Модификации и преимущества прямоточных котлов

Прямоточные паровые котлы используются в промышленном производстве для генерации пара в различных технологических целях. Их основной отличительной особенностью является отсутствие барабана. Принцип действия прямоточных котлов основан на полном испарении воды или другой жидкости в процессе ее прохождения через испарительную поверхность. Таким образом, не совершая движения по кругу, вода испаряется и превращается в пар в течение одного хода.

При такой конструкции жидкость поступает в экономайзер с помощью специального насоса, где происходит процесс ее подогрева до температуры насыщения. После этого вода попадает на испарительную поверхность. Испарительной поверхностью являются змеевики и подъемные трубы, в которых и происходит генерация пара и испарение водного остатка. Схема прямоточных котлов не предусматривает четкого разделения между экономайзерной, испарительной и пароперегревательной поверхностями. В процессе изменения характеристик воды, топлива и воздуха, соотношение площадей этих поверхностей изменяется. Конструкция большинства таких агрегатов подразумевает наличие промежуточного перегревателя, с помощью которого пар, поступающий из турбинной установки, проходит повторную процедуру нагревания.

По причине того, что прямоточный паровой котел не имеет барабана, он вырабатывает значительно меньшее количество объема рабочего тепла. Поэтому при его использовании на предприятии требуется максимально отлаженная подача воды, топлива и воздуха. Кроме того, применение такой конструкции становится экономически выгодным, так как нет необходимости в расходах на металл, из которого изготавливается барабан.

Использование прямоточных паровых котлов на заводах требует особенного внимания к качеству питательной воды. Вода имеет в своем составе различные соли и микроэлементы, которые оседают на стены труб и постепенно приводят к образованию накипи. Даже минимальное количество солевых образований способно значительно уменьшить производительность и в дальнейшем привести к неисправности всей конструкции. Поэтому в обязательном порядке необходимо проводить специальную водоподготовку, нейтрализующую воздействие негативных микроэлементов.

Модификациями промышленных котлов, не имеющих барабана, являются:

• котлы с высоким давлением;
• котлы со средним давлением;
• котлы с низким давлением.

Для увеличения мощности и паропроизводительности, прямоточные котлы должны быть многовитковыми. Витки располагаются в виде змеевиков, поэтому им можно придать удобную форму для размещения агрегата в котельной. Кроме того, согласно правилам, помещение под такой тип котла не должно обладать какими-либо специально предусмотренными характеристиками. Требования по технадзору и эксплуатации значительно снижены, что создает дополнительное удобство при использовании таких котлов на заводах.

Преимущества прямоточных паровых котлов

Модель	Мощность		Габариты без горелки (Ш×Д×В)	Вес	Давление		Макс. Давление пара	Макс. Температура пара	Макс. Расход газа	Мас. Расход ДТ*	Противодавление	Электромощность	Производительность пара	КПД
					ГАЗ	Дизель
	Гкал/ч	кВт	мм	т	мбар		бар	°C	М3 /ч	л/ч	мбар	кВт	Кг/ч	%
D05-500	0,3	348	1300 ×1800 ×2090	1,1	300	своб	12	191	39	31	1,7	1,42	500	92
D05-750	0,45	523	1510 ×2300 ×2190	1,8	300	своб	14	198	58	48	2,0	2,70	750	92
D05-1000	0,60	697	1530 ×2300 ×2190	1,9	300	своб	16	204	79	63	2,3	2,70	1000	92
D05-1500	0,90	1046	1650 ×2850 ×2460	2,5	300	своб	16	204	118	95	3,1	3,85	1500	92
D05-2000	1,20	1395	1650 ×2850 ×2460	2,8	300	своб	16	204	157	126	4,0	6,80	2000	92
D05-2500	1,50	1744	2175 ×3220 ×2640	3,1	300	своб	16	204	196	157	4,5	6,80	2500	92
D05-3000	1,80	2093	2100 ×3310 ×2640	4,1	300	своб	16	204	235	189	5,0	12,40	3000	92
D05-3500	2,10	2441	2305 ×3960 ×2640	4,5	300	своб	16	204	274	220	5,5	13,20	3500	92
D05-4000	2,40	2790	2340 ×3960 ×2700	5,3	300	своб	16	204	313	252	6,0	14,00	4000	92
D05-4500	2,70	3139	2730 ×4800 ×3000	5,5	300	своб	16	204	352	283	6,5	14,00	4500	92
D05-5000	3,00	3488	2930 ×4800 ×3000	S.8	300	своб	16	204	391	314	7,0	23,50	5000	92

Прямоточный паровой котел впервые был сконструирован в России профессором Л. К. Рамзиным. Его изобретение было призвано упростить конструкцию котлов, отказавшись от использования барабана. В настоящее время большинство заводов использует именно такую модификацию в целях экономии расходов и рабочего пространства.

В сравнении с парогенератором с принудительной циркуляцией, прямоточный парогенератор не только не требует высоких затрат на его производство, но и, имея довольно простую конструкцию, обеспечивает высокий коэффициент полезного действия.

Немаловажной особенностью такого агрегата является минимальное количество времени, затрачиваемое на приведение его в состояние работоспособности, а также уменьшенное время нагревания. Во время максимальных нагрузок или при выходе из строя основных применяемых аппаратов, использование прямоточных парогенераторов в качестве резервных установок крайне эффективно.

В случае простоя, как правило, котлы, не находящиеся в эксплуатации, имеют большие потери. При использовании генератора пара прямоточного типа этого не происходит, так как его конструкция допускает перерывы в производстве.

Таким образом, можно выделить несколько основных преимущественных особенностей рассматриваемого типа котлов:

• максимальная производительность при минимальных затратах;
• значительно более короткий временной промежуток от включения аппарата до начала процесса генерации пара;
• объемная емкость исключена из конструкции, что гарантирует ее взрывобезопасность;
• небольшая масса и удобная конструкция позволяет удобно разместить агрегат внутри котельной;
• в зависимости от текущих задач и с учетом изменений возможна моментальная корректировка параметров выработки пара;
• значительная экономия топлива;
• полностью автоматизированное оборудование;
• удобство и простота в эксплуатации;
• при необходимости произведения даже сложных ремонтных работ, специальная конструкция змеевиков позволяет произвести все операции в кратчайший срок;
• ремонтные работы не требуют сварки;
• модульная поставка обеспечивает легкий монтаж;
• низкие требования, предъявляемые к котельным для возможности установки агрегата;
• невысокая стоимость котлов такого типа позволяет применять их даже на небольшом производстве.