Водотрубный котёл

Котёл водотрубный — паровой или водогрейный котел, у которого поверхность нагрева (экран) состоит из кипятильных трубок, внутри которых движется теплоноситель. Теплообмен происходит посредством нагрева кипятильных трубок горячими продуктами сгорающего топлива. Различают прямоточные и барабанные водотрубные котлы. По конструкции является противоположностью газотрубному котлу (жаротрубному).

В России в XX веке преимущественно использовались водотрубные котлы Шухова.

Прямоточные котлы Править

Циркуляция воды в прямоточном котле
1 Питательный насос
2 Экономайзер
3 Испарительные трубы
6 Пароперегреватель
7 В турбину

Прямоточный котёл, как правило, представляет собой змеевик, помещённый в топку. Вода (или другой теплоноситель) прокачивается через него при помощи насоса.

Прямоточные котлы не имеют барабана. Через испарительные трубы вода проходит однократно, постепенно превращаясь в пар. Зона, где заканчивается парообразование, называется переходной. После испарительных труб пароводяная смесь (пар) попадает в пароперегреватель. Прямоточный котел является разомкнутой гидравлической системой. Такие котлы работают не только на докритическом, но и на сверхкритическом давлении.

Кроме нагревательных экранов из кипятильных трубок, производятся нагревательные экраны из плоских кипятильных поверхностей. Дело в том, что нагревательные экраны из сваренных в решетки труб не могут быть сделаны сплошными по технологическим причинам, и коэффициент экранирования топки у таких решеток из кипятильных труб составляет от 0,6 до 0,7, то есть, чтобы полностью экранировать топку и улавливать всю лучистую энергию горения, приходится ставить два экрана из труб друг за другом. Однако в прямоточных котлах соединить в одну последовательную схему 8-10 решетчатых кипятильных экранов очень трудно, и последовательная прокачка воды в ней крайне затруднена. Поэтому не так давно^{[когда?]} для экранирования топок в прямоточных котлах начали использоваться плоские кипятильные панели, которые полностью экранируют своею поверхностью весь периметр топки и полноценно улавливают всю лучистую энергию горения топлива. Такие котлы имеет более высокую мощность по теплу при умеренном весе и объеме.

Барабанные котлы Править

Вода в этом котле, пройдя экономайзер, попадает в барабан (находится вверху котла), из которого под действием силы тяжести (в котлах с естественной циркуляцией) попадает в опускные необогреваемые трубы, а затем в подъёмные обогреваемые, где происходит парообразование (подъёмные и опускные трубы образуют циркуляционный контур). Из-за разницы температур, а следовательно и плотностей среды, в опускных и подъёмных трубах вода поднимается обратно в барабан. В нём происходит разделение пароводяной смеси на пар и воду. Вода заново идёт в опускные трубы, а насыщенный пар уходит в пароперегреватель. В котлах с естественной циркуляцией кратность циркуляции воды по циркуляционному контуру — от 5 до 30 раз. Котлы с принудительной циркуляцией оснащены насосом, который создаёт напор в циркуляционном контуре. Кратность циркуляции составляет 3—10 раз. Котлы с принудительной циркуляцией на территории постсоветского пространства распространения не получили. Барабанные котлы работают при давлении меньше критического.

См. также Править

Ссылки Править

Судовые котлы паровые Архивная копия от 15 декабря 2011 на Wayback Machine — Статья из Технической энциклопедии 1927-34 гг.
Викитека Водотрубный_котел.