручная или механич. загрузка топлива; выносная топка со ступенчатой решеткой	D =1,04-2,4— fro, ПН L =2,54-6,5 a=0,5£+(0,1-4-0,15) £"=1.04-3,0 d =0,051/0.0564-0,064/0,070 η =304-120	0,12—0,15	0,05—0,04	0,18—0,22

η—число дымогарных или кипятильных трубок в котле, и—число шаровых труб или барабанов, А и A— длина наружной и внутренней огневой коробки локомобильных котлов англ, типа, В и S—то же ширина, h— высота барабана вертикального котла, h—высота топки вертикального котла, г—радиус топки котлов Кокрапа.

*2 Н—поверхность нагрева, R—площадь колосниковой решетки, G—часовая паропроизводительность, F— площадь пола, занятая котлом.

. Наименование установки и номер фигура текста	Предельные значения *2			Средние значения *2
	Н в м2	р в килограммах/см2	Л в .м2	Н : Л	G : Н	G : F	Н : F
Локомобильные котлы англ, типа Фигура 19	7—80	^ 12	0,12—2,4	34 (в малых моделях до 56)	14—20—26	(ЗОН-50)# Н	2,11^ Н
Вертикальные шаротрубные котлы с кипятильными трубками Фигура 22	2—20	^8—10	0,10—0,85	20—25	12—16—20	60—150	5—7,5
Вертикальные водо-тоубные котлы Фигура 51 и 52	7—45	^10—12	0,35-1,5	20—30	12—16—20	(42-=-70 )f.Н	3,5#" Н
Вертикальные с горизонтальными жаровыми трубами, т. наз. К. п. Кокрана Фигура 25	5,5—100	^12—15	0,45—3,8	12,5—24,5 (=4,41/Я)	18—24—35 G : Я—127 (R 0,2 Я Я J ш	(бО-ЫОО))/^	3 V*
Комбинированные горизонтальные огнетрубные котлы с кипятильниками	30—250	^12—15	0,6—6,0	35—56	12—16—20	(4,54-7,5) НО,53	0,38Я0,53
Комбинированные шаротрубные и огнетрубные котлы с двумя паровыми пространствами Фигура 26 И 27	70—500	^15	1,36—7,4	52—55 (ДО Я=200) 55—60 (Я =200—250) 65—68 (Я=250—500)	12-16—20	(5-^8)Я»>54 (50—230)	0,4Я»,54 (4—11,5)
Нормальные двухкамерные горизонтально-водотрубные котлы Фигура 34	30—500	^12	1,0—15,0	32—40.	14—18—26	(134-24)Я<>,45 (80—390)	(0,754-0,9)Я0,45 (4,5—15)
Секциональные горизонтально-водотрубные котлы (системы Бабкока п ВиЯько-кса) нормальн. типа	30—500	• ^15	0,8—13,0	35—40	16—20—30	(16-430)Я0,42 (70—420)	(1,04-1,04)ЯО,42 (4,2—13,6)
Секциональные горизонтально-водотрубные котлы большой мощности (сист. Бабкока и Вилькокса морского типа и производные от него системы) Фигура 36 и 37	300—2 500	^35	1—90	24—28	30—40—52 .	(ЗЗч-60)Я0>38 (290—1 250)	(1,14-1,2) Я0,38 (9,6—24)
Вертикально-водотрубные котлы двух-и четырехбарабанного типа (сист. Гарбе) Фигура 42	100—1 000	^20	2,5—25,0	38—40	24-30—45	(354-70)1^ Я (170—700)	(1,47н-1,54 (7,0—15,4)
Трех- и четырехбара- i банные вертикально-водотрубные котлы большой мощности Фигура 46, 48 и 49	600—3 500 J	<:35 (иногда ДО 100)	15—50	40—70	30—45—55	(4,54-8,0) НО,Q5 (270—2 600)	0,15ЯО,65 (9—30)

	Употребительный род топок	Употребительные размеры в м“г	Ha 1 «vi2 поверхности нагрева приходится в среднем
			водяного пространства в .и?	парового пространства В Λ13	зеркала испарения в м2
	Горизонтальная внутр. колосниковая решетка; ручная загрузка. Применяется гл. обр. на передвижных локомобилях	D=0,524-1.3^0,25Я0,38 L=2,64-6,0 А=0,704-1,30 В=0,64-1,4 А= 0,54-1,10 В= 0,484-1,2 d=0,05/0,0564-0,064/0,070 П=254-120	0,12—0,15	0,05—0,04	0,18—0,22
	Горизонтальная внутр. колосниковая решетка; ручная подача топлива	D=0,654-1,6 h=1,84-4,0 d=0,84-0,9D h=0,64-0,75h d"= 0.14/0,284-0,25/0,40 n=14-5	0,10—0,13	0,07—0,1	0,08—0,12
	Горизонтальная внутр. колосниковая решетка; ручная подача топлива	D=0,84-1.5 h=2,04-4,3 d=(0,754-0,85)D h=0.94-1,4 d=0,05/0.0564-0,057/0,063 n=484-1,10	0,12—0,16	0,05-0,07	0,06—0,10
	Горизонтальная внутр. колосниковая решетка; ручная подача топлива	D=0,94-2,6 h=2,04-5,2 d=0,044/0,0494-0,066/0,072 П=504-280 r=(0,44-0,42)D	0,08—0,10	0,07—0,08	0,06—0,08
	Горизонтальная колосниковая решетка; ручная, реже механич. подача топлива	D=1,25-4-2,10Si0,68 У H L=1,7-H6=b-(1.0H-1,5) D= 0,65-bl,0ss0,5D d=0,064/0,070-M), 089/0,096 n=40-4-100	0,12—0,15	0,03-0,025	0,07—0,08
	Внутренняя горизонтальная колосниковая решетка; подача топлива механическая, реже пристроенная спереди ступенчатая решетка	D=D—l, 64-3,0=0,45H 0»3 n=1 (при jD=1,64-2,0) n= 2 (при D=2,04-2,5) n=3 (при £)=2,54-3,0) d=0,84-1,2 d=0,089/0.0964-0,095/0,102	0,085—0,11	0,035—0,05	0,09—0,15
	Горизонтальная колосниковая решетка; механич. подача топлива, ступенчатая решетка, нефтяная топка. В круглых котлах—цепная колосниковая решетка или горелки для пылевидного топлива	D=0,84-1,8n=14-2 d=0,088/0,095 L=4,04-5,4 "-4	0,06—0,1	0,03—0,05	0,12—0,2
	То же	D=0,764-1,22 n=14-3 d=0,096/0,103 i=3,054-5,50 n Si (2,8-У2,9)j	0,06—0,1	0,03—0,05	0,12-0,2
	Цепная колосниковая решетка; топки для сжигания пылевидного топлива; механич. ступенчатые решетки	D=1,4-7-1,6 n — 1 d=0,096/0,103 l=4,6-4-6,0 n SSB.of	0,04—0,07	0,02-0,04	0,04—0,08
	Ступенчатые и цепные колосниковые решетки; топки для пылевидного топлива	I)=1,5D=1,6 d=0,054/0,060 i=3,54-4,5 n ,5,4	0,04—0,10	0,02—0,04	0,035—0,08
	Цепные и механич. ступенчатые колосниковые решетки; топки для пылевидного топлива	Я=1.24-1,6 Я=0,84-1.6 d=0,070/0,0764-0,093/0,100 .	0,05—0,07	0,02—0,03	0,03—0,05

7

стенку камеры, причем большая часть, Q_SB, в виде лучистой энергии передается на экранную поверхность, часть Х$ проходит через стенки топки и рассеивается, а часть Q_LSрасходуется на подогрев воздуха в каналах топочных стенок. Из общего количества лучистой энергии Qgff + Q_TH + q_Ss, приходящейся на экранную нагревательную поверхность, Qjrs + Q}jf передается воде, а q_Bs~k qпт излучается ей обратно в топочное пространство. Диаграмма фигура 4 дает представление о сложности тепловых процессов в топке и о трудности охвата их математическим анализом. Воленберг, Морроу и Линдсет на основании нек-рых упрощений и допущений пришли к аналитич. выражению для определения ί° топочного пространства, которое однако отличается значительной сложностью и недостаточно общим характером.

Передача тепла в последующих секциях К. п. и в других частях котельной установки совершается также путем теплопередачи от потока горячих газов по общей ф-ле:

Q - вг в?|{; (*!- к)=Щк + а + а")At, где G₁—вес топочных газов, развивающихся в час, в кз, —среди, теплоемкость 1 килограмм дымовых газов в пределах t_x и i₂; и ί₂—

темп-ры дымовых газов в рассматриваемой части К. п. при входе и выходе, Н—поверхность нагрева данной части К. п., к—коэф. теплопередачи от дымовых газов к содержимому секции (воде, пару или воздуху), а и а"—коэф-ты, учитывающие теплоотдачу лучеиспусканием содержащихся в дымовых газах паров воды и С0₂, a At—т. н. средняя логарифмич. разность 1° на протяжении данной части установки. При заданных Q, f₂или _х, к, а п а" вычисляют по обычным ф-лам из хим. состава, количества топлива, сжигаемого в час, и коэф-та избытка воздуха; определяется из известного соста ва дымовых газов сначала приближенно (так как 1_г или t₂ неизвестны), а затем более точно путем последовательных приближений; At определяется из ур-ия:

где ΑΙχ—наибольшая, a At₂—наименьшая разности температур дымовых газов и обогреваемой поверхности в пределах данной части К. п. (то есть в начале или в конце ее). Т. о. получаем два ур-ия с двумя неизвестными II и t i или i ₂, которые позволяют в каждом отдельном случае вычислить площадь II и требуемую t° входа или получающуюся t° выхода газов. При условии задания, как было указано выше, весь расчет м. б. проведен по следующей схеме. Сначала определяют ί! газов при вступлении в II₂ и одновременно количество тепла, переданное лучеиспусканием и конвекцией экранной поверхности нагрева котла Q_HS + Q_HT + Z_H затем, зная i χ и /₂, определяют Н₂ и Qb₂, поглощенное передней частью К. п. Для пароперегревателя известны: <2я₃ (из количества пара, давления его и t° перегрева) и /₂, определяют Н>, и t₃; зная общее количество тепла, необходи мое для парообразования, Q_D и вычитая из него сумму полученного уже котлом тепла.

Qbs + Qbt + Z_e+ Q_Bt, определяют Q₃, а отсюда и Н₄ и <₄; идя тем же путем дальше, можем определить и поверхность нагрева экономайзера Н₅ и /₆ (при заданных #₃ и #₄)· и затем, зная t_e и #₅, поверхность нагрева воздушного подогревателя Ы₆ и /° подогрева воздуха #₆. Трудность этого расчета заключается гл. обр. в отсутствии достаточно простых эмпирически проверенных формул для определения коэф-тов излучения и теплопе-редач в отдельных частях котельных установок. Значительное упрощение теплового· расчета достигнуто Мюнцингером путем создания целой серии графич. таблиц, составленных частью по эмпирическим, частью по теоретич. данным.

Отношение тепла, уносимого из К. п. паром, к теплопроизводительности сожженного топлива, называется коэфициентом полезного действия К. п. В наилучших случаях практики кпд котлов может-достигать 85—87% и более. В среднем же К. п. работают с кпд не выше 70%. Кпд котлов обусловливается потерями тепла: а) с отходящими газами, б) от неполноты горения топлива и в) в окружающую среду. Первая определяется экономии, соображениями, как указывалось выше; вторая обусловливается совершенством топки и уменьем кочегаров, обслуживающих котел; третья зависит от качества обмуровки К. п. и условий движения воздуха, омывающего эту обмуровку. Кпд. изменяется с изменением нагрузки К. п., достигая своего максимума при некоторой наивыгоднейшей нагрузке, которая в каждом частном случае м. б. установлена только опытным путем, и уменьшается с увеличением нагрузки за счет роста потерь с отходящими газами и от неполноты горения топлива. При слабых нагрузках К. п. коэфициент полезного действия также падает за счет увеличения потерь в окружающую среду.

В табл. 1 приведены теплотехнические и конструктивные данные относительно различных систем К. п.

II. Классификация К. п. Формой сосуда, наилучше сопротивляющегося как внутреннему, так и внешнему давлению, является шар; однако практич. неудобства шаровых сосудов в соединении с нежелательным для котлостроения свойством шара—обладать наименьшей поверхностью из всех тел данного объёма заставили принять в качестве основной формы К. п. круговой цилиндр. Стремление развить поверхность нагрева, не увеличивая чрезмерно объёма К. п., привело к уменьшению абсолютных размеров диаметра сосудов, т. к. при равном объёме отношение поверхности к объёму изменяется обратно пропорционально диаметру цилиндра. Эта основная идея осуществляется двумя основными способами: 1) огневой поток разбивается на ряд струй, направляемых по трубкам, омываемым снаружи водой,—· жаротрубные и огнетрубные К. п. и 2) дробится водяной объём и распределяется на большое количество б. или м. тонких трубок, омываемых снаружи дымовыми газами,—в о д-о трубные К. п.

А. Цилиндрические К.п. Наиболее простой формой К. п. является простой цй-линдрич. котел, наполненный на ~0,7 объёма водой и омываемый снаружи дымовыми газами. Котел этот обладает рядом недостатков, из которых наиболее существенными являются невозможность создания б. или м. крупных поверхностей нагрева (Н< 30 м²) и плохое использование тепла дымовых газов вследствие чрезвычайно невыгодн. соотношения между поверхностью нагрева паровых котлов и поверхностью охлаждения кладки. Эта система применяется изредка в малых установках, главным образом для получения пара низкого давления (до 6—8 aim). Первым шагом к диференцированию водяного объёма К. п. является постройка батарейных котлов; К. п. этой системы непосредственно нижними кипятильниками на особые чугунные опоры и. Питание производится в каждый верхний барабан самостоятельно в его задней части, над соответственным штуцером (к). Продувка совершается из наиболее низкой части нижнего кипятильника (л), а при наличии кипятильников· в топочном пространстве—также и из них (ж). Для лучшего удаления пузырьков пара кипятильники ставят несколько наклонно и составляют из конич. обечаек, направленных узкими концами по-направлению движения пузырьков пара. Для возможности свободного теплового расширения отдельных частей К. п. обмуровку не доводят вплотную до кипятильников. К достоинствам батарейных К. п. должны быть отнесены: 1) простота конструкции, позволяющая строить

(фигура 5) представляют собой обычно совокупность нескольких секций, соединенных общим паросборником а (т.н. сухопарником). Каждая секция состоит из одного верхнего барабана б, соединенного патрубками (штуцерами) в с1, 2 или 3 кипятильниками а; последние располагаются под барабаном в вертикальной плоскости (при 1 или 2 кипятильниках) или в горизонтальной (при 2 или 3). Паровые пространства отдельных секций соединяются между собой общим сухопарником, а водяные—особыми поперечными штуцерами или топочными кипятильниками; т. о. верхние барабаны всех секций имеют один общий уровень зеркала испарения. Топки применяются как с горизонтальными, так и со ступенчатыми и наклонными колосниковыми решетками обычно с ручной загрузкой; для увеличения экранной поверхности нагрева применяются кипятильники Тенбринка (смотрите Топки) или, как показано на фигуре 5, устраивают несколько небольших кипятильников д же, окружающих топочное пространство. Топочные газы, направляемые поперечными стенками, проходят, многократно опускаясь и поднимаясь, по всей длине К. п., -омывая по пути также и пароперегреватель ж. Последний ставится посредине котла т. о., чтобы газы проходили через него, омыв ¹/₃ до ¹/₂ всей поверхности нагрева К. п. Температура перегрева регулируется заслонкой з, открывающей газам путь помимо перегревателя. Опирается К. п. их даже небольшим и слабо оборудованным з-дам; 2) большой водяной объём; 3) простота очистки; 4) удобство транспорта в разобранном виде и простота сборки; 5) легкая приспособляемость к различным топкам; 6) надежность в работе, дешевый текущий ремонт. Основными недостатками батарейных К. п. являются: 1) низкое использование пола котельной; 2) громоздкость К. п. и большой объём кладки, обусловливающий значительные потери тепла и присос холодного воздуха; 3) невозможность быстрой растопки вследствие плохой циркуляции и необходимости медленного прогревания К. п. для избежания Н-ных напряжений; 4) жесткость конструкции, облегчающая возникновение Г-ных напряжений; 5) ограниченная возможность форсировки и слабая паро-производительнобть. К. п. этой системы применяются сравнительно редко,—гл. обр. там, где требуется надежность в работе и простой уход, а малая экономичность использования топлива играет подчиненную роль.

Б. Жаротрубные К. п. состоят из цилиндрич. котла, в к-рый вставлены в продольном направлении 1, 2 илиЗ жаровых трубы, слуясащих первым дымоходом для топочных газов, а в большинстве случаев вмещающих в себе также и самую топку. Жаротрубные К. п. с одной жаровой трубой называют также корнваллийскими, а с двумя трубами—ланкаширскими. Пока не наступило парообразование, то есть при рас-

*7

Фигура 6.

Фигура 7.

топке, циркуляция в К. п. весьма несовершенна: лучше всего она в трехжаротрубном, несколько хуже в •одножаротрубном и почти отсутствует в двухжаротрубном К. п.; схема конвекционных токов изображена на фигуре

6“. После того как вода прогрелась и парообразование идет нормально, циркуляция улучшается и практически одинакова в корнваллийских и ланкаширских К .п. Кроме числа жаровых труб характерна также и форма их. В этом отноше-нииразличают К.п. с гладкими, волнистыми, ступенчатыми жаровыми трубами и галловеев-ские котлы с поперечными штуцерами. Наименее совершенным типом жаровых труб являются гладкие. Жаровые трубы как правило являются первыми дымоходами, а часто и топкой, благодаря чему они нагреваются сильнее остальных частей корпуса К. п.; поэтому наряду с сопротивляемостью поперечным усилиям они должны до известной степени обладать упругостью в продольном направлении. Для придания им жесткости в поперечном направлении и упругости в продольном применяют конструкции соединения отдельных обечаек между собой, представленные на фигуре 7; всего чаще применяют так называемые кольца Адамсона (А), обладающие наряду с достаточной жесткостью тем преимуществом, что головки заклепок не подвергаются не нию газов. Трубки Галловея (фигура 11), способствуя увеличению жесткости жаровой трубы, увеличивают поверхность нагрева и вызывают энергичное перемешивание топочных газов. Наиболее совершенным типом жаровых труб однако являются волнистые жаровые трубы. Наиболее распространенные типы изображены на фигуре 8 (А—Фокса, Б— Морисона, В—Пурвса и Г—Дейтона). Соединение жаровой трубы с днищем К. п. бывает наружное (фигура 10, левый конец) и внутреннее (фигура 9). Первый способ применяется обычно в переднем конце К. п. с внутренней топкой, т. к. он сильно облегчает навеску передней стенки с топочной дверцей; при приставных топках и в задних концах жаровых труб однако применяют обычно внутреннее соединение, т. к. оно допускает расчеканку с обеих сторон и не образует острого угла, к-рый часто заполняется котельным камнем и ведет к перегревам этой части К. п. Пар забирают из сухопарника, расположенного обычно на средней или предпоследней обечайке К.п. Наиболее часто применяется в жаротрубных К. п. внутренняя топка в самой жаровой трубе, причем в этом случае ее обычно снабжают плоской колосниковой решеткой с ручным или (в последнее время -П0^ ^160

Фигура 8.

чаще) механическим забрасыванием топлива. Гораздо реже применяют наклонные или ступенчатые решетки, для чего приходится или делать первую часть жаровой трубы большего диаметра или ставить топку перед К.п. в отдельной кирпичной кладке. Дымовые га

Фигура 9.

посредственному воздействию пламени. Ступенчатые жаровые трубы (фигура 10) получаются соединением отдельных обечаек различных диаметров, наряду с достаточной жесткостью они способствуют перемешива

* На фигуре римскими цифрами показана последовательность прохождения газами дымоходов. зы сначала проходят по жаровой трубе, затем идут по второму дымоходу к передней части, омывая одну половину наружной поверхности нагрева К. п., а затем, пройдя под К. п., поворачивают обратно и омывают вторую половину ее. Реже делают так, что газы идут вперед по двум дымоходам

сбоку К. п. и уходят в боров через общий дымоход внизу К. п. Пароперегреватель о (фигура 9—ланкаширский котел нормального типа с пароперегревателем) ставится после жаровой трубы; ί° перегрева регулируется при помощи двух заслонок б, открывающих топочным газам проход в боковые дымоходы помимо пароперегревателя. Питание целесообразно производить через переднюю стенку. Продувочный клапан ставят обычно в передней нижней части К. п.

Вес К. п. передается непосредственно фундаменту через чугунные стулья,которые ставятся под наружные (большие) обечайки, притом в достаточном удалении от швов для возможности их подчеканки. Золоудаление обычно совершается вручную в плоскости пола кочегарки; очистка внутренней и наружной поверхностей стенок К. п., вообще говоря, не затруднительна; наиболее удобными в этом отношении являются корнваллийские К. п., наименее удобными — трехжаротрубные. Видоизменением жаротрубных К. н. является котел системы Паукша (фигура 10); его отличительной особенностью является третья жаровая труба, идущая на ²/з—³/₄ длины К. п. от его задней стенки; она служит обратным дымоходом и способствует улучшению циркуляции при растопке К. п., причем избегается основное неудобство трехжаротрубных К. п.— расположение топок на двух различных уровнях. В котлах Галловея (фигура 11) обе жаровые трубы объединяются в одну общую огневую коробку бобовидного сечения, в которой противолежащие стенки соединены и возможность форсировки (в особенности корнваллийских), 6) незначительная высота помещения, требуемая для установки К. п.· Недостатками этой системы являются: 1) довольно слабое использование площади пола котельной, 2) медленная растопка, 3) громоздкость и тяжелый вес при неразборности конструкции, что сцльно затрудняет перевозку, 4) жесткость конструкции при приме

Фигура 10.

нении (обычно в СССР) гладких жаровых труб, 5) плохая приспособляемость к различным системам топок и необходимость сжигания высокосортного топлива в виду ограниченности площади колосниковой решетки, 6) сравнительная дороговизна, 7) невозможность создания крупных единиц, 8) неудобство приключения перегревателя. Несмотря на указанные недостатки этот тип К. п. пользуется широким распространением в ряде различных отраслей промышленности (каменноугольная, химическая, кожевенная, текстильная), гл. обр. в мелких и средних установках, где его хорошие качества получают перевес над недостатками. Однако необходимо признать, что этот тип К. п. достиг своего полного развития, и дальнейшее про-

Фигура 11.

рядом кипятильных труб Галловея. Эти К. п. распространены в Англии; на континенте и в СССР более приняты обычные гладкотрубные ланкаширские и корнваллийские котлы, в которых в жаровые трубы вставлены кипятильные трубки Галловея. К достоинствам жаротрубных К. п. должны быть отнесены: 1) большой водяной объём, 2) малая чувствительность к качеству питательной воды, 3) простота ухода за котлом и его очистки,4) надежность в работе и долговечность, незначительные расходы на ремонт, 5) относительно высокая паропроизводительность трассирование его по пути увеличения поверхности нагрева отдельных единиц или повышения рабочего давления выше 12, а в исключительных случаях 15 aim является невозможным.

В. Раздробление огневого потока полностью осуществляется вт.н.тр.убча-т ы х, или огнетрубных, К. п., представляющих собой цилиндрич. оболочку с большим числом дымогарных трубок, пронизывающих внутреннюю полость К. п. и укрепленных развальцовкой в днищах или так называемым трубных досках. В трубчатых К; п. большого диаметра для облегчения чистки трубки располагают двумя группами, симметричными относительно продольной вер-

Фигура 12.

тикальной плоскости, и оставляют между ними промежуток в 280—300 миллиметров, достаточный для прохода рабочего при чистке; под трубками должен быть оставлено пространство не менее 400 миллиметров диаметром для той же цели. Днища для удобства сверления отверстий и развальцовки труб часто делают плоскими; в этом случае для укрепления их связывают между собой, а иногда и с цилиндрич. Стенками барабана, при помощи особых связей. Для скрепления плоских днищ между ними ставят анкерные связи одного из типов изображенных на фигуре 12. Для скрепления плоских днищ со стенками барабана иногда применяют угловые связи из листов с приклепанными к ним уголками. В области трубных досок часть трубок для связи делают с более толстыми стенками и укрепляют их в досках ввинчиванием и· последующей развальцовкой (фйг. 13: А—анкерная, Б—обыкновенная дымогарная трубка). Для удобства выемки трубок отверстия в той доске, через к-рую вставляют и вынимают трубки, делают немного большего диаметра, чем наружный диаметр трубки. Размеры нормальных дымогарных трубок по нормам герм, торгового флота приведены в таблице 2.

Минимальное расстояние между соседними трубками обычно делают равным 25—30 миллиметров.

Простой трубчатый К. п. представляет собой наиболее примитивный вид этого рода К. п. (фигура 15). Он состоит из цилиндрич. наружного барабана, в который вставлены от днища до днища ряд дымогарных трубок. Правильной циркуляции в К.п. этой системы нет, а потому и паропроизводительность с 1 м² поверхности нагрева весьма ограничена. Топки применяются самых различных видов: плоские, наклонные и ступенчатые колосниковые решетки, обычно с руч-

Суженная анкерная трубка

Таблица 2.—Размеры нормальных бок (в миллиметров).

дымогарных тру-

Наружный 0	Анкерная трубка (фигура 13,					А)	Обыкнов. трубка (фигура 13, Б)				Шаг
а	b	с	d	т ·	т1		9	h	С1	h	t
76	60	8	84	82,47	76,23	57	76	68	4	78	104
83	67	8	90	88.52	82,47	63	83	75	4	85	110
89	73	8	95	93,94	88,52	69	89	81	4	91	116

Для сухопутных К. п. применяют б. ч. цельнотянутые дымогарные трубки, размеров, указанных в таблице 3.

ной заброской топлива; кроме обогрева топочными газами эти К. п. часто применяются для утилизации тепла отходящих дымовых газов металлургических печей и выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания. Топочные газы текут сначала по нижней поверхности барабана, проходят затем в обратном направлении по трубкам и, поворачиваясь, вновь уходят, обтекая боковые стороны барабана. Для забора пара делают обычно сухопарник. Пароперегреватель ставится в конце К. п., причем газы проходят через него перед дымогарными трубками; регулирование темп-ры перегрева производится заслонками а и б. Питание этих К. и. в виду трудности очистки накипи рекомендуется производить лишь чистой водой; питание совершается обычно, через верх барабана в его задней трети (в).

Таблица 3.—Р азмеры цельнотянутых дымогарных трубок.

Наружный ff {да· ; ; ; ; ; ;	23/8 60	21/2 63,5	2 3/470	3 76	31/4 83	31/2 89	ЗЗ/4 95	4 102	41/4 108,0	41/2 114,0
Внутренний 0, миллиметров.	54	57,5	64	70	76	82	88	94,5	100 5	103,5
Норм, толщина стенок, миллиметров.	3	3	3	3	3,5	3,5	3,5	3,75	3,75	3,75
Вес 1 п. м в килограммах.	4,20	4,45	4,90	5,35	6,80	7,32	7,83	9,01	9,60	10,10

Трубки располагают в трубных досках по углам квадрата (фигура 14, А и Б) или по углам равностороннего тр-ка (фигура 14, В и Г); последнее расположение позволяет на данной площади при одинаковом минимальном расстоянии между трубками уместить большее количество их, однако первое расположение предпочтительнее, т. к. трубки м. б. легче очищены от накипи. Расположения А и Г (фигура 14) предпочтительнее перед Б и В, так как пузырьки пара могут более свободно подниматься по вертикальным проходам.

Полезно, как указано на фигуре 15, пускать питательную воду не прямо в котел, а в особый питательный жолоб г, в к-ром вода

ся грязь и накипь; жолоб соединен труб-

кой д непосредственно с расположенным в передней части продувочным клапаном е. Вес К.п.передается фундаменту через боко-

Трубчатые К. п. с обратным ходом дыма (фигура 17) в наиболее простом виде представляют собой цилиндрическ. ба-

Фигура 1 5.

вые стены обмуровки, на"к-рые К. п. опирается приклепанными к барабану кронштейнами. Золоудаление совершается вручную рабан, в к-ром вставлены одна, реже две жаровых трубы и пучок дымогарных трубок. Топка, обычно снабженная горизонтальной колосниковой решеткой, находится в жаровой трубе, причем эта же труба служит и первым дымоходом; затем газы проходят в обратном направлении через пучок дымогарных трубок и наконец уходят, омывая наружную поверхность барабана. В Англии распространен тип трубчатых К. п. с обратным ходом дыма, у которых обмуровка ограничивается лишь огневой коробкой для поворота дымовых газов по выходе из жаровой трубы; в этом случае К. и. устанавливается совсем без обмуровки, и топочные га-зр по выходе из дымогарных трубок собираются дымовой коробкой и уводятся в боров или непосредственно в дымовую трубу. Наибольшее распространение этот тип К. п. получил в коммерч. флоте (смотрите ниже, Судо

Фигура 17.

вые К. п.), где огневая коробка делается клепанною из стальных листов и помещается внутри барабана; эти К. п. делаются с 2, 3 и 4 жаровыми трубами. В стационарных, К. п. пароперегреватель помещается обычно в ог-

Фпг. 16.

через дверцу из зольного кармана; очистка труб от сажи и мелкой золы производится просто:—банником через дверцы, очистка же их наружной поверхности от накипи довольно затруднительна.

К. п. этой системы в настоящее время применяются сравнительно редко. Равным образом мало употребительна и комбинация трубчатого К. п. с кипятильниками (обычно двумя) ипро-стым цилиндрическим К. п. В последнем случае иногда трубчатый К. п. присоединяется непосредственно к цилиндрическому и ставится вертикально (К. и. системы Дюпюи, фиг, 16). Чаще применяют комбинацию жаротрубного и трубчатого К. п., объединенных общим барабаном или лишь соединенных штуцерами. невой коробке, а в судовых приходится прибегать к помещению трубок пароперегревателя внутри дымогарных трубок особо крупного размера. Циркуляция в стационарных К. п. этого типа весьма несовершенна, и напряжение поверхности нагрева поэтому незначительно. Благодаря большой поверхности нагрева эти К. п. допускают достаточно полное использование тепла (кпд до 80%). Неудобством их является общая жесткость конструкции, трудность очистки дымогарных труб и громоздкость неразборного К. п.

Трубчатые К. п. с прямым ходом дыма представляют собой в основном жаротрубный К. п., у которого задняя часть жаровой трубы заменена пучком дымогарных трубок. Обычно жаровая труба укорачивается настолько, что служит лишь в полагают в дымовой коробке, реже—в самих дымогарных трубках. Вес К. п. передается непосредственно фундаменту через приклепанные к барабану кронштейны. Обмуровка отсутствует, и дымовые газы отводятся из дымовой коробки непосредственно в трубу. Для сбора пара устанавливают обычно паросборную трубу. Очистка К.п. с выдвижными трубками удобна, с постоянными—весьма затруднительна или же невозможна в виду малого диаметра барабана. Локомобильные К.п. описанного-типа (т. н. немецкий тип) применяются преимущественно для стационарных установок; для пере-движных колесных локомобилей является неудобной большая строительная длина К. п.; кроме того сжигаемое в топках последних по б. ч. малоценное-топливо требует значительного объёма топки. Поэтому в подвижных локомобилях применяют большей частью котлы т. н. английского типа с прямоугольной огневой коробкой (фигура 19). Плоские стенки огневой коробки укрепляются при помощи анкерных или распорных болтов, связывающих их с соседними плоскими стенками наружного барабана. Анкерные болты делаются из того же ма-

^т^ттттмм^тш^ттттммштШштт/шттттттттттшту^ •тшт ^фиг·¹⁸·

качестве топки и огневой коробки; эти К. п. применяются всего чаще в локомобилях и называются поэтому локомобильными.

Локомобильные К.п. (фигура 18) для удобства чистки наружной поверхности дымогарных трубок устраиваются с выдвижными трубками; для этого задняя трубная доска прибалчивается изнутри к днищу ба-барана, а в переднем днище вырезается отверстие достаточных размеров, чтобы в него проходила жаровая труба и задняя трубная доска. Отверстие в переднем днище закрывается прикрепленным на болтах листом, в к-ром укрепляется передний конец жаровой трубы. Топка устраивается почти исключительно в жаровой трубе и снабжается б. ч. горизонтальной колосниковой решеткой или специальными топками для жидкого топлива, соломы, древесных отбросов, корья, торфа и т. д. Пароперегреватель обычно рас-

териала, что и стенки огневой камеры, ввинчиваются в стенки котла и огневой камеры, и их выступающие наружу концы расклепываются (фигура 20). Часто анкерный болт снабжают каналом, служащим для предупреждения о разрыве болта (в этом случае из отверстия начинает вытекать пар). Для укрепления верхней плоской стенки огневой коробки применяют обычно анкерные балки

Фигура 20. Фигура 21.

(фигура 21), передающие давление на вертикальные стенки коробки. Топка К. п. локомобильного типа снабжается обычно колосниковой решеткой, обслуживаемой как пра-

вило вручную; иногда применяют нефтяное отопление. Топочные газы, образующиеся в топке, проходят по пучку трубок и затем из дымовой коробки отводятся в трубу. Благодаря короткому пути —

газов кпд этих К. п. до

Фигура 22. Фигура 23.

отсутствует, м. б. расположен в дымовой коробке или внутри дымогарных трубок. Питание производят обычно через цилиндрич. стенку котла на середине высоты вблизи дымовой камеры; продувочный клапан рас- полагают внизу стенок, окружающих огневую коробку. Очистка труб изнутри совершается сравнительно просто—банником через дверцу в передней части дымовой камеры; очистка накипи с внешней их стороны чрезвычайно затруднительна в виду незначительности свободного внутреннего пространства в котле, а часто, и совершенно невозможна. К достоинствам локомобильных К.п. относятся общая компактность всего устройства·, отсутствие обмуровки, возможность придания К. п. передвижности и сравнительно высокое использование занимаемой площади. Главнейшими недостатками являются низкое напряжение поверхности нагрева, трудность очистки трубок от накипи и в связи с этим высокие требования, предъявляемые к качеству питательной воды, а также малая экономичность. К. п. этой системы англ, типа применяются почти исключительно в передвижных локомобилях, немецкого типа— в небольших стационарных установках.

Вертикальные К. построятся преимущественно для весьма малых поверхностей нагрева, когда главным условием яв ляется не экономичность всей установки, а ее дешевизна и малая занимаемая площадь пола. Наиболее простым типом является ж а-ротрубный вертикальный К. п., который обычно для увеличения поверхности нагрева снабжают кипятильными трубками (фигура 22); для возможности очистки от накипи внутренней поверхности кипятильных трубок в барабане против обоих концов их вырезаны лючки. Топка (плоская колосниковая решетка, как и во всех других системах вертикальных К. п.) помещается внутри жаровой трубы, и топочные газы уходят из нее непосредственно в дымовую трубу. В виду значительного развития экранной поверхности нагрева эти К. п. допускают сравнительно высокое напряжение площади нагрева. Их основным недостатком является, весьма малая экономичность.О г н е т р у б-н ы е вертикальные К. п. с прямым ходом дыма допускают несколько лучшее использование топлива и строятся нескольких типов, отличающихся однако лишь в мелочах. На фигуре 23 изображен вертикальный огнетрубный К. п. с пароперегревателем, расположенным в дымогарных трубках крайнего ряда. Регулировка перегрева совершается автоматически при помощи термостата а, поворачивающего посредством системы рычагов круговую заслонку б, открывающую или закрывающую проход топочным газам через крайний ряд дымогарных трубок. Вертикальные огнетрубные К. п. с обратным хо дом дыма бывают двух различных типов: с вертикальными и горизонтальными дымогарными трубками. Первый тип изображен на фигуре 24; здесь топочные газы проходят из топки по жаровой трубе а вниз, затем идут то пучку дымогарных трубок вверх и, собираясь в дымовой камере б, уходят в дымовую трубу. К. п. второго типа весьма распространены в Англии под названием котлов Кокрана (Cochran, фигура 25); К. п. состоит из цилиндрич. наружи, барабана, закрытого сверху выпуклым, а снизу вогнутым полусферич.

Фигура 24. Фигура 25.

днищами; на середине барабана вырезаны два больших прямоугольных отверстия и в них вставлены две плоских трубных доски а и б, снабженные отогнутыми бортами соот-

Фигура 26.

ветственной формы. Топка помещается в нижнем палусферическ. днище, служащем т. о. стенкой топки; топочные газы через патрубок в переходят в огневую коробку, закрытую сзади выложенной шамотом дверцей г, оттуда проходят через пучок дымогарных тру-

новками, они частью применяются в качестве вспомогательных К. п. в химической промышленности и вообще применяются там, где пар требуетсявограниченном количестве.

Двойные жаротрубные и огне-трубныеК. п. (так называемым экономические)

бок д и, собравшись в дымовой камере е, уходят в дымовую трубу. Этот К. п. обладает рядом преимуществ по сравнению с другими типами огнетрубных вертикальных К. п.; так например, он удобен для чистки не только внутренней, но и наружной поверхности дымогарных трубок вследствие значительного ничем не суженного пространства наверху его, обладает высоким кпд (по данным фирмЬц до 75%). Недостаток его, общий впрочем всем вертикальным К. п.,—невозможность создания крупных единиц и трудность присоединения пароперегревателя. К. п. системы Крадлея (Crad-ley) отличается от описанного выше лишь тем, что у него .огневая коробка полностью находится внутри котла и передняя трубная доска не плоская, а является частью цилиндрической поверхности барабана котла. Питание всех вертикальных К. п. совершается в верхнюю часть барабана, продувка производится в низшей точке водяного пространства. Обмуровка почти всегда отсутствует; вес К. п. передается непосредственно фундаменту, на котором он стоит. Область применения вертикальных К. п. ограничивается мелкими уета-

получили довольно значительное распространение, особенно для небольших установок. В простейшем виде К. п. этой системы представляют собой два котла—жаротрубный и лежащий над ним огнетрубный, соединенные между собой несколькими соеди-нительными штуцерами. Крупным недостатком этого типа, заставившим вообще отказаться от его применения, является чрезвычайно высокая влажность пара, вызываемая тем обстоятельством, что наиболее сильное парообразование происходит в нижнем жаротрубном котле и пар должен до зеркала испарения пройти через слой воды до 3 ж высотой; поэтому современные двойные К. п. устраиваются всегда с двумя раздельными зеркалами испарения—для верхнего и нижнего котла. Водяные пространства обоих котлов делаются также раздельными или же соединяются между собой. К. п. первой системы, то есть с двумя водяными и двумя паровыми пространствами, изображен на фигуре 26. Нижний котел—трехжаротрубный, верхний—огнетрубный; паровые пространства соединены патрубком а, водяные же пространства не сообщаются непосредственно друг с другом; это последнее обстоятельство заставляет производить питание каждого кот-, ла отдельно (иногда нижний котел питают от верхнего через сливную трубу) и иметь наблюдение за уровнем воды как в верхнем, так и в нижнем котле. Питание верхнего котла -

0

производится через верх у б, а нижнего—через переднюю стенку у в Продувочные патрубки г и д—также отдельные для каждого котла. Эти недостатки уничтожены в К. п. с сообщающимися водяными пространствами и двумя зеркалами испарения (фигура 27). Водяные пространства обоих котлов сообщаются посредством штуцера а; для создания в нижнем котле при парообразовании особого зеркала испарения, перед штуцером поставлена в верхней части его перегородка б в виде сегмента, изображенная отдельно на фигуре 28; в переборке имеется клиновидная щель в, служащая для прохода пара, причем при усиленном парообразовании воды уровень в нижнем котле понижается и зеркало испарения увеличивается. Пар по трубке г отводится в паровое пространство верхнего котла; уровень воды в нижнем котле не может очень сильно понизиться, т. к. после того, как он опустится ниже кромки перегородки б, образующемуся пару открывается большая площадь прохода; поэтому наблюдение за уровнем ведут лишь в верхнем котле. Питание совершается в нижний котел нормальным способом через переднюю стенку его. Топка, обычно снабженная колосниковой решеткой с механическ. загрузкой или нефтяной горелкой, помещается в жаровых трубах нижнего котла; топочные газы проходят через жаровую трубу, затем обогревают перегреватель (<° перегрева регулируется кла-паном) и проходят через пучок дымогарных трубок верхнего котла, далее поворачивают обратно и омывают внешнюю поверхность водяного пространства верхнего котла. После этого газы настолько охлаждаются, что можно, уже не опасаясь перегрева листов, провести их над паровым пространством и над верхней частью водяного пространства нижнего котла; наконец, омыв нижнюю поверхность нижнего котла, газы уходят в дымовую трубу. Вес верхнего котла передается обычно нижнему через особые опоры, иногда делаемые подвижными (фигура 26); иногда для разгрузки нижнего котла вес верхнего барабана воспринимается балками, заделанными в стены обмуровки К. п.; нижний котел покоится на опорах, стоящих непосредственно на фундаменте. Относительно золоудаления и очистки остается в силе сказанное выше о жаротрубных и трубчатых К. п. К достоинствам этой системы К. п. должны быть отнесены: 1) экономичность использования тепла топлива: кпд котла вместе с перегревателем достигает 82—84%, 2) сравнительно хорошее использование площади пола. Главным недостатком их является отсутствие планомерной циркуляции; в этом отношении имеется резкая разница между К. п. с раздельными и общими водяными пространствами. В то время как первые обладают лучшей циркуляцией во время растопки котла, что понижает время (2—2,5 ч. против 3—5 ч.) и расход топлива на нее, вторые обнаруживают во время работы значительно меньшую разность <° в различных точках обоих котлов. Последнее свойство, часто ведущее в К. п. первого типа к возникновению напряжений, влекущих за собой неплотности швов и образование течи в местах развальцовки трубок, заставляет отдать предпочтение второ-

¹ му типу,особеннотам,^продолжительность растопки не играет большой роли. Двойные К. п. пользовались одно время большим распространением в средних и крупных промышленных установках. В настоящее время они вытесняются водотрубными К. п. Вообще говоря, верхний котел участвует настолько слабо в парообразовании (20—30%), что играет гл. обр. роль подогревателя, не обладая в то же время высокой экономичностью экономайзеров; поэтому, с развитием применения последних, К. п. этого типа почти утратили свое былое значение. В тех случаях, когда отсутствие хорошей питательной воды делает нежелательным применение дымогарных трубок, верхний котел делают также жаротрубным; такие К. п. называются двойными жаротрубными К. п. Иногда бывает неудобна большая строительная высота ртих К. п.; тогда прибегают к расположению жаротрубного и трубчатого котлов на одном уровне (К. п. системы Рейхлинга),. причем водяные и паровые пространства их соединяются двумя горизонтальными патрубками; промежуток между обоими котлами используется для установки пароперегревателя. Оба последних типа К. п. не имели значительного распространения.

Г. Водотрубные К. п. состоят из ряда наполненных водой и омываемых снаружи топочными газами прямых или изогнутых трубок незначительн. диаметра (76—102 миллиметров), соединенных в одно целое посредством секций, камер или барабанов. В зависимости от угла наклона трубок к горизонту различают горизонтально-водотрубные К. п. и вертикально-водотрубные К. п.

1.Горизонтально-водотрубные К. п. характеризуются пучком кипятильных трубок, поставленных под небольшим углом а к горизонту (tga<l:l, обычно 1:5-7-1:4), что необходимо для создания при работе постоянного восходящего тока воды, поддерживающего хорошую циркуляцию. Обеспечение правильной циркуляции и снабжения, в особенности нижних, подверженных действию лучистой теплоты рядов трубок, постоянным притоком воды составляет главную задачу конструктора. В связи с увеличением интенсивности парообразования вместо применявшихся раньше 10—12 горизонтальных рядов трубок в настоящее время берется только 7—8, так как в первом случае нижние трубки иногда плохо снабжались водой,что вызывало возможность их перегрева. Длина трубок в нормальных горизонтальноводотрубных К. п. равна в среднем 5л,в котлах высокой мощности ее изменяют в зависимости от местных условий, гл. обр. для создания топочной камеры достаточных размеров (в крупных единицах длина доходит до 6—6,5 м). Нормальный диам. кипятильных трубок—95 миллиметров (3³/₄ дм.), изредка меньше (89 лш^З¹^ дм.) или больше (102лшг;4дм.), толщина стенок делается как правило равной 3,5 миллиметров, иногда же для первых рядов ее увеличивают до 4 миллиметров. Камеры являются наиболее слабым местом в этих К. п.; на фигуре 29 изображена нормальная сваренная камера, а в таблице 4 приведены нормальные размеры камеры для трубок 0 95 миллиметров при .различных давлениях пара.

Табл, 4.—Н ормальные размеры камер горизонтально-водотрубных К. п. в миллиметров (фигура 29).

Наименование размеров	Давление в atm
	8	10	12	14
i /Расстояние е.. g 1 » h.. g I » а .. g g 1 Толщина стенок s,.. ί и ) » » s2.. 8 0 массивных распорных Id i. §я болтов с!0.. g Idι α> 0 полых распорных болтов { do. ^ d2 /Расстояние е. .. i » h.. 5 g ι » а.. ма Толщина стенок s,.. о 1 ) » » s2.. g t 0 массивных распорных (di. P.R болтов 1 do.. Ξα (di я 0 полых распорных болтов {do. V^2 · · · Толщина боковых стенок ί ? Jf? ‘ камеры s3 при разных b |.	150 130 85 18 18 28 33.4 28.5 33.4 17 170 150 85 18 18 28 33.4 28.5 38,4 17 20 20 22	150 130 18 20 28 33.4 28.5 33.4 17 170 150 85 20 20 28 33.4 35 42,1 17 20 20 24	150 130 85 20 20 28 33.4 28.5 33.4 17 170 150 85 20 20 28 33.4 35 42,1 17 20 21 27	150 130 85 20 20 28 33.4 35 42.1 17 170 150 85· 20 22 28 33.4 35 42.1 17 20 22 29

Для возможности постановки и смены трубок и их очистки изнутри в передней стенке камеры против каждой трубки вырезано отвер-

Фигура 29.

стие (лючок), закрываемое особою крышкой с (фигура 29), вставляемой изнутри и затягиваемой гайкой, опирающейся на тарелку d. Крышки делают обычно цельнокованые

вместе с болтом, уплотнение соединения производится непосредственно металл по металлу или посредством особых прокладок. Сварные швы камеры являются ее наиболее слабым местом, поэтому стремятся свести количество их к минимуму. В Германии с этой целью были предложены конструкции (Гартмана—фигура 30а и Штейнмюллера—

фигура 306), в которых ббльш.часть сварки заменена клепкой; для уплотнения же шов сверху сварен автогенным способом. В США применяют камеры, изготовленные из двух листов с отогнутыми бортами, склепанных внахлестку посредине боковой стенки. Верхние барабаны делают обыкновенно клепаные, 0 2*800 миллиметров, а при сильно колеблющемся отборе пара > 1 300А-1 500 миллиметров, для создания достаточного водяного объёма. Сильные Г-ные напряжения верхнего барабана, вызываемые тем, что низ барабана охлаждается питательной водой, а верх нагревается паром, заставляют делать клепку круговых швов (за исключением приклепки днищ) всегда двойной, даже если расчет прочности требует лишь однорядного шва. Необходимо предусматривать всегда достаточное сечение каналов, подводящих воду к трубкам и отводящих пар от них; как минимум, дающий еще удовлетворительные результаты на практике, м. б. принято сечение, равное Ve—Ve⁴ площади сечения всего трубчатого пучка. Горизонтально-водотрубные К. п. снабжают обычно плоскими или ступенчатыми колосниковыми решетками; особенно часто применяют механич. цепные решетки. Нередко применяют также и нефтяные топки, а в последнее время в крупных установках почти исключительное распространение получили топки для сжигания пылевидного топлива. Топочные газы обычно проходят сначала через переднюю часть пучка кипятильных трубок вверх, омывают нижнюю поверхность барабана, затем обтекают трубки еще несколько раз в поперечном или же в наклонном направлении и затем уходят в боров. Перегреватель как правило помещается между пучком труб и барабаном

и обогревается газами по выходе их из первого вертикального дымохода; интенсивность перегрева регулируется заслонкой, которая открывает газам путь в боров помимо перегревателя. Питание производится как правило в верхний барабан с таким расчетом, чтобы вода попала в трубки лишь хорошо прогревшись. Продувка совершает-

ся обычно йз нижней части задней камеры, к-рую для улавливания накипи и грязи опускают ниже последнего ряда трубок, образуя т. о. отстойник, или же из особого гря-

*зеуловителя (например в секцио-нальных котлах, в котлах Фицнера и Гампера). В виду сложности об-! щей формы К. п. особое внимание j J должен быть обращено на правильное уст-_иi j ройство опор. Двухкамерные К. п. i I часто опираются на камеры, причем j в этом случае необходимо одну из них ставить на катки для возмож-I i ности свободного расширения тру-

I бок. Секциональные и однокамер-

1 I ные К. п., а также двухкамерные, у ii которых одна из камер не скреплена Г; жестко с барабаном, подвешивают VU*¹ за барабан, причем весь вес К. п. Фиг 31. передается при посредстве попереч- ных балок стальным клепаным колоннам, стоящим непосредственно на фундаменте; т. о. кладка освобождена от нагрузки весом котла им. б. сделана значительно более легкой. Золоудаление производится обычно ровка. Основные недостатки: 1) сравнительно сложный и дорогой уход вследствие обилия лючков, создающего много мест возникновения возможных неплотностей, 2) трудность очистки и внутреннего осмотра камер и секционных коробок, 3) дороговизна и ненадежность камер и секционных коробок, в большинстве случаев сваренных впритык. Ряд ов двухкамерных котлов в Германии заставил издать закон, по которому нижняя часть передней камеры должна быть доступна постоянному осмотру .Горизонтально-водотрубные К. п. разделяются на однокамерные, двухкамерные, секциональные и батарейные.

Однокамерные К. п. состоят из одной камеры, к которой присоединен ряд закрытых с другого конца кипятильных трубок. Для обеспечения циркуляции в однокамерных К. п. применяют двойные трубки, т. н. трубки Фи льда (фигура 31), в которых смесь пара и воды поднимается по наружному кольцевому пространству, тогда как вода опускается по внутренней трубке. Из однокамерных К. п. в Германии полу

через особые дверцы из зольных карманов на уровне пола котельной или из зольных воронок непосредственно в вагонетки в особых коридорах, расположенных ниже пола котельной. Очистка трубок изнутри производится легко по удалении крышек лючков специальными банниками и щетками; снаружи зола и копоть сдуваются обычно струей пара, направляемой перпендикулярно к трубкам через особые щелевидные дверцы в обмуровке или параллельно трубкам через полые анкерные болты в камерах. К достоинствам, общим для всех горизонтально-водотрубных К. п., должен быть отнесены: 1) высокое использование площади пола котельной (правда, за счет высоты), 2) возможность создания крупных единиц, 3) хорошая циркуляция воды, 4) быстрая растопка и быстрое выравнивание температуры в различных местах К. п., 5) удобство сопряжения с перегревателем, 6) легкая обму чил распространение тип Дюрра, а во Франции—Никлосса. Котел Дюрра изображен на фигуре 32. Для обеспечения правильной циркуляции камера разгорожена перегородкой а на две части, причем по правой,—смеж

ной с задней стенкой, омываемой топочными газами, поднимается смесь пара и воды, а по более холодной, левой, притекает вода из верхнего барабана; для более удобной чистки трубки делаются открытыми с обоих концов, причем задний конец закрывается особой крышкой. Для того чтобы поток пузырьков пара, поднимающийся из передней камеры и с нагреваемого днища верхнего барабана, не препятствовал притоку воды к -камере, устроена перегородка б,направляющая пар в заднюю часть котла и оставляющая воде проток по боковым, сравнительно холодным стенкам барабана. Устройство статном этого классического типа двухкамерных К. п. является ненадежность снабжения водой из барабана нижних рядов трубок, особенно нуждающихся в этом; объясняется это тем, что путь через верхние трубки является кратчайшим и большая часть воды протекает по ним. Для уничтожения этого недостатка питание задней ка

Фигура 34.

кипятильных трубок и лючков котла Дюрра, видно из фигура 33. Преимуществом однокамерных К. п. является возможность свободного расширения отдельных трубок; это однако не уравновешивает их недостатков—трудности очистки и в особенности недостаточно надежной циркуляции, следствием чего является перегорание кипятильных трубок, в особенности нижнего ряда.

Двухкамерные К. п. (фигура 34) имеют две камеры—переднюю и заднюю, соединенные пучком кипятильных трубок. Задняя камера расположена ниже передней и служит для опускания воды из барабана; в передней камере собирается смесь пара с водой, вытекающая из кипятильных трубок и направляющаяся через патрубок (штуцер) в барабан. Вылетающая из переднего штуцера с большой скоростью струя пара отклоняется особым направляющим жоло-бом а параллельно оси барабана, чтобы не вызывать излишнего возмущения поверхности зеркала испарения, что привело бы к увеличению влажности пара. Особенностью К. п., изображенного на фигуре 34, является устройство опор: передний конец барабана подвешен к поперечным балкам, опирающимся на две колонны, а задний конец, котла опирается на катки посредством задней камеры. Т. о. обеспечено до известной степени свободное расширение как барабана, так и камер и пучка кипятильных трубок. Недо меры производится через ее нижний конец при помощи особых труб или же штуцеров, лежащих вне области нагрева; иногда этого же стремятся достигнуть путем расположения в задней камере особых перегородок или расставляяболее широко нижние ряды трубок (оба последних способа однако менее надежны). Типом котла с питанием задней камеры через ее нижнюю часть является К.п. Фицнера и Гампера, пользующийся широким распространением в СССР (фигура 35). Обратная труба а сообщает верхний барабан с грязевиком б, к к-рому непосредственно присоединена задняя камера. В остальном котел ничем не отличается от нормального типа двухкамерных К. п. Двухкамерные К. п. широко применяются в промышленности и небольших электроцентралях, однако их недостатки, гл. обр. наличие плоских камер значительного объёма, привели к тому, что в крупных установках они заменяются секциональными или вертикально-водотрубными К. п.

Секциональные К.п. отличаются от двухкамерных тем, что у них камеры разбиты на ряд отдельных секций—коробок прямоугольного сечения, по б. ч. змееобразно изогнутых по длине, которые соединяются с барабаном рядом вертикальных или горизонтальных трубок. Наиболее распространенным типом этих К. п. являются котлы системы Бабкока и В и -ль к о к с а

(смотрите Бабкока и Вилькокса котлы). Помимо К. п. нормального типа, применяющихся теперь лишь в установках средней величины, не требующих особенно интенсивной форсировки и высокого использования площади пола котельной, Бабкок и Вилькокс строят К. п. морского типа (фигура 36),отличительными особенностями которых являются: поперечное расположение верхнего

Фигура 35.

барабана, особый паровой коллектор, наклон трубок к передней части котла и соединение задних секций с барабаном горизонтальными трубками. Пароперегреватель помещается над кипятильными трубками и обогревается топочными газами, выходящими из первого дымохода. В виду того что у К. п. Бабкока и Вилькокса не имеется заслонок, регулирующих степень перегрева пара и закрывающих при растопке котла доступ топочным газам к перегревателю, в них при растопке трубки перегревателя наполняют водой из котла помощью трубопровода а; регулировка f° перегрева производится пуском в среднюю секцию перегревателя насыщенного пара по трубке б. Секциональные К. п. с поперечным барабаном (морского типа) применяют также часто для котельных установок большой мощности. В этом случае конструкция котла претерпевает весьма существенные изменения. Установка секционального К. п. изображена на фигуре 37; основными требованиями, предъявляемыми к этим котлам, являются след.: возможность создания крупных единиц, высокая паропроизводительность, отнесенная на единицу площади пола котельной, высокий перегрев пара, значительное развитие экранной поверхности, возможность устройства топочной камеры больших размеров. Требование высокой темп-ры перегрева заставляет разделить поверхность нагрева трубчатого пучка на две части—одну меньшую а, лежащую непосредственно над топкой, и другую—большую б, лежащую за перегревателем в, расположенным между ними. Кроме поверхности нагрева трубок, входящих в состав собственно котла, парообразование совершается в трубках гг, расположенных вдоль стенок топочной камеры, и в трубках дд так называемой охладительной решетки; обе серии трубок непосредственно используют лучистую теплоту пламени и раскаленных стенок топки и участвуют весьма интенсивно в парообразовании; в трубки подается снизу вода из нижней части барабана по трубам жж, образующийся пар поступает в верхнюю часть барабана по трубам зз. Пар собирается в коллекторе и, откуда по трубе к поступает в перегреватель. Так как эти К. п. строятся обычно для высоких давлений, то барабаны применяются почти исключительно цельнокованые. В последнее время америк. котлостроительные заводы (Springfield Boiler Со., Heine Boiler Со.) для уменьшения числа лючков стали делать секции увеличенных размеров, причем один лючок приходится на четыре трубки (фигура 38); кроме того, так как секции в К. п. высокой мощности для экономии места обычно ставятся не наклонно, а вертикально, то для лучшей развальцовки трубок у них устраивают особые наклонные карманы. В последнее время начали делать секции из стального литья, а при особо высоких требованиях к качеству материала—также из электростали. К. п. высокой мощности снабжают обычно топками для пылевидного топлива, особенно удобными в виду высокой f° получающегося факела, обусловливаемой легкой регулировкой избытка воздуха, а также и вследствие их экономичности, легкой управляемости и полной механизации обслуживания. Топочные газы проходят через переднюю часть котла перпендикулярно трубкам, обтекают перегреватель, затем один или два раза, меняя направление, проходят через заднюю часть трубчатой поверхности нагрева К. п., после чего для более полного использования заключающегося в них тепла проходят через экономайзер л и воздушный перегреватель м. Нагретый воздух собирается в камере н, откуда часть его, необходимая для вдувания топлива, забирается вентилятором п, главная же масса воздуха по расположенным в стенках топочной камеры каналам р поступает в топку, охлаждая по пути стенки и нагреваясь сама. Питание производится в барабан через верх его (с), продувка—из особых сборных коллекторов тот, соединяющих нижние концы трубок и секций. Весь котел с пучком труб подвешивается на тягах

Смесительный клапан

Фигура 36.

уу к стальной конструкции (каркас),несущей на себе и все остальные части установки. Обмуровка располагается на балках, прикрепляемых к общему каркасу, причем особое внимание уделяют возможности свободного и независимого расширения ее отдельных частей; своды топочной камеры часто делают из кирпичей специальной формы,

нительно, а отливкой—требует весьма высокосортного материала, 2) точно так яге затруднительно изготовление карманов для присоединения стояков к барабанам и 3) объём водяного пространства меньше, чем в двухкамерных К. п., вследствие чего секци-ональные котлы более чувствительны к колебаниям нагрузки. Так как, вообще говоря,

подвешиваемых к изогнутым соответственным образом стальным балкам. Золоудаление совершается исключительно из зольных воронок (через нижнюю часть их) конвейерами, отвозкой в вагонетках или гидравлически. Преимуществами секциональных К. п. помимо общих достоинств двухкамерных котлов являются: 1) эластичность соединения барабана с трубчатым пучком благодаря длинным соединительным трубам небольшого (102 миллиметров) диаметра; 2) легкость замены поврежденной секции по сравнению с заменой целой камеры; 3) возможность массового производства стандартизованных секций; 4) ограниченность размеров секции и Фиг 38 возможность получения пара высоких давлений; 5) возможность (особенно в котлах морского типа) создания крупных единиц (до 2 000 м² и выше); 6) возможность свободного расширения отдельных секций и как следствие— меньшие темп-рные напряжения в секциях и трубках; 7) возможность уменьшения вчетве-но количества лючков. Недостатки секцио-ральных котлов г. о. следующие: 1) изготовление секций прессованием довольно затруд-

достоинства секциональных К. п. с избытком уравновешивают их недостатки, котлы эти пользуются широким распространением: в промышленности и на силовых станциях, начиная со средних и кончая наиболее крупными установками.

Батарейные горизонта л ьн о-в о-дотрубные К. п. (системы Шухова) состоят из отдельных батарей (фигура 39); в состав каждой батареи входят: 2 пучка по 28 кипятильных трубок (диам. 76/70 миллиметров), вваль-цованиых в днища четырех коллекторов ци-линдрич. формы, и верхний водяной и паросборный барабан диам. 640 миллиметров и соответствующей длины. Коллекторы соединены, между собой при помощи особых карманов, а с барабаном—водяной и паровой трубами; водяная труба—общая для обоих коллекторов, паровые же—обособлены. Необходимую поверхность нагрева получают, варьируя длину кипятильн. трубок от 4 до 7 метров (поверхность нагрева одно- и двухколлекторной батареи 20-1-40 м², четырехколлекторной— 40-Ί-76 м²) и число отдельных батарей. Батареи соединены поперечным паросборником. Кроме описанного типа К. п. системы Шухова строят еще с поперечным барабаном (по типу морских К. п. Бабкока и Вилькокса) и более крутым наклоном трубок (фигура 40);. благодаря лучшей циркуляции этот послед-

ний тип допускает большую форсировку топки. К достоинствам К. п. сист. Шухова относятся: 1) уменьшение числа люков до одного на коллектор (то есть на 28 кипятильных трубок), 2) небольшой вес отдельных частей, 3) применение исключительно цилиндрических элементов сравнительно малого размера. При постройке К. π. этой системы для высоких давлений большие люки коллекторов могут однако оказаться слабым местом всей конструкции, равно как и карманы для соединения коллекторов между собой.

Особым типом являются горизонтально-водотрубные бескамер-н ы е К. и., которые характеризуются тем, что кипятильные трубки соединяются попарно особыми коленами и так. образом они включены не параллельно, как в К. п. других типов, а последовательно, то есть вода и смесь воды с паром протекают последовательно все трубки одной секции,начиная снизу идоверху. Значительное сопротивление движению воды, представляемое секцией в виду как большой общей длины трубки, так и многочисленных колен, делаетциркуляциюводывК.п. этого типа настолько медленной, что сколько-нибудь значительное форсирование их представляется невозможным. К котлам этого типа относятся р^. п. системы Бельвилля (смотрите Белъвилля котел), Еютнера, Рутса. К. п. ситемы Б ю τη ера изображен на фигуре 41; он представляет собой промежуточное звено между бес-камерньши и камерными котлами в том отношении, что коробки а, соединяющие концы двух смежных труб, соединяются между собой при помощи особых колен б, служащих одновременно крышками лючков. Т. о. пар и вода циркулируют между отдельными коробками и общая схема циркуляции приближается к таковой секционального котла. К. и. этой системы имеют минимальный водяной и паровой объёмы, что делает их сравнительно безопасными на случай а; верхняя часть трубчатого пучка занята паром, но несмотря на это пар получается настолько влажный, что бывает необходимо устанавливать перегреватель. К. п. системы Бютнера строятся малых размеров (5—120л²) и не получили сколько-нибудь значительного распространения.

2. Вертикальн о-в одотрубные К. п. состоят из 2 или более барабанов, соединенных пучками прямых или изогнутых кипятильных трубок, расположенных вертикально или под б. или м. большим наклоном к горизонту. Путем комбинации различного числа барабанов с различными спо собами расположения кипятильных трубок было создано большое число систем К. п. этого типа, которые зачастую разнятся меж ду собой дишь несущественными деталями. Двумя основными деталями этих К. и. являются барабаны и трубки. Барабаны делаются в большинстве случаев цилиндрической

формы; однако при применении прямых кипятильных трубок для удобства и надежности соединения их с барабаном последний

Фигура 39.

снабжают плоскими или ступенчатыми плитами (плиты Гарбе) на его цилиндрической поверхности с целью создать удобный для развальцовки перпендикулярный ввод трубки в трубную доску. Применение таких плит однако уменьшает прочность барабана и обыкновенно заставляет делать один лишний продольный заклепочный шов; равным образом этот способ совершенно неприменим при цельнокованых барабанах. Обычно стремятся достигнуть удобного для развальцовки

ввода трубки в барабан, изгибая конец ее т. о., чтобы ось трубки становилась нормальной к поверхности барабана. Применение прямых кипятильных трубок значительно облегчает изготовление котла, осмотр и очистку их внутренней поверхности, а также замену пришедших в негодность, но крупными недостатками их, заставившими большинство з-дов отказаться от их применения, являются необходимость применения особых плит и значительная жесткость всего трубного пучка, не дающая возможности трубкам независимо расширяться. Оба последних недостатка уничтожаются применением изогнутых трубок, которые кроме того позволяют делать глубину трубного пучка более значительной, не увеличивая одновременно диаметра барабана. Кривизну трубок обычно делают не больше, чем это необходимо для правильного ввода в барабан; лишь в морских К. п. применяются сильно изогнутые трубки. Главным преимуществом вертикально-водотрубных К. п. в термическом отношении является большая скорость циркуляции в них, обусловленная двоякого рода причинами: 1) увеличением разности давлений на концах трубы вследствие большей высоты столбов воды в нисходящих и смеси пара с водой в восходящих трубках и 2) уменьшением сопротивления циркуляционного цикла вследствие того, что все трубки оканчиваются непосредственно полным сечением в барабанах и не имеют резких изменений направления потока. Усиленная циркуляция позволяет сильнее форсировать напряжение поверхности нагрева, уменьшает )°-ные напряжения вследствие более быстрого выравнивания /° в разных частях котла и препятствует отложению на стенках грязи и накипи (котельного камня). Однако такая циркуляция является причиной сильного бурления воды в верхнем барабане, вследствие чего пар уносит с собой значительное число водяных капелек; помимо большой влажности пара и сильных колебаний 1° перегрева это явление нежелательно еще потому, что содержащиеся в котельной воде примеси отлагаются на стенках паропровода и трубок перегревателя и удалить их оттуда бывает почти невозможно. Поэтому главное внимание при конструировании обращается на создание для воды и пара отдельных путей, а также такого циркуляционного цикла, при котором осаждение котельного камня происходит в наиболее холодных частях котла со спокойным течением воды, и т. обр. в трубки попадает лишь более чистая вода. Абсолютные значения скорости воды в трубках меняются в пределах 1,5-^2,5 м/ск при напряжении поверхности нагрева первых рядов трубок 100 00СН-400 000 Cal/M² ч.; скорость смеси пара с водой в этих же условиях возрастает от 4 до 16 м/ск, при одновременном понижении содержания воды в смеси с 40 до 10% (объёмных). Вертикальное расположение трубок затрудняет отложение на их наружной поверхности золы. Дальнейшим преимуществом вертикально-водотрубных К. п. является возможность создания больших топочных камер с широким развитием экранной поверхности; кроме того котлы эти допускают создание крупных единиц (К. п. в East River Station с 4 212 м‘ поверхности нагрева являются в настоящее i ремя наибольшими К. п. в мире). Конструктивным преимуществом этой системы К. п. является возможность избежать прим( нения плоских стенок, а также отсутствие большого количества лючков,- К числу достоинств относится также удобство комбинирования и распределения поверхности нагрева, облегчающее органическое соединение в одно целое котла и перегревателя; кроме того эти К. п. допускают наилучшее использование площади пола котельной.

К. п. системы Гарбе представляют собой в простейшем случае два барабана, соединенные пучком прямых трубок; в виду недостаточно надежной циркуляции в котлах этого типа для более крупных единиц ставят четыре барабана, соединенных двумя пучками трубок (фигура 42), из которых передний—слегка наклонный, а задний—вертикальный. Передний пучок служит главн. образом для восходящего тока смеси воды с паром, задний—для нисходящ го тока воды. Верхние и нижние барабаны соединяют между собой штуцерами, но в виду жесткости этого способа соединения в последнее время штуцера заменяют рядом изогнутых трубок. Отбор пара производится из небольшого паросборника. Перегреватель помещают между передней и задней половинами поверхности нагрева котла. Топки применяют исключительно механические—цепные решетки, ступенчатые решетки, топки для жидкого или пылевидного топлива. Топочные газы поднимаются вдоль переднего пучка трубок, затем проходят через перегреватель

книзу, снова поднимаются кверху, омывая передние ряды трубок заднего пучка, и затем спускаются вдоль задних рядов вниз, после чего уходят непосредственно в боров или обогревают экономайзер. Темп-pa перегрева регулируется примешиванием влажного пара, а степень подогрева питательной воды—двумя заслонками, направляющими ббльшую или меньшую часть газов непосредственно в боров. Верхние барабаны опираются на продольные балки, передающие вес всего К. п. через вертикальные стойки на фундамент; нижние барабаны подвешены к верхним на трубных пучках. Питание производят в верхний задний барабан; там же наблюдают за положением уровня воды, так как уровень в переднем барабане во время работы К. п. бывает значительно выше, чем в заднем. Продувку производят из обоих нижних барабанов. Золоудаление, как и во всех описанных ниже крупных К. п., производится из зольных воронок в тележки транспортером или гидравлически. Очистка трубок снаружи не столь затруднительна, как в других ти-пахвертикально-водотруб-ных К. п., вследствие имеющихся между каждыми двумя поперечными рядами трубок более широких промежутков; очистка трубок от котельного камня производится изнутри барабанов механическими банниками с гибким валом. Замена перегоревших трубок совершается без больших затруднений благодаря особому устройству плит Гарбе. Теоретическим недостатком котлов Гарбе является ненадежность циркуляции, обусловленная главн. обр. отсутствием строго разделенных путей для пара и воды, а также жесткость трубного пучка; конструктивным же—трудность производства плит Гарбе, невозможность применения цельнокованых барабанов. К. п. сист. Вудсона (Woodson) по идее совершенно аналогичны котлам Гарбе, конструктивно они отличаются только формой трубных досок, которые у первых плоские, а у Гарбе ступенчатые; кроме того Вудсон строит как четырехбарабанные, так и шестибарабанные К. п., отличающиеся лишь прибавлением двух барабанов, связанных между собой трубным пучком, а с остальными барабанами—рядом изогнутых трубок; последняя секция почти не принимает участия в парообразовании и должен быть рассматриваема скорее как первая секция экономайзера.

Оригинальной конструкцией вертикально-водотрубных К. п. с прямыми трубками является батарейный котел системы Бигелоу (Bigelow), изображенный на фигуре 43.

Этот К. п. обнаруживает нек-рую аналогию с котлом системы Шухова: каждая секция включает в себя четыре батареи, составленные из двух коротких цилиндрич. барабанов-коллекторов, соединенных пучком из 21

по

Фигура 42.

две короткими трубками, ввальцованными в соседние коллекторы; оба внутренние верхние коллектора соединены помощью длинных изогнутых трубок с водяным и паровым пространствами барабана, нижние коллекторы соединены между собой короткими трубками. Задние ряды трубок отгорожены шамотными перегородками от непосредственного воздействия горячих топочных газов. Циркуляция совершается внутри каждой батареи, причем вода опускается по задним и поднимается по передним трубкам пучка, и кроме того во всем К. п. как целом происходит также циркуляционный ток, вследствие того что в задних батареях сильнее нисходящий ток, а в передних—восходящий. К. п. этой системы обладают достаточной свободой расширения отдельных батарей; очистка и смена трубок легко возможны через лаз, находящийся в верхнем коллекторе. Отрицательной особенностью этой системы является значительное число питательных клапанов (по одному на секцию из 4 батарей; питание—в верхний задний коллектор) и продувочных кранов (по 2 на секцию из 4 батарей; продувка—из нижних коллекторов каждой пары батарей отдельно). К. п. сист. Бигелоу выполнены с поверхностью нагрева до 1 500 м‘ и дают пара

25—35 килограмм/м² ч. Одним из типов К. п. с прямыми кипятильными трубками получившим значительное распространение в особенности в судовых установках, является котел

Я р р о у (Yarrow). В первоначальном виде он состоял из одного парового коллектора, соединенного двумя трубчатыми пучками с двумя водяными коллекторами, причем трубки составляют угол 60—45° с горизонталью. В последнее время для удобства присоеди

нения перегревателя один из пучков разбивают на два (фигура 44), вследствие чего число водяных коллекторов увеличивается на один. Прежде части коллекторов, служащие для укрепления в них трубок, делали для удобства развальцовки трубок ме нее выпуклыми; теперь эта система оставлена и внутреннюю поверхность коллектора выполняют цилиндрической, стенки коллектора в местах крепления трубок делают более толстыми. Как паровой, так и водяной коллекторы и барабан перегревателя делают цельноковаными. Циркуляция совершается внутри отдельных трубных пучков.

Топки снабжают колосниковыми решетками или же приспосабливают для сжигания нефти или пылевидного топлива. Топочные газы проходят через оба пучка кипятильных трубок в перпендикулярном к трубкам направлении, омывают трубки воздушного подогревателя и уходят в дымовую трубу. К. п. этой системы характеризуются значительным развитием экранной поверхности и допускают создание топочных камер больших размеров. Несмотря на краткость пути топочных газов, в трубном пучке, кпд этих К. п. довольно высок (по опытам Английского адмиралтейства 0,76 -е 0,84).

Кроме двухбарабанных вертикально-водотрубных К. п. с прямыми трубками (типа Гарбе) существуют двухбарабанные котлы с изогнутыми трубками (типов Борзига, Ви-нанда, Ладда). К. п. этой системы состоят из двух горизонтальных барабанов, соединенных изогнутыми по концам трубками, разделенными на два (у европ. конструкций) или на три (у американских) отдельных пучка; иногда трубки изгибают не только на концах но и посредине—с целью созда-

иия между пучками свободного пространства, достаточного для помещения перегревателя. Преимуществом этих котлов по сравнению с К. п. типа Гарбе является простая цилинд-рич. форма барабанов, бблыиая эластичность трубчатого пучка и возможность значительно увеличить поверхность нагрева,

топку сжатым воздухом из коллектора и по трубке к через горелку л. Топочные газы поднимаются вдоль переднего пучка, затем опускаются вдоль среднего и снова поднимаются вдоль заднего. Пар из верхних барабанов поднимается по трубкам в паросборник м. Питание производится через заднюю часть нижнего барабана в особый жолоб; осаждающийся в последнем осадок удаляется продувкой и таким образом не попадает в котел. Зола из зольных воронок спускается непосредственно в вагоны.

Трехбарабанные вертикал ь-н о-в одотрубные паровые котлы (сист. Стирлинга.и производные от нее) состоят из двух верхних и одного нижнего барабана, соединенных пучками

Флг. 46.

приходящуюся на 1 метров длины барабана данного диаметра. На фигуре 45 изображена установка К. п. сист. Ладда (Ladd) в 2 460 м² на заводской централи з-дов Форда в Детройте. Котел а подвеш н за верхний барабан через посредство шарнирных подвесок б к балкам в, опирающимся на стальные колонны г каркаса кот льного здания. Трубки перегревателя д помещаются между кипятильными трубками первого пучка. Топка устроена для сжигания газа в горелках е или пылевидного топлива, подаваемого из бункера ж распределителем з и вдуваемого в кипятильных трубок (фигура 46). Трехбарэбанные паровые котлы с одним верхним и двумя нижними барабанами с изогнутыми трубками (системы Торникрофта, Уайт-Форстера, Шульца и т. д.) применяются исключительно в судовых установках. Между передними и задними пучками помещается обыкновенно перегреватель; задний пучок часто разбивают на две секции, отделенные шамотной перегородкой, с целью удлинить путь газов. Благодаря разделению путей пара и воды в паровых котлах этого типа поддерживается всегда весьма оживленная циркуляция, а именно: восходящие токи имеются в переднем и первой половине заднего пучка, нис-

ном с задним барабаном рядом изогнутых трубок. Топки этих К. п. снабжают механич. решетками—цепными или ступенчатыми, горелками для сжигания пылеобразного топлива или отапливаются газом. Топочные газы обтекают первый пучок,затем проходят через перегреватель, омывают последовательно обе секции заднего пучка и затем отдают свое тепло в экономайзере и воздушном подогревателе. Значительные свободные пространства между передними задним пучками позволяют придать перегревателю достаточно большую поверхность нагрева. Питание производится в верхний задний барабан, откуда холодная вода опускается в нижний барабан, прогреваясь по пути и выделяя ббльшую часть котельного камня, который собирается в нижнем барабане и удаляется из него продувкой. К. п. подвешивают за оба верхние барабана при посредстве тяг и шарнирных соединений к стальному остову здания котельной. Этот способ укрепления К. п. в соединении с криволинейным очертанием кипятильных трубок уменьшает до минимума опасность возникновения 1° напряжений в отдельных частях котла. Система трехбарабанных К. п. является в настоящее время одной из самых совершенных конструкций для крупных установок до 3 500 л»² поверхности нагрева в единице (для поверхностей нагрева > 2 000 м² обычно ставят двойные котлы с общим паросборником) в виду надежности циркуляции, эластичности всей конструкции, статич. определимости системы, а также незначительного числа барабанов, являющихся одной из самых дорогих частей всего котла.

Четырехбарабанные вертикально-водотрубные К. п. делаются трех основных типов: с тремя верхними и одним нижним барабаном, с двумя верхними и двумя нижними барабанами с V-об-разными трубными пучками и с тем же расположением барабанов, но с пересекающимися пучками трубок. Четырехбарабанный котел первого типа (фигура 47, сист. К о н е л-л и) представляет собой в сущности разви тие трехбарабанного типа с полным расщеплением заднего пучка на два. Схема циркуляции у этого парового котла та же, что и у трехбарабанного; недостатком его является наличие четвертого барабана,удорожающего без нужды всю конструкцию. В К. п. этого типа с двумя верхними и двумя нижними барабанами все четыре барабана соединены тремя пучками наклонных трубок, причем два передних соединяют первый нижний барабан с двумя верхними, а третий—верхний и нижний задние барабаны. Питание производится в верхний задний барабан в особый жолоб, откуда вода опускается по заднему ряду трубок в задний нижний барабан, затем поднимается из него по передним трубкам заднего пучка в верхний задний барабан, нисходящим потоком спускается из него в передний нижний барабан и поднимается в виде смеси пара с водой по первому пучку трубок в верхний передний барабан. Оба верхних барабана соединены изогнутыми трубками, образующими отдельные пути для пара и воды. Перегреватель помещается между первым и вторым пучком, экономайзер—после третьего пучка. Четырехбарабанный К. п. с перекрестными трубками изображен на фигуре 48 (системы Буркгарта. аналогичные англ. К. п. сист. Гауторна);

здесь каждый верхний барабан соединен с обоими нижними: с ийкрестлежащим — широким пучком трубок, а с нижележащим— узким вспомогательным пучком. Циркуляция, довольно энергичная, совершается путем образования нисходящих токов в обоих крайних пучках а и восходящих—в пере-

крещиваюгцихся пучках б; таким образом вода последовательно переходит из одного верхнего барабана в другой через соответст-

Фигура 49.

венный нижний барабан. Устройство топки не отличается от котлов Ярроу, хотя малое расстояние между нижними барабанами не столь удобно для образования топочных камер сколько-нибудь значительных размеров. Топочные газы поднимаются между трубками обоих средних пучков, причем они подвергаются сильному перемешиванию в месте пересечения трубок, затем опускаются вниз по наружным пучкам и уходят в боров, омывая по пути экономайзеры в, расположенные по внутренней стороне стенок обмуровки. Перегреватель занимает особую камеру в средней части К. п., лишенную кипятильных трубок, причем топочные газы отводятся к нему непосредственно из топки через ряд окошек г. Для сбора пара оба верхних барабана соединены штуцерами с сухопарником д. К числу достоинств этого типа парового котла относится надежность циркуляции, позволяющая сильную форсировку; основными недостатками являются невозможность устройства больших топочных камер, малая экранная поверхность нагрева, трудность органич. слияния котла и перегревателя в одно целое, а также затруднительность очистки внешней стороны трубок в местах их пересечений. Наибольший из построенных до сих пор К. п, в East River Station в Нью Иорке (фигура 49), представляет собой сдвоенный четырехбарабанный К. п. с двумя верхними и двумя нижними барабанами и приблизительно параллельными пучками трубок. Перегреватель помещается между трубками первого пучка. Характерно чрезвычайно сильное развитие экранной поверхности,—все стенки топочной камеры, топоч ные своды и стенки горловины топочной камеры покрыты кипятильными трубками, частью соединяющимися непосредственно с нижними передними барабанами, частью кончающимися в особых коллекторах. Вода в эти трубки поступает снизу из нижних коллекторов, причем до трубок передних стенок топочной камеры она проходит по трубкам охлаждающей решетки. Ниже приведены некоторые данные этого К. п.: полная поверхность нагрева 4 212 м² (в том числе поверхность нагрева кипятильных трубок свода и горловины топочной камеры 84 м², передней и задней стенок 80,7 м², обеих боковых стенок 341 м², охлаждающей решетки 122 м² так. обр. экранная поверхность нагрева, не принимая в расчет первого ряда трубок самого котла, составляет 14,9% общей поверхности нагрева); поверхность нагрева перегревателя 1 290 м² экономайзера 1 420 м² и воздушного подогревателя 7 670 м² рабочее давление 30 ат, пробное 52,7 ат; гарантированная часовая производительность 363 000 килограмм, то есть напряжение поверхности нагрева достигает 86,5 килограмм/м² час (во время приемных испытаний была достигнута часовая паропроизводительность одного котла до 563 500 килограмм, то есть напряжение поверхности нагрева в 133,8 к г/м² ч.). Для современных тенденций котлостроения в этом паровом котле характерны высокое развитие экранной поверхности нагрева, позволяющее достигнуть столь напряженного парообразования, и громадная поверхность воздушного перегревателя (в 1,85 раза больше поверхности нагрева котла), обусловливаю-

вательно благоприятные предпосылки к использованию экранной поверхности нагрева.

Пяти барабанные вертикально-водотрубные К. п. (основной тип

Стирлинга) состоит из трех верхних и двух нижних барабанов, со диненных зигзагообразно пучками трубок (фигура 50). Циркуляция в К. п. этого типа совершается по зигзагообразному пути от верхнего заднего барабана к верхнему переднему; кроме того вследствие соединения обоих нижних

оарабанов между собой возможно еще оо-разование вторичного цикла—восходящего во втором и нисходящего в третьем пучке трубок. Эти К. п. не имеют никаких преимуществ в сравнении с трех- и четырехбарабанными типами,

недостатком же их является усложнение и удорожание всей конструкции, которое вызывается главным обра-зомувеличениемчи-сла барабанов.

3. Вертикальные К. п. с кипятильными трубками представляют собой обыкновенные вертикальные котлы, в топке которых расположен ряд кипятильных трубок малого диаметра (до 1(32 миллиметров). Часто применяемые на практике типы таких К. п. изображены на фигуре 51 и 52; в стенках цилин-дрич. топки завальцовано несколько рядов слегка наклонных перекрещивающихся трубок; для возможности их очистки изнутри и смены в наружном барабане сделан ряд лючков (фигура 51) или же он сделан разъемным у а и б (фигура 52). Более совершенный тип вертикального К. п. изображен на фигуре 53; тут топка располагается в огневой коробке своеобразной формы, которая сообщается в задней части с трубной камерой цилиндрич. формы. Топочные газы, выходя из топки, омывают кипятильные трубки и уходят в дымовую трубу. Особым преимуществом этого типа (сходного по основной идее с типом Кокрана) является значительное паровое пространство и возможность получить доступ как к верхней, так и к нижней трубным доскам через обыкновенные лазы. Вертикальные К. п. первого типа строят с поверхностью нагрева 5-е40 м², второго 8-П00 м², рабочее давление обычно HenpeBbiHiaeTS-l-lOaim. Достоинства их—незначительная занимаемая площадь и дешевизна всей установки; главные недостатки—трудность очистки кипятильных трубок снаружи и низкий термический кпд. Котлы этой системы применяются в тех же случаях, что и обыкновенные вертикальные К." и. (смотрите выше).

К вертикальным К. п. примыкает К. п. системы Бетингтона, являющийся одной из первых конструкций, специально приспособленных для сжигания пылевидного топлива. Он состоит из верхнего барабана (фигура 54), соединенного с нижним кольцевидным коллектором несколькими концентричными рядами прямых кипятильных трубок. Кипятильные трубки внутреннего ряда покрыты фасонными шамотными кирпичами, образующими на протяжении верхней части трубок: преграду для движения дымовых газов. Смесь угольной пыли с воздухом вдувается вертикальной форсункой снизу вверх в топочную камеру, образуемую кипятильными трубками и днищем верхнего барабана.Пламя поворачивает у днища верхнего барабана книзу, в виде шляпки гриба, и у нижнего конца кипятильных трубок поступает во второй дымоход, причем идущая вниз струя пламени обволакивает восходящий из форсунки столб пламени со всех сторон. Благодаря такому направлению факела струя пламени, вытекающая из форсунки, непрерывно прогревается, и угольные частицы в случае затухания немедленно вновь воспламеняются. Восходящий стержень факела имеет ί° более высокую, чем обычный фзакел без грибообразной газовой завесы, благодаря чему, оказывается достаточным более грубый размол топлива, а огнеупорная футеровка не подвергается действию чрезмерно высоких t°. К. п. системы Беттингтона можно отапливать также нефтью и газом. По выходе из топочного пространства топочные газы обогревают кольцеобразный пароперегреватель и уходят в дымовую трубу, омывая наружные ряды кипятильных трубок.

III. Арматура К. п.—совокупность приборов, которые необходимы для его правильной и безопасной эксплуатации. Количество, способ установки и размеры арматуры определены Правилами НКТ по устройству, установке и освидетельствованию К. п.

Для наблюдения за упругостью вырабатываемого в К. п. пара на назад ом из К. п. должен быть установлен манометр (смотрите). Манометры легко портятся, если их пружи

на приходит в непосредственное соприкосновение с паром, поэтому их присоединяют не непосредственно к паровым котлама, к особому сифону, в котором собирается конденсат, закрывающий доступ пара к прузкине. В простейшем случае сифон представляет собой изогнутую трубку; более совершенная конструкция, допускающая продувку без удаления содерзкащейся в сифоне воды, изображена на фигуре 55.

Для предотвращения опасного для паровых котлов повышения давления служат предохранительные клапаны (смотрите Клапаны), тарелки которых прижимаются к седлу силой груза (фигура 56) или пружины, причем величина нагрузки рассчитывается таким образом,чтобы клапаны открывались при превышении рабочего давления на 10 % и во всяком случае до достижения максимально допустимого для паровых котлов давления. Диаметр клапана D определяется по следующей фюрмуле;

_п _ 0,006Q ^ν - Нр + 1)’

где Ώ—средний диаметр клапана в см, Q — максимальная часовая паропроизводитель-ность К. п. в килограммах, h—высота подъема клапана в сантиметров и р—рабочее давление в aim; если сила давления пара на один клапан превышает 600 килограмм, то получающийся по формуле диаметр должен быть разбит на несколько клапанов. На стационарных К. п. ставят обычно рычажные грузовые предохранительные клапаны, на подвижных (паровозных и судовых)—пружинные рычажные или чаще с непосредственным действием пружины (смотрите низке Судовые К. п.). Правила требуют постановки на каждом котле не менее двух предохранительных клапанов, из которых один должен быть закрыт чехлом и заперт на замок во избежание возмозкных злоупотреблений. Открытый тип клапанов (смотрите Клапаны), при к-ром пар выпускается прямо в котельную, удобнее для постоянного наблюдения за его работой, однако если по характеру работы котельной можно ожидать, что клапаны будут часто и подолгу парить, то лучше брать закрытый тип клапана (фигура 56), у которого вытекающий пар поосо-бой трубе отводится в такое место, где он не мешает персоналу котельной. В последнем случае следует обязательно предусматривать отвод конденсата из-под колпака предохранительного клапана, так как иначе этот конденсат будет стекать на обмуровку К. п. Из ф-лы для расчета предохранительных клапанов видно, что диаметр их при прочих равных условиях м. б. уменьшен при увеличении подъема клапана. В обыкновенных предохранительных клапанах в момент подъема вследствие приобретаемой паром скорости статическое давление непосредственно под тарелкой уменьшается, и клапан, поднявшись немного, снова опускается, после чего давление опять возрастает и _фиг- 57.

тот же процесс начинается сначала—клапан дрожит; высота подъема при этом бывает весьма незначительной. В клапанах с полным подъемом тарелки используют кинетическую энергию вытекающего из-под тарелки пара для дальнейшего открытия клапана: вытекающая струя пара отклоняется особыми направляющими или, как это указано на фигуре 57, стенками клапанной камеры и ударяет^ в грибообразное расширение а на верхней части тарелки клапана. Для предупреждения возможности пригорания тарелки клапана к седлу уплотняющую поверхность делают всегда плоской и не шире 2 миллиметров; кроме того полезно снабжать тарелку приспособлением, позволяющим поворачивать ее время от времени (наир, шестигранная головка б, фигура 50· Чтобы тарелка не перекашивалась во время подъема, нажимной штифт, оканчивающийся закругленным острием, должен опираться на тарелку в точке, лежащей ниже плоскости седла. Желательно, чтобы все три точки _ОПОр—груза, нгжимного штифта и опорной колонки—Л( жали на одной прямой. В качестве опор предпочтительнее пользоваться ножами, а не болтами (фигура 56), так как по-

Фигура 55.

следние часто ржавеют и тогда, представляют значительное сопротивление открытью клапана. Правильное положение груза на рычаге обычно определяют при пробной растопке котла и затем предохраняют груз от смещения, высверливая два отверстия по бокам хомута и загоняя в них шплинты. Предохранительные клапаны являются в сущности лишь сигнальным устройством, т. к. при употребительных размерах их нельзя рассчитывать на удаление через них всего образующегося в К. п. пара при внезапном прекращении отбора пара.

Питательная арматура состоит из одного питательного к л а па на, пропускающего воду в К. п., но не обратно, и расположенного между ним и К. п. обыкновен-фигура 58. него запорного клапана на случай необходимости очистки или смены питательного клапана. Ввиду часто наблюдаемых перекосов тарелки вследствие однобокого вытекания струи питательные клапаны строят с симметричным распределением вытекающей из-под тарелки струи (фигура 58). Котельный камень, оса-ждаясь на тарелке и седле клапана, часто вызывает неплотность закрытия его; существует ряд конструкций, допускающих притирку клапана во время работы парового котла; одна из них приведена на фигуре 59; отпустив барашек а и отведя в сторону снабженную вырезами перекладину б, при помощи шпинделя в, имеющего в нижней части две щеки з, и сидящего на нем маховичка д можно захватить щеками г за шестигранную головку тарелки е клапана и притереть ее. Запорный вентиль, который находится между питательным клапаном и К. п., устанавливается обязательно т. о., чтобы давление котла стремилось прижать тарелку к седлу, т. к. в случае обрыва шпинделя вентиля лишь в этом случае будет возможно беспрепятственно продолжать питание котла. Для наблюдения за положением уровня воды в К. п. ставятся водоуказательные или водомерные стекла (смотрите). Водомерных стекол на каждом котле с поверхностью нагрева в 100 м² и более должен быть не менее двух. Водомерное стекло состоит из двух головок и стеклянной трубки или плоского стекла в металлич. коробке. Водомерные стекла лишь тогда могут правильно показывать уровень воды в К. п., когда краны, соединяющие их с полостью котла, открыты и все каналы не закупорены. Поэтому основными требованиями, предъявляемыми к головкам водомерных стекол, являются: 1) возможность по положению ручек запорных кранов или клапанов головок сразу видеть, открыты они или закрыты, и 2) возможность прочистки всех каналов во время работы парового котла. Первое требование заставляет отдавать предпочтение

кранам перед вентилями, а второе заставляет делать все каналы прямыми и снабжать их на одном из концов пробкой; кроме того-желательно снабжение головок приспособлениями, автоматически запирающими доступ жидкости к стеклу в случае поломки его. Водомерное стекло с шаровым самозапорным клапаном, удовлетворяющее указанным требованиям, изображено на фигуре 60. Цилиндрич. водомерные стекла ставят только при невысоких давлениях. Для средних и высоких давлений пара применяются стекла системы Клингера (фигура 61), состоящие из металлич. коробки а с выкрашенной в черный цвет задней стенкой и плоского толстого стекла б с вышлифованными в нем призматическими канавками (фигура 61, А, поперечный разрез). Вследствие полного внутреннего отражения места соприкосновения стекла с паром кажутся зеркальными; в точ-Фигура 60. ках соприкосновения с водой благодаря ее большему коэф-ту преломления полного внутреннего отражения нет, и мы видим черную заднюю стенку коробки,—т. о. граница, отделяющая воду и пар, резко выделяется. Головка водомерного стекла Клингера снабжена двумя вентилями—главным в и вспомогательным г, закрываемым в случае необходимости сменить прокладку главного клапана во время работы К. п.

Важно, чтобы материал таких стекол не разъедался водой, т. к. иначе острые кромки рифленой части стекла быстро сглаживаются, и уровень воды на стекле плохо виден.

Необходимо также следить за тем,чтобы в клин-геровских стеклах поверхность прилегания стекла к металлической коробке была совершенно ровной, т. к. иначе стекло лопается при затяжке болтов. При К. п. с высоко расположенными верхними барабанами водоуказательные приборы особой конструкции располагаются внизу, в поле зрения персонала, обслуживающего паров, котел (фигура 62); движения поплавка а, помещающегося в камере б, передаются тягой в стержню г, перемещающемуся в застекленной с обеих сторон коробке д, освещаемой сзади лампой е. Применявшиеся раньше довольно часто всякого рода сигнальные водоуказат. автоматы являются приборами очень ненадежными, а потому скорее вредными, чем полезными.

Фигура 61.

На мелких котлах при одном водоуказательном стекле нужно иметь еще пробные краны—один на нижнем уровне стояния воды, а другой несколько выше наиболее высокого уровня воды (конструктивное выполнение крана с автома-тич. смазкой см. фигура 63). Автоматические регуляторы питания (типа Ганеман в Германии) являются приборами весьма полезными, т. к. помогают равномерно питать К. п. Регулятор питания Га-немана представлен на фигуре 64; замкнутая камера а перегорожена мембраной б, сообщающейся посредством Системы рычагов с тарелкой клапана в, сидящего на питательном трубопроводе так. обр., что при опускании мембраны клапан опускается вниз под действием противовеса г. Пространства над и под мембраной сообщаются посредством трубок д я е, снабженных сифонами ж и з, с трубкой и, входящей внутрь котла и оканчивающейся на высоте нормально го уровня воды в паровом котле; все трубки и камера а наполнены водой. Как только уровень воды в К. п. понижается и открывает отверстие трубки и, вода из нее выливается (выливанию воды из трубки д препятствуют водяной сифон з и то обстоятельство, что она вместе с верхней частью камеры представляет собой герметически закрытый с одного конца сосуд), на мембрану начинает давить снизу вверх разность давлений в обеих трубках, равная (fti+7i₃) миллиметров водяного столба, мембрана выгибается кверху и приоткрывает клапан в После того как уровень воды в котле поднимется настолько, что закроет отверстие трубки и, разрежение, образующееся в трубке и вследствие конденсации заключающегося в ней пара, заставит воду из котла подняться, чем давление на обе стороны мембраны уравновесится, и клапан в закроется под действием противовеса. В настоящее время строят также электрич. регуляторы питания.

Для опоражнивания К, п. необходимо в самой низкой части его иметь спускной кран. В больших К. п. с высоким рабочим давлением между спускным краном и котлом обязательно надо ставить запорный вентиль, облегчающий открывание спускного крана и позволяющий плавно произво дить спуск воды из К. п. при продувках под большим давлением. При установке К. п. надо стремиться к тому, чтобы спускные краны были легко обслуживаемый доступны, так как в противном случае трудно добиться того, чтобы продувка К. п. производилась регулярно и правильно. Отсутствие же регулярной продувки влечет за собой быстрое загрязнение К. п. Применявшиеся раньше почти исключительно спускные краны без запорных вентилей плохо зарекомендовали себя на практике, так как пробки их пригорают к корпусу, они ту-

обслуживания, так что кочегары зачастую продувают слишком редко. Весьма практичны открывающиеся нажимом на рычаг спускные клапаны, тарелка которых прижимается к седлу давлением пара в К. п. (фигура 65); твердые частицы, попавшие между седлом и тарелкой клапана, растирают, вращая тарелку при помощи маховичка а; рычаг б приводится в действие, смотря по расположению К. п., непосредственно рукой или ногой или посредством цепи или ряда тяг так, чтобы открытие могло совершаться удобно из кочегарки. В качестве спускных приспособлений. применяются также ци-линдрич. задвижки (фигура 66). Для выключения К. п. из общей паропроводной сети применяют парозапорные клапаны (смотрите) или задвижки (смотрите). На фигуре 67 изображен прибор, позволяющий кочегару, не покидая своего места, наблюдать за густотой дыма. Лампочка а укреплена на одной стенке дымохода; пучок световых лучей, паралле-лизованных линзой б, проходит через толщу дымовых газов и, отразившись от двух зеркал в и г, отбрасывается на матовое стекло.

Необходимой частью каждого К. п. являются патрубки различной формы, служащие для укрепления на них арматуры и присоединения к К. п. трубопроводов. Патрубок состоит из двух фланцев—одного нормального, к которому привинчивается фланец арматуры или трубы, и другого, изогнутого согласно кривизне соответствующей части котла и приклепываемого к стенкам К. п.; оба фланца соединяются трубой соответственным образом изогнутой. Для К. п. низкого давления применяют патрубки из чугуна (фигура 68, А), для паровых котлов высокого давления предпочтительнее ставить кованые стальные, цельные (фигура 68, Б) или составные из нормальных и фасонных стальных фланцев и отрезков труб (фигура 68. В). Для прикрепления частей арматуры, которые должны сидеть на самом котле, применяют короткие патрубки чугунные или кованые (фигура 68, Г), к к-рым" крепят арматуру при помощи закладываемых в вырезы а болтов б с Т-образными или круглыми головками.

Для возможности проникновения внутрь котла с целью его осмотра или чистки в стенках делают соответственное число гор л овин, или лазов, которые во время работы К. п. закрываются особыми крышками, прижимаемыми к стенкам горловины изнутри давлением пара. Нормальным размером горловины, достаточным для пролезания взрослого человека, считают 300 х 400 миллиметров (в последнее время чаще делают лазы 320x425 миллиметров), в крайнем случае, при невозмояшости поставить полно-мерный лаз, размеры его могут быть уменьшены до 280 х320 миллиметров. Условием безопасности лаза при работе паровых котлов является невозможность выдавливания наружу уплотняющей прокладки между крышкой и горловиной. Удовлетворяющая это

му условию конструкция стальной штампо-ваной горловины с крышкой представлена на фигуре 69.

Для установки К. п. устраивают фундаменты соответствующей формы и размеров в зависимости от условий грунта. На фундамент ставят опоры той или иной конструкции. На фигуре 70 представлена наиболее-употребительная форма чугунной опоры для

цилиндрич. К. п. Такие опоры располагаются по длине К. п. у швов, под наружными листами. Опора под задним концом К. п. делается неподвижной, а остальные—подвижными, на роликах. Конструкция подвижных опор под камерами горизонтально-водо-трубных К. п. представлена на фигуре 71. Водотрубные К. и. часто подвешиваются за верхние барабаны к особому каркасу или непосредственно к металлич. конструкции котельной; в последнее время предпочитают подвешивать их на длинных тягах для достижения достаточной свободы расширения барабана (фигура 46 и 37). К тягам бараба ны подвешивают либо при помощи хомутов из плоского или круглого железа либо через. посредство привинченных к барабану на шпильках особых ушков (фигура 72). Высота опорных колонн определяется в соответствии с необходимыми размерами топочной · камеры. Опорные колонны относят возможно да лыне от внутренней стороны облицовки, омываемой газами, с таким расчетом, чтобы колонну отделяла от газов стенка толщиной по крайней мере в 1¹/₂кирпича. При установке К. п. попарно, когда средняя стойка является замурованной, требуется устройство воздушного охлаждения стойки. У вертикально-водотрубных паровых котлов пучки труб вместе с нижними барабанами висят обычно совершенно свободно; если же пучки труб наклонны, то нижние барабаны прислоняют к направляющим опорам.

Смонтированный на опорах К. п. снабжается обмуровкой, если требуется образование внешних дымоходов. Трубчатые К. п. локомобильного и судового типов об-

Фигура 69.

муровки не требуют, т. к. газы проводятся только по дымогарным и жаровым трубам. Обмуровка должна удовлетворять двум требованиям: а) целесообразно направлять газы и б) изолировать поток горячих газов от наружного холодного воздуха. Для обмуровки К. п. применяется кирпич—обыкновенный (красный) или гжельский белый на известково-цементном растворе (1 ч. цемента с 1 ч. известки на 5 ч. песка); места соприкосновения кладки с металл, стенками К. п. промазываются глиной или чистым шамотным раствором и близлежащие участки кладки кладутся на том же растворе (безусловно недопустимо применение в этих местах известки). Там, где обмуровка соприкасается с газами, имеющими темп-ру свыше 450°, требуется облицовка огнеупорным кирпичом (смотрите Огнеупорные материалы) тем более высокого качества, чем выше 1° газов. Обму

ровку делают толщиной не менее чем в 2 кирпича, а для высоких К. п. даже в 2‘/₂ кирпича’ по соображениям прочности и плотности. Обмуровка подвержена !°-ным деформациям; поэтому она должен быть достаточно эластичной, т. к. в противном случае неизбежно появление трещин, через которые в дымоходы будет проникать холодный воздух. Обмуровка высоких К. п. сложной формы снаб-зкается достаточным числом расширительных соединений. На фигуре 73 показана хорошая конструкция сводчатой обмуровки нарузкных вертикальных стенок К. п. В целях уменьшения потери тепла в окружающую среду обмуровка К. п. должна обладать возможно меньшей теплопроводностью. Достигается это путем устройства в толще обмуровки прослоек, заполняемых плохими проводниками тепла—рыхлой золой, инфузорной землей и тому подобное. Воздушных прослоек делать не следует, т. к. благодаря появлению в них циркуляции воздуха ц изолирующее действие их про- Jf Й

падает. Уменьшение тепло- Ш Ы

проводности обмуровки осо-бенно важно при установке вертикально-водотрубных ко-тлов, так как в таких К. п. создается весьма блого при- _{фиг> 71}

ятная обстановка для потери тепла в окружающую среду благодаря возникновению интенсивного движения воздуха вдоль стенок обмуровки снизу вверх. Для предотвращения растрескивания обмуровки, в особенности в местах, подверженных действию высокой £°, обмуровку укрепляют железными связями, для чего по углам и с боков ее делают обвязки из швеллерного или углового железа, которые соединяют между собой продольными и поперечными связями. При обмуровке вертикально-водотрубных К. п. таких связей недостаточно; требуется устройство склепанного в одно целое метал-лич. каркаса (фигура 74), внутри которого и выводятся стенки обмуровки. Иногда каркас

Фигура 72.

является самостоятельнойконструкцией чаще (особенно в аме-рикан. установках) он составляет одно орга-нич. целое с метал-лич. скелетом здания котельной. В последнее время к водотрубным К. п. с большим успехом применяется

Теплоизоляцион. плиты Радиальн. кирпич

Кизельгур

Фигура 73.

обмуровка собшивкой листовым зкелезом. Такая обмуровка состоит из шамотных стенок в 1—Н/г кирпича, покрытых снаружи слоем диатомита в 50—100 миллиметров и обшивкой из листового железа толщиной около 5 миллиметров. Такая обмуровка обходится дороже кирпичной, но зато требует меньше места, имеет меньший вес и обладает почти пол-

в

Фг з ы ки).

ной герметичностью. Помимо этого такая обмуровка не требует времени для просушки и может быть пущена в работу немедленно по изготовлении.

В обмуровке котлов делают в соответствующих местах люк и (для обдувки труб), чистки и воронки (для выгреба золы) и л а-(для проникновения внутрь обмуров-Помимо наружной обмуровки в водо-

					“ЧГ	u”“|
						j
			h		f
			-	4	P- 4-	{
X.		Сх.		r	i
		W		fcj	Ы	w

Фигура 74.

трубных паровых котлах пара ллельно и перпендикулярно к трубам делают перегородки для направления газов. Перегородки эти выполняются из фасонного огнеупорного кирпича, из голых фасонных чугунных плит или из чугунных плит, футерованных шамотным кирпичом. Особенные затруднения встречаются при обмуровке высоких и тонких стенок вертикально-водотрубных котлов большой мощности. В этом случае шамотные кирпичи через несколько рядов прикрепляются при помощи жел. крючков, скобок и прочие к уголкам, приклепанным к каркасу К. п. (фигура 75). Наиболее сильному воздействию пламени

шины подачи угольной пыли к топкам; под ними находятся рукоятки з, з соответственных пусковых и регулировочных реостатов. На особых панелях по бокам помещаются маховички и и рычаги к, приводящие в движение заслонки и шиберы, регулирующие подачу топлива и воздуха к горелкам для угольной пыли, и т. д.; опущенный вниз указатель уровня л помещается рядом с доской; м—· глазки для наблюдения за ходом горения; н—вентилятор для охлаждения балки, поддерживающей свод (фигура 76а).

Очистка поверхности нагрева К. п.— снаружи от золы и сажи, внутри от котельного камня—производится, смотря по системе К.п., при помощи различных инструментов.

Очистку обращенной к огню поверхности жаровых труб и котельных барабанов производят при помощи обыкновенных проволочных щеток. Для очистки огневой стороны дымогарных трубок применяют цилиндрическ. стальные проволочные щетки или само расширяющиеся банники из стальных пластинок (фигура 78); кроме того иногда применяют обдувку сажи особыми аппаратами (фигура 79): струя пара, вытекающая из сопла а после подъема клапана б, осуществляемого нажимом на сопло, захватывает с собой струю воздуха, приводимого во вращательное движение крылышками в Для обдувки внешней поверхности кипятильных трубок применяют трубки, закрытые с одного конца и снабженные вблизи него рядом мелких отверстий. Трубки вводят через специальные отверстия в обмуровке между рядами трубок, пускают в них по гибкому рукаву пар и двигают их взад и вперед,причем вылетающая струя пара

Фигура 77.

сдувает нечистоты со стенок трубок. Значительно затруднительнее удаление накипи с подвержены своды и потолки топочных камер. В США, а в последнее время и в Зап. Европе все большее распространение получает устройство потолков и сводов из фасонных шамотных кирпичей, которые подвешены к соответственным образом изогнутым железным и чугунным балкам непосредственно (фигура 76а) или посредством особых промежуточных камней, обладающих большей прочностью, но меньшей огнеупорностью (фигура 766). На фигуре 76а изображено устройство входящего угла топочной камеры; интересно устройство балки а, на которой покоится весь вышележащий массив обмуровки: в виду затрудненной естественной циркуляции воздухав этом углу для охлаждения балки установлен особый вентилятор б,приводимый в движение электромотором и продувающий воздух через пустотелую балку; .оттуда воздух по пат-врубкам в выходит за обмуровку, охлаждает подвесные балки по-- толка топочной каме-" ры и затем поступает в общую массу подо-

Фигура 76а. гретого воздуха, вдуваемого в топку. В современных котельных установках кочегарная площадка (станд) снабжается различными измерительными приборами, которые допускают непрерывный контроль работы всей установки и правильного функционирования отдельных ее частей.На фигуре 77 изображена инструментальная доска кочегарного станда для двух К.п. электроцентрали Клингенберг под Берлином.Одно из главных мест занимает ряд манометров, тягомеров а, а и термометров б, б, отмечающих давления и ί° пара, воздуха, топочных газов и питательной воды в различных частях установки.

Посредине между ними лежат: главный манометр в, показывающий давление пара по выходе из перегревателя, паромер и водомер з, указатели содержа ния в дымовых газах С0₂ (б) и СО (е), ряд амперметров ж, ж моторов, приводящих вдействие нагнетательные и тяговые вентиляторы и ма-

внутренней поверхности К.п. Наиболее примитивный способ—обивание накипи молотком—в виду вредности для здоровья ра-

Фигура 78.

боне го, малой производительности и опасности повреждения стенок котла не м. б. рекомендован. Для той же цели применяют не

большой¹ пневматич. молоточек (фигура 80), обладающий, кроме значительной производительности, еще тем преимуществом, что образую-

щаяся при этом весьма вредная для дыхания каменная пыль отсасывается через резиновый рукав особым эжектором а и выводится наружу из котла. Для очистки от накипи сте

нок дымогарных трубок применяют длинные скребки или зубила с широкими, соответственным образом изогнутыми лезвиями; весьма удобно для этих целей применение особых цепей (фигура 81), снабженных шарошками, измельчающими и обивающими накипь при их протаскивании и позволяющими, в отличие от скребков, производить действительно всестороннюю очистку трубок. Особенно затруднительна очистка от накипи" кривых кипятильных трубок. Производится она исключительно электрич., гидрав-лич. или пневматич. банниками (смотрите). Гидравлич. банник изображен на фигуре 82; струя воды, вытекающая из направляющего аппарата а, приводит во вращение турбину б, которая насажена на основной шпиндель, снабженный на свободном конце рычажками в, несущими шарошки г. Для удаления накипи, грязи и остатков старых прокладок с уплотняющей поверхности лючков водо-

Фигура 82.

трубных котлов сконструировано также несколько аппаратов, снабженных фрезерной головкой с выдвижными резцами, приводимой в движение силой рабочего или от электрического или гидравлического мотора.

Лит.: Депп Г., Паровые котлы, Лекции, читанные в Технология. институте, с атласом, СПБ, 1908; Гавриленко А. П., Паровые котлы, 4 издание,

М.—Л., 1924; Иванов А. Н., Паровые котлы, с атласом, Л., 1924; Тецнер Ф.и Гейнрих О., Паровые котлы, пер. снем., М., 1927; Б е р л о в Μ. Н., Детали машип, вып. 3, Клепка п сварка резервуаров и котлов, 3 изд., М., 192.8; 3 е и ф е р т Ф., Паровые котлы и паровые машины, пер. с нем., 2 изд.,М.—Л., 1928; Меркель Фр., Основы теплопередачи, пер. снем.,М.—Л., 1929; Мюнцингер Ф., Современные крупные паровые котлы, перевод с немецкого, Москва, 1927; его же, Пылесожигательные топки в стационарных паровых котлах, пер. с нем., М.—Л., 1926; Н а у м о в В. С., Расчет парового котла, 2 изд.,

М.—Л., 1929; ПТ а к А. и Ру м мель К., Практик, приложение законов теплопередачи и теплового лучеиспускания применительно к случаям постоянных во времени температурных полей, пер. снем.,М.—Л., 1928; Гартман О. Г., Пар высокого давления, пер. с нем., М„ 1927; Мюнцингер Ф., Пар высокого давления. Л., 1926; Бернштейн С. С., Уход за паровым котлом, 2 изд., Л., 1926; Вени-г е р К., Паровые котлы и машипы в заводском хозяйстве, пер. с нем., Л., 1925: Гербер г Г., Рациональная эксплуатя котельных, пер. с нем., М.—Л., 1927; Г о е н Е., Борьба со ржавчиной и протравлением в паровых котлах, пер. с Франц., Москва, 1925; Карпекин В. А., Испытание парового котла, М., 1926; Карякин В А., Циркуляция в водотрубном котле с вертикальными кипятильными трубками и диркулядионными трубами, Москва, 1925; Кирш К. В., Котельные установки, Москва, 1926; его же, Атлас котельных установок, М., 19‘ 3; Красовский А. А., Ремоптно-моптажное дело, ч. 3, Установка, повреждения и ремонт паровых котлов, М.— Л., 1927; Л о м ш а к о в А. С., Испытание паровых котлов, Л., 1927; Рабинович Μ. М., Автоматическое питание паровых котлов, Л., 1 926; Ромм Э.И., Расчеты паровых котлов, Киев, 1927, Тома Г., Котлы высокой мощности, перевод е немецкого, М., 1925; Шретер В. Н., Паровые котлы в тепловых расчетах и цифрах, 2 изд., Л., 1925; Шретер В. Н., Паровые котлы и топливо, Л., 1927; Якобсон Г. А., Повреждения стационарных паровых котлов, М., 1927; Труды междуведомств. комиссии по котло-строению, ч. 1—3, М., 1926; Р а м з и н Л. К., Огнеупорные материалы в связи с конструкциями котельных обмуровок, М., 1926; Гроден В.Л., Обслуживание паровых котлов, пер. с нем., М., 1928; Проблемы безопасности в экеплоатации котельных установок, пер. с нем., Л., 1928; С а н г е в и ч Г. С., Курс паровых котлов, Москва, 1928; Надеждин А. А., Тепловой расчет котельной установки, М.—Л., 1927; Горфиньель М.С., Мехаж зация отопления паровых котлов, М., 1926; Грамберг А., Испытания машин и работы их в производстве, вып. 2, М., 1926; 3 е и ф е р т Ф., Руководство к производству испытаний паровых машип, котлов, паровых турбин и двигателей внутр. сгорания, М ,1926; Нубер Ф., Тепловой расчет топок и котельных установок, пер. с нем., М., 1926; «Известия Теплотехнич. ип-та», М., с 1924; Spalckhaver R. Schneiders Fr. und Riister A., Die Dampihessel nebst ihren Zu-behOrteilen u. Hilfseinrichtungen, 2 Aufl., Berlin, 1924; Tetinet F., Die Dampfkessel, 7 Aufl., Berlin, 1923; Miinz inger F.,Die Leistungssteigerung y. Gross-dampfkesseln, Berlin, 1922; Miinzinger F., Arae-rikanische u. deutsche Grossdampfkessel, Berlin, 1923; Miinzinger F., HOchstdruckdampf, 2 Auflage, B., 1926; Miinzinger F.,Kesselanlagen fair Grosskraft-werke, B., 1928; M Й n z i n g e r F., Berechnung u. Verbalten y. Wasserrohrkesseln, B., 1929; M ii n z i n-ger F., Dampfkesselwesen in d. Vereinigten Staaten yon Amerika. B„ 1925; Llnyi G., Berechnung d. DampfkPSsel-FeuerungeP.OberhitzcTUVorw&rmer, 5 Auflage, Essen, 1928; Thoma H., Hoch lfstungs-u. Hoch-druckkessel, B., 1921 (2 Aufl. unter d. Titel: Hochleis-tuugs- u. Hochdruekkessel in Vorbereitungl: «Ztschr. d VDI», Sonderheft.Hochdruekdampf, B ., 1924; Z e u 1-m a n n, Neuere Bauformen v. Elektrodendampfkesseln, B.,1926;Hocbdruckdampf,hrsg. v. VDI, B., 1929;P u 11 E Modern Steam Boilers, 2 ed., L., 1928. Gebhardt G. F., Steam Power Plant Engineering. 6 ed., N. Y., 1925- James W. H. a. D о 1 e M. W., Power Plant Machinery, v. 1—2, N. Y., 1923; H a v e n G. B. a. S w e t t G. W., Design of Steam Boilers and Pressure Vessels, 2 ed., N. Y., 1923; 3. Tagung d. Aiigemeinen Verbandes der deutschen Dampfkessel-Uberwachungs-

9

T. Э. m. XI.

vereine am 16 u. 17 .Tuni 1924, Berlin, 1925; 4. Tagung d. Allgemeinen Verbandes d. deutschen Dampfkessel-Dberwacliungsvereine am 23 und 24 April 1925, Berlin, 1925; 5. Tagung d. Allgemeinen Verbandes d. deul-schen Dampfkessel-Dberwachungsvereine am 7 u. 8 September 1926, Berlin, 1927; H e r b e r g G., Handbuch d. Feuerungstechnik u. d. Dampfkesselbetriebes, 4 Auf-lage, Berlin, 1928; Seulert F., Verfcrennungslehre u. Feuerungstechnik, 2 Aufl., Berlin, 1923; H i n z F., tlber warmetechnische Vorgange d .Kohlenstaubfeuerung, Berlin, 1928; ten Bosch M., Die Warmeiibertra-gung, 2 Auflage, Berlin, 1927; Grdber H., Einfiih-rung in die Lehre v. d. Warmeiibertragung, B., 1926; S t e n d e r W., Der Warmeiibergang an stromendes Wasser in vertikalen Robren, B., 1924; В 1 e i b t r e u H., Kohlenstaubfeuerungen, 2 Aufl., B., 1930; Praetorius E., Warmewirtschaft im Kesselhaus, Dresden—Leipzig, 1930; Veroffentlichungen d. Zentral-Ver-bandes d. preussischen Dampfkessel-Oberwachungsve-reine e. V-, В. 1—7, Halle a/S.; H e 1 b i g A., Brenn-slaub, Halle a/S., 1924; Schulz B., Die Olfeuerung, Halle a/S., 1925; P e t e r F„ Die Abhitzkessel, Halle a/S., 1913; Gumz W., Die Luftvorwarmung im Dampfkesselbetrieb, Leipzig, 1927; Frenkler H., Feuerungstechnik, Berlin, 1925; Hartmann 0., Hochdruckdampf, Berlin, 1925; Constant E. und Schlapfer P., Dber den Einfluss d. fliichtigen Bestandteile fester Brennstoffe auf den Wirkungsgrad v. Kesselanlagen mit Innenfeuerung, «Forschungsarbeiten», Berlin, 1911, H. 103;BachC., Untersuchung tiber d. Temperaturverhaltnisse im Inneren eines Lokomobilkes-sels wahrend d. Anheizperiode, Berlin, 1901, ibid., H. 1; Bach C., Versuche zur Klarstellung der Verschwa-chung zviindrischer Gefasse durch d. Mannlochaus-schnitt, ibid., 1903, H. 9; Bach C., Versuche mit gewolbten FlammrohrbOden, ibidem, 1908, H. 51/52; Bach C., Die Anderung d. Zahigkeit y. Kesselblechen mit Zunahme d. Festigkeit, ibid., 1905, H. 29; Bach C., Versuche iiber d. Elastizitat von Flammrohren mit einzelnen Wellen, ibid., 1906, H. 33; BachC., Versuche iiber d. Wiederstandsfahigkeit u. d. Formanderung gewoibter Kesselboden, ibid. 1925, H. 270; Rissbildun-gen in Kesselblechen, ibid. 1908, H. 59; В a u a m η n R., Kesselbleche mit Rissbildung, ibidem, 1913, H. 135/136; BachC. u. Baumann R., Bericht iiber Versuche mit autogengeschweissten Blechen u. Kessel-teilen, ibid., 1910, H. 83/84; B a u m a η n R., Versuche z. Ermittlung der in d. Blechen beim Nieten bewirk-ten Formanderungen, ibid., 1922, H. 252; RonneP., Kriimmungen zvlindrischer Kesselteile wahrend d. Be-triehes, ibid., 1927, H. 292; Cleve C., Modellversuche iiber d. Wasserumlauf in Steil- u. Schragrohrkesseln, ibid., 1929, H. 322; Seibert O., Die Warmeauf-nahme der bestrahlten Kesselheizflache, ibid., 1929, H. 324; Fuchs P., Der Warmeiibergang und seine Verschiedenheiten innerhalb einer Dampfkesseiheiz-fiache, ibid., 1905, H. 22; P о e n s g e n R., Ober d. Warmeiibertragung v. stromendem iiberhitzten Wasser-dampf an Rohrwandungen u. v. Heizgasen an Wasser-dampf, ibid., 1917, H. 191/192; Schacl A., Der in-dustrielle Warmeiibergang, Diisseldorf, 1929; ZurSicher-heit des Dampfkesselbetriebes, hrsg. v. d. Vereinigung d. Grosskesselbesitzer e. V., Berlin, 1927; B r a u s e r P. u. Spemrath J., Der praktische Heizer und Kesselwarmer, Berlin, 1926; S u с к a n C. A., The Supervision and Maintenance of Steamraising Plant, London, 1924; «Transactions American Society of Meehan. Eng.», N. Y., 1928, v. 50, “, IS; «Mechanical Engineering», N. Y., 1926, Febr.; «Ztscbr. d. VDI», 1920, B. 64, 21, 22; «Arehiv f. Warmewirtschaft u. Dampfkessei-wesen», Berlin; «Mitteilungen d. Warmestelle Diisseldorf d. Vereins deutscher Eisenhiittenleute», Diisseldorf; «Ztschr. d. bayerischen Dampfkessel-Revisionsvereins», Mch.; «Die Warme», Berlin; «Brennstoff u. Warmewirtschaft», Halle a/S.; «Feuerungstechnik», Lpz.; «Chaleur et Industrie», P.; «Power», New York; «The Power Engineer», L.; «Engineering a. Boiler House Review», London; «Cheap Steam», L.; «Reports of Prime Movers Committee», N. Y.

К. л. высокого давления.

Под К. п. высокого давления понимают К. п. с давлением выше 22 aim. Первые попытки построения и использования паровых установок высокого давления (45—50 aim) относятся еще к началу 19 в.; однако широкое применение пар высокого давления начинает приобретать лишь после войны 1914—18 гг., когда экономил, преимущества пара высокого давления могли быть использованы на практике в связи с ростом мощ ности отдельных силовых установок и настоятельной необходимостью наиболее экономного использования топлива. Широкое развитие машиностроения и металлургии дало возможность удовлетворительно разрешить задачу построения К. п. и машин высокого давления.

Термодинамически выгодность применения пара высокого давления объясняется следующими свойствами водяного пара: по мере повышения давления теплота жидкости непрерывно возрастает, а теплота испарения падает; полная теплота весовой единицы сухого насыщенного пара возрастает с увеличением давления до ~ 40 aim, а затем начинает падать. Теплота перегретого пара при постоянной t° падает непрерывно при повышении давления. Следовательно при получении сухого насыщенного пара снижение расхода топлива на весовую единицу пара будет иметь место, лишь начиная с ~ 40 aim и выше. Что же касается перегретого пара, то, повышая давление и оставляя неизменной t° перегрева, мы снижаем непрерывно расход топлива на весовую единицу пара. Необходимо при этом подчеркнуть, что экономия в топливе, получаемая на весовую единицу пара при повышении давления, вообще весьма незначительна. Так, при повышении давления с 15 aim раб. до 80, при неизменной темп-ре перегрева 400°, экономия топлива составляет всего ~3,3%. Поэтому главная выгода от применения пара высокого давления лежит не в области котельной установки, а в области парового двигателя (смотрите Паровые машиныи Турбины паровые). При данных выше условиях адиабатический перепад при давлении в конденсаторе в 0,05 aim абс. составит соответственно 240 и 288 Са1/кг, что при учете незначительного возрастания потерь с увеличением давления даст общую экономию на 1 kWh около 16%. Более выгодно применение пара в установках с использованием отработанного пара для нагревания или отопления. В этом случае при пользовании паром в 80 aim общий коэф. использования тепла пара доходит до ~70%. Во избежание значительной влажности пара в последних ступенях турбины высокого давления часто применяют промежуточный перегрев пара, причем пар из последних ступеней турбины высокого давления отводится во вторичный перегреватель, перегревается в нем и затем направляется в следующую часть турбины. Выгода применения вторичного перегрева заключается в том, что затраченное тепло почти полностью используется в турбине. Промежуточный перегрев дает 1—3% экономии в топливе. Экономичность чисто конденсационных установок высокого давления может быть сильно увеличена путем применения регенеративного процесса, при к-ром часть пара из промежуточных ступеней турбины ответвляется для подогрева питательной воды. Применение этого способа дает экономию в 4—8 %. Осуществление регенеративного цикла влечет за собою весьма существенное изменение в общей схеме котельной установки: поскольку подогрев воды производится при помощи пара, обычный водяной экономайзер, I работающий на отходящих газах К. п., ста-

новится либо вовсе ненужным либо поверхность его должен быть значительно уменьшена, т. к. задачей его может явиться лишь небольшой подогрев воды после парового подогревателя (при многоступенчатом подогреве воды паром вода м. б. подогрета до 130—150° и выше). Для использования тепла отходящих газов К. п., в этом случае устанавливается воздушный подогреватель, стоимость которого значительно ниже экономайзера. Так как 1°кип. воды растет вместе с повышением давления, то в установках высокого давления представляется возможным повысить t° подогрева воды по сравнению с установками низкого давления. Это обстоятельство при отсутствии подогрева промежуточным паром влечет за собой увеличение поверхности подогревателей за счет поверхности К. п., что имеет следствием повышение экономичности всей установки вследствие того, что 1) поверхность нагрева подогревателей стоит дешевле поверхности нагрева самого К. п. и 2) поглощение тепла подогревателями происходит более интенсивно, чем последними ходами К. п., в силу большей разности t° нагревающего тела и нагреваемого. При повышении давления уменьшается уд. объём пара и следовательно увеличивается его уд. вес. Это свойство влечет за собой весьма существенные последствия. 1) Не изменяя скорости течения пара в паропроводах по сравнению с установками низкого давления, можно уменьшать диаметры труб по мере повышения давления, что удешевляет паропроводы. Следует однако заметить, что средние скорости пара по мере повышения давления необходимо понижать для уменьшения потерь. 2) Благодаря увеличению плотности пара улучшается передача тепла от внутренней стенки трубки перегревателя к пару. Это обстоятельство значительно понижает темп-ру наружных стенок трубок перегревателя и уменьшает опасность пережога трубок при весьма высоких ί° перегрева пара (450° и выше). 3) Благодаря уменьшению уд. объёма пара представляется возможным уменьшить диаметры верхних коллекторов К. п., сохраняя скорость отделения пара от зеркала испарения на той же высоте, как и в К. п. низкого давления. При повышении давления уменьшается аккумулирующа я способность нагретой до t°_Km воды по той причине, что увеличение теплоты жидкости воды при повышении давления на 1 aim замедляется по мере увеличения абсолютного давления. Так, при повышении давления с 15 до 16 aim абс. теплота жидкости 1 килограмм воды увеличивается на 3,3 Cal, а при повышении с 29 до 30 atm абс. она увеличивается только на 2,1 Cal. В силу указанного К. п. высокого давления обладают значительной чувствительностью к колебаниям нагрузки; это явление усугубляется еще тем, что запас воды в них невелик. Изменение аккумулирующей способности воды при разных давлениях и при разных величинах падения давления видно из диаграммы фигура 83 (по Мюндингеру). Указанное свойство К. п. высокого давления вынуждает включать в схему котельной установки с сильно колеблющейся нагрузкой специальные аккумуляторы (смотрите Аккумулирование тепла).

Конструкция, материалы. Конструктивное оформление паровых котлов высокого давления идет в настоящее время по двум основным путям. Первый путь заключается в создании типов, по самому существу своему

ю го зо w so во w во 9о т

Давл. пара про начале разгрузки в atm .абс. Фигура 83.

отличающихся от обычных, «нормальных», котлов, второй—в переконструировании старых типов вертикально-водотрубных и секционных котлов с учетом специальных требований, предъявляемых к К. п. высокого давления. К числу наиболее интересных

конструкций К. п. первой категории относятся котлы систем Атмос, Бенсона, Лефле-ра и Шмидта-Гартмана.

Котел Атмос (фигура 84) представляет собой систему из нескольких горизонтально расположенных труб а диам. около 300 миллиметров, вращающихся со скоростью около 300 об/м.

(необходимая мощность мотора^-около 1— 2 If на трубу). Трубы расположены в топочном пространстве. Вода подогревается предварительно в экономайзере до а затем подается в трубы (роторы), в которых под действием центробежной силы прижимается к стенкам, образуя внутри труб

полый цилиндр. Пар затем поступает в перегреватель. Плнепроизводительность К. п. регулируется числом оборотов роторов. Котлы строятся на давление 50—100 ат и выше. Паропроизводительность котлов Ат-мос достигает 300- 350 килограмм м^а в час, так как

ствтте дорого стоящих барабанов большого диаметра, наличие небольшой поверхности нагрева и простая схема циркуляции воды; к недостаткам их относятся значительная сложность механизма вращения и сальни ков у концов роторов, а также возможность повреждения роторов при остановке моторов; эти обстоятельства требуют исключительно внимательного ухода за котлом.

Котел Бенсона отличается оригинальностью самого рабочего процесса, изображенного в JS-диа грамме на фигуре 85. Подогретая вода при давлении около 225 ат подается в змеевики, где нагревается до374°, после чего мгновенно переходит в пар без затраты тепла на этот переход, т. к. давление 224,2 ат при темп-ре 374° является критическим; пар в этой точке обладает максимальной теплотой жидкости, около 499 Cal, и теплотой испарения, равной нулю. Благодаря этому в К. п. фактически не происходит процесса парообразования и отсутствуют все нежелательные явления, связанные с этим процессом. Пар перегревается далее до 390°, затем дросселируется приблизительно до 105 ат и вторично перегревается до 420°. Пар с давлением в 105 a m и <° 420° является рабочим и направляется в турбину. Преимущество котла заключается в отсутствии дорогих барабанов и в относительной безопасности устройства благодаря ничтожному водяному объёму. Однако котел отличается крайней чувствительностью к колебаниям нагрузки и к перерывам питания. Кроме того осуществление процесса Бенсона требует несоответственно большого расхода энергии на питательные насосы, т. к. последние должны иметь напор около 250 aim, в то время как рабочий пар имеет давление ок. 100 aim. Конструктивное выполнение К. п. системы Бенсона изображено на фигуре 86.

Котел Лефлера работает по принципу получения пара высокого давления путем непосредственного впуска сильно перегретого паря в неомываемый непосредственно газами барабан испарителя, в к-рый подается подогретая до высокой 1° вода. Образующийся в испарителе пар помощью специального насоса направляется в перегрева п-ль, находящийся под действием лучистой теплоты и топочных газов. Перегретый пар из перегревателя направляется частью в турбину, частью в испаритель. Преимущества котла—довольно значительный объём воды в испарителе, отсутствие кипятильных труб, часто являющихся в эксплуатации причиной аварий, отсутствие необходимости в тщательном умягчении питательной воды (испаритель не обогревается горячими газами). Недостаток котла — сложность системы и в частности насоса, отсасывающего из испарителя пар. При остановке насоса может иметь место пережог трубок перегревателя несмотря на наличие специального предохранителя. Этот специальный насос поглощает большое количество энергии, относительно тем большее, чем ниже давление пара. Поэтому котел работает неэкономично при давлении ниже 100 atm. (при давлении около 130 atm расход на насос составляет ок. 2% всей выработанной котлом энергии). На фигуре 87 изображены схема котла и его конструктивное выполнение (а—насос, б— паропровод в машину, в—перегреватель, з—испаритель, д—экономайзер, е—воздушный подогреватель).

Котел Шмидт а-Г а р т м а н а (фигура88) состоит из барабана а с расположенной в нем системой змеевиков б, по которым протекает насыщенный пар, испаряющий воду в барабане. В топочном пространстве котла расположены змеевики в, являющиеся продолжением змеевиков, лежащих в барабане

(остальные обозначения: г—перегреватель, д—экономайзер). В этих змеевиках производится пар, отдающий затем свое тепло воде. Испаряющий пар в змеевиках имеет давление на ~30 aim больше давления рабочего пара. Циркуляция в змеевиках происходит естественным путем, в противоположность описанным выше системам, в которых она осуществляется принудительным способом. Преимущества котла—безопасн. работа змеевиков, по которым течет испаряющий пар (по змеевикам циркулирует непрерывно одна и та же вода), высокий коэфициент теплопередачи от конденсирующегося в змеевиках насыщенного пара, отсутствие омывания барабана горячими газами. Недостатки котла—относительная дороговизна и необходимость держать змеевики под значительно ббльшим давлением, чем рабочий пар.

Построенные по обычному, «нормальному», тину водотрубные К. п. высокого давления (а большинство установок высокого давления снабжается и по настоящее время именно такими К. п.) имеют ряд конструктивных особенностей, из которых главнейшие: 1) незначительное количество барабанов небольшого диаметра (для удешевления); 2) небольшая поверхность нагрева первого газохода (до перегревателя) с целью получения большого перегрева; 3) отсутствие жестких соединений между отдельными элементами К. п.; с этой целью избегают применения соединительных труб большого диаметра; трубы загибаются радиусом, не меньшим пятикратного наружного диаметра трубы;

4) наличие в гнездах для труб в барабанах, секционных коробках и камерах перегре вателя канавок глубиной от 0,5 до 1 миллиметров для большей надежности развальцовки: 5) обязательная надежная изоляция барабанов от воздействия на них горячих газов и лучистой теплоты. Изоляция необходима для уменьшения (°-ных напряжений материала барабанов, появляющихся вследствие разности t° наружной и внутренней поверхности стенки и растущих при увеличении ее (при наличии изоляции разность (° невелика). Следует также указать, что более низкая 1° стенки дает возможность выполнить эту стенку более тонкой, так как напряжение в ней допускается тем большее, чем ниже <° стенки. Изоляция защищает от газов также места развальцовки труб. Изоляция осуществляется рядом способов, из которых главными являются: 1) чугунные пластины; 2) специальные шамотные кирпичи, подвешиваемые к барабанам; 3) система трубок небольшого диаметра, помещенная у барабанов и охлаждаемая водой из котла; 4) набрызгивание (торкретирование) на барабан жидкой смеси из специальной огнеупорной массы и воды при помощи цемент-пушки (наилучший способ). К. п. высокого давления, работающие с высоким напряжением поверхности нагрева, обычно снабжаются водяными экранами, то есть системой труб, включенной в общую систему циркуляции К. п. и расположенной в топочном пространстве котла. Экраны увеличивают производительность К. п. и понижают температуру стенок топочной камеры и находящихся в ней газов.

Наиболее ответственной частью К. п. являются барабаны. По методу выполнения барабаны можно разделить на следующие типы. 1) Барабаны с продольными клепаными швами и с вклепанными днищами; они

ненных клепаных котлов и на давление до 50—80 aim. 2) Барабаны с продольными сварными швами с приклепанными, приваренными к Ним или осаженными из того же листа днищами; эти барабаны применяются для давления до 40—45 aim; свариваются они машинным способом. 3) Цельнокованые барабаны применяются для всех давлений, главн. обр. для давления выше 40—45 atm (смотрите Котлостроение).

А рматура. Для уменьшения потерь давления в парозапорных органах последние по чти исключительно выполняются как задвижки (смотрите) или как клапаны (смотрите) специального типа. Применения кранов даже самого малого диаметра избегают, заменяя их клапанами. Водомерные приборы выполняются с несколькими стеклами. При очень высоких давлениях применяют специальные приборы без стекол. Запорные органы обычно выполняют так. обр., что шпиндели не находятся в струе пара. В качестве материала для основных деталей арматуры применяют мартеновское литье (для давления до 30— 40 atm) или электросталь. Для более высокого давления часто применяют легированную сталь, например молибденовую, причем мелкие детали выполняют обычно отковкой. В качестве уплотнений для соединений применяют клингерит, а также мягкое железо и металл Монеля.

Регуляторы перегрева и питания. К. и. высокого давления для надежности работы должны снабжаться регуляторами перегрева и питания. Регуляторы перегрева можно разделить на две основные группы: а) воздействующие на перегретый уже пар и предохраняющие только паропровод и турбину от чрезмерного перегрева, то есть регуляторы, устанавливаемые за перегревателем (трубчатый регулятор, в к-ром охлаждается перегретый пар поверхностным способом, или впрыскивание распыленной дистиллированной воды в пар), и б) предохраняющие кроме паропровода и турбины также и перегреватель от чрезмерного нагрева (газораспределительные заслонки, комбинации плит у перегревателя для пропуска части газов мимо перегревателя, впрыскивание распыленной воды в пар перед перегревателем и т. д.). Регуляторы целесообразно снабжать автоматами, которые не дают возможности пару перегреться выше определенной темп-ры. Регуляторы питания имеют назначение автоматически держать определенный уровень воды в К. п., подавая воду в зависимости от режима работы. Основные типы регуляторов основаны либо на принципе поплавка, плавающего на уровне воды и воздействующего при помощи передаточного механизма на степень открытия клапана, либо на принципе трубчатого термостата, заполняемого частью паром, частью водой (в зависимости от уровня воды в К. п.), также воздействующего на степень открытия клапана (регулятор Копес). Применяются также и регуляторы иного типа.

Экономика. Выше были указаны основные термодинамические преимущества пара высокого давления. Но выгодность применения установок высокого давления определяется не только теоретич. соображениями, но и целым рядом других обстоятельств, как то: стоимостью, амортизацией, сложностью или простотой обслуживания, степенью надежности и проч. С повышением давления растет и стоимость котлов; стоимость топочного устройства, бункеров, тягового устройства не увеличивается, а в иных случаях,

100.000"

50000"

О 15 го 25 Фигура 89.

при значительном уменьшении расхода топлива на 1 kWh, даже падает; стоимость паропровода почти не меняется; стоимость же питательных насосов и расход энергии на эксплуатю их, а также стоимость питательных трубопроводов растут. Для суждения о выгодности применения высокого давления необходимо иметь точные данные о соотношении между величинами амортизации и отчислений на добавочные затраты,с одной стороны, и экономии в стоимости топлива—с другой. Для возможности суждения о стоимости К. п. сов. производства в пределах давлений, применяемых в настоящее время нашими заводами, на фигуре 89 приведена диаграмма (цены даны для вертикальных водотрубных котлов со всей необходимой арматурой, гарнитурой, каркасом, перегревателем и механической цепной решеткой с зонным дутьем).

Пар высокого давления применяется в чисто силовых установках, установках с отбором промежуточного пара и с противодавлением. Высокое давление (порядка 90— 100 atm) экономически выгодно при высокой стоимости топлива, большом количестве рабочих часов в год и при относительно дешевых котлах. При уменьшении стоимости топлива и количества рабочих часов и при повышении стоимости котлов экономически выгоднее применять более низкое давление. Давление в 40—60 atm при смешанных установках выгодно при всяких условиях работы и всякой стоимости топлива. Экономичность установок высокого давления обусловливается главн. обр. уменьшением расхода топлива. Для определения расхода топлива на 1 kWh необходимо учесть также расход его на питательные и конденсационные насосы и прочее вспомогательное оборудование. На фигуре 90 изображена диаграмма, на

15 20 30 40 50 60 70 80

Давление в нотле в aim аде

Фигура 90.

90 100

которой нанесены кривые экономии в топливе при разных давлениях при сравнении с давлением 15 atm для силовых установок и для одного частного случая смешанной установки с разными противодавлениями. Для удешевления К. п. необходимо довести число барабанов и их диаметр до минимума, т. к. стоимость барабанов является одной из основных составляющих общей стоимости паровых котлов.Но стремление к удешевлению К. п. не должно влиять на ухудшение условий работы, так как необходимо обеспечить доведена до минимума (0,5—1,0° немецких). Не следует рекомендовать пользоваться этим способом при растопке парового котла. Для снижения t° перегретого пара не следует прибегать к смешиванию его с насыщенным. В крайнем случае при пользовании этим

хотя бы минимум водяного объёма (при работе без аккумулятора) и получение достаточно сухого пара. Одно бара банные К. п., осуществляемые гл. обр. в виде секционных К. п. с поперечным барабаном, находят себе достаточно широкое применение и стоят дешевле многобарабанных, но они имеют небольшой объём воды, и при сильно колеблющихся нагрузках эксплуатя их без аккумулятора затруднительна. йксплоатация К. п. высокого давления требует соблюдения ряда особых условий. Первым и основным требованием является подготовка питательной воды. Во избежание разъедания частей К. п. необходимо довести до минимума содержание кислорода в питательной воде. Ориентировочно можно указать, что содержание кислорода приблизительно 1—3 мг в 1 л питательной воды является еще допустимым. Следует заметить, что при высоком давлении разъедающее действие кислорода сильнее, чем при обычном давлении. Кроме того вода должен быть умягчена во избежание образования накипи в К. п. Жесткость воды в К.п. должна быть не больше 2° немецких. Для поддержания этой величины кроме умягчения воды необходима тщательная продувка К.п. Следует рекомендовать непрерывную продувку. При растопке К. п. необходимо охлаждать перегреватель. Наилучшим способом следует признать просасывание через него насыщенного пара от соседних работающих К. п. При охлаждении перегревателя водой последняя должна удовлетворять всем требованиям, предъявляемым к питательной воде, причем жесткость ее д, б. способом можно допустить, при пропуске части насыщенного пара мимо перегревателя, повышение t° перегретого пара непосредственно за перегревателем не больше, чем на 30—40° сверх расчетной.

Лит.: Мюнцингер Ф., Пар высокого давления, пер. с нем., Москва, 1926; Гартман О., Пар высокого давления, пер. с нем., М., 1927; Практика эксплуатации паровых котлов, пер. с нем., Л., 1929; Miinzinger F., Ruths-Warmespeicher in Kraft-werken, В., 1922; Speisewasserpflege, hrsg. v. Verei-nigung d. GrosskeSselbesitzer e. V., Cbariottenburg; «HocMruckdampf», Sonderheft d. «Z. d. VDI», Berlin, 1924 и 1929; «Archiv fur die Warmewirtschaft», B., 1927, 12 (тепловые аккумуляторы); ibidem, 1926, 6 (арматура высокого давления); ibid., 1929, 2 (армату-, ра высокого давления); «Ztschr. d. VDI», 1928, 39, 42, 45 (о котле Лефлера); ibid., 1925, 7 (о котле Атмос); «Die Warme», В., 1929, 30 (расчет котлов высокого давления); «Kruppsche Monatshefte», Essen, 1925, октябрь (расчет котлов высокого давления); «Hanomag-Nachrichten», Hannover, 1926, Η. 150—151 (расчет котлов высокого давления). С. Шварцман.

Судовые К. п.

К. п. судовые служат для питания паром главных и вспомогательных машин и механизмов паровых судов. Они разделяются на два основных типа: 1) цилиндрические, или огнетрубные, и 2) водотрубные, которые в свою очередь бывают с толстыми и тонкими водогрейными трубками.

Цилиндрические судовые К. п. теперь применяются исключительно на ком-мерч. судах, т. к. они очень тяжелы, требуют большого времени на разводку паров (от 4 до 24 ч. в зависимости от величины), не поддаются большой форсировке (максимальное напряжение поверхности нагрева не превышает 20—25 %г/м“) и не очень гибки в перемене режима, как это требуется для военных кораблей. Большая экономичность, простота обслуживания, малая чувствительность к качеству воды, большие промежутки между чистками, большой объём воды, обеспечивающий равномерное парообразование даже при периодич. сравнительно редком питании топок, делают их весьма удобными для коммерч. судов. Устанавливаются они на всех типах коммерч. судов, начиная от небольших катеров и кончая трансокеанскими пароходами, хотя в настоящее время на быстроходных пассажирских судах предпочитают ставить водотрубные котлы. Цилин-дрич. котлы обычно строятся с обратным ходом дыма (фигура91), но для речных пароходов, где место по высоте сильно ограничено, приходится применять и прямой ход, развивая размер по длине. Цилиндрич. К. п. с обратным ходом дыма состоит из цилиндрич. барабана, внутри которого помещаются 2, 3 или 4 жаровых трубы, оканчивающиеся в огневых ящиках. Дымогарные трубки ввальцо-вываются одним концом в переднюю стенку огневого ящика, другим—в переднюю стенку К. п. На речных судах встречается овальное сечение котла (большая ось вертикальна) вместо круглого, что вызывается ограниченной шириной. Цилиндрич. котлы изготовляются одно- и двухсторонние. Двухсторонние котлы (фигура 92) несколько легче, но имеют больший объём воды и требуют более внимательного обслуживания в смысле равномерности питания топок. Нагревательная поверхность доходит до 300 м² у односторонних и до 600 м² у двухсторонних. Нагревательной поверхностью считается: 1) поверхность топок полностью в случае нефтяного или пылевидного топлива и верхняя половина топки от колосниковой решетки в случае твердого топлива (6—8% общей зависит от диаметра барабана К. п.; употребительное число топок дано в таблице 5.

Таблица 5.—Ч исло топок цилиндрических судовых котлов.

Диаметр котла в миллиметров	Число ТОПОК одностороннего котла	Число топок двухстороннего котла
ДО 2 700	1	_
» 4 000	2	4
» 4 700	3	6
» 5 200	4	8

Диаметр жаровых труб от 700 до 1 200 миллиметров; длина их в угольных котлах определяется возможностью обслуживания решетки. Жаровые трубы обыкновенно делают сварными, волнистыми. Отношение поверхности нагрева к площади колосниковой решетки Н/В при естественной тяге равно 25—35, при дутье Хоудена 38—43. Часовое количество сжигаемого топлива при естественной тяге доходит до 100 килограмм, а при дутье Хоудена до 130—140 килограмм на 1 м“ колосниковой решетки. Дымогарные трубки ставят простые и связные. Обычно применяют сварные, реже цельнокатаные трубки. Внутренний диам. трубок зависит от величины котла и изменяется в пределах 50-1-83 миллиметров, длина до 2—2,5 метров Простые трубки развальцовываются в трубных досках, связные—ставятся на резьбе. Толщина связных трубок 5—10 миллиметров, простых

2,5—4 миллиметров. Трубки располагаются или вшах-матном или в цепном порядке. Последнее удобнее для чистки, но затрудняет парообразование. Огневой ящик обыкновенно делают отдельным для каждой топки, но в редких случаях и общим. Плоские стенки ящиков подкрепляются короткими связями (анкерными болтами), скрепляющими их с днищем

Фигура 92.

поверхности нагрева); 2) поверхность огневого ящика выше борова за вычетом отверстий для трубок (9—12%); 3) поверхность дымогарных трубок по наружному диаметру (79—89%); 4) часть передней стенки, омываемая газами (1,3—2,0%). Диам. цилиндрич. котлов доходит до 5 200 миллиметров, при длине одностороннего до 3 600 миллиметров и двухстороннего до 6 400 миллиметров, Число топок и барабаном котла, а небо—анкерными скобами. Корпус котла делают из листов, склепываемых продольными швами с накладками в барабаны, которые склепываются между собою швами внахлестку. Днища в зависимости от величины делаются из одного или нескольких листов; в последнем случае листы склепываются внахлестку. Края днища отбортовываются для соединения с ба рабаном. Днища скрепляются между собою продольными связями. Для очистки и осмотра в барабане котла вырезываются горловины размером 300x400 миллиметров. Для повышения экономичности в нек-рых случаях устанавливаются пароперегреватели, состоящие форсировки вызывает быстрое образование толстого слоя накипи на трубках, что ведет к перегреву металла и разрыву трубок; 2) угольное отопление котлов должен быть методическим, то есть подача угля должна производиться равномерно через короткие проме-

осоооооосоооо

ООООСОО©

©OOOCOOOI

®0©020©0<

©ООСГОС©(1

©оеог.ооос

ooooooood

©OOOGOOOd

©ooecoood

©OOOOOOOd

ooooojooed

©OOOOOOOd

OOOOOOOOd

ooooopood

©ooocpood

©©oooood

’Дс o©.o©©©® »©o©o©o©o@oob0

lOOOOOOOOOOO©

>ecoo©o©oeoco )oeo®o©.oQo©@oi >©o©o©o©oooooc )0000000©0©©0< >©0©0©000©0G0< )0000000000©0< )©©©©©@©©@oooi ) ©©©©

ooooocoooooooo

oooooooooooco©

oooooooooooooo©

©oooooooooooooo

©OCOOOOOGOOOOOO

©OOOOOOOOOOOOOO

«? oooooooooooooo 00© .ooooooooooo ooocooooooooooo ©OOOO I oo

Фигура 93.

из батареи тонких трубок, расположенных в дымовой коробке, а иногда и внутри дымогарных трубок особо крупного диаметра; в каждой трубке помещается одна или две петли перегревателя. Стремление увеличить поверхность нагрева при том же объёме привело к комбинации огнетрубного котла с элементами водогрейных трубок (фигура 93, _а—водогрейные трубки, б—перегреватель).

Водотрубные К. п. Появление их на судах вызвано требованиями военного флота. Они при том же занимаемом месте обладают большей паропроизводительностью и легче цилиндрических. Малое количество воды в них позволяет быструю разводку пара (нормально I¹/*·—2 ч., в экстренных случаях до 30 минут), быструю перемену режима, а конструкция допускает сильную форсировку. Эти котлы получили название невзры-вающихся, так как все аварии происходят только с трубками и не вызывают тяжелых повреждений котла, а тем болев корабля, тогда как ы цилиндрич. котлов неоднократно бывали причиной гибели судов. В настоящее время водотрубные котлы устанавливаются на всех военных судах и на многих быстроходных коммерч. пароходах. Недостатками водотрубных котлов являются: 1) необходимость питания их чистой, опресненной водой, так как даже небольшая соленость воды при больших степенях жутки времени небольшими порциями; питание водой должно производиться непрерывно, что сильно усложняет уход; 3) котлы требуют частой чистки (выщелачивания) для удаления накипи и масла. Среднее число часов работы между чистками не должно превышать 500—000. Чистка же занимает очень много времени вследствие большого количества трубок.

Из водотрубных судовых К. п. с толстыми водогрейными трубками наибольшее распространение получили котлы сист. Бельвилля и Бабкока и Вилькокса. Первые устанавливались до войны на относительно тихоходных военных судах (линейные корабли, крейсеры, канонерские лодки, заградители) во Франции, Англии, России и др. (смотрите Бельвилля котел). В наст, время К. п. этого типа устанавливают преимущественно на франц. пароходах. Котлы Бель-вилля отличаются слабой циркуляцией и большой влажностью пара. Отмеченные недостатки были в значительной степени устранены инж. Долголенко, изменившим конструкцию котла т. о., что путь воды в элементе укорачивается вдвое и получается более сухой пар. Фигура 94 показывает элемент инж. Долголенко в выполнении завода Бельвилля. Наружный диам. трубок элемента делают от 82 до 115 миллиметров, при толщине их 3,5—4,5 миллиметров. Коробки—из ковкого чугуна. Поверхность нагрева К. п. без экономайзера—порядка 150—200 м², H/R^30. Интенсивность сжигания при угольном отоплении доходит до

Фигура 94.

200 килограмм/м² колосниковой решетки. Нормальн. рабочее давление пара—21 atm. Для лучшего перемешивания газов с воздухом в топку этих котлов выше слоя угля через особые насадки подводится воздух, подаваемый для этой цели специаль

ными компрессорами. Котлы паровые Бабкока и Вилькокса (фигура 95) устанавливались на больших кораблях американского и английского военных флотов. Сейчас они поль зуются большой порностью на коммерческих судах. Паровые котлы этой системы отличаются большой простотой, надежностью, экономичностью и дешевизной. Поверхность нагрева этих К. п. доходит до 500 м². Интенсивность сжигания при угольном отоплении до 150 кз/м² колосниковой решетки, а при нефтяном отоплении до 175 килограмм/м³ объёма топки. Эти котлы состоят из ряда извилистых передних и задних камер (числом до 26), между которыми расположены под углом в 15° водогрейные трубки, закрепленные в стенках камер раскаткой. Передние камеры своей нижней частью соединяются с водяным коллектором прямоугольного сечения. На больших котлах ставят два водяных коллектора—один для правой, другой для левой половины котла; внутренние концы этих коллекторов имеют глухие донышки. Верхней своей частью передние камеры соединяются с паровым коллектором при помощи коротких патрубков на раскатку. Задние камеры элементов трубками диаметром до 100 миллиметров соединяются с паровым пространством парового коллектора.Водогрейные трубки делаются диам. около 50 миллиметров за исключением трубок двух нижних рядов, диаметр которых доходит до 100 миллиметров. В стенках передних и задних камер устроены горловинки с крышками для развальцовки и чистки трубок. Отопление котла делают угольное, нефтяное или смешанное. В виду того что путь газов в между-трубном пространстве недостаточно длинен, в этих К. п. устанавливают особые перегородки для направления пламени.

Водотрубные К. п. с тонкими трубками, иначе называемые котлами треугольного типа, являются в настоящее время основным типом для военных судов вследствие своей легкости, огромной производительности и гибкости маневрирования. Наиболее распространенными являются К. п. системы Яр-роу, Уайт - Форстера, Торникрофта, Нормана. Котел Ярроу (фигура 96) отличается прямыми трубками; для удобства развальцовки водогрейных трубок водян. коллекторы делались некруглой формы. Это вызывало неправильные деформации, и при длительной форсированной работе часто появлялась течь в швах. Современный тип строится с круглыми водяными коллекторами. Малые катерные

К. п. строились с водяными коллекторами, у которых нижняя крышка (штампования) крепилась к трубной доске болтами. Видо-

Фиг. измененный К. п. Ярроу—К. п. английского адмиралтейства, имеет трубы обратной воды (по две штуки с передней стороны на каждом водяном коллекторе), служащие для облегчения циркуляции воды; кроме того два ближайших к топке ряда трубок дела-

верхности. К. и. Уайт-Форстера (фигура 97) отличаются изогнутыми трубками и трубами обратной воды большого диаметра. Все

96.

трубки изгибаются по дуге одного радиуса в одной плоскости, а при постановке их поворачивают для образования уширенного посредине пучка. Этот К. п. принят для эскадренных миноносцев англ, и американского флотов. К. п. Торникрофта всовременном

I

ются с небольшой погибью. К. п. Ярроу— Вулкан имеет круглые водяные коллекторы, трубки в нем делаются прямыми только в средней части, концы же изогнуты по дуге большого радиуса, с целью достижения ввода в водяной коллектор нормально к no-

выполнении (фигура 98) мало отличается от герман. модификации К. п. Ярроу. Раньше для угольного отопления К Дп. этой системы строились с 1,2 или 3 (фигура 99) водяными коллекторами и сильным изгибом трубок, которые образовывали в двух местах по высо-

те сплошную стенку для направления газов. Котел Нормана (фигура 100) является основн. типом К. п. французского военного флота.

Главной его особенностью является образование из трубок сплошных стенок для направления газов вдоль оси котла. На военных кораблях котлы треугольного типа применяются сейчас исключительно с нефтяным отоплением и делаются как одно-, так и части клепаными, а водяные—или клепаными или цельноковаными. Штампованые донышки приклепывают к коллекторам. Для плотности швов в месте крепления донышек часто применяется уплотнительная сварка продольных .швов. Трубки применяются цельнотянутые (последняя протяжка—в холодном состоянии), из очень мягкой стали; иногда трубки оцинковываются. Наружный диаметр водогрейных трубок делают от 25 до 50 миллиметров, толщину стенки—от 2 до 4 миллиметров. Закрепляются они в коллекторах развальцовкой с раздачей концов «на колокольчик». В котлах с нефтяным отоплением большинство з-дов два внутренних ряда трубок делают несколько большего диаметра с большой толщиной стенок, т. к. эти ряды, воспринимая лучистую теплоту, наиболее интенсивно работают. Опытами установлено, что первые ряды трубок испаряют до 50— 60% всего пара. Наклон трубок к горизонту делают от 40 до 60°. Все водотрубные котлы заключают в кожух, состоящий из 2 или 3 слоев листового железа с асбестовой изоляцией и воздушной прослойкой. Кожух делают жестким, чтобы он мог сопротивляться вибрациям корабля и /°-ным напряжениям. Для очистки труб от сажи в кожухе делают дверцы и съемные щиты. Наружные поверхности коллекторов водотрубных котлов и корпусов огнетрубных покрывают изоляцией из асбестовых или асбесто-магнезиальных матрацов. Со стороны топки коллекторы и кожухи водотрубных котлов защищают от действия высокой 1° кладкой из легкого огнеупорного кирпича.

Пароперегреватели устанавливают в настоящее время на большинстве турбинных судов. Пароперегреватели состоят из трубок того же или несколько меньшего диам., что и водогрейные, обычно согнутых U- или

двухсторонними. Величина поверхности нагрева доходит до 1 500 м². Наиболее распространенное рабочее давление 18 am, но имеется тенденция к повышению его, и например в итальянском флоте на новых судах давление доведено до 22 atm. Имеются установки с рабочим давлением даже до 40 aim. Паро-рще коллекторы изготовляются по большей

W-образно, и одного или двух коллекторов. В котлах треугольного типа перегреватели обыкновенно располагают в одной половине котла, между раздвинутыми рядами одного или обоих пучков (фигура 96). Перегрев обыкновенно невысокий: 50—70°.

К. п. судов работают при естественной или искусственной тяге; первая применяет ся исключительно на коммерч. судах. При искусственной тяге воздух подается непосредственно в поддувало или в закрытую го клапана, 3) вспомогательного стопорного клапана, 4) питательных клапанов с автоматами питания, 5) клапанов продувания, верх-

Фигура 100.

кочегарку. Первый метод практикуется главным образом на коммерческих судах совместно с подогревом воздуха (система Хоудена).

Фигура 101.

Воздух подогревается до 50 — 60° прогонкой его вентилятором через подогреватель, расположенный в дымоходах, I-J и нагнетается через за-крытые поддувала в топку. В закрытую ко- чегарку воздух нагнетается турбопентилято-рами. Давление доходит до 250—280 миллиметров водяного столба. Арматура судовых К. п. состоит из: 1) предохранительных клапанов, 2) главного стопорно-

него и нижнего, 6) водомерных стекол, 7) водомерных кранов. Предохранительные клапаны устанавливают всегда пружинного типа, не менее двух на каждом котле. Диам. клапана в свету делают не больше 100 миллиметров, и если для получения требуемой площади сечения клапана диаметр выходит из этого предела, то общую площадь распределяют на 3—4 клапана одинаковых размеров. Предохранительный клапан прямого действия показан на фигуре 101. Тарелка клапана прижимается к седлу пружиной, нажатие которой регулируется втулкой, ввертываемой в крышку корпуса клапана. Тарелка клапана имеет вид гриба для увеличения площади, на к-рую в момент подъема действует давление струи пара, вследствие чего увеличивается высота подъема и площадь свободного прохода клапана. На фигуре 102 изображен

предохранительный клапан сист. Кокбурна, у которого отсутствие сильных пружин дает возможность за счет большого подъема клапана уменьшить его диаметр, что обеспечивает лучшую пригонку клапана. Кроме того этот клапан обладает большой чувствительностью и поддается весьма точной ре-

гулировке. Действует он следующим образом: при повышении давления пара выше нормального открывается регуляторн. клапан а небольшого диаметра, нагруженный сравнительно слабой пружиной б, и пар по каналу е попадает в полость г; так как диаметр поршня д больше диам. клапана е, то поршень под действием давления пара продвинется влево и откроет клапан е для выпуска излишка пара в атмосферу. При понижении давления в котле регуляторный клапан под действием пружины б закроется, доступ свежего пара в полость а прекратится, давление в ней понизится вследствие конденсации пара, и клапан е закроется под действием слабой пружины ж и давления пара, прекратив тем самым выпуск пара из котлаЦв^атмосферу. Пружина ж служит котлу так. обр., чтобы при нормальном уровне воды ось поплавка была горизонтальна. При понижении уровня воды в котле поплавок опускается и закрывает клапан ж, останавливая тем самым вытекание просочившейся через поршень б воды, вследствие чего давление воды на поршень б с обеих сторон уравновесится и клапан а под напором питательной воды откроется и даст возможность производить питание парового котла. При поднятии уровня воды в К.п. поплавок, поднимаясь, откроет клапан ж и даст возможность воде, собравшейся под поршнем б, уйти, вследствие чего давление на поршень б возрастет и клапан а закроется, прекратив питание котла. В случае неисправного действия поплавкового устройства кран л закрывают и регулируют питание вручную, действуя маховичком, насаженным на квадрат м, на зубчатую передачу н. Седло игольчатого клапана прикреплено к пустотелому шпинделю г, снабженному нарезкой и маховичком. Перемещением этого шпинделя можно в некоторых пределах менять высоту уровня воды в К. п. Остальная арматура судовых К. п. не отличается от береговой.На фигуре 104 изображено расположение арматуры и общая схема установки батареи из 4 цилинд-рич. К. п.; на фигуре обозначено: а,а—главные парозапорн. клапаны, б, б — двойные пружинные предохранительные клапаны, в, в —главные питательные клапаны, а, а—вспомогательные питательные клапаны, д, д—клапаны к паровым свисткам, в, е—продувочные клапаны, ж, ж—клапаны для водомерных стекол, з, з—краны для спуска пены, и, и—пробные соляные клапаны, к, к— пробные краники, л, л—клапаны для манометров, т—парозапорный клапан для осветительной машины, и, н—паросборные трубы, о, о—питательные трубки, η, п—продувочные трубки, р, р—трубки для спуска пены, с,с—фундаментные подушки, т,т—тяги.

Для удовлетворения полной потребности в паре главных механизмов современных судов требуется устанавливать на них б а-тарей К. п., число которых доходит до 25. Часто устанавливают вспомогательные К.п. малого размера для питания паром вспомогательных механизмов при стоянке в порту, когда главные паровые котлы не работают. Котлы устанавливают группами (от 1 до 4) в отдельных водонепроницаемых отделениях. Каждое отделение имеет самостоятельные вспомогательные механизмы—питательные насосы (наиболее часто систем Вира и Вортингтона), вентиляторы (чаще всего с паро-

также для регулировки величины открытия клапана. Предохранительные клапаны должны иметь привод для открытия их вручную (для пробы), выведенный на передний фронт котла, на нижнюю площадку кочегарки. Питание водотрубных К.п. обычно производится в паровой коллектор. Большие форсировки требуют автоматич. питательного устройства; одним из наиболее распространенных является автомат Мумфорда (фигура 103). Верхи, часть автомата, располагаемая на паровом коллекторе, представляет собой обыкновенный невозвратный клапан а с поршнем б, ходящим в цилйндре с небольшой слабиной. Просачивающаяся через слабину вода отводится по трубе в, в через клапан ж во всасывающий трубопровод питательных насосов. Питательная вода от насоса подводится по трубе д и через клапан а подается в котел. Регулирование подачи воды производится поплавком е, действующим на игольчатый клапан ж, заключенный в коробке з. Корпус коробки и трубами к, к сообщается с паровым и водяным пространствами котла. Коробка и прикрепляется к выми турбинами), водонагреватели, а при нефтяном отоплении—нефтяные насосы (систем Вира и Вортингтона), нефтеподогревате-

устранить развитие добавочных напряжений, продольные крепления судна усиливают на протяжении установки котлов. Для

ли, нефтяные фильтры. Во многих случаях применяется центральное управление питанием и нефтью, для чего в машинных отделениях устанавливают главные питательные и нефтяной насосы ротативного типа; тогда в котельных отделениях ставят по одному такому запасному насосу.

В последнее время делаются попытки осуществить на судах паровые установки высокого давления. К. п. системы Ярроу высокого давления работают на пароходе «King George»; К. п. снабжены угольными топками, рабочее давление пара равно 40 atm, t° пара 400°, подогрев воздуха до 260°; напряжение поверхности нагрева около 18— 20 килограмм /ж² ч. Котел Бабкока и Вилькокса высокого давления (фигура 105) испытывается Морским министерством США. Рабочее давление 42 atm, поверхность нагрева 472 м², поверхность перегревателя 48 ж², вес котла 37 тонн Испытания котла при полном рабочем давлении до сих пор .(февраль 1930 года) не опубликованы.

Как общее правило К. п. судовые устанавливают на судах фронтами к поперечным переборкам. Фундаменты для судовых котлов изготовляют из толстой листовой стали и прикрепляют к судовому набору. Чтобы

цилиндрических котлов (фигура 104) верхняя часть фундаментных подушек с вырезается по форме котла и для жесткости обделывается угольниками. В зависимости от веса парового котла число таких подушек колеблется от 2 до 6. С боков подушки связываются железными листами, имеющими вырезы для доступа к¹ котлу. Высоту подушки рассчитывают так. обр., чтобы имелась возможность произвести осмотр нижней части цилиндрич. барабана К. п. Для предупреждения сдвигов К. п. при качке верхнюю часть корпуса связывают с набором судна тягами т или же удерживают К. п. на своем месте помощью связей, которые соединяют нижнюю часть его непосредственно с фундаментом. Для пре

дупреждения продольных перемещений К. п. к днищу судна приклепывают кницы, которые упираются в лобовые стенки котла. Для

Неподвижные лапы

1,5мм

15мм установки К. п. треугольного типа к водяным коллекторам последних приклепывают т. н. лапы (фигура 106), при помощи которых К. п. и устанавливается на фундамент. Верхняя часть фундамента в этом случае делается строганой, и для направления лап при перемещении устанавливаются на болтах боковые направляющие наделки. Зазор между лапой и боковыми наделками дается

5—6 миллиметров на сторону. Одна пара лап sacs" топоривается от продольного перемещения. Для того чтобы обеспечить свободное перемещение лап, к скользящим поверхностям подводится смазка.В малых котлах вместо направляющих салазок пе-ф» ремещение лап обеспечивается овальными дырами для болтов, крепящих лапы к фундаменту. Для устойчивости котла при качке между паровым коллектором и переборками судна ставятся распорки, не мешающие вертикальному расширению котла при нагревании. Топливо для котлов хранится в случае угольных топок в бортовых и поперечных отсеках (в т. н. бункерах, угольных ямах), окружающих котельные отделения, а в случае нефтяного отопления—в между-донных отсеках под котельными и машинными отделениями, а также в бортовых нефтяных ямах. Угольные ямы имеют в котельных отделениях горловины (закрываемые водонепроницаемыми крышками) для подачи угля к котлам и шахты для погрузки угля с верхней палубы. При ручном обслуживании топок уголь из ям подается к котлу в кадках, при топках для сжигания пылевидного топлива или с механич. решетками—при помощи специальных устройств. Провалившаяся в поддувало зола и шлаки при чистке топок выгребаются на площадки перед котлом, откуда они удаляются за борт при помощи мусорного эжектора или мусор

Фигура 106.

ной лебедки. Мусорный эжектор (фигура 107) состоит из чугунной воронки а, нижняя часть которой тройником б соединяется с трубой в, отводящей мусор за борт, и с водоотливной трубой г от трюмно-пожарного насоса, которая присоединяется к сопловой насадке д. В нижней части воронки устанавливают клапан е («хлопушка») и такой же клапан устанавливают на трубе, отводящей мусор за борт. На этой же трубе между воронкой и невозвратным клапаном устанавливают задвижку ж. Для выбрасывания мусора открывают задвижку ж на мусороотводящей трубе, причем для предохранения гнезда ее от мусора в отверстие задвижки вдвигают при помощи рейки и зубчатой передачи к кусок трубы л; затем открывают клапан на водоотливной трубе (давление воды- 20 к г/см¹) и на решетку, установленную в верхней части воронки, набрасывают золу и шлак, крупные куски которого на

этой решетке разбиваются молотком. Зола и шлак, проваливаясь через решетку, открывают хлопушку воронки и попадают в струю воды, выходящей с большой скоростью из сопловой насадки, и с этой водой уносятся за борт. Когда мусор выброшен, производится прокачка трубопровода эжектора, после чего выдвигают трубу из отверстия задвижки и закрывают ее. При неисправном действии эжектора и стоянках в гавани мусор из кочегарок поднимают электрич. или паро-

Т а б л. 6Р езультаты испытаний морских водотрубных котлов.

Данные	Котел линейного корабля	Котел эскадр. мино носца	Котел крейсера	Котел эскадр. мино носца	Котел крейсера	Котел крейсера	Котел посыль ного судна
Год испытания..	1912	1915	1918	1924	1924	1929	1930
Тип котла ..	Бабкока и Вилькокса	Двухсто ронний	Уайт- Форстер	Норман	Норман	Экспресс (Бабкока и Вилькокса)
Поверхность нагрева, м2.	371,6	964	697	925	1 100	1 105	278,5
Вес (без войн), т..	31.4	—г	43,5	—	—	52.0	—
Объем топки, м» .. Поверхность перегревателя, мг.	12,5	27,8	21,2	32,8	42,0	32,2	9,2
	—	—	70	—	—	—	49,4
Перегрев пара, С.	—	—	21°	—	—	—.	16°
Сожжено нефти, кг/ч.	2 200	5 218	5 150	5 350	6 440	5 400	1 910
Испарено воды, кг/ч.	34 000	59 017	78 000	78 550	83 000	84 500	21 920
Рабочее давление пара, atm.	18	18	18	18	18	20	21
Давление воздуха, миллиметров вод. ст.	200	124	241	268	275	193	150
Общий кпд, %..	76,5	78,4	76,2	77,0	74,0	80,3	68,0

выми мусорными лебедками в кадках через специальные шахты на верхнюю палубу и выбрасывают в баржи, стоящие у борта корабля, т. к. выбрасывание мусора.за борт в гаванях и на рейдах запрещается, дабы не засорять фарватера. Результаты испытаний некоторых типов судовых К. п. приведены в таблице 6 (ст. 287—288).

Лит.: Деркаченко И., Судовые водотрубные котлы, 3 изд., Кронштадт, 1915; Д о л г о л е н- ко В. Я., Конспект к курсу судовых паровых котлов, П., 1921; Погодин А., Курс пароходной механики, ч. 1., Паровые котлы, СПБ, 1912; Бауэр Г., Расчеты и конструкции судовых машин и котлов, пер. с нем., СПБ, 1903; Ситон А. Е., Руководство по проектированию судовых машин и котлов, 2 изд., пер. с англ., СПВ, 1907; Вяхирев С. В. Отчет об испытании сдвоенного водотрубного котла для миноносца «Лейтенант Ильин», «Известия по механич. части флота», П., 1918, вып. 7; Васильев В., Испытание систем нефтяного отопления, произведенное в 1912—13 г. на испытательной станции Балтийского судостр. и механич. завода, там же, вып. 6; его же, Спецификационные испытания котлов лия. кор. «Севастополь», там же; Dieckboff Н. и. В и с h h о 1 z Н., Berechnen u. Entwerfen d. Schiffs-kessel, В., 1910; Seaton A. E., A Manual of Marine Engineering, 20 ed., L., 1928; T r a i 1 1 T. W., Boilers, Marine a. band, their Construction a. Strenght, 5 ed., L., 1920; StromeyerC. E., Marine Boilers, Management a. Construction,6 ed., L., 1924; Bauer G, Bereehmmg u. Konstrufetion d. Schiffsmaschinen u. Kessel, Berlin, 1927; Dietrich M., Der moderne Dampfkessel d. Kriegs- u. Handelsschiffe, Rostock, 1908; Robertson L,., Marine Boilers, their Construction a. Working, L·., 1916; M e n t z W., Schiffs-kessel, Handbucli fur Konstruktion und Berechnung, B.—Mch., 1907; Hartmann IC., Die gesetzlicheri Bestimmungen, betreffend die Genehmigung und Un-tersuchung der Schiffsdampfkessel, Hamburg, 1918; «Journal of the Amer. Society of Naval Engineers», Wsh.; «Shipbuilder», L·.; «Marine Engineering a. Shipping Age», N. Y.; «Schiffbau», В.: «Werft—Reederei— Hafen», В. А. Сушилин и Г. Кернер.

Котельные установки.

Котельными установками называют всю совокупность аппаратуры, необходимой для надежной и экономичной эксплуатации К. п. К современной котельной установке предъявляются след, требования: 1) она должна быть построена возможно компактно, в интересах максимального сокращения занимаемого места и расходов на здание для нее, однако без ущерба для надежности действия и удобства ухода; 2) оборудование ее должно быть подобрано в полном соответствии с теми условиями, в которых она должна будет работать, то есть в соответствии с видом топлива, с одной стороны, и с требованиями потребителей пара—с другой; 3) типы К. п., их размеры, а такящ размеры поверхности нагрева водо- и воздухоподогревателей должен быть подобраны так, чтобы котельная установка давала наивыгоднейший общий экономический эффект; 4) она должна работать с максимальным коэфициентом использования оборудования, в интересах максимального сокращения капитальных затрат, необходимых для ее сооружения; интенсивность использования оборудования котельной установки не должна однако идти в ущерб полной надежности и безопасности ее работы; 5) котельная установка должна иметь вполне достаточный, однако отнюдь не излишний, резерв в составе своего оборудования; 6) питательная вода не должен быть причиной ненадежности действия и недолговечности котельной установки вследствие содержания вредных примесей; 7) механизация всех операций по питанию и управлению котельной установки, а также по удалению отбросов должен быть проведена в максимальной экономически оправдывающейся степени; 8) условия человеч. труда в котельной установке должен быть в достаточной степени гигиеничны; 9) служебный расход энергии в какой бы то ни было форме должен быть в ней минимальным.

Компактность расположения оборудования является всегда результатом продуманности проекта. В зависимости от числа К. п. последние располагаются в один или в два ряда. При двухрядном расположении (фигура 108а и 1086) фронты котлов могут быть обращены внутрь или наружу. В первом случае упрощается подача топлива к К. п., но зато получается плохо освещенное рабочее помещение. Во втором случае получаются более дорогие сооружения по подаче топлива, но зато более короткие и дешевые центральные борова и хорошее освещение топочных коридоров. В практике двухрядные

фигура 108а. Фигура 1086.

котельные с фронтами К. п., обращенными наружу, устраиваются тем не менее редко. На центральных электрических станциях расположение К. п. ставится в зависимость от числа и мощности машинных агрегатов. При агрегатах небольшой мощности применяется параллельное расположение котельной и машинного зала (фигура 108а). При агрегатах большой мощности приходится применять перпендикулярное расположение их (фигура 1086). Однако техника котлострое-ния стремится избавиться от последнего, расположения путем увеличения размеров отдельных К. п. и путем повышения напряжения поверхности их нагрева. В настоящее время в практику (в Америке) входят К. п. с паропроизводительностью до 250—300 тонн в час на котел, что дает возможность, даже при самых крупных турбоагрегатах, иметь на каждую турбину не более двух К. п. Котельная средних размеров, до 100—120 тонн пара в час, при нормальных условиях отдачи пара, всегда м. б. оборудована только четырьмя К. п. соответствующего метража. При этом размер резерва получается вполне достаточным для полной надежности работы котельной установки. Один из К. п. всегда будет при этом в холодном резерве, то есть в таком резерве, к к-рому не м. б. предъявлены требования вступления в работу в течение 1—2 ч.; другими словами, такой К. п. может быть в чистке, в текущем ремонте и т. д. Нормально нагрузку несут три К. п., работая с наивыгоднейшей средней нагрузкой, при которой кпд котлов получается наивысшим. В случае внезапного выхода из строя одного из работающих К. п. два другие, работая форсированно, с так называемым максимальной длительной нагрузкой, которая обычно превышает нормальную наивыгоднейшую на 30—35%, смогут временно; лишь

10

Т. Э. m. XI.

с незначительным ущербом для экономии, поднять всю нагрузку. При современном состоянии техники котлостроения и при правильной эксплуатации К. п., внезапн. выходы из строя К. п. вообще мало вероятны, а если в практике, в особенности в мелких равномерная у, нагрузка Давление

Эд—]

9 101112 1 2 3 9 -> Время

101112 12 3 9 5ч Время

Фигура 109.

установках, и наблюдаются, то это всецело надо отнести на счет плохой организации дела. Большее число К. п. может потребоваться только в случае очень больших колебаний в расходе пара. Тогда, выводя в горячий резерв лишние котлы, можно поддерживать на достаточно выгодном уровне нагрузку остальных.

Конструкция и экономичность котельной установки вообще очень сильно зависят от графика работы последней. Поэтому надо всегда стремиться к су тому, чтобы получить % _оенаивыгодиейший гра-фик, планируя соот- |?· ветствующим образом работу потребителей %J оз пара. В практике на 1|аг эту сторону дела часто | _шне обращают должно- £ го внимания и ставят благодаря этому котельную установку в невыгодные условия работы. При неизбежности очень больших колебаний в расходе пара, для выравнивания графика работы прибегают к постановке б. или м. мощных тепловых аккумуляторов (смотрите Аккумулирование

Н_к 500 1000 1500 2000 м²

Размер котлов Фигура 111.

Фигура 110.

тепла). Фигура 109 иллюстрирует влияние графика нагрузки котельной установки на кпд последней. Возможность компактного рас положения оборудования в котельной установке в значительной степени зависит и от конструкции самих К. п. и вспомогательных устройств; например устройство в вертикальных водотрубных К. п. пароперегревателей, вынимаемых кверху, в соединении с оборудованием К. п. механич. обдувочными аппаратами. позволяет свести до минимума проходы между котлами. При горизонтальных водотрубных К. и., где перегреватели могут вытаскиваться только в сторону, проходы между К. п. должны устраиваться значительно более широкие, до 2—2,5 метров.

Расстояние от фронта К. п. до стены здания никогда не делается менее 3 м, а в большинстве установок не меньше 5 м, т. к.в противном случае некуда будет вытягивать трубы при ремонте котлов и будет затруднен ремонт топок. Устройства для использования тепла отходящих газов, так называемым экономайзеры, всегда ста- ф_Иг. i 12.

раются скомбиниро-,

вать с отдельными паровыми котлами в один общий блок, и лишь при мелких К. и. приходится ставить отдельные центральные экономайзеры, что вызывает разумеется значительное увеличение занимаемого котельной установкой места. Представление о том, насколько сильно зависит размер занимаемого котельной установкой места от типа парового котла, дает фигура 110. На фигуре 111 представлена зависимость площади котельной от размера котельных единиц. В целях уменьшения занимаемого котельной установкой места за последнее время широко практикуется вертикальное размещение оборудования (фигура 112 и 113). При таком размещении лучше используется кубатура здания. В хорошо спроектированных крупных котельных установках на 1 м³ общей кубатуры здания приходится до 10 килограмм и более часового расхода пара. Диаграммы на фигуре 114 дают представление о том, как велика м. б. разница в компактности котельных установок в зависимости от их размера, типа их оборудования и наконец от талантливости человека, их создавшего (фигура 114, А—площадь пола котельной в м² на 1 000 м² поверхности нагрева; фигура 114, Б—объём здания котельной в м³ на 1 000 м² поверхности нагрева для различных котельных установок СССР, западноевропейских и американских).

Вопрос о правильном подборе размеров отдельных частей общей поверхности нагрева в котельной установке разрешается тепловым расчетом. Данными для расчета являются: 1) часовой расход Ώ пара определенного давления р_к- и темп-ры перегрева ί„_; 2) температура t₀ питательной воды, предназначенной для питания котлов;

3) род топлива, его средний химическ. состав и рабочая теплопроизводительность 0«;. На основании практического опыта выбирают:

а) тип К. п., перегревателей и экономайзеров; б) тип топок и наивыгоднейшие для них:

у—нагрузку топочи, объёма в Cal/ж⁵ час,

^ или д — напряжение решетки в килограммах/м² час или Cal/м^г час и а—коэф-т прямой отдачи

Qi ~ Vг. ^г. (^?/.

где V_t.—объём продуктов горения, е_г_—среди, теплоемкость этих продуктов, ί_β.—темп-ра холодного воздуха. Полученные т. о. различные величины потерь с отходящими газами кладут в основание подсчета баланса тепла в различных вариантах.

Qi=Qп. ~~ (©2 + 9з + Qi + Qs). где Q,—тепло, использованное котельной установкой, Qi—потери отхимич. неполноты горения, —потери от механическ. непол ноты горения, Q₅—потери в окружающую среду; все величины—в Cal на 1 килограмм топлива, имеющего теплотворную способность Q%;. Потери Q₃ и Qi оцениваются на основании опытных данных для выбранного типа топки и условий работы таковой, то есть у и ®, а потери Q₅ оцениваются на основании выбранного типа котла. Отношение ю. называют кпд котельной установки. Имея η_υ., можно подсчитать часовой расход топлива:

_R D (Я—to)

где Я—теплосодержание пара от 0°, а также и объём продуктов горения топлива при 0° и 760 миллиметров

_v __ CP- — C я HP- + W1>-, Wy

*»· O.Sl(COa rCO) ¹ “ 80,5 ^ 0,805 ’

где (?·—содержание углерода в топливе в вес. %, С—потери углерода топлива в вес. %; СО? и СО—содержание (в объёмных %) углекислоты и окиси углерода в газах; Н^р-и W^p —%-ное содержание (весовое) водорода и воды в топливе; Wy—расход пара, вводимого в топку для дутья или распиливания в килограммах на 1 килограмм топлива.

Зная часовой расход топлива, можно оценить величину прямой отдачи в топке. На фигуре 115 представлены сравнительн. данные

Фигура 114.

тепла; в) темп-ру газов перед пароперегревателем, обычно не выше 700°; г) подогрев воды в экономайзере, предел к-рому ставится темп-рой кипения при заданном давлении пара; д) подогрев воздуха, в зависимости от свойств заданного топлива и конструкции топки. На этих основаниях расчет ведут в следующем порядке. 1) Задаются несколькими t° для отходящих газов—t_y, и подсчитывают соответствующие последним потери (в Cal/кг топлива):

подсчета прямой отдачи по разным методам в зависимости от количества топлива, приходящегося в час на 1 м“ поверхности нагрева, подверженной прямому действию тепловых лучей (смотрите Топки).

Оценив величину прямой отдачи, можно подсчитать среднюю темп-ру газов при входе в первый газоход К. п. Именно:

h=, ^«. (1 *0 Ут.г где t_u—темп-ра горения топлива, зависящая от избытка воздуха, с которым сжигается топливо, и от количества водян. паров W, получающихся при его сгорании. На фигуре 1 ^пред

ставлены кривые изменения ί“. в зависимости от изменения этих двух параметров. По темп-ре входа ti и выхода ίχ первого газо-

Антрацит (сух. дутье)
-к- | (- b-Камен. уголь, 25 % летуч в.
Т· 1 ^Родмос, курн. уг. к		= 10% (подсушенн)
к у.	ефт. ост. ър. пульв V/pOZ	It
	-Дрова WP0%	II
к _ _к ^	Дрова	W‘20%
К ^
	L_k xN
N	Τ/7	ж
	N
		4 чЧ 7ч
Подмос	. η урн. уголь W:52 % ^ "
	Дро	ва W’30%·
		Дрова W=W0P"1

1,0 1,25 150

Коэф. избытка воздуха

Фигура 116.

2350

2300

2200

2100

2000

1900

то

1700

1600

1500

1900

1300

1200

1100

1000

2,0

хода рассчитывается величина поверхности нагрева И¹К., расположенная в нем:

я;.=·

• Сг. · В

fel

где kj — средний коэф-т теплопередачи первого хода, ί_κ.—темп-pa воды в К. п. Рассчитан первый ход К. п., можно перейти к расче ту поверхности пароперегревания Н_пер. по заданной темп-ре перегрева пара. Для этой цели надо решить совместно два уравнения:

а) ур-ие теплопередачи в перегревателе:

НВ с_пер.

ticp. г η » 5

I iпер. + tnep. t_n. + t_u,

^knr·- i 2 " 2 7

где c_mp_—средняя удельн. теплоемкость 1 килограмм пара в перегревателе и к_пер.—коэф-т теплопередачи стенок перегревателя;

б) ур-ие баланса тепла для перегревателя:

V _г.

(tnep.	Г D ‘пер.) № β * ^пер.
i	Uiep. -hi пер
НК, · ha.	1 2 --Ч
В

9Г^р·,

где tnep. и tnep.—темп-ры входа и выхода газов в перегревателе, ί„.—температура пара по выходе из пароперегревателя, μ—коэф., обозначающий долю газов, протекающих через перегреватель, обычно не более 0,9; Н_к_ и к_к_—поверхность нагрева К. п., включенная параллельно с перегревателем, и коэф. теплопередачи для этой поверхности; — внешняя потеря тепла в пароперегревателе на 1 килограмм сгоревшего топлива.

Прежде чем задаваться целью определить задние газоходы К. п., для чего требовалось бы знание темп-ры газов при выходе из К. п., определяют эту темп-ру из расчета водяного или воздушного экономайзеров или комбинации их по принятым темп-рам подогрева питательной воды и воздуха. Расчет этот производится аналогично с расчетом пароперегревателя путем совместного решения двух ур-ий: теплопередачи и баланса тепла. Из этого расчета получают размеры эконо-майзерных поверхностей нагрева и соответствующие темп-ры газов, необходимые для достижения желательного эффекта подогрева воды и воздуха. На фигуре 117 дан пример

200.000

Фигура 117.

графич. расчета комбинации из воздушного и водяного экономайзеров. Кривая полно“

стоимости поверхности нагрева имеет минимум в стороне большого воздушного экономайзера и очень небольшого водяного; другими словами, водяной экономайзер сводится почти нанет, при возможности использовать тепло отходящих газов на подогрев воздуха. Однако при наличии одного

Передняя Задняя часть к.п. Перегрева- часть к.п. * ~ тель *

_% ЖЗЩ

°^{и /0} Тепло ислс

Передняя о использов. в x.n.8ZS%

Задняя часть к.п. Перегрева- часть к.п. * тель Т

Потери в дым. газ ах и прочие 12,5% Тепло в питательн. воде 6,0%

Подогреватель t

здуха

Тепло из тельной 6,0%

Фигура 118.

только воздушного экономайзера, поверх-ность нагрева котлов выходит больше, чем при наличии одного только водяного экономайзера, при условии одного и того же кпд (фигура 118).

Зная темп-ру газов при выходе из перегревателя или темп-ру смеси этих газов с газами, прошедшими через параллельный перегревателю газоход К. п., и необходимую темп-ру газов при выходе из котла, можем определить наконец величину поверхности задней части К. п. по ур-ию:

ттН_ Уг. - Ci. · В -i /ц-t,.

f^K- hn ^Ш·

Сумма Hi. и Н 1 дает полную поверхность нагрева К. п.

П_к.= я1, + л“

в каждом из вариантов. Выбирается тот вариант, в к-ром сумма расходов на топливо и на амортизацию поверхности нагрева будет наименьшая.

Общую поверхность нагрева для К. п. и экономайзеров распределяют по отдельным единицам по соображениям наилучшего ее использования, в зависимости от существующих нормалей.

Правильно рассчитанная установка будет работать надежно и давать дешевый пар лишь в том случае, если будут правильно разрешены вопросы топливоснабжения, питания и золоудаления.

Топливоснабжение. Расходы по хранению и транспорту топлива играют заметную роль в общем бюджете котельной установки и потому к снижению их всегда следует принимать меры. Для обеспечения от перебоев в доставке топлива устраивают резервные склады топлива. Склады бывают а) базисные и б) расходные. Базисные склады требуются в тех случаях, когда доставка топлива происходит сезонно (завоз мазута в период навигации, сезонная заготовка дров и торфа). Расходные склады располагают по возможности в ближайшем соседстве с котельной установкой.Необходимый запас топлива на расходном складе обусловливается в каждом частном случае: а) удалением котельной установки от источника снабжения,

б) средствами сообщения, в) вероятностью перебоев в снабжении, г) условиями оплаты топлива (в кредит, за наличные) и д) размером начислений на капитал, который вложен в запасах. Местное топливо завозят на расходный склад обычно или гужом или по узкоколейке; дальнепривозное—как правило по ж. д. Разгрузка топлива, поступающего на склад в ж.-д. вагонах, в небольших котельных установках происходит вручную. Специально устроенные вагоны представляют в этом случае большие удобства и значительно удешевляют разгрузку. При большом расходе топлива оправдывается применение механических средств разгрузки: подвижных мостовых кранов с грейферами, опрокидывателей и т. и.

Склады топлива устраивают обычно под открытым небом. Надо однако иметь в виду, что каменные угли молодых формаций, бурые и газовые угли, при хранении на воздухе подвержены процессу разложения, или, как говорят, выветривания. Эти процессы сопровождаются исчезновением водорода и нек-рых легко окисляющихся углеродистых соединений. Химические процессы разложения вызывают нагревание угля, которое в свою очередь ускоряет процессы разложения. В конце-концов может произойти самовозгорание угля. Влага способствует усилению процессов разложения только при наличии серного колчедана. В противном случае, как доказано опытами, сырой уголь разлагается не быстрее, чем сухой. Усиленная вентиляция штабелей не предупреждает, а, наоборот, даже усиливает вероятность самовозгорания. Для предупреждения самовозгорания следует стремиться к возможно более плотной укладке угля в штабелях, для чего рекомендуется разгружать уголь не конич. кучами, а горизонтальными слоями, так как в этом случае промежутки между крупными кусками лучше заполняются мелочью и т. о. затрудняется вентиляция штабедя. В амер. практике применяется хранение каменных углей под водой в целях предупреждения их разложения. Такой способ вполне разрешает вопрос с химич. точки зрения, но не всегда с экономической, так как связан с большими добавочными расходами. Уголь в этом случае перед сжиганием должен быть просушен— обычно на воздухе. В целях снижения складских расходов стремятся через склад пропустить минимум топлива, разгружая большую часть его непосредственно в приемный аппарат котельной установки. Таким приемным аппаратом чаще всего являются воронки или ямы, устроенные под ж.-д. путями. Ямы располагаются иа вторых или третьих путях и имеют в некоторых случаях значительную длину, что дает возможность разгружать одновременно от 4 до 6 вагонов. Ямы должны иметь достаточную емкость для обеспечения непрерывности работы связанных с ними транспортных приспособлений. При небольшом расходе топлива разгрузка вагонов производится вручную. В установках большой мощности применяют механические раз-гружатели (смотрите Опрокидыватели). Иногда операцию выгрузки соединяют с операцией взвешивания. Сначала взвешивается вагон с грузом, а затем порожний; разность дает чистый вес сгруженного топлива. В зимнее время топливо может смерзаться в вагонах. Тогда при разгрузке вагонов автоматич. разгружателями необходимо бывает оттаивать слой топлива, прилегающий к стенке вагона, или разбивать смерзшееся топливо механическ. молотком. Из ям топливо поднимается обычно ковшевыми элеваторами в бункеры при К. п. Для распределения топлива по бункерам часто применяются ковшевые транспортеры (смотрите Конвейеры). Помимо ковшевых элеваторов применяют и другие типы, самым примитивным из которых является скребковый конвейер; гусеничные конвейеры представляют собою нек-рое усовершенствование этого простейшего типа. Емкость бункеров выбирается с таким расчетом, чтобы обеспечить работу К. и. на 10—12 час. Из бункеров топливо по рукавам передвигается к загрузочным воронкам топок под действием собственного веса.

Золоудаление. В крупных котельных установках, в особенности работающих на многозольном топливе, вопрос удаления отбросов из котельной приобретает большое значение с точки зрения высоты эксплуатонных расходов. В крупных установках даже очень дорого стоящие сооружения для механизации золоудаления оказываются в достаточной степени рентабельными. При применении многозольного топлива как правило золу и шлаки из топки следует удалять не через загрузочное отверстие, а через специально для этой цели устроенные окна, воронки и тому подобное. При большом количестве золы последнюю предпочтительнее спускать из топок вниз, для чего под топками должны быть устроены специальные помещения—золовой подвал или золовой этаж. Последний способ имеет много преимуществ перед первым и поэтому часто применяется. К. п. с поверхностью нагрева до 400 ж² имеют обычно одну ручную или механическую топку; котлы же с поверхностью нагрева в 400—800 м^г— две, обычно механические топки. Под ручными топками устраивается 1 общая эоловая воронка, под механическ. топками—2—3 воронки: 1—2—для сбора провала и 1—для сбора шлаков. Кроме того часто устраивают еще воронки для спуска уноса из газоходов в пределах К. п., из экономайзера и из борова. Процесс немеханизированного золо-. удаления распадается на след, операции.

1) Выпуск золы из воронок. Операция требует ок. 27₂ минут времени на топку. Один рабочий, при спуске один раз в час, может обслужить 18 топок, или 9 К. п., а при спуске через 2 часа—36 топок, или

18 К. п. При особо тяжелых условиях работы (теснота помещения, выделение удушливых газов, пыли и тому подобное.) производительность труда может понизиться в 2—3 раза.

2) Выкатка заполненных золой в а-гонетокиз золового помещения. Время выкатки в каждом частном случае зависит от местных условий, от плана зольного помещения, т. "е. от средней длины пути, проходимого вагонетками в пределах зольного помещения, от уклонов пути, от условий работы, то есть от t° и чистоты воздуха в помещении, и тому подобное. Большие уклоны или подъемы на путях движения золовых вагонеток, подъем вагонеток на уровень земли лебедками и тому подобное. допустимы только в небольших котельных установках. В крупных установках, в особенности работающих на низкосортном многозольном топливе, пол золового помещения лучше располагать на уровне земли. Средняя длина пути вагонеток подсчитывается по следующей ф-ле:

I »«) _h

где ζ,ι—число вагонеток, выкатываемых из-под одного К. п., 1_п—длина пути от средней воронки до выхода из золового помещения, п—число поворотных кругов, α= 15—числе м пути, эквивалентное одному поворотному кругу, b—длина пути вагонетки вне золового помещения и наконец ζ=bг_п—общее число вагонеток.

3) Заливка золы водой нужна в южных широтах круглый год, в средних же и северных широтах—только летом. Заливку можно производить или до отправки золы на свалку или на самой свалке. В первом случае не требуется проводить воду к свалке и кроме того холодную золу везти удобнее, чем горячую, зато после заливки зола становится на 20% тяжелее. Один человек может залить в час 20—22 вагонетки, или 80—85 тонн золы в смену. Расход воды на заливку одной вагонетки равен в среднем 300—350 л. Применяют автоматич. заливку золы непосредственно в золовых воронках.

4) Отвозка золы на с в а л-к у. При выборе места для котельной уста-

новки всегда следует предусматривать место для свалки золы, если последняя не находит себе какого-нибудь полезного применения, например для засыпки топких мест по дорогам, для планировки усадьбы предприятия, как строительный материал и тому подобное. Большое удаление места свалки от котельной установки может сильно усложнить и удорожить операцию золоудаления. Ручная отвозка золы на свалку оправдывается только при очень близком расположении свалки и при небольших количествах золы. В большинстве случаев практики для этой цели применяют конную тягу, а в крупных установках паровую. При конной тяге среднюю скорость движения можно принять в 6 км/ч, или 100 м/мин. Одна лошадь может вытя-нуть4—5вагонеток емкостью по 400—500 килограмм, то есть 1,6—2,5 тонн (в зависимости от состояния пути и погоды). При каждой лошади нужно иметь одного коновода, на обязанности которого лежит также и наблюдение за вагонетками. Для достижения удовлетворитель-

ной производительности труда при отвозке золы должен быть соблюдены следующие условия: а) профиль рельсового пути не должен иметь слишком крутых подъемов и спусков;

б) путь не должен иметь резких изгибов,

в) рельсы должен быть достаточно тяжелого типа и с достаточно солидными скреплениями стыков; г) освещение пути при ночной работе должен быть достаточно интенсивное. При паровой тяге необходимы 2 чел. на каждый паровоз и 1 или 2 сцепщика, наблюдающих за вагонетками. Скорость движения в этом случае м. б. принята в 10—12 км/ч, или 200 м/мин. Один паровоз может брать 30—40 вагонов емкостью до 1,5 тонн груза.

5) Опоражнивание вагонеток. Продолжительность операции зависит от конструкции вагонеток. Для удобства опоражнивания кузов вагонетки должен опрокидываться на обе стороны, так как при опрокидывании только в одну сторону высыпается лишь часть золы. Форма кузова должна обеспечивать полное его опоражнивание при опрокидывании. Нормальная вместимость вагонетки 400—500 килограмм; при паровой тяге 800—900 килограмм и даже до 1 300—1 600 килограмм. В последнем случае разгрузка производится уже не опрокидыванием, а при помощи откидных стенок и части дна. Вагонетку нормального типа опрокидывают 2 чел. Времени для этого требуется 2,65 минуты, считая не только выгрузку, но и приведение вагонетки в исходное положение, а также откатку вагонетки в сторону, прицепку ее к другим и выравнивание вываленной золы. На 1 чел. можно считать в смену 32—33 тонны выгрузки.

6) Возврат пустых вагонеток в котельную производится по мере опоражнивания всех или только части вагонеток. В последнем случае путь на конце у свалки должен быть разветвлен.

В крупных котельных установках приходится прибегать к частичной или даже полной механизации процессов золоудаления, так как штат золыциков, в особенности в установках, работающих на низкосортном многозольном топливе, получается настолько громоздким, что при нем трудно становится добиться высокой производительности труда. В нижеследующей таблице приводятся сравнительные данные о необходимом числе золыциков в одну смену для котельных установок централей мощностью 40 000 и 100 000 kW при разных условиях. Из этой таблицы видно, какой цифры может достигнуть число золыциков в крупной котельной установке, работающей на многозольном топливе, и в какой мере становится выгодной механизация золоудаления в этом случае. Механизацию золоудаления можно проводить при помощи гидравлич. или пнев-матич. транспорта. Последнее однако требует очень большой затраты энергии и потому в практике применяется редко. Более надежным и рентабельным является гидравлич, способ транспорта золы. Для правиль

Число зольщиков в 1 смену.

	40 000 kW		о о о о о к“ .
Способ золоудаления	Топлив			О
	нормаль ное	низко сортное	нормаль ное	низко сортное
Ручное золоудаление (отвозка на свалку конной или паровой тягой) ..	22	110	65	275
Ручной спуск золы и подкатка до подъемника, доставка на свалку канатной тягой.	16	80	28	152
Гидравлич. или пневматический спуск золы в яму, вычерпывание из ямы механическое, доставка иа свалку паровиком, подкатка вагонеток вручную ..	18	60	24	104
Полная мехапизация золоудаления ..	4	8	8	12

ного функционирования такого устройства зола должна плавать, для чего толщина слоя воды должен быть не менее 12—14 см. Каналам при этом не дают слишком больших уклонов, так как это вызывает чрезмерно большой расход воды; уклон 20 миллиметров на 1 метров вполне достаточен. Под канала выкладывается фасонным кирпичом, как показано на фигуре 119. Необходимое количество воды зависит от сечения канала, наклона, а также от принятого режима. При периодич. спуске золы удельный расход воды больше, чем при непрерывном. При непрерывном удалении на каждые 2,5—5 тонн золы в час из-под 4 К. п. достаточно бывает 200 м³ воды. Коэф. разжижения колеблется от 22 до 270 г на л. Среднее содержание золы в воде 100 8 на л, то есть коэф. разжижения=10. Темп-pa воды

в каналах не поднимается обычно выше 60°, чаще же держится на 40°. Повышение 1° воды ускоряет выпадение осадка. Точно так же действует прибавление к воде извести. Кроме того осадок из известковой воды получается более плотный. На фигуре 120 и 121 даны разрезы подвала котельной установки с 8 К. п. по 713 ж², оборудованными гидравлич. золоудалением. Зола из дымоходов котлов и экономайзеров падает в подводящий канал а, а из топок в канал б, откуда смесь воды и золы стекает в отстойник в Из отстойника смесь забирается золососом г и накачивается в циклон д, откуда вода по трубе в стекает обратно в сборный бак в котельной, а твердая зола направляется вниз и грузится в вагон для отвозки на свалку. Перед золососом ставится дробилка. Для наблюдения за такой установкой требуется

всего 2 чел. в смену. В золовом подвале получается полнейшая чистота. Расход мощности не превышает 15 ЬР.

Водоприготовительное отделение и питание

К. п. Подготовка воды для питания К. п. в современных котельных установках играет отнюдь не меньшую роль, чем подача топлива и золоудаление. Природная «сырая» вода вовсе не является таким чистым материалом, который можно было бы безоговорочно без всякой подготовки употреблять для питания К. и., в особенности работающих с большим напряжением поверхности нагрева. Сырая природная вода содержит в себе всегда большее или меньшее количество растворенных в ней солей, которые при нагревании и испарении воды в К. п. выпадают из раствора и осаждаются на стенках К. п., образуя т. н. накипь. Осадок накипи ухудшает, как уже говорилось выше, условия теплопередачи в К. п., создает сопротивление на пути теплового потока, проходящего через стенку К. п., и тем способствует повышению темп-ры стенки со стороны

греющих ее газов. При значительном слое накипи 1° стенки К. п. может достигнуть величины, опасной для ее прочности. Поэтому в современных котельных установках, работающих с большим напряжением поверхности нагрева, не питают котлов сырой водой. Для питания К. п. стараются применять чистый конденсат пара, который возвращается в котельную или из конденсатора турбины или от потребителей пара в производстве. Однако, в силу неизбежных потерь, 100%-го возврата испаренной в К. п. воды в виде конденсата быть не может, вследствие чего приходится всегда добавлять к конденсату некоторое количество свежей воды. Делать такую добавку сырой неочищенной водой допускается только в неответственных случаях, например при ненапряженно работающих мелких К. п. В остальных случаях и добавочная вода обязательно должна подвергаться предварительной очистке. Очистка воды производится или пропуском ее через химические водоочистители (смотрите Вода) или в специальных испарителях. К последнему способу прибегают в том случае, если количество добавочной воды невелико. Помимо накипеобразовате-лей в воде всегда растворен в большем или меньшем количестве воздух, другими словами—кислород. Кислород этот при нагревании воды до точки кипения выделяется из нее, приходит в соприкосновение с металлич. стенками К. и. и экономайзеров, которые им разъедаются, притом тем интенсивнее, чем чище эти стенки. Поэтому, принимая меры к очистке питательной воды от накипеобра-зователей, нужно в то же время озаботиться и об удалении из нее растворенного в ней воздуха. Это делается в особых аппаратах, так называется дегазерах, или дезаэраторах. В новейших котельных установках центральных станций водоприготовление для питания К. и. ставят в теснейшую связь с работой паровых турбин, термич. кпд которых значительно повышается при использовании части отработавшего в той или иной ступени пара на подогрев питательной воды для К. п., иными словами—при применении в турбинах регенеративного процесса. Поэтому схема питания в котельных установках всегда неразрывно связана с общей схемой паро- и водопроводов. На фигуре 122—133 дан ряд схем питания К. п. Самый простой и примитивный способ питания К. п. конденсатом из турбины показан на фигуре 122. Недостатком, исключающим возможность его практич. применения, являются отсутствие промежуточной емкости между конденсатным насосом у турбины и питательным насосом у К. п. и отсутствие метода контроля поступления воды в К. п. Более правильной и гибкой является схема на фигуре 123, по которой в питательную линию между конденсатным и питательным насосом вводится расширительный бак, к-рый позволяет выравнивать возможные колебания количества воды в потоке и автоматически регулировать уровень воды в К. п. Недостатком этой схемы является поглощение воздуха конденсатом в открытом баке.

Более сложным решением задачи является возвращение к закрытой системе питания по схеме фигура 124 с автоматич. водосливом из расширительного бака и добавлением воды в конденсатор. Автоматич. клапаны добавочной и сливной воды приводятся в действие поплавковым реле, расположенным в конденсаторе или в присоединенном к этому последнему сборном колодце. Автоматические клапаны работают т. о., что со стороны всасывания конденсатного насоса поддержи-

вается всегда определенный уровень воды. Распределение воды в потоке контролируется автоматич. регулятором питания на К. п. Если в потоке имеется избыточное количество воды, то конденсатный насос не забирает воду из конденсатора, т. к. подача воды в К. п. регулируется автоматич. питательным клапаном. Тогда уровень воды в конденсаторе начнет увеличиваться, что заставит подействовать реле и даст возможность избыточному количеству воды сливаться из расширительного бака в бак для питательной воды. Если же, наоборот, в конденсаторе не будет хватать воды, то уровень воды там упадет и реле подействует на вентиль добавочной воды, откроет его и даст возможность воде из питательного бака пойти в конденсатор, освободиться там от воздуха и пойти дальше на питание К. п. На фигуре 125 приведена распространенная в судовых котельн. установках питательная схема с «внутренней емкостью», при которой конденсатор выполняется так, что в его нижней части можно собрать достаточное количество воды для выравнивания колебаний нагрузки. Добавочная вода из особого бака, в к-рый собирается вся вода из дренажа, проходит в конденсатор через автоматич. вентиль, управляемый поплавком в сборном резервуаре конденсатора. Все приведенные выше схемы питания

предусматривают дегазирование воды в конденсаторе, для чего требуется, чтобы воздушный насос и конденсатор были приспособлены к такой добавочной нагрузке. Содержание кислорода в питательной воде, прошедшей через конденсатор хорошей конструкции, должен быть не более 0,05 см³ на 1 л.

Открытые системы питания, с пропуском всей воды через дегазер а, показаны на фигуре 126,127 и особых пояснений не требуют. Разница между двумя последними схемами только в том, что по первой схеме дегазер должен быть расположен минимум на 9 метров выше питательного насоса во избежание испарения во^ы в последнем, тогда как во второй для подачи

воды из дегазера, устанавливаемого на одном уровне с насосом, добавляется еще один перекачивающий промежуточный насос. На фигуре 128 дана довольно распространенная схема питания с тройным подогревом воды в подогревателях а, б и в и с однокорпус ным испарителем г, включенным в систему на низком давлении 1,4 atm. Приключение испарителя на возможно более низком давлении необходимо всегда рекомендовать, исходя из соображений получения более мягкой накипи и лучшего теплообмена. Для

улучшения общего экономил, эффекта добавлен подогреватель д для подогрева конденсата из турбины сборным конденсатом из подогревателей. В новейших судовых установках высокого давления применяется довольно оригинальная схема (фигура 129), суть которой заключается в применении К. п. низкого давления а для получения добавочной питательной воды из морской воды. Система питания—открытая, с двумя подогревателями: низкого давления б и высокого давления в Подогреватель б получает выхлопной пар от машин вспомогательных судовых механизмов и отдает конденсат во вспомогательный резервуар г, тогда как подогреватель высокого давления в получает пар от К. п. низкого давления а и отдает свой конденсат в питательный бак d. Таким обр. весь конденсат, содержащий масло, не попадает в систему высокого давления. Питание К. п. низкого давления производится насосом е из вспомогательного резервуара г. Пар из К. п. низкого давления с давлением 14 atm через редуктор подводится по трубопроводу ж к ресиверу главной турбины. Конденсат из турбины эжектором

подается в питательный бак, где он поддерживается на определенном уровне; избыток воды сверх этого уровня перетекает по трубе з в вспомогательный резервуар г, откуда вода забирается в К. п. низкого давления. При работе промежуточным перегревом применимы схемы, данные на фигуре 130 и 131. По первой из этих схем вторичный перегрев совершается в К. п. при помощи дымовых газов, тогда как по второй выходящий из турбины высокого давления пар вторично перегревается основным паром высокого давления. Схемы питания с параллельной работой К. п. высокого и низкого давления приведены на фигуре 132 и 133. По первой из этих схем питательная вода забирается насосом из барабанов одного из К. п. низкого давления и подается в змеевиковый К. п. а высокого давления, пар из которого поступает в турбину высокого давления б. Выхлопной пар из нее, смешиваясь с паром из К. п. низкого давления и подогреваясь вследствие этого, поступает в турбину низкого давления. Пар к турбине высокого давления поступает через вентиль е, тогда как дроссельный клапан г должен обеспечивать постоянство режима парового котла а при

всех колебаниях в расходе пара, проходящего через вентиль в Наконец на последней схеме показана рационализация ранее существовавшей схемы. Питательный насос забирает воду из барабанов К. п. низкого давления а и подает ее в К. п. высокого да влеиия б. Выхлопной пар турбины высокого давления в, смешиваясь с паром из К. п. низкого давления, поступает дальше к турбине 8 низкого давления.

Тяга, другими словами сила, возбуждающая движение воздуха, необходимого для горения топлива, а также и движение газообразных продуктов этого горения по дымоходам, м. б. получена или без затраты механической работы (естественная тяга) или с .затратой механич. работы (механич. тяга). Для создания естественной тяги ставят дымовые трубы (смотрите), механическая же тяга получается при помощи вентиляторов,называемых в этом случае дымососами. Дымовая труба имеет перед дымососом преимущество полной надежности действия и отсутствия каких бы то ни было эксплуатонных расходов, но уступает последнему в отношении

стоимости. На диаграмме фигура 134 приведено сравнение стоимости естественной и искусственной тяги при разных условиях работы в отношении числа рабочих часов в году, стоимости силы и часовой паропроизводительности котельной установки. Как видно, при непрерывной работе (8 700 ч. в год) труба, почти всегда окажется выгоднее дымосо са, в особенности же при дорогой энергии. Наоборот: при небольшом числе рабочих часов в году и при дешевой энергии дымосос всегда будет иметь преимущество.

При современных тенденциях к работе с большими напряжениями, сопротивления, которые приходится преодолевать при вводе нужного количества воздуха в топку, получаются как правило довольно значительными—в особенности в тех случаях, когда воздух перед поступлением в топку проводится через подогреватели, что стремятся делать всегда, когда этому не препятствуют свойства сжигаемого топлива. При желании в этих случаях преодолевать сопротивление топок тягой, встречаются с необходимостью держать под большим разрежением весь дымоход, что неизбежно связано с засосом большого количества холодного воздуха в дымоходы, увеличивающим потерю тепла с отходящими газами. Поэтому подачу воздуха к топкам осуществляют теперь чаще всего при помощи дутьевых вентиляторов, нагнетающих воздух, в случае надобности через воздухоподогреватель, в ту или иную часть топочной камеры в зависимости от того, в каком виде и какого рода сжигается топливо. В небольших установках при сжигании антрацита вместо дутьевых вентиляторов применяют иногда пароструйные инжекторы для нагнетания воздуха в поддувальную часть топки. Расход пара на дутье достигает при этом нередко 7—8% общей выработки пара котлом. Поэтому там, где это не вызывается необходимостью, применять паровое дутье не следует. В качестве дутьевых вентиляторов и дымососов применяются чаще всего вентиляторы с колесами турбинного типа—системы Сирокко, Стюр-тевант и тому подобное.

При больших К. и. на каждый котел ставят отдельные вентиляторы и дымосос. Для привода вентиляторов применяются обычно электромоторы с непосредственным соединением. Реже для привода вентиляторов применяются паровые машины и паровые турбины, с обязательным в этих случаях использованием тепла мятого пара на подогрев питательной воды. При электрическом приводе применяются моторы с регулируемой скоростью. Наиболее употребительны асинхронные моторы с переменой числа полюсов и с изменением сопротивления ротора или один из типов коллекторных двигателей. Моторы постоянного тока применяются редко. Хорошие результаты дает привод от двух моторов разной мощности и с переменным числом оборотов. Меньший, более тихоходный мотор работает в пределах нормальной нагрузки котла, переключение же на более мощный и более быстроходный мотор производится только в периоды форсировки К. п. Мощность обоих моторов определяется соответственно потребной производительности вентилятора и требуемого давления. Устраивают централизованное управление вентиляторными моторами при помощи кнопочной системы: со щита производится пуск моторов в ход, изменение числа оборотов и остановка моторов. Дутьевые вентиляторы устанавливаются обычно ниже пола котельной, иногда же на полу в самой котельной и реже—в верхней ласти котельной на особых площадках вместе с дымососами. Воздух забирается вентиляторами и обычно из котельного помещения, что вызывает хорошую вентиляцию котельной. Механическую вентиляторную тягу непрямого действия с воздушным эжектором применяют редко, так как она требует значительно большего расхода энергии, не имея никаких особых преимуществ перед дымососами прямого действия. При очень больших К. п. приходится по необходимости прибегать к комбинированию прямой и непрямой тяги, применяя для эжектирования газов не воздух, а часть тех же газов, т. к. непосредственно действующие дымососы выходят в этих случаях настолько громоздкими, что размещение их подчас представляет известные затруднения.

Подогреватели воздуха, см. Воздушные подогреватели.

Автоматическая регулировка работы. Установка контрольных приборов дает возможность персоналу быстро и точно учитывать все изменения в условиях нагрузки К. и. и соответствующими мерами согласовывать с требуемой нагрузкой подачу топлива и количество вводимого в топку воздуха. Способы изменения скорости тяговых и топочных моторов на .расстоянии дают возможность кочегару, не отходя от фронта котла и имея все время перед глазами контрольные приборы, производить всевозможные маниции управления К. п. Поскольку однако процесс регулировки К. и. находится при этом все-таки в человеческих руках, в работе К. и. остается неустранимым целый ряд дефектов, понижающих их кпд. Понятно поэтому стремление! в крупных установках приспособить для регулировки К. п. не человека, а механизм, работа которого была бы более точной и более совершенной, чем работа человека. Показателем того, что такие автоматич. регуляторы достигают своей цели, служит тот факт, что средний кпд котельных установок, оборудованных ими, отличается всего лишь на 2% от наивысшего кпд, полученного в этих установках при «парадных» испытаниях. Другим весьма ценным достоинством автоматич. регулирования является возможность значительного уменьшения персонала, необходимого для обслуживания котельн. установки. При высоких ставках зар. платы это обстоятельство имеет немаловажное значение и вполне компенсирует стоимость автоматич. регуляторов при крупных К. п. Автоматич. регуляторы применяются для топок различных систем, работающих на газе, на жидком топливе, на пыли и даже на кусковом топливе.

Регулированию подлежат обычно 1) подача топлива и 2) подача воздуха в топки. Эти факторы не только меняются порознь в зависимости от нагрузки котельной установки, но и связаны взаимной зависимостью. Автоматическое регулирование осуществляется двумя принципиально отличающимися системами. Одна—система Hagan & Smoot— использует падение давления пара между барабаном К. п. и паропроводной магистралью; другая—сист. Bailey Metering Со.— реагирует "не на абсолютную величину па дения давления, а на скорость изменения давления по времени, то есть на величину ^.

При положительных значениях ~~ регулятор снижает паропроизводительность К. п., и тем быстрее, чем больше величина при

dv

отрицательных значениях напряжение

К. п. соответственно увеличивается. На фигуре 135—схема регулятора системы Smoot, состоящей из главного регулятора, общего

для всей, котельной, и индивидуальных регуляторов для отдельных К. п. Главный регулятор имеет специальную диафрагму а, соединенную с паровой магистралью г и уравновешенную пружиной. Положение диафрагмы, а следовательно и соединенного с ней рычага, определяется давлением пара в магистрали г. На другом конце рычага помещается специальный вентиль, к-рый увеличивает или уменьшает утечку воздуха из камеры к главного регулятора, изменяя тем самым давление в нем сжатого воздуха, нагнетаемого компрессором при давлении около 1 atm. При повышении давления пара, в магистрали вентиль утечки приоткрывается, при понижении—прикрывается. Поэтому давление воздуха в камере повышается при понижении давления пара в паропроводе и, наоборот, понижается при повышении давления. От камеры центрального регулятора идут трубки, подводящие сжатый воздух к ряду диафрагм индивидуальных регуляторов. В местах присоединения этих трубок к камере главного регулятора имеются специальные установочные винты, которые позволяют от руки подрегулировать величины, подлежащие изменению, например установить определенное содержание С0₂ в газах и тому подобное.

Индивидуальные регуляторы все построены по одному принципу и состоят из диафрагм, на которые давит воздух, поступающий по трубке из центральной камеры. Сила давления диафрагм уравновешивается с другой стороны рычага какой-либо нагрузкой, которая имеет определенное соотношение с нагрузкой К. п. Когда, например при понижении давления пара, увеличивается давление воздуха в главной камере, то это влечет за собою увеличение давления и на диафрагму индивидуального регулятора Ь, регулирующего скорость подачи топлива. Индивидуальный регулятор топки передвигает элек-трич. контакт вверх, уменьшая тем самым сопротивление в цепи возбуждения специального генератора постоянного тока, приводящего в движение топочный мотор. Напряжение на борнах генератора при этом увеличивается, в виду чего возрастает скорость топочного мотора, а следовательно и подача топлива. Параллельно главному топочному мотору приключен маленький мотор, скорость которого одинакова с главным мотором. Этот мотор вращает центробежный регулятор, к-рый уравновешивает нагрузку диафрагм и останавливает дальнейшее действие главного регулятора. Таким же образом регулируется и давление воздухаперед топкой. Однако здесь силой, уравновешивающей диафрагму с является вторая диафрагма d, на к-рую влияет давление воздуха в подводящем канале. При повышении скорости дутьевых вентиляторов это давление увеличивается и прекращает дальнейшее увеличение скорости вращения вентиляторов. Регулятор, к-рый контролирует количество воздуха, подаваемого в каждую топку, имеет также диафрагмы, одна из которых е приключена к камере главного регулятора, другая же уравновешивающая ее диафрагма f соединена с дымоходами т. обр., что на нее действует разность давлений в начале и в конце К. п., то есть сила, пропорциональная количеству протекающих через дымоходы К. п. газов. Поэтому, когда при понижении давления пара этот регулятор открывает заслонку I перед К. п., тогда увеличивается количество проходящих через дымоходы К. п. газов, и пропорциональная ему сила приостанавливает дальнейшее открытие заслонки. Наконец диафрагма д, регулирующая движение заслонки на выходе газов из К. п., уравновешивается диафрагмой h, положение которой зависит от разрежения в топке К. п. В виду того что сила, необходимая для поворачивания заслонок, была бы слишком велика для диафрагм, последние действуют не непосредственно на заслонки, а через специальные масляные сервомоторы.

Система Bailey Metering Со. состоит также из главного контроллера, общего для всей котельной, и индивидуальных контроллеров для каждого отдельного К. п. Составными частями главного контроллера являются след.: манометр Бурдона, присоединяемый в главной паровой магистрали, и специальный аппарат, превращающий отклонения стрелки манометра от нормального положения в электрич. импульсы, направление и продолжительность которых зависят от напра

Фигура 136.

вления и величины угла отклонения стрелки манометра от нормы. Схема работы этого трансформирующего аппарата изображена на фигуре 136, где а изображает проекцию наконечника стрелки манометра в ее нормальном положении. Пунктиром показаны крайние положения стрелки при изменениях давления пара; клинообразный движок d движется горизонтально взад и вперед от эксцентрика, приводимого в движение мотором; каждая из пластинок b и с связана с кулачком е (фигура 137), захватывающим при своем движении влево рычаг электрич. контакта. Если стрелка находится в среднем положении, то при движении клина справа налево она попадает в его вырез и никакого замыкания тока не происходит; если же к моменту движения клина налево давление пара уклоняется от нормы и стрелка сдвинется вверх или вниз, клин захватит ее и начнет двигать налево; при этом в виду клинообразной формы движка стрелка отодвигается налево тем дальше, чем сильнее изменилось давление пара. При движении налево стрелка увлекает за собой одну из пластинок b—если давление пара увеличилось, или с—если давление упало. В свою очередь пластинка при начале своего движения налево немедленно замыкает электрич. контакт, который держится замкнутым в течение всего времени движения пластинки налево. При начале

Фигура 137.

обратного движения пластинки контакт однако немедленно прерывается, т. к. контактор f удерживается на своем валу трением и остается в том положении, в каком его оставила пластинка в ее крайнем левом положении. При следующем движении клина справа налево контакт пластинки с контактором возникает только с того момента, когда она касается контактора, оставленного ей в прежнем положении; поэтому, если за протекший промежуток времени давление пара не изменилось, контакта практически не возникает. Чтобы однако давление пара не осталось постоянно на уровне, отличном от нормального, валик, на к-ром сидит контактор, вращается со скоростью одного оборота в час, возвращая контактор медленно в его нормальное положение. Таким образом главный регулятор в зависимости от изменения давления пара замыкает в цепях, идущих к индивидуальным регуляторам, ток того или иного направления и различной продолжительности.

Каждый индивидуальный регулятор состоит из ящика с рядом рычагов а (фигура 138), из которых каждый заведует определенной операцией регулирования; например для открытия заслонки служит один рычаг, для ее закрытия-другой, и т. д. При появлении в соленоиде Ь тока рычаг сдвигается направо, при исчезновении тока он возвращается в свое нормальное положение пружиной. При перемещении направо рычаг соединяет муфтой е вал непрерывно вращающегося мотора d с валом, двигающим например заслонку дымохода. Блокирующее приспособление е связывает механически два рычага, управляющие противоположными операциями, не позволяя им даже при неисправности механизма действовать одновременно.

При помощи’описанных выше индивидуальных контроллеров главный контроллер, действуя одновременно на все К. п., увеличивает или уменьшает подачу топлива и воздуха. Чтобы при этих изменениях избыток воздуха устанавливался всегда наивыгод-нейшим для данной нагрузки, у регулятора Bailey имеется добавочное приспособление (фигура 139), корректирующее действие описанных приборов в части регулировки подачи воздуха. Это приспособление, отдельное у каждого К. п. и являющееся частью индивидуального контроллера при нем, состоит из специального аппарата, посредством рычага а реагирующего на количество вырабатываемого К. п. пара (которое можно считать приблизительно пропорциональным расходу топлива) и отмечающего при помощидиференци-. ального тягомера b объём проходящих через дымоходы газов. Положение стрелки с аппарата определяется т. о. отношением расхода пара к объёму газов. При отклонении ее от нормального положения, при котором это отношение является наивыгоднейшим, она посредством приспособления, аналогичного уже описанному выше, замыкает через ртутные контакты ток того или иного направления и перемещает регулирующие количество воздуха заслонки в ту или другую сторону. Это передвижение заслонок производится посредством диферен-циала независимо от их передвижения главным мотором и может, происходить одновременно с последним, как показано на фигуре 140,

изображающей схематически весь механизм регулятора Bailey. Как видно из схемы, механизм, регулирующий количество воздуха, а приводится в действие как от главного регулятора Ь, так и от добавочного регулятора количества воздуха с через диферен-циал е. Механизм d, регулирующий подачу топлива, получает свое движение лишь от главного регулятора.

Технический контроль в котельных установках осуществляется или периодическими испытаниями установок или систематическим учетом основных факторов работы. В последнем случае котельная установка должна быть оборудована соответствующими измерительными приборами. Техника изготовления измерительных приборов достигла в настоящее время большой высоты. Фирмы Сименс и Гальске, Гартман и Браун в Германии принимают на себя полное оборудование котельных установок измерительными приборами, дающими не только видимые, но и автоматически регистрирующиеся показа-, ния, которые м. б. положены в основу технич. контроля котельных установок и калькуляции себестоимости пара. Надо только иметь в виду, что любой прибор, как бы остроумно сконструирован и хорошо выполнен он ни был, никогда не будет работать длительно без ухода за ним. Поэтому, оборудуя котельную установку сложными измерительными приборами, нужно всегда в штате предусматривать должность техника соответствующей квалификации для ухода за приборами. В противном случае приобретение приборов будет только совершенно бесполезной тратой средств. Это обстоятельство нужно иметь в виду при решении вопроса о наилучших формах технического контроля котельной установки в каждом частном случае. В небольших установках как правило применение сложных контрольных приборов, требующих за собой специального ухода, не оправдывается. В таких случаях нужно ограничиваться более простыми методами глазомерного контроля и периодич. контрольными испытаниями. Для достаточно полного контроля должен быть учитываемы следующие факторы работы котельной установки.

1) Расход топлива, измеряемый при помощи весов: ручных, возовых, вагонных, неавтоматических и автоматических (смотрите Весы). 2) Качество топлива, определяемое путем систематического отбора проб топлива при приемке на месте добычи или при выгрузке на склад на месте потребления. Отбор проб производят, руководствуясь специальными инструкциями, выработанными съездами русских теплотехнйков. Качества различных видов, родов и марок топлива регламентируются особыми стандартами и технич. условиями, утвержденными правительством СССР. Этими технич. условиями ограждаются интересы как потребителя, так и производителя. Технич. условия и стандарты периодически пересматриваются и изменяются под влиянием общих изменений в условиях добычи топлива. Для облегчения контроля над качеством топлива, в особенности для мелкого промышленного потребителя, создана особая приемочная организация при Гос. теплотехнич. ин-те, которая при

нимает по поручению потребителя топливо на месте приемки последнего от производителя, производит сама все необходимые исследования и дает потребителю уже готовые данные о качестве отправленного в его

адрес топлива. Такая приемка не избавляет однако потребителя, желающего более точно знать качество потребляемого топлива, от необходимости хотя бы периодич. самостоятельного контроля над качеством топлива у себя на складе, т. к. топливо может изменять и фактически изменяет свои качества в пути, например увлажняясь или, наоборот, высыхая, выветриваясь и теряя при этом свойство рекомендуется пользоваться только объёмными водомерами, например типа Сименса, или поршневыми типа Шмита или Кеннеди. Водомерами-крыльчатками пользоваться не следует, т. к. такие водомеры очень неточны. Основными требованиями, предъявляемыми к водомерам, должен быть независимость показаний от давления и t° воды, минимальное сопротивление проходу ее и нечувствительность к небольшому загрязнению воды. Приближаясь по своей идее к поршневому водомеру, водомер Сименса имеет то преимущество перед водомером например Кеннеди, что проход воды через него происходит почти непрерывно, без толчков. Даваемые обычно фирмами, изготовляющими водомеры, гарантии точности ±2% на практике не оправдываются. Как правило водомер всегда преуменьшает количество проходящей через него воды, т.к. при небольших расходах, вследствие известной инерции прибора и имеющей обычно место неплотности в дисках или поршнях, вода проходит через водомер, не приводя во вращение счетного механизма. Так как питание К. п. в большинстве случаев, при отсутствии надежно действующих регуляторов

12 паровых котлов по 2 0 00 м² поверхности нагрева каждый. Паропроизво-дительноеть каждой единицы нормально 96 000, максимально 120 000 килограмм/ч. Котлы системы Бабкока и Вилькокса морского типа, на давление пара в 31 atm абс. при t° 425°. Топки для сжигания антрацитового штыба в пылевидном состоянии. Водяные экономай-зеры не поставлены; воздушные подогреватели имеются.

спекаться, размельчаясь и тому подобное. 3) Р а с х о д питания, производится не равномерно, а питательной воды, определяемый прерывисто, то водомер показывает исправ-при помощи водомеров различных систем: но только в моменты большого расхода

I

Вертикально-водотрубные котлы четырехбарабанного типа по 2 000 ж² поверхности нагрева каждый. Давление пара 36 atm абс. при ί° перегрева 450°. Паропроизводительноеть единицы 100 000 — 120 000 пг/ч. Топки оборудованы цепными решетками для сжигания торфа, по две решетки площадью в 40 ж² на котел. Воздушные подогреватели по 3 500ж² поверхности нагрева.

Вертикально-водотрубные котлы трехб£-рабанного типа по 1 500 ж² поверхности нагрева каждый. Пар рабочего давления 18 atm абс. при температуре перегрева в 390°. Топки оборудованы для сжигания антрацитового штыба в пылевидном состоянии; топочные стенки снабжены экранными поверхностями из плит Бейли. Размол топлива совершается мельницами типа Кеннеди. Воздух нагревается в подогревателях до 250°; золоудаление гидравлическое по системе Ротштейна.

Фигура 144. Штеровская Г. Э. С. (вторая и третья очереди).

Фигура 145. Г. Э. С. в Малой Вишере. воды, при малом расходе вообще ничего не показывает или показывает очень неверно. Поэтому никакая тарировка водомера делу не помогает. На фигуре 141 по данным тарировки дискового водомера Сименса 0 50 миллиметров для горячей воды вычерчена поправочная кривая для него. Из кривой видно, что при уменьшении расхода воды через водомер до 50% от нормального ошибка будет вероятно порядка минус 8—10%. Но даже и при нормальном расходе ошибка достигает 2—2,5%, как видно из положения точек на диаграмме, нанесенных по данным сопоставления показаний водомера с мерными баками. В виду таких свойств водомеры в условиях котельных установок надо считать приборами мало надежными и прибегать лучше к измерению непосредственно расхода пара. 4) Р а-сход пара измеряется при помощи паромеров. Простейшими и наиболее надежными являются паромеры с дроссельными шайбами типаСименс и Гальске и др. Для каждой шайбы (или диафрагмы) полезно ставить три показательных прибора, а именно т. н. паровые часы, стрелка которых показывает в каждый данный момент часовой расход пара из К. п. в т/ч или напряжение поверхности нагрева К. п. в килограммах/м² час; паровые часы помещают около К. п. на месте, видном кочегару, затем—р егистриру тощий прибор, пишущий на ленте кривую колебаний часового расхода пара, и наконец суммирующий счетчик, по которому можно сразу отсчитать количество пара,прошедшего через шайбу от момента начала счета, например за смену, за сутки, за декаду и тому подобное. Последние два прибора помещают обыкновенно в кабинете механика. Точность показаний дроссельных паромеров, как и водомеров, уменьшается с падением расхода, тем не менее пар из К. п. отбирается обычно более равномерно, чем питаются К. п. Поэтому показания паромеров надо считать более надежными, чем показания водомеров. 5) Содержание в дымовых газах углекислоты, кислорода и окиси углерода, что производится газоанализаторами различных систем. Более простыми и надежными являются газоанализаторы, основанные не на химических законах, а на физических. Такими приборами являются получившие за последнее время широкое распространение приборы Всеобщей компании электричества и Сименса (смотрите Анализ газов). Показания подобных приборов в отношении содержания СО являются менее надежными и потому должны скорее рассматриваться не как количественные, а как качественные показатели, предупреждающие о наличии химическ. неполноты горения, грозящей значительными потерями. 6) Температура отходящих газов, для чего применяются по преимуществу термоэлементы (смотрите Термометрия) из железа и константана. К термоэлементу целесообразно также присоединять два показателя: один у К. п., дающий возможность кочегару следить за t° отходящих газов, а другой—регистрирующий (в кабинете заведующего котельной установкой), по показаниям которого можно определять среднюю t° газов за тот или иной про межуток времени. Регистрирующие показатели дброги, и потому есть смысл ставить один такой прибор на несколько термоэлементов с автоматич. переключением. Такие приборы делаются например фирмами Сименс и Гальске, Гартман и Браун в Германии; они хорошо зарекомендовали себя на практике.

7) Давление и t° перегрева пара: первое измеряется манометрами (смотрите), которые м. б. регистрирующими, а второе—такими же термоэлементами, о каких говорилось выше. 8) Разрежение, даваемое дымососами, и давление, даваемое дутьевыми вентиляторами, в разных местах дымохода и воздухопровода измеряются тягомерами (смотрите) различных конструкций. 9) К о-личество топочных отбросов и содержание в них горючего определяются путем систематич. взвешивания вагонеток с золой, выходящих из котельной установки, и путем периодическ. отбора контрольных проб золы для лабораторного анализа. 10) Различные б. или м. низкие t° п и-тательной воды, до и после экономайзеров, воздуха, до И после подогрева его в воздухоподогревателях и тому подобное., определяются с успехом электрич. термометрами сопротивления (смотрите Термометрия). 11) Служебный расход электрической энергии определяют при помощи электрич. счетчиков (смотрите Электрические измерения). Показания всех вышеперечисленных приборов заносятся в журнал котельной установки. Средние величины из суточных журналов вносят в декадную или месячную ведомость, которые в свою очередь содержат данные для составления годичной отчетной ведомости по котельной установке. Стоимость 1 тонна пара в практике колеблется очень сильно и зависит обычно в большей степени от стоимости топлива и от размера различных расходов по эксплуатации котельной, чем от термин, кпд котельной установки. Поэтому одновременно с заботой о повышении термин, кпд следует не упускать из виду также и совокупности вопросов организации производства, от удачного разрешения которых зависит обычно в значительной степени стоимость продукции.

Несколько современных котельных установок в СССР изображены на фигуре 142—145.

Лит.: Кирш К. В., Котельные установки, М., 1926; Л о в и н К. П. и Б а р с у к о в Б. А., Современные америк. электрич. станции, М., 1927; Μ βέρο в и ч Э. С., Эксплоатация центральных электрических станций, М.—Л., 1928; «Тепло и сила», Москва; «Известия Теплотехн. Института», Москва, 1925—1930; Klingenberg G., Bau grosser Elekt-rizitatswerke, Berlin, 1926; M ii n z i n g e r F., Kes-selanlagen f. Grosskraftwerke, Berlin, 1928; Μ tt n z i n-ge r F.,DieLeistungssteigerung vonGrossdampfkesseln, Berlin, 192.2; MiinzingerF., Hochstdrucfcdampf, 2 Auflage, B., 1926; Thom a H., Hochleistungs-u. Hochdruckkessel, 1 Auil., B., 1921; В 1 a c h e r C., Das Wasser in d. Dampf-u. Warme-Technik, Berlin, 1925; «Die Warme», Berlin; «Archiv I. Warmewirtschalt u. Dampfkesselwesen», Berlin.