Запорно регулирующая арматура в котельной. Арматура и гарнитура котельных установок

Арматурой называются устройства и приборы, служащие для ^правления работой парового котла и для обеспечения безопасности эксплуатации его элементов, находящихся под давлением.

Часть арматуры, обеспечивающая безопасность эксплуатации котла, является обязательной по правилам Котлонадзора. Экс­плуатация котла, не снабженного этой арматурой, не допускается.

К такой обязательной арматуре относятся: водоуказательные приборы, манометры, предохранительные клапаны, обратные пи­тательные клапаны, питательные запорные вентили, спускная арматура, паровые запорные вентили. Остальная арматура котла предназначается для улучшения его обслуживания.

Водоуказательные приборы устанавливаются для контроля и наблю­дения за уровнем воды в барабане котла. В качестве водоуказательных приборов у отопительно-производственных котлов применяют водоуказательные стекла и пробные краны.

Водоуказательное или водомерное стекло (рис. 56) присоединяется к во­дяному и паровому пространствам котла и по закону сообщающихся сосудов пока­зывает уровень воды в барабане котла. Нормальный уровень воды в барабане котла во время его эксплуатации не дол­жен опускаться ниже так называемого «наинизшего» уровня. Этот уровень нахо­дится на 100 мм выше «огневой линии», ограничивающей поверхность нагрева кот-

4 ла, омываемую горячими газами. Нижний

Рис" 56. Цилиндрическое допускаемый уровень указывается метал-

Водомерное стекло: лической стрелкой, прикрепленной к рам-

^1Сводяной2”кран-ОВО|-^про - Ке в0Д0МеРН0Г0 СТеКЛа. С ДруГОЙ СТОрОНЫ,

Дувочный кран; 5-сальники. уровень ВОДЫ В барабане Не ДОЛЖен ПОД-

Ниматься выше некоторого верхнего допу­скаемого предела, при котором возможно попадание воды вместе с паром в паропровод котла.

Водомерное стекло снабжается тремя кранами: даровым, во­дяным и продувочным. Для того чтобы продуть паровую соеди­нительную трубку водомерного стекла, нужно* закрыть водяной и открыть продувочный краны. Для продувки водяной соединитель­ной трубки закрывают паровой и открывают продувочный краны. Чтобы защитить персонал от действия пара и осколков в случае разрыва водомерного стекла, оно снабжается предохранительным приспособлением, состоящим из толстого полуцилиндрического стекла с залитой в нем металлической сеткой.

Иногда в качестве водомерного стекла используется плоское стекло специального профиля (рис. 57). Это стекло не нуждается в каких-либо предохранительных приспособлениях, так как при

Повреждении оно не разбивается на куски, а последние не раз­брасываются из рамки.

Согласно правилам Котлонадзора, для наблюдения за уров­нем воды на барабане котла должно быть установлено не менее двух водомерных стекол. У небольших котлов вто­рое водомерное стекло можно заменять двумя водопробными кранами. Один из них присоеди­няется к барабану котла на высоте наинизшего допускаемого уровня воды, другой - на высоте наивысшего допускаемого уровня. Если из откры­того водопробного крана действующего парового котла выходит широкой струей жидкость молоч­ного цвета, то это указывает, что на уровне крана в барабане находится вода. Если из открытого крана будет выходить прозрачная узкая струя, то это показывает, что на уровне крана в бара­бане котла находится пар. Кочегар обязан проду­вать водопробные краны два-три раза в смену.

Водопробные краны устраиваются так, чтобы их можно было прочистить прямой стальной про­волокой.

В котлах с высоко расположенными верхними барабанами применяются сниженные указатели уровня специальной конструкции, передающие показания положения уровня к рабочему месту кочегара.

Манометры служат для измерения избы­точного давления пара или воды в котле и при­меняются двух типов: трубчатые и пластинчатые.

Трубчатый манометр (рис. 58) имеет изогнутую овального сечения полую трубку /, которая одним своим концом сообщается с камерой 2. Другой закрытый конец трубки при помощи тяг свя­зан с зубчатым сектором 3, вращающимся вокруг оси. С этим сектором находится в зацеплении зубчатое колесико, на оси кото­рого насажена стрелка 5 манометра, указывающая на шкале ве­личину давления пара. Манометр присоединяется к барабану котла посредством изогнутой сифонной трубки 6, эта трубка вследствие конденсации в -ней пара всегда заполнена водой. Та­ким образрм, на трубчатую пружину 1 манометра воздействует не горячий пар, а охлажденная вода. Это предохраняет пружину от порчи и температурных деформаций. При увеличении давле­ния трубка деформируется, причем радиус кривизны ее сечения уменьшается, а сама трубка выпрямляется. В результате стрелка манометра будет передвигаться по направлению движения часо­вой! стрелки. Чем больше давление внутри трубки, тем больше будёт перемещение свободного конца трубки и стрелки мано­метра. При уменьшении давления пара трубка будет сгибаться,
а стрелка 5 под действием пружины 4 двигаться направлении, обратном направлению движения часовой стрелки.

На шкале манометра наносятся деления, соответствующие величине давления пара.

У п л а с т и н ч а т ого манометра вместо трубчатой пружины имеется стальная пластинка - мембрана, которая с одной сто роны сообщается с атмосферой, а с другой с паровым про-

Странством котла. Под действием разности давлений пластинка прогибается и посредством связанных с нею рычажков поворачи­вает стрелку манометра.

Наивысшее рабочее давление пара отмечается на шкале ма­нометра красной чертой.

Манометр присоединяется к сифонной трубке обязательно при помощи трехходового крана с фланцем диаметром 38 мм (рис. 59). Этот фланец предназначен для укрепления контроль­ного манометра. Пробкг крана имеет два канала, положение которых указывается рискам«, нанесенными на переднем торце пробки. Трехходовой крап может быть в следующих положениях (рис. 59, в) 1 - рабочее положение манометра; 2- положение при продувке манометра; 3- положение при продувке сифонной трубки; 4 - положение при проверке контрольным манометром прав лышети показания рабочего манометра.

Манометр котла должен иметь шкалу: предельное давление шкале манометра должно быть на 2 атм больше гидравличе­ского давления, которому подвергается котел при испытании.

Не реже одного раза в год должна производиться проверка исправности всех манометров с опломбированием их в организа­циях Главного управления по делам мер и - измерительных при­боров.

Предохраните л ь и ы е л а п а и ы служат для авто­матического выпуска пара из котла в атмосферу при повышении давления пара сверх допустимой, разрешенной величины.

Предохранительные клапаны применяются двух типов: ры­чажные и пружинные. Стационарные котлы снабжаются рычаж­ными предохранительными клапанами, число которых не должно быть меньше двух. Один из установленных предохранительных клапапов должен быть контрольным* для чего он снабжается ко­жухом с откидной крышкой, запирающейся на замок (рис. 60).

Проверить действие этого "лапана можно только при помощи цепочки. Диаметр клапанов рассчитывается согласно требова­ниям правил Котлонадзора.

Рычажные предохранительные клапаны могут быть с малым чъемом. равным Ччи диаметра клапана, пли большим подъ­емом, равным "/.I диаметра клапана (рис. 61).

Положение груза на рычаге клапана должно быть отрегули­ровано таким образом, чтобы клапан открывался при давлении пара, величина которого приведена в табл. 21.

Для безопасного выпуска пара в атмосферу к боковому фланцу клапана присоединяют трубу, которую выводят выше крыши котельной.

Надо помнить, что предохранительный клапан, кроме основ­ной, предохранительной, функции, выполняет задачу сигнализации и контроля. Предохранительные функции клапана заключаются в том, что он выпускает в атмосферу некоторое количество пара

И тем самым предохра­няет котел от опасного по­вышения в нем давления. Кроме того, выпуском па­ра в атмосферу предохра­нительный клапан сигна­лизирует персоналу ко­тельной об опасности ро­ста давления в котле, а также контролирует пока­зания манометра.

Проверка исправности предохранительных кла­панов должна произво­диться не реже одного раза в смену. Для проверки исправности действия предохрани­тельного клапана следует его рычаг слегка приподнять легким нажатием пальцами руки. Для проверки контрольного клапана служит металлическая цепочка, присоединенная к концу рычага клапана и пропущенная через кожух.

Непосредственно к барабану котла или к прикрепленному к нему штуцеру питательной линии устанавливается питательный запорный вентиль, к которому присоединяется пита­тельный обратный клапан (рйс. 62). Вода в пита­тельный клапан должна поступать под его тарелку а. Если подача

Воды в котел происходит непрерывно, тарелка обратного клапана находится в поднятом положении. При пульсирующей подаче воды, как это бывает при работе поршневого питательного насоса, та­релка обратного клапана во время хода нагнетания насоса поднимается, а во время хода всасывания под давлением пара в кот­ле опускается. Обратный клапан предохраняет от возможности обратного движения воды из котла в питательный трубопро­вод в момент остановки насоса или в случае раз - рыва трубопровода.

Спускная арматура служит для продувки котла и спуска из него воды; она устанавливается на продувочных ли­ниях непосредственно у котла и у нижних коллекторов экранов.

Примен Ение пробКовых кранов на спускных и Пролувочных; линИях вно Вь запрещается. При откры­

Тии Ттого крана" ёгХ> пробка нагревает Ся Сил Ьнее, чем корпус, и может заклиниться. Наиболее рационально устанавливать на продз? ЖШо! Глга спускные вентили с прямым проходом проду­вочной воды. У котлов, работающих при давлении свыше 8 ати, за спускным вентилем должен быть установлен второй дополни­тельный запорный - вентиль, которым пользуются в случае неплот­ного закрытия спускного приспособления.

От каждого котла прокладывается самостоятельная спускная линия до общей продувочной магистрали котельной. На спуск­ных линиях никаких запорных органов, кроме указанной выше спускной арматуры, не ставят.

Парозапорные органы (задвижки, клапаны, вен­тили) предназначены для отключения котла от паровой маги­страли. Они присоединяются непосредственно к котлу или к его

Патрубку. Открывать и закрывать запорные клапаны и задвижки следует медленно и постепенно.

К категории арматуры котла относятся также автомати­ческие регуляторы питания, воздействующие на за­движки питательной линии котлов и автоматически поддержи­вающие уровень воды в барабане котла в соответствии с его нагрузкой. В Советском Союзе применяются достаточно надеж­ные автоматические регуляторы питания (например, регуляторы системы лауреата Сталинской премии инженера Трубкина), ос­вобождающие персонал от обязанности регулирования подачи воды в котел и обеспечивающие экономичную и безопасную экс­плуатацию установок.

Требования, предъявляемые к арматуре паровых котлов с давлением пара, не превышающим 0,7 ати, несколько понижены. Эти котлы должны иметь: водомерные стекла (для чу­гунных котлов допускается постановка только одного стекла), манометр, питательные клапаны, спускную ар­матуру и парозапорные вентили. Присоединяется эта арматура к котлу так же, как и к котлам более высокого давления.

Предохранительным устройством у паровых котлов с давлением пара не свыше 0,7 ати служит выкидное при­способление (гидравлический затвор), показанное в правой части рис. 47 (см. стр. 144). Это приспособление выполняется так, чтобы давление пара в котле не могло превысить рабочее давле­ние более, чем на 0,1 атм. Труба присоединена к участку паро­провода, расположенному между котлом и парозапорным венти­лем. Между котлом и предохранительным устройством, а также на самом этом устройстве, не допускается установка каких-либо запорных приспособлений.

Труба 02 соединяет верхний бак с нижним коллектором и имеет высоту, равную:

#= Ю р + 1 м,

Где р - давление пара в котле, выраженное в ати.

При отсутствии давления пара в котле выкидное устройство заполняется водой до уровня Ь =« 0,56 Я. Вода в трубах £>1 и £>г создает водяной затвор. При наличии давления пара в котле уро­вень воды в трубах и Г)з будет выше, чем в трубе Оь При по­вышении давления пара сверх допустимого вода в трубе £>I будет вытеснена паром, водяной затвор нарушится, пар попадет в трубу Г>з и выйдет наружу через верхний бак и трубу вслед­ствие этого давление в котле снизится. Для" предохранения лю­дей от ожогов паром и водой, выбрасываемыми из трубы И*, последняя ограждается или отводится в безопасное место, на­пример, в дымовую трубу. Вода, выброшенная из трубы Дч, воз­вращается из верхнего бака в затвор по трубе £>2.

После снижения давления пара действие водяного (гидравли­ческого) затвора восстанавливается. Диаметр трубы Ъ4 обычно принимается равным 1 диаметры остальных труб (£>ь £)3)

Установлены правилами Котлонадзора Министерства коммуналь­ного хозяйства РСФСР, утвержденными 18 января 1950 г., и приведены в табл. 22.

Таблица 22

В тех случаях, когда вследствие недостаточности высоты по­мещения котельной или невозможности устройства прия-мка нельзя выполнить гидравлический затвор необходимой высоты, применяют специальный петлеобразный затвор, имеющий неболь­шие габариты по высоте.

Арматура водогрейных котлов

Водогрейные котлы, работающие с температурой воды до 115° С, должны иметь предохранительные устройства, термо­метры, манометры - и задвижки.

В качестве предохранительных устройств у водогрейных кот­лов применяются предохранительные клапаны и предохранитель­ные линии.

Каждый водогрейный котел должен иметь, как правило, не менее двух предохранительных клапанов, из которых один дол­жен быть контрольным и находиться в кожухе, запирающемся на замок.

Грузы предохранительных клапанов, а также сами клапаны, должны быть рассчитаны и отрегулированы так, чтобы давление в котле не могло подняться более чем на 0,2 ати сверх макси­мально возможного, давления, создаваемого статическим и дина­мическим напорами воды.

В том случае, когда на водяной линии от задвижки у котла до расширительного бака отсутствуют другие задвижки, вместо одного из предохранительных клапанов допускается устройство предохранительной линии - обвода с обратным клапаном,- включенной в магистраль до и после задвижки котла.

Термометры со шкалой до 130° вставляются в гильзы трубопроводов на входе и выходе воды из котла. Если в котель­
ной установлено больше двух котлов, следует, кроме того, из­мерять температуру еоды на общей подающей и обратной линиях. В том случае, когда система работает с естественной циркуляцией, на котле или между котлом и задвижкой на линии горячей воды должен быть установлен манометр. Если циркуляция в системе осуществляется принудительно при помощи насоса, манометр ставится перед насосом и после него.

Задвижки у водогрейных котлов размещают в начале подающей линии, а также на обратной линии. Кроме того, водо­грейный котел снабжают за­движкой или вентилем для спуска воды и грязи.

К арматуре относятся устройства и приборы, обеспечивающие 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, включения, регулирования и отключения трубопроводов воды, пара, топлива и предохраняющие от превышения давления.

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.

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

2. Задвижка. На электростанциях и в котельных нашли широкое применение задвижки, которые создают значительно меньшее сопротивление потоку среды, чем вентили. Жидкость или пар к задвижкам подводится с любой стороны. Задвижки могут иметь разные затворы, выдвижные и невыдвижные шпиндели.

3. Запорный кран . В качестве запорного устройства для низкого давления среды применяются пробковые краны. Краны предназначены для быстрого открывания и закрывания прохода в трубопроводе и для регулирования расхода. Пробковые краны по способу уплотнения бывают натяжные и сальниковые; по способу соединения - муфтовые, фланцевые и цапковые; по материалу корпуса и пробки - чугунные, бронзовые и комбинированные.

4. Трехходовой кран устанавливают для продувки, проверки и отключения манометров. Трехходовой кран устанавливается между манометром и сифонной трубкой, которая защищает трубчатую пружину манометра от чрезмерного нагрева при измерении давления пара или горячей воды.

5. Обратный клапан служит 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.

6. Предохранительный клапан – устройство для автоматического предотвращения повышения давления сверх допустимого путем выпуска рабочей среды в атмосферу.

7. Редукционный клапан применяется для понижения давления пара и поддержания сниженного давления в определенных заданных пределах.

8. Редукционно-охладительная установка (РОУ) предназначена для снижения давления пара до требуемого путем дросселирования – пропуска пара через сужение. В результате термодинамического изоэнтальпийного 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.

Гарнитурой называют устройства, позволяющие безопасно обслуживать топочную камеру, газоходы котельного агрегата и газовоздушный тракт.

К ней относят: топочные дверцы и лазы в обмуровке; смотровые лючки – гляделки для визуального наблюдения за горением и состоянием поверхностей нагрева, футеровки и торкрета; шиберы и заслонки для регулирования тяги и дутья; лючки для обдувки. К гарнитуре также

относят и взрывной предохранительный клапан, который устанавливают на котлах, работающих без наддува (с разрежением), и в процессе работы он проверяется визуально.

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 от разрушения и обычно устанавливаются на обмуровке топки, газохода, водяного экономайзера и на борове (подземном канале движения топочных дымовых газов) перед дымовой трубой, в местах, исключающих травмы персоналасвязи с этим для того, чтобы в аппарате, где произошел взрыв, не образовалось давление выше пробного, аппарат защищают взрывными предохранительными клапанами мембранного типа.

10.1.1 В котельных с паровыми котлами с давлением пара более 0,07 МПа (0,7 кгс/см 2) и водогрейными котлами с температурой воды более 115°С (независимо от давления) трубы, материалы и арматура должны соответствовать .

10.1.2 В котельных с паровыми котлами с давлением пара не более 0,07 МПа (0,7 кгс/см 2) и водогрейными котлами с температурой нагрева воды не выше 115°С выбор труб и арматуры в зависимости от параметров транспортируемой среды должен производиться в соответствии с требованиями государственных стандартов.

10.1.3 Магистральные трубопроводы, к которым присоединяются паровые котлы, следует предусматривать одинарными секционированными или двойными в котельных первой категории. В остальных случаях секционирование определяется в задании на проектирование.

Магистральные питательные трубопроводы паровых котлов давлением свыше 0,17 МПа следует проектировать двойными для котельных первой категории согласно . В остальных случаях эти трубопроводы могут предусматриваться одинарными несекционированными.

Магистральные подающие и обратные трубопроводы систем теплоснабжения, к которым присоединяются водогрейные котлы, водоподогревательные установки и сетевые насосы, должны предусматриваться одинарными секционированными или двойными для котельных первой категории независимо от расхода тепла и для котельных второй категории - при расходе тепла 350 МВт и более. В остальных случаях эти трубопроводы должны быть одинарными несекционированными.

Магистральные паропроводы, питательные трубопроводы, подающие и обратные трубопроводы систем теплоснабжения для котельных с паровыми котлами с давлением пара до 0,17 МПа и температурой воды до 115 °С независимо от категории принимаются одинарными несекционированными.

10.1.4 При установке котлов с индивидуальными питательными насосами питательные трубопроводы должны предусматриваться одинарными.

10.1.5 Трубопроводы пара и воды от магистралей к оборудованию и соединительные трубопроводы между оборудованием должны предусматриваться одинарными.

10.1.6 Диаметры паропроводов следует принимать, исходя из максимальных часовых расчетных расходов теплоносителя и допускаемых потерь давления.

При этом скорости пара должны приниматься не более:

• для перегретого пара при диаметре труб, мм,

до 200 - 40 м/с; свыше 200 - 70 м/с;

• для насыщенного пара при диаметре труб, мм,

для 200 - 30 м/с; свыше 200 - 60 м/с.

10.1.7 Горизонтальные участки трубопроводов в котельных должны прокладываться с уклоном не менее 0,004, а для трубопроводов тепловых сетей допускается уклон не менее 0,002.

10.1.8 Отбор среды от паропроводов должен производиться в верхней части трубопровода.

10.1.9 Отключаемые участки, а также нижние и концевые точки паропроводов должны иметь устройства для периодической продувки и отвода конденсата: штуцера с вентилями, конденсатоотводчики. Во избежание обратного тока при остановке системы за конденсатоотводчиком следует устанавливать обратный клапан.

10.1.10 Для периодического спуска воды или периодической продувки котла, дренажа трубопроводов, паропроводов и конденсатопроводов следует предусматривать в нижних частях трубопроводов устройства для спуска воды (спускники) и общие сборные спускные и продувочные трубопроводы, а в высших точках трубопроводов - устройства для спуска воздуха (воздушники) в соответствии с приложением В.

10.1.11 Минимальные расстояния в свету между поверхностями теплоизоляционных конструкций смежных трубопроводов, а также от поверхности тепловой изоляции трубопроводов до строительных конструкций зданий следует принимать в соответствии с приложением Д.

10.1.12 Соединение всех трубопроводов, кроме гуммированных, должно предусматриваться на сварке. На фланцах допускается присоединение трубопроводов к арматуре и оборудованию.

Применение муфтовых соединений допускается на трубопроводах пара и воды четвертой категории с условным проходом не более 100 мм, а также для котельных с котлами с давлением пара до 0,17 МПа и температурой воды до 115°С. Для трубопроводов, расположенных в пределах котлов, с давлением пара более 0,17 МПа и температурой более 115°С может предусматриваться применение муфтовых соединений согласно .

10.1.13 Для установки измерительных и отборных устройств на трубопроводах должны предусматриваться прямые участки длиной, определяемой инструкцией завода-изготовителя устройства.

10.1.14 Оснащение запорных устройств котельных электрическими приводами следует производить в зависимости от степени автоматизации технологического процесса, требований дистанционного управления и безопасности эксплуатации по заданию на проектирование.

10.2 Предохранительные устройства

10.2.1 Каждый элемент котла, внутренний объем которого ограничен запорными органами, должен быть защищен предохранительными устройствами, автоматически предотвращающими повышение давления сверх допустимого путем выпуска рабочей среды в атмосферу.

10.2.2 В качестве предохранительных устройств допускается применять:

• рычажно-грузовые предохранительные клапаны прямого действия;
• пружинные предохранительные клапаны прямого действия;
• выкидные предохранительные устройства (гидрозатворы).

10.2.3 Предохранительные клапаны устанавливают на патрубках, непосредственно присоединенных к котлу или трубопроводу без промежуточных запорных органов.

При расположении на одном патрубке нескольких предохранительных клапанов площадь поперечного сечения патрубка должна быть не менее 1,25 суммарной площади сечения клапанов, установленных на этом патрубке.

Отбор рабочей среды через патрубок, на котором расположены предохранительные клапаны, запрещается.

10.2.4 Конструкция предохранительных клапанов должна предусматривать возможность проверки их действия в рабочем состоянии путем принудительного открывания клапана.

Грузы рычажных предохранительных клапанов должны быть закреплены на рычаге способом, исключающим их произвольное перемещение. Навешивать новые грузы после регулировки клапана запрещается.

Если на котле установлены два предохранительных клапана, то один из них должен быть контрольным. Контрольный клапан снабжают устройством (например, кожухом, запирающимся на замок), не позволяющим обслуживающему персоналу регулировать клапан, но не препятствующим проверке его состояния.

10.2.5 Предохранительные клапаны должны иметь устройства (отводные трубы) для защиты обслуживающего персонала от ожогов при срабатывании клапанов. Среду, выходящую из предохранительных клапанов, отводят за пределы помещения. Конфигурация и сечение отвода должны быть такими, чтобы за клапаном не создавалось противодавление. Отводящие трубопроводы должны быть защищены от замерзания и оборудованы устройствами для слива конденсата, причем как на отводящих трубопроводах, так и на сливных устройствах не должно быть запорных органов.

10.2.6 Водогрейные котлы, имеющие барабаны, а также котлы без барабанов теплопроизводительностью выше 0,4 МВт (0,35 Гкал/ч) оборудуют не менее чем двумя предохранительными клапанами с минимальным диаметром каждого 40 мм. Диаметры всех устанавливаемых клапанов должны быть одинаковыми.

Водогрейные котлы без барабанов теплопроизводительностью 0,4 МВт (0,35 Гкал/ч) и менее могут быть оборудованы одним предохранительным клапаном.

Число и диаметр предохранительных клапанов определяют расчетом.

10.2.7 На любых котлах (в том числе имеющих один предохранительный клапан) вместо одного предохранительного клапана допускается устанавливать обвод с обратным клапаном, пропускающим воду из котла в обход запорного устройства на выходе горячей воды. В этом случае между котлом и расширительным сосудом не должно быть другой запорной арматуры, кроме указанного обратного клапана.

Допускается не устанавливать предохранительные клапаны на водогрейных котлах, работающих на газообразном и жидком топливе, оборудованных автоматическими устройствами согласно 15.9, и на водогрейных котлах с механическими топками, оборудованных автоматическими устройствами согласно 15.10.

10.2.8 Диаметр соединительного и атмосферного трубопровода расширительного сосуда должен быть не менее 50 мм. Для предотвращения замерзания воды сосуд и трубопровод следует утеплить; расширительный сосуд нужно плотно закрывать крышкой.

10.2.9 В случае включения котлов в систему отопления без расширительного сосуда заменять предохранительные клапаны на котлах обводами не разрешается.

10.2.10 У водогрейных котлов, работающих на систему горячего водоснабжения, вместо предохранительных клапанов допускается устройство отдельной выкидной трубы, соединяющей верхнюю часть котлов с верхней частью бака для воды. На этой выкидной трубе не должно быть запорных устройств, а бак следует соединить с атмосферой. Диаметр выкидной трубы должен быть не менее 50 мм.

10.2.11 При наличии в котельных нескольких секционных либо трубчатых водогрейных котлов без барабанов, работающих на общий трубопровод горячей воды (если кроме запорных устройств на котлах имеются запорные устройства на общем трубопроводе), разрешается вместо предохранительных клапанов на котлах устанавливать на каждом котле обводы с обратными клапанами у запорных устройств котлов, а на общем трубопроводе горячей воды (в пределах котельной) - два предохранительных клапана между запорными устройствами на котлах и запорными устройствами на общем трубопроводе. Диаметр каждого предохранительного клапана следует принимать по расчету для одного из котлов, имеющего наибольшую теплопроизводительность, но не менее 50 мм.

10.2.12 Диаметры обводов и обратных клапанов должны быть приняты по расчету, но не менее:

• 40 мм - для котлов теплопроизводительностью до 0,28 МВт (0,24 Гкал/ч);
• 50 мм - для котлов теплопроизводительностью более 0,28 МВт (0,24 Гкал/ч).

10.2.13 Суммарная пропускная способность устанавливаемых на паровом котле предохранительных устройств должна быть не менее номинальной часовой паропроизводительности котла.

10.2.14 Число и размеры предохранительных клапанов рассчитывают по следующим формулам:

а) для водогрейных котлов с естественной циркуляцией

ndh=0,000006Q; (10.1)

б) для водогрейных котлов с принудительной циркуляцией

ndh=0,000003Q, (10.2)

где n - число предохранительных клапанов;

d - диаметр клапана, см;

h - высота подъема клапанов, см;

Q - максимальная производительность котла, ккал/ч.

Высота подъема клапана при расчете по указанным формулам для обычных малоподъемных клапанов принимается не более 1/20d.

Трубы от предохранительных устройств паровых котлов должны выводиться за пределы котельной и иметь устройства для отвода воды. Площадь поперечного сечения выхлопной трубы должна быть не менее двойной площади поперечного сечения предохранительного устройства.

Трубы от предохранительных клапанов для водогрейных котлов менее 100°С выводятся в канализацию, для котлов до 115°С - через пароводоотделитель - в атмосферу и в канализацию.

10.2.15 Предохранительные клапаны должны защищать котлы от превышения в них давления более чем на 10% расчетного (разрешенного).

10.2.16 Предохранительные клапаны должны устанавливаться:

• в паровых котлах с естественной циркуляцией без пароперегревателя - на верхнем барабане или сухопарнике;
• в водогрейных котлах - на выходных коллекторах или барабане;
• в отключаемых экономайзерах - не менее чем по одному предохранительному устройству на выходе и входе воды.

10.2.17 Проверка исправности действия предохранительных клапанов должна производиться не реже одного раза в смену на котлах с рабочим давлением до 1,4 МПа (14 кгс/см 2) включительно и не реже одного раза в сутки на котлах с рабочим давлением свыше 1,4 МПа (14 кгс/см 2).

10.2.18 На паровых котлах вместо предохранительных клапанов может устанавливаться выкидное предохранительное устройство (гидрозатвор), рассчитанное так, чтобы давление в котле не превышало избыточного рабочего давления более чем на 10%. Между котлом и выкидным предохранительным устройством и на самом устройстве установка запорных органов не допускается.

Выкидное предохранительное устройство должно иметь расширительный сосуд с трубой в верхней части для отвода пара, которая должна быть выведена в безопасное для людей место. Расширительный сосуд соединяется с нижним коллектором выкидного предохранительного устройства переливной трубой.

Диаметры труб выкидного предохранительного устройства должны быть не менее приведенных в таблице 10.1

Таблица 10.1

Диаметр трубы, отводящей пар от выкидного предохранительного устройства, должен быть не менее диаметра труб самого устройства. При установке нескольких выкидных устройств допускается устройство общей отводной трубы с площадью сечения не менее 1,25 суммы площадей сечения труб присоединенных устройств.

Для заполнения гидрозатвора водой его следует соединить с водопроводной трубой, имеющей запорный вентиль и обратный клапан, и оборудовать приспособлениями для контроля за уровнем воды и спуска воды.

Выкидное предохранительное устройство должно быть защищено от замерзания в нем воды. Эксплуатация котлов с недействующим предохранительным выкидным устройством запрещается.

10.3 Указатели уровня воды в котле

10.3.1 Водогрейный котел должен быть снабжен водопробным краном, установленным в верхней части барабана котла, а при отсутствии барабана - на выходе воды из котла в магистральный трубопровод (до запорного устройства).

10.3.2 На паровом котле для постоянного наблюдения за положением уровня воды в барабанах следует устанавливать не менее двух водоуказательных приборов прямого действия.

10.3.3 Для чугунных и стальных трубчатых котлов с площадью поверхности нагрева менее 25 м 2 допускается установка одного водоуказательного прибора.

Чугунный котел с барабаном (паросборником) необходимо оборудовать циркуляционными трубами, соединяющими нижнюю часть барабана с секциями котла.

10.3.4 Водоуказательные приборы прямого действия следует монтировать в вертикальной плоскости или с наклоном вперед под углом не более 30°. Они должны быть расположены и освещены так, чтобы уровень воды был хорошо виден с рабочего места машиниста (кочегара), оператора.

10.3.5 На водоуказательных приборах против предельно допустимого низшего уровня воды в котле следует устанавливать неподвижный металлический указатель с надписью "Низший уровень". Этот уровень должен быть не менее чем на 25 мм выше нижней видимой кромки прозрачной пластины (стекла) водоуказательного прибора. Аналогично следует размещать указатель высшего допустимого уровня воды в котле, который должен находиться не менее чем на 25 мм ниже верхней видимой кромки прозрачной пластины (стекла).

10.3.6 Водоуказательные приборы или пробные краны следует устанавливать на барабане котла отдельно друг от друга. Допускается совместное размещение двух водоуказательных приборов на соединительной трубе (колонке) диаметром не менее 70 мм.

Если водоуказательные приборы соединяют с котлом трубами длиной до 500 мм, то внутренний диаметр этих труб должен быть не менее 25 мм, а длиной более 500 мм - не менее 50 мм.

Трубы, соединяющие водоуказательные приборы с котлами, должны быть доступны для внутренней очистки. Установка промежуточных фланцев и запорных органов на них не допускается. Конфигурация труб, соединяющих водоуказательный прибор с барабаном котла, должна исключать возможность образования в них воздушных и водяных мешков.

10.3.7 Трубы, соединяющие водоуказательные приборы с барабаном (корпусом) котла, должны быть защищены от замерзания.

10.3.8 В указателях уровня прямого действия паровых котлов следует применять плоские прозрачные стекла. Водоуказательные приборы с цилиндрическими стеклами могут быть использованы на паровых котлах производительностью не более 0,5 т/ч.

10.3.9 Водоуказательные приборы должны иметь наружные защитные устройства, обеспечивающие безопасность обслуживающего персонала при разрыве стекла. Защитные устройства не должны затруднять наблюдение за уровнем воды.

10.3.10 Водоуказательные приборы должны быть снабжены запорной арматурой для отключения от парового и водяного пространства котла, обеспечивающей возможность замены стекол и корпуса во время работы котла, а также продувочной арматурой. Допускается применение для этих целей пробковых кранов. Для спуска воды при продувке водоуказательных приборов следует использовать воронки с защитным приспособлением и отводной трубкой для свободного слива.

10.3.11. Полностью автоматизированные котлы должны быть оснащены автоматизированными устройствами указателя и поддержания уровня воды в барабане котла.

10.4 Манометры

10.4.1 Манометры, устанавливаемые на котлах и питательных линиях, должны иметь класс точности не ниже 2,5.

10.4.2 Манометры должны выбираться с такой шкалой, чтобы при рабочем давлении их стрелка находилась в средней трети шкалы.

10.4.3 На шкалу манометра следует наносить красную черту по делению, соответствующему разрешенному давлению в котле с учетом добавочного давления от веса столба жидкости.

Взамен красной черты разрешается прикреплять или припаивать к корпусу манометра металлическую пластинку, окрашенную в красный цвет и плотно прилегающую к стеклу манометра, над соответствующим делением шкалы. Наносить красную черту на стекло краской запрещается.

10.4.4 Манометр следует устанавливать так, чтобы его показания были видны обслуживающему персоналу, при этом циферблат манометра должен находиться в вертикальной плоскости или с наклоном вперед до 30°.

10.4.5 Диаметр корпусов манометров, устанавливаемых от уровня площадки наблюдения за манометром на высоте до 2 м, должен быть не менее 100 мм, на высоте 2-5 м - не менее 160 мм и на высоте 5 м - не менее 250 мм.

10.4.6 На каждом паровом котле должен быть установлен манометр, сообщающийся с паровым пространством котла через соединительную сифонную трубку или через другое аналогичное приспособление с гидравлическим затвором.

10.4.7 У котлов, работающих на жидком топливе, на трубопроводе подвода топлива к форсункам (горелкам) необходимо устанавливать манометры после последнего по ходу топлива запорного органа, а также на общем паропроводе к мазутным форсункам после регулирующего клапана.

10.4.8 Манометры не допускаются применять в случаях, когда:

• на манометре отсутствует пломба или клеймо о проведении проверки;
• просрочен срок поверки манометра;
• стрелка манометра при его включении не возвращается к нулевому показанию шкалы на величину, превышающую половину допустимой погрешности для данного манометра;
• разбито стекло или имеются другие повреждения, которые могут отразиться на правильности показаний.

10.4.9 На водогрейных котлах манометры следует располагать:

• на входе воды в котел после запорного органа;
• на выходе нагретой воды из котла до запорного органа;
• на всасывающих и нагнетательных линиях циркуляционных и подпиточных насосов.

10.4.10 У каждого парового котла манометр следует устанавливать на питательной линии перед органом, регулирующим питание котла.

При наличии в котельной нескольких котлов паропроизводительностью менее 2 т/ч допускается установка одного манометра на общей питательной линии.

Манометры на питательных линиях паровых и водогрейных котлов должны быть отчетливо видны обслуживающему персоналу.

10.4.11 В случае использования водопроводной сети взамен второго питательного насоса в непосредственной близости от котла на этой водопроводной линии должен быть установлен манометр.

10.4.12 Котлы, работающие на газообразном топливе, должны быть оснащены контрольно-измерительными приборами согласно .

10.5 Приборы для измерения температуры

10.5.1 У водогрейных котлов для измерения температуры воды необходимо устанавливать термометры при входе воды в котел и на выходе из него.

На выходе воды из котла термометр должен быть расположен между котлом и запорным органом.

При наличии в котельной двух и более котлов термометры, кроме того, размещают на общих подающем и обратном трубопроводах. В этом случае установка термометра на обратном трубопроводе каждого котла не обязательна.

10.5.2 На питательных трубопроводах паровых котлов следует устанавливать термометры для измерения температуры питательной воды.

10.5.3 При работе котлов на жидком топливе, требующем подогрева, топливопровод следует оборудовать термометром, измеряющим температуру топлива перед форсунками. Для котлов производительностью ниже 50 МВт допускается измерение температуры на входе в котельную.

10.6 Арматура котла и его трубопроводы

10.6.1 Арматура, установленная на котлах и трубопроводах, должна иметь маркировку, в которой надлежит указывать:

• диаметр условного прохода;
• условное или рабочее давление и температуру среды;
• направление потока среды.

На штурвалах арматуры должны быть указаны направления вращения для их открывания и закрывания.

10.6.2 На паропроводе от котла устанавливают запорный вентиль или задвижку. Запорные органы на паропроводе располагают по возможности ближе к котлу.

10.6.3 На питательном трубопроводе парового котла устанавливается обратный клапан и запорная арматура.

10.6.4 На питательном трубопроводе устанавливаются обратный клапан и запорный орган (вентиль).

10.6.5 При наличии нескольких питательных насосов, имеющих общий всасывающий и нагнетательный трубопроводы, у каждого насоса на стороне всасывания и на стороне нагнетания устанавливают запорные органы. На напорном патрубке питательного или циркулирующего центробежного насоса до запорного органа устанавливают обратный клапан.

10.6.6 Питательный трубопровод должен иметь патрубки для выпуска воздуха из верхней точки трубопровода и дренажи для спуска воды из нижних точек трубопровода.

10.6.7 У каждого водогрейного котла, подключенного к общим трубопроводам сетевой воды, на подающем и обратном трубопроводах котла монтируют по одному запорному органу (вентилю или задвижке).

10.6.8 Для предотвращения перегрева стенок котла и повышения в нем давления при случайной остановке сетевых насосов в системе с принудительной циркуляцией между котлом и вентилем (задвижкой) должен быть установлен трубопровод с запорным устройством для отвода воды в безопасное место.

10.6.9 На спускных, продувочных и дренажных линиях трубопроводов паровых котлов с давлением пара не более 0,07 МПа (0,7 кгс/см 2) и водогрейными котлами с температурой нагрева воды не выше 115°С следует предусматривать установку одного запорного вентиля (задвижки); на трубопроводах паровых котлов с давлением пара более 0,07 МПа (0,7 кгс/см 2) и водогрейных котлов с температурой воды более 115°С согласно .

К числу арматуры котельной установки принято относить устройства и приборы, задачей которых является обеспечение безопасного обслуживания, управление работой элементов котельного агрегата и теплоэнергетического оборудования, находящихся под давлением. Арматура – это 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 Правилами Госгортехнадзора.

По назначению 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. Вентиль для воды имеет клапан с мягким уплотнителем (кожа, резина, фибр), а для пара уплотнений нет. Маховик вентиля должен быть окрашен красной краской для пара и голубой, если речь идет о воде. Подача теплоносителя всегда должна производиться под клапан, для чего на корпусе имеется указательная стрелка.

Задвижка – имеет корпус (из стали или чугуна), два вертикальных седла (из бронзы или латуни), два диска, клин, шпиндель маховика, коронку, сальник и втулки. При вращении маховика с гайкой происходит перемещение шпинделя вниз или вверх по отношению гайки крышки с подвешенными на шпинделе дисками. В тот момент, когда отверстие в корпусе окажется полностью перекрытым дисками, хвостовик клина, вставленного между дисками, упрется в дно корпуса задвижки, раздвинет диски и произойдет уплотнение их с бронзовыми кольцами корпуса. Рабочее тело через задвижку может двигаться в любом направлении.

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. Если говорить о сальных кранах, то прижатие пробки производится при помощи крышки сальника, тогда как в натяжных – натяжной гайкой. Запорный кран устанавливают обычно на газопроводе и продувочных линиях.

Трехходовой кран устанавливают для продувки, проверки и отключения манометров. Обратный клапан служит 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 , 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.

Рычажно-грузовой предохранительный клапан , являющийся частью котельной установки, имеет в своем составе корпус с фланцами. Внутри корпуса располагаются перегородка с горизонтальным седлом и запрессованной втулкой, клапана с тарелкой, шпинделя с шарниром, трех направляющих вилок, рычага с шарниром и груза. Пружинный клапан имеет аналогичную конструкцию, но 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 за счет того, что клапан поднимается, пар начинает выпускаться в атмосферу (вода в дренаж). Как только давление снизится до рабочего уровня клапан автоматически закрывается. Пар, выходящий из клапана, выводится трубой на крышу котельной (в атмосферу).

Предохранительные клапаны устанавливаются на на верхнем барабане, в пароперегревателях – на стороне выхода пара, в экономайзерах – по одному на входе и выходе, на – 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.

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. До и после редукционного клапана должны быть установлены запорные устройства, а за клапаном – предохранительный клапан и манометр.

Редукционно-охладительная установка котла используется для того, чтобы снижать давление пара до требуемого путем дросселирования, предполагающего пропуск пара через сужение. В результате термодинамического изоэнтальпийного 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.

Гарнитурой котельной установки принято называть устройства, предоставляющие возможность безопасно проводить обслуживание топочной камеры, газоходов котельного агрегата и газовоздушного тракта. К ней относят: топочные дверцы и лазы в обмуровке котла; смотровые лючки – гляделки, предусмотренные для визуального наблюдения за горением и состоянием поверхностей нагрева, футеровки и торкрета; шиберы и заслонки для регулирования тяги и дутья; лючки для обдувки. К гарнитуре также относят и взрывной предохранительный клапан, который устанавливают на котлах, работающих без наддува (с разрежением), и в процессе работы он проверяется визуально.

Если розжиг и будут производиться неправильно, то велик риск создания избыточного давления топочных газов (хлопок), которое может вызвать разрушение обмуровки котла, газоходов и дымовой трубы. Взрывные предохранительные клапаны служат для предохранения этих элементов от разрушения и обычно устанавливаются на обмуровке топки, газохода, водяного экономайзера и на борове (подземном канале движения топочных дымовых газов) перед дымовой трубой, в местах, исключающих травмы персонала.

Взрывной предохранительный клапан имеет исполнение в виде металлической рамки, которую закрывает лист асбеста. Одним из свойств асбеста является способность выдержать 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 котельной установки и оборудования при этом остается не нарушенной. Если асбест нарушен, то пропадает тяга и в этом случае необходимо установить новый лист асбеста и повторить розжиг.

Устройства и приборы, служащие для управления работой частей ко­тельного агрегата, находящихся под давлением, для включения, отключения и регулирования трубопроводов для воды и пара, основные предохранительные устройства носят название арматуры.

По своему назначению арматуру разделяют на запорную, регулирую­щую, продувочную и предохранительную.

Арматуру выполняют с принудительным приводом и самодействующей.

По конструкции приводную арматуру разделяют на вентили, задвижки и краны, а самодействующую - на предохранительные и обратные клапаны и конденсатоотводчики.

К арматуре условно относят также водомерные стекла и другие водоука - зательные приборы.

Вентили применяют в качестве регулирующих и запорных устройств (рис. 16.1). Как запорную арматуру их применяют при диаметрах прохода до 109-150 мм.

В запорном вентиле уплотняющая поверхность клапана плотно примы­кает к поверхности седла. Вентиль состоит из корпуса, крышки, шпинделя, на котором висит клапан. В корпусе имеется седло клапана. В месте прохода шпинделя через крышку установлено сальниковое уплотнение.

В регулирующем вентиле клапан имеет переменное сечение. Это дает возможность изменять проходное сечение. Регулирующий клапан выполняют в виде профилированной иглы, пустотелого золотника и т. д. В полностью за­крытом состоянии они не обеспечивают полной плотности. Обычно регули­рующие клапаны рассчитывают на работу с перепадом давления 1,0 МПа.

Основным показателем работы регулирующего клапана является его ха­рактеристика (зависимость относительного расхода среды от степени откры­тия клапана) (рис. 16.2).

Для целей регулирования наиболее благоприятна линейная характери­стика, для чего требуется выполнение регулирующих органов со сложным профилем открывающихся окон для перетока среды. Регулирующий клапан золотникового типа имеет пустотелый золотник с профилированными окнами, который шпинделем приводится в поступательное движение. При перемеще­
нии золотника относительно двух седел происходит изменение степени откры­тия окон.

КС о X о сб Рм

О 0,25 0,50 0,75 1,0 Доля открытия

Рис. 16.2. Зависимость относительного расхода среды от степени открытия клапана

В скальчатых регулирующих клапанах регулирующий орган выполнен в виде скалки, имеющей коническую форму вблизи седел. При перемещении скалки изменяется кольцевой зазор между ней и седлами клапана.

В игольчатых регулирующих клапанах регулировка достигается за счет перемещения профилированной иглы.

Задвижки в основном используют в качестве запорных органов (рис. 16.3), хотя имеются и специальные конструкции регулировочных задви­жек. В задвижках запирающий орган (клин, диски) перемещается в направле­нии, перпендикулярном потоку. По принципу прижатия запорного органа за­движки разделяют на клиновые, с параллельно-принудительным затвором и с амоу пло тняющие ся.

В клиновых задвижках запирающий орган выполняют из целого или разрезного клина.

Коэффициент гидравлического сопротивления задвижек b = 0,25-0,8, а у запорных вентилей b = 2,5-5.

Обратный клапан (рис. 16.4, 16.5) пропускает среду в одном направле­нии и автоматически закрывается при обратном токе среды. Его устанавлива­ют, например, на питательном трубопроводе для предотвращения обратного тока воды при падении давления в магистрали.

Предохранительный клапан представляет собой запорное устройство, которое автоматически открывается при повышении давления. Устанавливают его на барабанных котлах, паропроводах, резервуарах и др. При открытии кла­пана среда сбрасывается в атмосферу. Предохранительные клапаны могут быть рычажными (рис. 16.6), пружинными (рис. 16.7) и импульсными (рис. 16.8).

В рычажном клапане запирающий орган (тарелка) удерживается в за­крытом состоянии грузом. В пружинном предохранительном клапане давле­нию среды на тарелку противодействует сила натяга пружины.

Предохранительные клапаны выполняют как одинарными, так и двой­ными. В зависимости от высоты подъема тарелки клапаны разделяют на низ­коподъемные и полно подъемные. В полно подъемных клапанах площадь, от­крываемая проходу среды при подъеме клапана, превышает проход седла. Они обладают большей пропускной способностью, чем низкоподъемные.

Импульсно-предохранительные клапаны к седлу прижимаются полным давлением среды. Что обеспечивает большую плотность. При повышении дав­ления вначале открывается небольшой импульсный клапан. Прошедший из не­го пар действует на поршень основного клапана, производя его открытие.

Количество и размеры предохранительных клапанов определяются по следующей формуле:

Где n - число установленных клапанов; h - высота подъема клапана, см; D - номинальная производительность (бар); Р - давление (абсолютное) в котле (бар).

Значение коэффициента принимается для клапанов с малой высотой

Подъема (h < равным 0,0075, а при (h > ^-D) А = 0,015.

В соответствии с правилами каждый котел паропроизводительностью более 100 кг/ч должен быть снабжен не менее чем двумя предохранительными клапанами, один из которых должен быть контрольным. На котлах производи­тельностью 100 кг/ч и менее может допускаться установка одного предохрани­тельного клапана.

Суммарная пропускная способность клапанов должна быть не менее ча­совой производительности котла. При наличии у котла неотключаемого паро­перегревателя часть предохранительных клапанов с пропускной способностью не менее 50 % суммарной пропускной способности должна быть установлена на выходном коллекторе.

На паровых котлах с давлением 39 кг/см" и выше должны устанавли­ваться только импульсные предохранительные клапаны. Количество пара, ко­торое может пропускать клапан при полном открытии определяется по форму­лам:

А) для давлений от 0,7 до 120 кг/см": насыщенный пар - GHn = 0,5 a F (р, +1), кг/ч;

Перегретый пар - Gnn = GHn М^, кг/ч;

Б) для давлений свыше 120 кг/см": G = 0,72 a F кг/ч.

Эти формулы могут применяться при условиях: для насыщенного пара, если (р2 +1)< 0,450 (р1+1); для перегретого пара, если (р2+1)<0,473(р1+1), где G - пропускная способность клапана, кг/ч;

F - наименьшая площадь свободного сечения в проточной части клапана, мм"; V - удельный объем пара перед предохранительным клапаном, м /кг; h - высота подъема клапана, см; d - диаметр проходного сечения клапана, см;

А - коэффициент расхода пара, принимаемый равным 90 % от величины, оп­ределенной при испытании головных образцов клапанов данной конструкции; Pi - максимальное избыточное давление перед предохранительным клапаном (не более 1,1 расчетного), кг/см";

Р2 - избыточное давление за предохранительным клапаном (в случае истече­ния в атмосферу р2 = 0), кг/см2.

Для парогенераторов высоких параметров Венюковский арматурный за­вод выпускает импульсно-предохранительные устройства, предназначенные

2 2 для работы на перегретом паре 100 кг/см", t = 540 °С; 140 кг/см", t = 570 °С и

220 кг/см", t=565 °С и рассчитанное на теоретическую пропускную способ­ность 115, 160 и для блоков 30 МВт (м. б. 300 МВт) 120, 240, 500 т/ч. Это уст­ройство состоит из главного предохранительного клапана с электромагнитным приводом и фильтром электроконтактного манометра и др.

При повышении давления в барабане, коллекторе или паропроводе выше нормального срабатывает электроконтактный манометр, который выключает ток в цепи нижнего электромагнита и включает в цепи верхнего (на импульс­ном клапане). Верхний электромагнит открывает импульсный клапан. Пар по­ступает в главный предохранительный клапан и открывает его. При снижении давления пара в барабане электронный манометр выключает верхний магнит и включает нижний. Импульсный клапан закрывается, прекращая доступ пара в поршневую камеру главного предохранительного клапана, давление под поршнем последнего падает за счет выхода пара через дренажную трубку бу­геля и главный предохранительный клапан закрывается.

Импульсные предохранительные клапаны выбирают по каталогам арматурных заводов по давлению, температуре перегрева и расходу.

Водоуказательная арматура служит для наблюдения за уровнем воды в барабанных котлах. Водоуказательные приборы с круглыми и рифлеными стеклами применяются на котлах низкого и среднего давления (рис. 16.9). Верхнюю и нижнюю головки прибора посредством труб соединяют с паровым и водяным пространством барабана. Обе головки имеют по два запорных вен­тиля для отключения прибора от котла. В нижней головке имеется дополни­тельный вентиль для периодической продувки прибора.

При высоком давлении стекла заменяют слюдой.

Для наблюдения за уровнем воды в барабане котла на щите управления служит сниженный указатель уровня (рис. 16.10).

Рис. 16.9. Конструкции водоуказательных приборов: а - водоуказатель с круглым стеклом; б - водоуказатель с плоским рифленым стеюіом

Рис. 16.10. Схема сниженного указателя уровня воды:

1 - компенсационный сосуд; 2 - соединительные трубки;

3 - расширительный сосуд;

4 - нижняя водоуказательная колонка;

5 - верхняя водоутсазательная колонка