|
|
К арматуре водяного пространства
котла относятся:
1) водоуказательные приборы;
2) водопробные краны;
3) легкоплавкие пробки;
4) краны верхнего и нижнего продувания и
5) питательные клапаны.
Водоуказательные приборы. Эти приборы служат для
наблюдения за уровнем воды в котле. Действие водоуказательного прибора основано
на законе сообщающихся сосудов nи понятно из 36. Такой прибор состоит из
стеклянной трубки, вставленной концами ' в верхнюю и нижнюю металлические
оправы. Верхняя оправа сообщается с паровым пространством котла, а нижняя—с
водяным, что при этом уровни воды в стекле ОгневалиниР и в КОтле должны бытъ
одинаковыми. На каждом паровом котле следует установить не менее двух водоуказатель-
ных приборов таким образом, чтобы, во- первых, их хорошо было видно и,
во-вторых, чтобы середина стекла соответствовала нормальному уровню воды в
котле.
При этом низший уровень воды в котле, при котором она еще
видна в стекле, должен быть на 100 — 175 мм (в зависимости от размеров котла) выше самой верхней части поверхности нагрева, называемой огневой линией. Такой
линией в огнетруб- ных котлах является потолок огневой кам!еры, а в котлах
треугольного типа — верхние концы наружных водогрейных трубок. Для указания
этой линии в корпус огнетрубного котла .против водоуказательного прибора
ввертывается так называемый огневой шуруп.
Водоуказательные приборы разделяются на два типа: с
круглыми стеклами и со стеклами Клингера.
На старых или на небольших котлах встречаются
водоуказательные приборы с круглым стеклом ( 37). Этот прибор состоит из
стеклянной трубки 1 длиной около 300—400 мм, диаметром 12 — 20 мм и толщиной стенки около 3 мм. Нижний конец стекла укрепляется в нижней медной оправе 2 при
помощи сальниковой втулки 3 и накидной гайки 4. Уплотнением в этом сальнике
служат кольца из асбестового шнура. Подобным же образом укрепляется верхний
конец стекла в верхней медной оправе 5. Внутреннее пространство стекла
сообщается с водяным и паровым пространствами котла водяным каналом 6,
устроенным в нижней оправе, и паровым каналом в верхней оправе стекла. Оба
эти канала могут перекрываться кранами 7, устроенными так, что в. рабочем
положении, когда стекло должно быть соединено с котлом, ручки их повернуты
вниз. При работе котла паровой и водяной каналы засариваются и покрываются
накипью. Если их время от времени не прочищать, то они могут засориться
настолько, что закроются совсем. Чтобы этого не случилось, стекло
периодически продувают через продувочный кран 8. Для этого открывают
поочередно краны 7 и продувочный 8, через которые пар или вода с силой
устремляются наружу, увлекая с собой грязь, скопившуюся в каналах этого
прибора. В рабочем положении продувочный кран должен быть перекрыт (рукоятка
егЬ повернута вниз). Если каналы стекла засорились настолько, что продувание
не достигает цели, их прочищают. Для этого отвертывают поочередно пробки 9 и
через отверстия для них прочищают канал проволокой, Гайка 10 закрывает
отверстие, через которое вставляют стекло в оправы.
Такие стекла имеют два существенных недостатка. Во-первых,
уровень воды в них виден недостаточно ясно, в особенности, если стекло
загрязнилось. Во-вторых, такие стекла при работе котла могут разорваться и
осколками ранить людей в кочегарке. Надеваемые на стекла металлические сетки
плохо предохраняют людей от таких ранений. При разрыве стекла из нижней
оправы вырывается струя горячей воды, которая тоже может быть причиной
несчастного случая, поэтому в эту оправу иногда закладывают металлический
шарик 11, являющийся клапаном. При разрыве стекла силой струи воды,
вырывающейся из водяного канала, он прижимается к отверстию 12 и закрывает
выход из нижней оправы в стекло.
В настоящее время на паровых котлах устанавливаются обычно
водоуказательные приборы Клингера, которые не имеют недостатков, свойственных
круглым водомерным стеклам.
Прибор Клингера. Он состоит из толстого стеклянного
бруска (показанного на рисунке отдельно слева), вставленного в специальную
медную рамку. Между стеклом и задней стенной этой рамки образуется внутреннее
пространство прибора^, соединенное через нижнюю и верхнюю оправы с внутренним
пространством котла. На задней стенке стекла сделаны продольныег бороздки,
образующие грани, благодаря которым вода в стекле- кажется черной, а
пар—белым. В таких стеклах уровень воды виден очень хорошо, и в то же время
большая толщина самого стекла в приборе делает его почти безопасным в смысле
разрыва.
Водопробные краны. Водопробные краны служат
дополнительным средством для определения уровня воды в котле в том случае,
если оба водо!указательных прибора почему-либо вышли из строя яли их
показания внушают сомнения.
Внешний вид водопробного крана показан на 40. Он отличается
от крана обычного устройства тем, что против канала, идущего внутри крана,
имеется отверстие для прочистки его проволокой. Это отверстие закрывается
пробкой 1 на резьбе.
Водопробных кранов на котле обычно ставят два. Верхний
кран ставится на 6 — 8 см выше наивысшего допустимого уровня воды в котле, а
нижний — на наинизшем допустимом уровне. Если уровень воды в котле не выходит
из допустимых пределов, то через верхний кран при его открывании должен итти
пар, а через нижний — вода. Если через нижний кран идет пар, то значит вода
упущена, т. е. уровень ее опустился ниже допустимого наинизшегсг уровня. Если
через верхний кран идет вода, значит воду в котея перекачали и уровень ее в
нем повысился выше допустимого. Иногда на котле посередине между верхним и
нижним кранами- устанавливают третий кран.
Легкоплавкие пробки. Если, несмотря на наличие
водомерных стекол и водопробйых кранов, вода в котле все-таки будет упущена,
то сигнал об этом может быть подан легкоплавкой пробкой.
Она делается из бронзы ( 41) и завертывается в огнетруб- ных котлах в потолок
огневой камеры, который является самой верхней частью поверхности нагрева. В
пробке высверлен канал, заливаемый сплавом свинца и сурьмы, имеющим
температуру плавления 240—270°С. При нормальной работе котла легкоплавкая
пробка покрывается водой, температура которой ниже температуры плавления
легкоплавкого сплава в пробке, и поэтому он не плавится.Если же при упуске
воды потолок огневой камеры обнажится, то этот сплав, не омываемый больше водой,
под действием горячих газов в огневой камере расплавится, и пар сильной
струей с шумом устремится в огневую камеру и топку.
Краны верхнего и нижнего продувания. Как уже указывалось,
в котловой воде содержатся различные примеси,, как, например, ил, песок,
масло и пр. Все эти примес^ загрязняют котел и ухудшают его работу. Поэтому
через определенные промежутки времени их нужно удалять из котла. Для этой
цели паровые котлы продувают через специальные продувательные краны верхнего
и нижнего продувания. Через кран верхнего продувания из котла удаляются
легкие примеси, плавающие у поверхности воды (пена, масло), а через кран
нижнего продувания—тяжелые примеси, которые скапливаются в нижней части
котла.
Расположение устройств для продувания котла. От крана
верхнего продувания 1 идет внутрь котла труба 2, на конце которой находится
воронка 3. В эту воронку увлекаются легкие примеси, плавающие у поверхности
воды. От крана идет вниз отливная труба 4 к специальному клапану 5,
установленному на днище судна и называемому забортным кингстоном, или донным
клапаном. К этому же кингстону подводится отливная труба от крана нижнего
продувания 6. Кран верхнего продувания показан отдельно на 43. При помощи
фланца 1 кран крепится к корпусу парового котла. К фланцу 2 присоединяется
отливная труба. Внутри корпуса клапана может поворачиваться пробка крана 3
при помощи рукоятки 4. Поворотом этой рукоятки открывается или закрывается
кран.
Подобное же устройство имеет кран нижнего продувания,
показанный на 44. Этот кран отличается наличием выемок в сальнике крана и
соответствующих им по размерам выступов у его рукоятки, устроенных так, что
рукоятка может быть снята с хвостовика пробки крана только тогда, когда кран
закрыт. Кран нижнего продувания находится внизу под еланью котельного
отделения, а его рукоятка выводится поверх елани. Поэтому после продувания
рукоятку с него необходимо снять, чтобы она не мешала. Следовательно, указанное
устройство является мерой предосторожности, благодаря которой нельзя снять
рукоятку с открытого крана, когда происходит продувание. Такая мера нужна
потому^что продувание котла', (в особенности нижнее) является очень
ответственным делом и при невнимательном проведении его из котла можно
упустить воду.
Для большей безопасности и уменьшения сотрясения котла
перед' нижним продуванием следует понизить давление в котле до 2—3 ат.
На речных пароходах непосредственно за краном нижнего
продувания ставят дроссельную шайбу, представляющую собой круглую стальную пластину,
внутренний1 диаметр которой равен половине диаметра спускного трубопровода.
Следовательно, дроссельная шайба уменьшает проходное сечение этого
трубопровода и тем самым уменьшает опасность упуска воды, а также и
сотрясения котла во время нижнего продувания. При наличии такой шайбы нижнее
продувание можно производить при полном рабочем давлении.
Кран нижнего продувания и дроссельную шайбу можно заменить
дисковым крдном ( 45), с помощью которого также можно производить нижнее
продувание ~ при полнеем котельном давлении. Такой кран состоит из стального
корпуса 1 и стальной крышки 2. Внутри корпуса крана находится заслонка 5,
притертая к корпусу и закрывающая проходное отверстие крана. Заслонку можно
поворачивать за рукоятку 4 и вместе с ней поворачивать и шайбу 5, притертую
к,крышке крана. Заслонка и шайба распираются пружиной прижймающей их к
проходным отверстиям крана. Дисковый кран отличается надежностью действия.
Питательные клапаны. Эти клапаны устанавливаются на котле
в том месите, где в него подается питательная вода. Питательный клапан
устанавливается вместе Q разобщительным краном так, как это показано в
разрезе на 46. На рисунке даны следующие обозначения: 1—корпус клапана;
2—фланец для крепления клапана к котлу; 3—фланец для крепления клапана к
питательному трубопроводу; 4—тарелка питательного клапана, имеющая четыре
направляющих ребра 5, не дающих ей возможности перекашиваться;
6—разобщительный кран, имеющий наверху квадратную головку 7 для рукоятки
крана.
Питательная йода поступает в клапан снизу, как показано
стрелкой, приподнимая тарелку питательного клапана и проходя затем через
разобщительный кран в котел. Если давление под клапаном почему-либо упадет
(например, вследствие разрыва трубы, по которой питательная вода поступает в
котел), то под давлением пара в котле тарелка клапана сядет на свое седло и
преградит воде выход из котла.
Разобщительный кран дает возможность разобщить
внутреннее пространство парового котла и питательный клапан и тем самым
позволяет производить ремонт клапана, когда котел находится под парами.
Автоматические клапаны питания. Как уже
указывалось, в водотрубных котлах, в особенности, треугольных, имеется
небольшой запас воды. Вследствие этого при изменениях нагрузки-таких котлов
уровень воды в них подвержен сильным и быстрым изменениям, что создает
большие трудности при уходе за котлом.
Поэтому в таких котлах устанавливаются автоматические
питательные «лапаны, называемые автоматами питания. Под действием этих
автоматов, при понижении уровня воды в котле, подача воды в него
автоматически увеличивается, а при повышении — уменьшается, и таким образом
поддерживается заданный (рабочий) уровень ее в котле. На 47 дан чертеж
автомата питания, устанавливаемого на котлах типа КВ-5. В левой части рисунка
показан продольный разрез автомата, а в правой— наружный вид его в той же
проекции.
Корпус 1 автомата с крышкой 2 крепится при помощи фланца 3
к переднему донышку верхнего коллектора 4. Через корпус автомата проходит
эксцентриковый валик 5, который служит осью для рычага 6. На левом конце
рычага укреплен груз 7, а на правом— полый цилиндрический барабан 8,
являющийся поплавком. С левым же плечом рычага соединены две серьги 9, нижние
концы которых в свою очередь соединены с клапаном 10. Этот клапан, при
опускании садится на седло И и |тем самым закрывает проход для питательной
воды, поступающей в корпус (головку) автомата питания из питательной трубы
через отверстие 12.
Действует такой автомат питания следующим образом: при
понижении уровня воды в верхнем коллекторе поплавок 8 опустится и заставит
.рычаг 6 повернуться. При этом серьги 9 передвинутся ввёрх и поднимут клапан
10. Питательная вода через отверстие 12 начнет поступать под клапан, проходя
через него, а затем через головку автомата и воронку 13 в верхний коллектор котла.
При повышении уровня воды в котле (в верхнем коллекторе),
поплавок поднимается, а клапан 10 опускается, уменьшая количество воды,
поступающей в котел. Если уровень воды поднимется выше допустимого, то
поплавок поднимется настолько, что клапан 10 сядет на седло 11 и прекратит
совсем доступ воде в котел.
Если по каким-либо причинам автомат питания нужно вывести
из действия, то вращают маховичок 14 так, чтобы шпиндель 15, вращаясь,
поднимался вверх. При этом он упрется в клапан: 10 снизу и заставит его
подняться и открыть доступ воде в котел вне зависимости от величины уровня ее
в верхнем коллекторе.
Эксцентрик на валике 5 позволяет регулировать автомат для'
того, чтобы он поддерживал постоянный заданный уровень воды в котле.
Например, если автомат прекращает доступ воды в тот мо- мёнт, когда уровень
ее еще не достиг нужной высоты, то в этом случае поворачивают валик 5 при
помощи рукоятки 163у насаженной на его конец так, чтобы эксцентрик
передвинулся кверху. Тогда серьги 9 потянут вверх клапан 10 и таким образом
откроется доступ воде в котел. Уровень ее начнет подниматься; поплавок,
всплывая, будет поворачивать рычаг до тех пор, пока клапан сядет на седло 7/,
закрыв доступ воде в котел. После этого автомат будет поддерживать более высокий,
чем прежде уровень воды в котле. Если этот уровень окажется слишком высоким,
то, поворачивая рукоятку 16 в другую сторону (вниз), перемещают эксцентрик
валика 5 тоже вниз. При этом клапан 10 будет садиться на свое седло и тем
самым прекращать доступ воде в котёл при другом, более низком ypQteHe воды.
Рукоятку 16 в нужном положении удерживает болтиком 77,
пропущенным через отверстие в рукоятке и через прорезь 78, в которой он
скользит при поворачивании рукоятки. На болтик навертывается гайка «барашек»,,
поджимая которую можно установить рукоятку в нужном положении.
Опыт применения автоматов питания на речных пароходах
показал, что если питательные насосы, подающие воду в котел, работают
исправно, то эти автоматы хорошо поддерживают заданный уровень воды в котле.
Следует, однако, отметить, что все части механизма автомата (поплавок рычаг и
т. д.) при работе котла покрываются накипью, отчего изменяется их вес, а
вместе с этим и чувствительность автомата. Поэтому для надежной работы
автомата за ним должен быть внимательный уход.
|