Меню

Виды запорной арматуры в котельной



АРМАТУРА КОТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК. НАЗНАЧЕНИЕ. КЛАССИФИКАЦИЯ.

Арматура котельной установки

Выполнил: ст. гр. БТЭ-11

содержание

1. АРМАТУРА КОТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК. НАЗНАЧЕНИЕ. КЛАССИФИКАЦИЯ. 4

1.1 Запорная арматура. 4

1.2 Регулирующая арматура. 5

1.3 Защитная арматура. 6

1.4 Контрольная арматура. 8

2. ГАРНИТУРА КОТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК. ВЗРЫВНЫЕ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЕ КЛАПАНЫ 10

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ. 12

ВВЕДЕНИЕ

Современная котельная установка представляет собой сложное техническое сооружение и состоит из котла и вспомогательного котельного оборудования, размещенного в помещении котельной или вне ее границ и предназначенного для производства пара с необходимыми параметрами или для подогрева горячей воды, или того и другого одновременно.

В состав котла входят: топка, пароперегреватель, водяной экономайзер, воздухоподогреватель, обмуровка и каркас с лестницами и площадками, а также арматура и гарнитура.

К вспомогательному оборудованию для отопительного котла относятся: тягодутьевые и питательные устройства, оборудование водоподготовки, топливодоподачи, а также контрольно-измерительные приборы и системы автоматизации.

Для нормальной, бесперебойной и безопасной работы паровой котел должен быть оборудован соответствующими устройствами, приспособлениями и приборами. Эти дополнительные устройства и приборы относятся к арматуре и гарнитуре котла.

АРМАТУРА КОТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК. НАЗНАЧЕНИЕ. КЛАССИФИКАЦИЯ.

Арматура — устройства и приборы, обеспечивающие безопасное об­служивание, управление работой элементов котельного агрегата и тепло­энергетического оборудования, находящихся под давлением. К арматуре относят регулирующие и запорные устройства для подачи, продувки и спуска воды, включения, регулирования и отключения трубопроводов во­ды, пара, топлива и предохраняющие от превышения давления. К арматуре также принято относить основные контрольные и измерительные приборы — водоуказательные стекла, манометры, предохранительные клапаны. Ко­личество арматуры, ее обязательные типы регламентированы Ростехнадзором.

По назначению арматура делится на запорную (кран, вентиль, задвиж­ка), регулирующую (редукционный клапан), защитную (предохранительный и обратный клапан). По способу соединения с трубопроводами арматуру разделяют на фланцевую и муфтовую, а по материалу — на латунную, чу­гунную, комбинированную. В местах соединения с фланцами устанавлива­ются прокладки или уплотнения.

1.1 Запорная арматура

Запорная арматура служит для включения и отключения котельного агрегата, его элементов и отдельных участков трубопроводов в процессе эксплуатации котельной установки. Она работает периодически. Основное требование к запорной арматуре — обеспечивать плотность отключения в закрытом состоянии и оказывать минимальное сопротивление протекающей среде в открытом состоянии. К запорной арматуре относятся краны, вентили и задвижки. Запорную арматуру выпускают как с ручным, так и с электрическим приводом. В котельных установках средней и большой мощности в основном применяют запорную арматуру с электрическим приводом.

1. Запорный кран имеет корпус, внутри которого установлена кони­ческая пробка с отверстием для прохода жидкости (газа), а в верхней части ­­­­­­– риска для указания направления движения рабочего тела. В сальниковых кранах пробка прижимается сверху крышкой сальника, а в натяжных — сни­зу натяжной гайкой. Запорный кран устанавливают обычно на газопроводе и продувочных линиях.

2. Вентиль состоит из корпуса, внутри которого имеется перегородка с горизонтальным седлом, из клапана, шпинделя маховика, коронки, саль­никовой гайки и втулки (рис. 2).

Рисунок 2 – Вентиль: 1 – корпус; 2 – горизонтальное седло; 3 – клапан; 4 – шпиндель; 5 – маховик.

Вентиль для воды имеет клапан с мягким уплотнителем (кожа, резина, фибр), а для пара уплотнений нет. Маховик вентиля окрашивается красной краской для пара и голубой — для воды. Теплоноситель всегда должен по­даваться под клапан, для чего на корпусе имеется указательная стрелка.

3. Задвижка имеет корпус (сталь или чугун), по два вертикальных седла и диска (из бронзы или латуни), клин, шпиндель маховика, коронку, сальник и втулки (рис. 3).

Рисунок 3 – Задвижка: 1 – корпус; 2 – вертикальное седло; 3 – диск; 4 – клин; 5 – шпиндель; 6 – маховик.

При вращении маховика с гайкой шпиндель перемещается вниз или вверх по отношению гайки крышки с подвешенными на шпинделе диска­ми. Когда диски полностью перекроют отверстие в корпусе, хвостовик клина, вставленного между дисками, упирается в дно корпуса задвижки, раздвигает диски и происходит уплотнение их с бронзовыми кольцами корпуса. Рабочее тело через задвижку может двигаться в любом направле­нии.

1.2 Регулирующая арматура

Регулирующая арматура предназначена для изменения давления, температуры и расхода транспортируемого продукта в трубопроводе. К ней относятся: приводные регулирующие вентили, самодействующие регулирующие клапаны, регуляторы уровня и конденсатоотводчики.

Регулирующая арматура приводится в действие либо ручным приводом, либо механическим, гидравлическим и электромагнитным.

Самодействующая регулирующая арматура приводится в действие в результате движения продукта в трубопроводе или изменения его давления.

1. Редукционный клапан — применяется для понижения давления пара и поддержания сниженного давления в определенных заданных пределах. Он состоит из корпуса с тарелкой, свободно скользящей по штанге, на нижнем конце которой укреплен поршень с резиновым уплотнительным кольцом. Над цилиндром поршня находится поперечина, служащая опорой пружины. Пар выходит в отверстие под тарелку и одновременно проникает в цилиндр, где производит давление вверх — на тарелку и вниз — на пор­шень. При одинаковых диаметрах тарелки и поршня (площади их одинако­вы) и свободном состоянии пружины клапан уравновешен. При вращении по часовой стрелке маховика штанга с тарелкой поднимается, и в образо­вавшийся зазор между седлом и тарелкой начнет поступать пар, давление которого повысится до предела, соответствующего натягу пружины, а ус­тановка клапана на требуемое понижение давления достигается вращением маховика. До и после редукционного клапана должны быть установлены запорные устройства, а за клапаном — предохранительный клапан и мано­метр.

Читайте также:  Испытания запорной арматуры задвижки

2. Редукционно-охладительная установка (РОУ) предназначена для снижения давления пара до требуемого путем дросселирования — пропуска пара через сужение. В результате термодинамического изоэнталпийного процесса пар переходит из состояния сухого насыщенного в область пере­гретого, с понижением давления и температуры. Для возврата его состоя­ния в область насыщенного пара в него вспрыскивают конденсат или пита­тельную воду.

1.3 Защитная арматура

Защитная (предохранительная) арматура служит для защиты трубопровода от чрезмерного повышения давления (т. е. для автоматического открывания или закрывания прохода, если давление в трубопроводе превысит заданное), а также для предотвращения движения потока продуктов, транспортируемых по трубопроводу, в обратном направлении. К предохранительной арматуре относятся предохранительные и обратные клапаны, автоматически выпускающие в атмосферу избыточное давление или автоматически закрывающиеся при движении потока в обратном направлении.

Рисунок 4 – Обратный клапан: 1 – корпус; 2 – крышка; 3 – седло; 4 – клапан.

1. Обратный клапан служит для пропуска рабочей среды в одном на­правлении. Состоит из корпуса, внутри которого имеется перегородка с горизонтальным седлом, клапана, штока, крышки (рис. 4).

При повышении давления под клапаном он вместе со штоком переме­щается вверх и пропускает рабочую среду (основное рабочее положение). При падении давления в трубопроводе или сосуде до обратного клапана рабочая среда (вода) давит на клапан, и он садится на седло, перекрывая тем самым проход рабочей среды. Работу обратного клапана можно опре­делить по стуку клапана и штока о крышку.

Обратный клапан предохраняет котел от утечки воды в случае падения давления в питательной линии. При поступлении воды в котел клапан открыт. При внезапном понижении давления в питательной магистрали клапан под действием собственного веса закрывается и тем самым предохраняет котел от утечки воды и возможной аварии. Обратный клапан устанавливают у барабана на питательной линии.

На питательной линии устанавливают также регулирующие питательные клапаны, приводимые в действие вручную или автоматически, которые предназначены для поддержания постоянного уровня воды в барабане котла.

6. Предохранительный клапан — устройство для автоматического предотвращения повышения давления сверх допустимого путем выпуска рабочей среды в атмосферу (или в дренаж). Клапаны бывают рычажно-грузовые или пружинные и должны защищать котлы, пароперегреватели, экономайзеры от превышения в них давления более чем на 10 %.

Рычажно-грузовой предохранительный клапан состоит из корпуса с фланцами, а внутри установлена перегородка с горизонтальным седлом и запрессованной втулкой, из клапана с тарелкой, шпинделя с шарниром, трех направляющих вилок, рычага с шарниром и груза (рис. 5).

Рисунок 5 – Предохранительный клапан: 1 – корпус; 2 – горизонтальное седло; 3 – клапан; 4 – шпиндель; 5 – рычаг; 6 – груз.

Сила от веса груза (или пружины) через рычаг и шпиндель (шток) да­вит тарелкой сверху, и клапан садится на седло, а снизу под клапан давит нар (или вода). Если сила от давления рабочего тела (пара или воды) начи­нает превышать силу груза (пружины), то клапан поднимается и выпускает нар в атмосферу (воду в дренаж). После снижения давления до рабочего клапан автоматически закрывается. Пар, выходящий из клапана, выводится трубой в атмосферу на крышу котельной. Пружинный клапан имеет анало­гичную конструкцию, но вместо рычага и груза на штоке установлена пру­жина.

Предохранительные клапаны устанавливаются на паровых котлах на верхнем барабане, в пароперегревателях — на стороне выхода пара, в эко­номайзерах — по одному на входе и выходе, на водогрейном котле — на вы­ходных коллекторах. Предохранительных клапанов должно быть установ­лено не менее двух, один из которых контрольный (закрыт металлическим кожухом с замком или пломбой).

1.4 Контрольная арматура

Для наблюдения за движением продукта и определения его уровня служит контрольная арматура. К ней относятся пробные и трехходовые краны, указатели уровня и др.

Контроль и наблюдение за уровнем воды в паровом котле ведется с помощью водоуказательных приборов, которые обычно выполняются в виде водоуказательных стекол. Простейшее водоуказательное стекло состоит из стеклянной трубки, концы которой вставлены в головки кранов, соединенных с водяным и паровым пространствами барабана. Стекло изготовляется в виде толстых рифленых и гладких пластин.

В водоуказателях котлов высокого давления (p>3,9 МПа) обычно стекла или полностью заменяют слюдой, или защищают с внутренней стороны слоем из слюды, так как слюда лучше, чем стекло, противостоит возможным изменениям температуры и менее подвержена «разъедающему» действию щелочной воды.

Читайте также:  Что такое запорная арматура в системе отопления многоквартирного дома

Котлы с высоким расположением барабанов для удобства наблюдения за уровнем воды в них дополнительно (кроме установленных на барабане) оборудуются сниженными указателями уровня. Эти указатели работают по принципу уравновешивания двух столбов воды в сообщающихся трубках с помощью специально окрашенной жидкости с плотностью, почти в 2 раза большей, чем плотность воды.

Количество и разнообразие контрольно-измерительных приборов (КИП), устанавливаемых на котлах, зависит от их мощности. В первую очередь на котлах всех типов обязательно устанавливают манометр.

Манометр — прибор, предназначенный для измерения давления пара и воды; присоединяется он к котлу с помощью изогнутой трубки в виде петли — сифона. В сифоне вследствие охлаждения и конденсации пара образуется водяной затвор, предохраняющий механизм прибора от теплового воздействия пара. Манометр снабжается трехходовым краном с фланцем для присоединения контрольного прибора. На шкале манометра красной чертой отмечается максимально допустимое давление в данном котле, при превышении которого работа не допускается.

В паровом котле манометры устанавливают на барабане котла, а при наличии пароперегревателя — и за ним, а также на питательной линии перед регулирующим органом. В водогрейных котлах манометры размещают на входе и выходе из котла.

Для измерения температуры воды, пара, газов и воздуха на котлах устанавливают термометры различных типов и конструкций. Для измерения расходов используют расходомеры.

Дата добавления: 2015-07-26 ; просмотров: 7420 | Нарушение авторских прав

Источник

Арматура и гарнитура котельных установок

К арматуре относятся устройства и приборы, обесцвечивающие безопасное обслуживание, управление работой элементов котельного агрегата и теплоэнергетического оборудования, находящихся под давлением. Арматура – это регулирующие и запорные устройства для подачи, продувки и спуска воды, истечения, регулирования и отключения трубопроводов воды, пара, топлива и предохраняющие от превышения давления. К арматуре также принято относить основные контрольные и измерительные приборы – водоуказательные стекла, манометры, предохранительные клапаны. Количество арматуры, ее обязательные типы регламентированы Правилами Госгортехнадзора.

По назначению арматура делится на запорную (кран, вентиль, задвижка), регулирующую (редукционный клапан), защитную (предохранительный и обратный клапан).

По способу соединения с трубопроводами арматуру разделяют на фланцевую и муфтовую, а по материалу – на латунную, чугунную, комбинированную. В местах соединения с фланцами устанавливаются прокладки или уплотнения. Запорная арматура должна иметь паспорт и маркировку: завод-изготовитель, давление и температура среды, условный диаметр, направление потока.

Вентиль– состоит из корпуса, внутри которого имеется перегородка с горизонтальным седлом, из клапана, шпинделя маховика, коронки, сальниковой гайки и втулки (рис. 8.1). Вентиль для воды имеет клапан с мягким уплотнителем (кожа, резина, фибр), а для пара уплотнений нет. Маховик вентиля окрашивается красной краской для пара и голубой – для воды. Теплоноситель всегда должен подаваться под клапан, для чего на корпусе имеется стрелка.

Задвижка– стальная или чугунная, имеет корпус, два вертикальных седла, два диска, клин, шпиндель маховика, коронку, сальник, втулки (рис. 8.2). При вращении маховика с гайкой шпиндель перемещается вниз или вверх по отношению гайки крышки с подвешенными на шпинделе дисками. Когда диски полностью перекроют отверстие в корпусе, хвостовик клина, вставленного между дисками, упирается в дно корпуса задвижки, раздвигает диски и происходит уплотнение их с бронзовыми кольцами корпуса. Теплоноситель может двигаться в любом направлении.

Возможные неисправности: нет маховика, погнут шпиндель, разбит корпус, отсутствует сальниковая набивка, негерметичность прилегания дисков к корпусу.

Рис. 8.2. Задвижка чугунная с фланцами: а – конструкция; б – установка на трубопроводе: 1 – корпус с фланцами; 2 – крышка; 3 – диски; 4 – шпиндель; 5 – маховик; 6 – клин; 7 – трубопровод; 8 – фланцы; 9 – шпильки с гайками

Запорный кран устанавливают обычно на газопроводе. Кран имеет корпус, внутри которого установлена коническая пробка с отверстием для прохода газа, а в верхней части – риска для указания направления движения газа. В сальниковых кранах пробка прижимается сверху крышкой сальника, а в натяжных – снизу натяжной гайкой.

Возможные неисправности: разбит корпус, отсутствует риска, сорвана резьба или ограничитель уровня поворота, или отсутствует натяжная гайка.

Обратный клапанслужит для пропуска рабочей среды в одном направлении. Состоит из корпуса, внутри которого имеется перегородка с горизонтальным седлом, клапана, штока, крышки. При повышении давления под клапаном он вместе со штоком перемещается вверх и пропускает рабочую среду (основное рабочее положение). При падении давления в трубопроводе или сосуде до обратного клапана рабочая среда (вода) давит на клапан, и он садится на седло, перекрывая тем самым проход рабочей среды. Работу обратного клапана можно определить по стуку клапана и штока о крышку.

Предохранительный клапан устройство для автоматического предотвращения повышения давления сверх допустимого путем выпуска рабочей среды в атмосферу (или в дренаж). Клапаны бывают рычажно-грузовые или пружинные и должны защищать котлы, пароперегреватели, экономайзеры от превышения в них давления более чем на 10 %. Методика их регулирования и начальное давление их открытия должны быть указаны предприятием-изготовителем в инструкции. Предохранительные клапаны устанавливаются на паровых котлах на верхнем барабане, в пароперегревателях – на стороне выхода пара, в экономайзерах – по одному на входе и выходе, на водогрейном котле – на выходных коллекторах. Предохранительных клапанов должно быть установлено не менее двух, один из которых контрольный (закрыт металлическим кожухом с замком или пломбой). Диаметр прохода предохранительных клапанов должен быть не менее 20 мм. Оператор с рабочего места воздействует на рычаг предохранительного клапана (через систему блоков) и проверяет его методом принудительного кратковременного открытия «подрывом»: для котлов с давлением до 1,4 МПа не реже одного раза в смену, а с давлением от 1,4 до 4 МПа – одного раза в сутки.

Читайте также:  Запорная арматура с пневматическим приводом

Рычажно-грузовой предохранительный клапан состоит из корпуса с фланцами, внутри которого имеется перегородка с горизонтальным седлом и запрессованной втулкой, клапана с тарелкой, шпинделя с шарниром, трех направляющих вилок, рычага с шарниром и груза.
В пружинном клапане вместо рычага и груза на штоке установлена пружина. Сила от веса груза (или пружины) через рычаг и шпиндель (шток) давит тарелкой сверху, и клапан садится на седло, а снизу под клапан давит пар (или вода). Если сила от давления рабочего тела (пара или воды) начинает превышать силу груза (пружины), то клапан поднимается и выпускает пар в атмосферу (воду в дренаж). После снижения давления до рабочего клапан автоматически закрывается. Пар, выходящий из клапана, выводится трубой на крышу котельной (в атмосферу) во избежание ожогов персонала.

Возможные неисправности: а) клапан открывается раньше или после предельного давления, когда сдвинут груз; рычаг застревает в вилке или заржавел шарнир; б) клапан пропускает, когда между тарелкой и седлом либо попала грязь, накипь, либо тарелка плохо притерта к седлу или изношена, или перекошена; в) клапан не открывается, когда тарелка прикипела к седлу или заклинен рычаг, или груз чрезмерно велик, а также возможно засорение (замерзание) пароотводящей или дренажной трубы.

Редукционный клапан– применяется для понижения давления пара поддержания сниженного давления в определенных пределах. Он состоит из корпуса с тарелкой, свободно скользящей по штанге, на нижнем конце которой укреплен поршень с резиновым уплотнительным кольцом. Над цилиндром поршня находится поперечина, служащая опорой пружины. Пар выходит в отверстие под тарелку и одновременно проникает в цилиндр, где производит давление вверх – на тарелку и вниз – на поршень. При одинаковых диаметрах тарелки и поршня (площади их одинаковы) и свободном состоянии пружины клапан уравновешен. При вращении по часовой стрелке маховика штанга с тарелкой поднимается, и в образовавшийся зазор между седлом и тарелкой начнет поступать пар, давление которого повысится до предела, соответствующего натягу пружины, а установка клапана на требуемое понижение давления достигается вращением маховика. До и после редукционного клапана должны быть установлены запорные устройства, а за клапаном – предохранительный клапан и манометр.

Гарнитуройназывают устройства, позволяющие безопасно обслуживать топочную камеру, газоходы котельного агрегата и газовоздушный тракт, с помощью которых осматривают, очищают от внешних загрязнений элементы котла, осуществляют визуальное наблюдение за процессом горения. К ней относят: топочные дверцы и лазы в обмуровке; гляделки для визуального наблюдения за горением и состоянием поверхностей нагрева, футеровки и торкрета; шиберы и заслонки для регулирования тяги и дутья; лючки для обдувки, а также взрывной предохранительный клапан.

В процессе неправильного розжига и нарушения эксплуатации котельного агрегата возможно создание избыточного давления топочных газов (хлопок), что может привести к разрушению обмуровки котла, газоходов и дымовой трубы. Взрывные предохранительные клапаны служат для предохранения этих элементов и обычно устанавливаются на обмуровке топки, газоход водяного экономайзера и на борове (подземном канале движения топочных дымовых газов) перед дымовой трубой, в местах, исключающих травмы персонала.

Взрывной предохранительный клапан выполнен в виде металлической рамки (500×500 мм), закрытой листом асбеста. Асбест выдерживает высокие температуры, но не выдерживает избыточного давления. При взрыве топочной смеси (хлопок) создается избыточное давление внутри топочной камеры и в газоходах, в результате чего асбест разрывается и выпускает часть топочных газов в атмосферу через специальный канал, а обмуровка оборудования при этом остается не нарушенной. Если асбест нарушен, то пропадает тяга и в этом случае необходимо установить новый лист асбеста и повторить розжиг. Взрывной предохранительный клапан устанавливают на котлах, работающих без наддува, и в процессе работы он проверяется визуально.

Источник