Caldarile ignitubulare sunt generatoarele de abur, la care tuburile sunt inconjurate prin exterior de apa, iar prin interiorul lor circula gazele rezultate din arderea combustibilului.
Dupa forma constructiva, caldarile ignitubulare pot fi de trei feluri:
a) cu flacara directa;
b) cu flacara intoarsa;
c) tip locomotiva (cu tubulatura de flacara si tevi de fum).
Cãldãrile ignitubulare cu flacãrã directã sunt de mai multe feluri. Cea mai utilizatã este cãldarea cu unul sau mai multe drumuri de flacãrã din figura 3. .
Vaporizatorul cãldãrii cu un singur drum de flacãrã este format dintr-un tambur orizontal cu diametrul d = 1200 - 2000 [mm], în interiorul cãruia se aflã focarul format dintr-unul sau mai multe tuburi metalice cu pereti netezi sau ondulati cu diametrul d = 800 - 1100 [mm], montate asimetric fatã de tamburul cãldãrii. În spatele cãldãrii se gãseste o camera de zidãrie 10 numitã camera de fum, care serveste la evacuarea gazelor de ardere. În partea superioara a cãldãrii se aflã domul cãldãrii 13 care serveste la separarea picãturilor de apã. Domul este prevãzut cu camera de vizitare 4. In scopul mãririi debitului de abur se mãreste diametrul tamburului cãldãrii si numarul tuburilor de flacãrã. Aceste cãldãri produc abur la parametri scãzuti.
Cãldarea ignitubulara cu flacãrã întoarsã este tipul de cãldare cel mai utilizat în
1 - pulverizator; 2 - tub de flacãrã; 3 - vatra de cãrãmidã; 4 - peretele frontal al cutiei de foc; 5 - tevi de foc; 6 - camera de fum; 7 - cosul navei; 8 - corpul cilindric al cãldãrii (anvelopa); 9 - cutia de foc; 10 - placa tubularã; 11 - cerul focarului; 12 - surub de bronz; 13 - antretoaze; 14 - domul cãldãrii; 15 - orificiu de vizitare.
Functionare: se umple cãldarea cu apã pânã la o anumitã înãltime deasupra cerului focarului. Combustibilul intrã prin pulverizatorul 1, arde de-a lungul tubului de flacãrã 2; gazele de ardere antreneaza o parte din combustibilul introdus în focar, care va continua sã ardã si întâlnind vatra 3 si peretele frontal 4 sunt nevoite sã se întoarcã, strãbãtând tevile de foc 5. Datoritã suprafetei mari de contact, gazele se rãcesc considerabil în interiorul tevilor de foc si pãrãsesc cãldarea cu un continut mult mai mic de cãldura, decât cel initial avut în tubul de flacãrã. Tubul de flacãrã, cutia de foc si tevile de foc acumuleazã cãldura pe o fatã si o transmit apei care se gãseste pe cealaltã fatã. În felul acesta apa din cãldare acumuleazã o mare parte din cãldura degajatã prin arderea combustibilului si se încãlzeste continuu. Prin încãlzire, apa la un moment dat atinge temperatura de saturatie corespunzãtoare presiuni initiale din cãldare si începe sã se transforme în vapori.
Descrierea principalelor elemente componente:
c) Cutia de foc 9, este o camerã suplimentarã pentru desãvârsirea procesului de ardere si în acelasi timp ea asigura schimbarea sensului de curgere a gazelor. Peretele frontal al cutiei formeazã placa tubularã 10. Partea superioara a cutiei numitã cerul focarului 11 e prevãzutã cu surubul de bronz 12 care are în interior un canal umplut cu plumb. Deoarece nivelul apei în cãldare scade sub nivelul admis plumbul din canale se topeste iar aburul pãtrunde în focar provocând stingerea focului.
Cutia de foc se executã dintr-un material bun conducãtor de cãldura si rezistent la temperaturi ridicate;
d) Tevile de foc 5, constituie partea principalã a suprafetei de încãlzire a cãldãrii, care permite transmiterea cãldurii de la gazele calde în toatã masa de apã a cãldãrii. Ele se prind cu un capãt de placa tubularã al peretelui frontal al cãldãrii. Intilnim tevi simple si tevi tirante. Tevile simple au rolul de a canaliza gazele de ardere spre evacuare si de a transmite cãldura spre spatiul de apã al cãldãrii. Tevile simple reprezinta 50.70 % din totalul tevilor. Tevile tirante au în plus rolul asigurarii rigiditãtii dintre peretele cãldãrii si tevile de foc, ele având o grosime mai mare decât tevile simple. Dispunerea lor în placa tubularã se face astfel încit majoritate tevilor tirante sã ocupe zona perifericã;
f) Camera de fum 6, are rolul de a canaliza gazele care ies din tevile de fum spre cosul cãldãrii. Este construit din tablã de otel cu grosimea de 3..5 [mm]. Peretii sunt fixati prin suruburi de peretele frontal pentru a se putea înlãtura cu usurintã în vederea înlocuirii unor tevi sau a curãtirii. Cantitatea de fum trebuie sã protejeze partea superioara a peretelui frontal împotriva gazelor calde deoarece în aceastã zonã peretele nu este rãcit de apã ci numai de aer. La unele cãldãri în camera de fum se instaleazã un economizor. Camera de fum se continuã cu cosul de fum 7 care se executã din tablã de otel cu grosimea de 5 [mm]. Cosul este executat din pereti concentrici. Prin zona centralã se scurg gazele evacuate de cãldare iar prin zona lateralã circulã aerul pentru rãcirea cosului.
g) Vatra de cãrãmidã 3, are rolul de a proteja metalul cãldãrii în zona cu temperatura ridicatã si în partea inferioara unde se gãseste tubul de flacãrã si unde circulatia apei în jurul suprafetei calde este foarte lentã;
1 - corpul în interiorul cãruia se aflã capacul; 2 - capac; 3 - ancore. .
i) Legãturile lungi 16, sunt bare de otel care au rolul de a rigidiza în interiorul corpului cãldãrii. De regulã sunt dispuse în spatiul superior si fac legãtura între peretii verticali ai cãldãrii.
2.5.3. CALDAREA IGNITUBULARA CU TUBURI DE FLACARA
SI TEVI DE FUM
1 - tub de flacãrã; 2 - camera de fum; 3 - cos de evacuare gaze; 4 - tubulaturã apã de alimentare; 5 - domul cãldãrii; 6 - tubulatura principalã de abur; 7 - supapã de sigurantã; 8 - gurã de vizitare dom; 9 - gurã de vizitare camera de fum; 10 - suporti de sustinerea corpului caldarii; 11 - tevi de fum; 12 - manta cãldare; 13 - sistemul de aprindere si alimentare cu combbustibil; 14 - preîncãlzitor de aer. .
Corpul cilindric (anvelopa) si tubulatura de flacãrã sunt similare cu cele descrise la cãldarea ignitubulara cu flacãrã directã, iar tevile de fum sunt fixate prin
mandrinare sau sudare. În fctie de numarul drumurilor existã mai multe tipuri constructive de astfel de cãldãri dintre care cele mai utilizate sunt cãldãrile din figura 6.
Avantajele si dezavantajele cãldãrilor ignitubulare.
Avantajele cãldãrilor ignitubulare:
1. permit obtinerea aburului cu continut mic de umiditate, datoritã volumului mare al camerei de abur;
2. sunt putin sensibile fatã de calitatea apei de alimentare;
3. sunt simple în exploatare;
4. mentin randamentul relativ ridicat (65-75 %) chiar la variatii de regim;
Dezavantajele cãldãrilor ignitubulare:
1. au greutate mare (cca. 1 Kg metal la 1 Kg de abur);
2. functioneaza la presiuni mici;
3. au debit mic de abur (6 - 7 t/h);
4. necesita timp îndelungat pentru ridicarea presiunii;
5. sunt sensibile în ceea ce priveste procesul de dilatare si contractare la diferite sarcini termice;
6. prezintã pericol de explozie, datoritã volumului mare de apã, iar spargerea tevilor de fum poate produce explozii puternice;
7. prezintã dificultãti în ceea ce priveste curãtirea si întretinerea lor în stationare.
|
