Конструкція водогрійного котла типу НІІСТУ-5 і місця контролю параметрів теплового режиму

Загальний вигляд водогрійного котла представлений на рис. 3.1. Номерами 1–4 позначені місця контролю параметрів процесу.

Рис. 3.1 – Загальний вигляд водогрійного котла: 1 – топка котла; 2 – канал відхідних газів; 3 – підвід води в котел; 4 – вихід води з котла

Вода до котла підводиться в нижні колектори з боку задньої стінки. Температура води контролюється термометром, а кількість води не виміряється. Нагріта вода відводиться з верхнього колектора, розташованого на фронтовій стіні вверху топки. Тут же виконуються виміри температури і тиску води. Природний газ подається в три пальники, введені в топку з фронтової стіни. Витрати газу фіксуються газовим лічильником, а розподіл його між пальниками контролюється оператором. Температура газів і вогнетривкої кладки в топці не виміряється стаціонарними приладами, тому необхідно виміряти температуру в топці переносним оптичним пірометром або термопарою в комплекті з потенціометром типу ПП-63.

Продукти згоряння омивають трубчаті склепіння екранів і через газовідвідні канали (лежаки) надходять в єдиний лежак, з’єднаний з витяжною трубою. В бокових каналах за котлом розташовані шиберні заслінки для регулювання тиску в об’ємі камери топки. Поруч з шиберними заслінками розміщаються термопари для виміру температури відхідних газів і жаротривка труба для відбору відхідних газів на аналіз. Розрідження в топці і лежаках виміряється з використанням мікроманометрів типу ММН-240.

Методика виконання роботи

Дана лабораторна робота виконується після визначення теплового балансу водогрійного котла, тому його конструкція і необхідні вимірювальні прилади вже відомі студентам.

Згідно з методикою [1,2] при виконанні роботи необхідно визначити :

- тиск (розрідження) в топці і в бокових каналах (рис. 3.1, т.2, т.1);

- температуру і склад відхідних газів у лежаках (рис. 3.1, т.2);

- температуру води на вході і виході із котла (рис. 3.1, т.3, т.4).

Для виміру тиску (розрідження) в топці і в лежаках використовується мікроманометр типу ММН-240, резинові з’єднувальні шланги і трубка із хромонікелієвої сталі. Мікроманометр встановлюють поряд з водогрійним котлом для виконання вимірів в топці і бокових каналах.

Температуру відхідних газів виміряють також у бокових каналах, використовуючи для цього переносну термопару, а вторинним приладом використовують потенціометр типу ПП-63. Поряд з термопарою розміщається газовідбірна труба для відбору відхідних газів на аналіз. Аналіз може бути виконано газоаналізатором типу ГОП-100 або хроматографом типу «Пошук-2». Газовідбірну трубку розміщають поруч з термопарою і місце її установки по глибині каналу контролюють за максимальною температурою відхідних газів.

Температуру води на вході і виході з котла визначають за показниками термометрів (рис. 3.1, точки 3,4), а кількість води – за лічильником води або за номограмою [1,2,3], враховуючи тиск води на вході і виході, а також діаметр труби.

Після знайомства з переліком визначених параметрів роботи котла, необхідно приступити до монтажу вимірювальних приладів у відмічених на рис. 3.1 місцях.

На початку дослідження виміряються показники параметрів при постійній витраті газу. Результати вимірів заносять в табл. 3.1.

Таблиця 3.1 – Результати вимірів параметрів роботи котли

Режим п\п	Витрати газу, м3/год	Тиск в топці, мм вод.ст	Тиск в лежаках, мм вод.ст	Аналіз відхідних газів, %	Коефіцієнт витрати повітря, a	Температура води, tв, °С
СО2+SO2	O2	CO	на вході	на виході
Режим № 1
Режим № 2
Режим № 3

Якщо отримано аналіз продуктів згоряння з киснем, то коефіцієнт витрати повітря розраховують за формулою:

.

А якщо отримано аналіз продуктів згоряння з вмістом СО, то за формулою:

.

Якщо визначений за результатами аналізу коефіцієнт витрати повітря значно перевищує теоретичний ( = 1,05 1,1), то необхідно зменшити підсмоктування повітря в топку, прикриваючи жалюзі (рис. 3.1, точка 5), що регулюють кількість повітря, що підсмоктується. Після цього необхідно витримати паузу 3 хв і знову відібрати пробу відхідних газів на аналіз з точки 2 (режим № 2) за результатами якого необхідно розрахувати коефіцієнт витрати повітря і виміряти температуру води, що гріється. Аналогічно провести досліди ще в 2-х режимах. Результати вимірів і розрахунків коефіцієнта a заносять в табл. 3.1. За результатами побудувати графік .