Composición de la caldera
Una caldera es un componente que soporta presión y que contiene agua y vapor, incluido un tambor de vapor, una superficie de calentamiento, una caja colectora (también llamada colector) y tuberías. En él se llevan a cabo los procesos de calentamiento de agua, vaporización y separación de vapor y agua.
1. El tambor se utiliza para recolectar, almacenar, purificar vapor y reponer el suministro de agua. En una caldera acuotubular, suele haber de 1 a 2 tambores de vapor, el tambor superior se llama tambor de vapor (tambor de vapor) y el tambor inferior se llama tambor de agua o tambor de lodo. Dentro del tambor de vapor, hay un tanque de distribución de agua para un suministro uniforme de agua, un dispositivo de separación de vapor y agua y un dispositivo de drenaje continuo. El tambor de la caldera de agua caliente está equipado con tuberías y tabiques en su interior. El exterior del tambor de vapor está equipado con tuberías de conexión como válvula de vapor principal, válvula de vapor, válvula de seguridad, válvula de aire, indicador de nivel de agua, tubería de drenaje y manómetro. Un extremo es la culata superior o la puerta de registro superior.
Hay una boca de acceso en un extremo del tambor inferior y un dispositivo de descarga de aguas residuales convencional está instalado en la parte inferior. Los tambores superior e inferior están conectados por varios tubos de fluctuación (haces de tubos) y toda la parte es una estructura elástica.
Además de la función del cilindro superior de una caldera acuotubular, el cañón de una caldera de agua tubular también tiene tubos de humos dispuestos en algunas de ellas también con superficies de calentamiento, como por ejemplo cámaras de combustión. , el cañón forma parte de la superficie calefactora.
El extremo plano del tambor está equipado con un tubo de humo, que se llama lámina tubular. La placa tubular tiene forma de placa plana y su borde exterior está soldado al cilindro. Hay varios orificios en la placa del tubo para conectar los tubos de humo mediante juntas de dilatación o soldadura. La parte de la placa tubular donde no se instalan tuberías es el eslabón débil para soportar la presión y generalmente se refuerza con placas inclinadas o refuerzos en ángulo. Entre la sección cilíndrica y la placa tubular se sueldan tirantes tensores.
Actualmente, la placa del tubo de dirección convexa recientemente desarrollada está conectada al grupo de tubos, lo que reduce aún más el espesor de la placa del tubo y las condiciones de flujo de agua, y mejora las condiciones de tensión.
2. Superficie calefactora de pared refrigerada por agua
La pared refrigerada por agua está dispuesta alrededor de la superficie calefactora radiante del horno. En las calderas industriales, la superficie de calentamiento principal de la caldera acuotubular generalmente está hecha de tubos de acero inmortales para calderas de φ51×3~φ63,5×3,5 mm. La superficie de calentamiento radiante absorbe el calor radiante de la llama y protege la pared del horno, protegiendo así la pared del horno. Al mismo tiempo, debido a la gran cantidad de calor absorbido, puede reducir la temperatura del horno y evitar que el carbón se coque. .
La parte superior de la pared de refrigeración por agua simplemente se conecta al recipiente superior, o se conecta primero a la caja del cabezal superior y luego al cilindro superior. El agua de la caldera en el cilindro superior corre hacia el cilindro inferior y el cabezal inferior a través del tubo de bajada. Después de absorber calor a través de la pared de agua, forma una mezcla de vapor de agua y sube al cilindro superior, formando una circulación natural cerrada.
En el pasado, algunas calderas de instalación rápida tenían aletas (también llamadas aletas) soldadas a ambos lados de los tubos de pared refrigerados por agua. Su propósito es recibir más calor radiante del horno y también aumentar el área de blindaje de la pared del horno. Debido a que es difícil de procesar, tiene mala conductividad térmica, es propenso a agrietarse y puede romper la tubería de la pared de agua en casos graves, rara vez se usa y se reemplaza gradualmente por tuberías de acero de formas especiales.
3. Cabezal Es el componente principal del trazado y conexión de la tubería del horno. Tiene la función de distribuir y desviar el agua. Según su posición, existe un cabezal superior y un cabezal inferior o uno. cabezal de entrada y un punto de cabezal de salida.
El tanque colector de agua superior está ubicado en la parte superior del tubo del horno. Recoge la mezcla de vapor de agua en el haz de tubos ascendente y la conduce al cubo colector de agua superior a través del conducto. Parte del colector superior está instalado en el exterior de la pared del horno y se proporciona un orificio para la mano en la posición opuesta al tubo del horno para facilitar la limpieza de la pared interior del tubo del horno.
El colector de agua inferior está ubicado en la parte inferior del tubo del horno y está conectado al rodillo inferior. Se utiliza para suministrar y distribuir agua al tubo ascendente del horno. Los tanques inferiores de recolección de agua ubicados a ambos lados de la parrilla tienen la función de evitar que las paredes del horno a ambos lados de la parrilla se quemen o coquifiquen, y se denominan cajas anticoquización. Hay una tubería de descarga de aguas residuales en la caja colectora inferior y también hay un orificio para la mano en el extremo para facilitar la inspección y limpieza del interior de la caja colectora.
Además de la caja del cuerpo de la caldera, también existen las correspondientes cajas para economizadores, sobrecalentadores y otros componentes.
El cabezal generalmente está soldado mediante un tubo de acero sin costura de mayor diámetro y dos tapas de extremo. En los últimos años, algunos fabricantes han girado y cerrado los extremos de las tuberías en lugar de soldar las tapas de los extremos, lo que hace que la estructura sea más razonable.
4. Superficie de calentamiento del haz de tubos de convección
El haz de tubos de convección, también conocido como tubo de convección, se encuentra entre las partes superior e inferior de la caldera. Generalmente está compuesto de φ51×. Tubos de acero para calderas de 3 mm y es el componente principal de las calderas acuotubulares. Para absorber completamente el calor, el haz de tubos de convección generalmente se coloca en el medio y se usa una pared hidrófoba para formar un conducto de humos giratorio o de ida y vuelta para aumentar el flujo de gases de combustión y usar una velocidad de humo más alta para lavar el haz de tubos lateralmente. Por lo general, los gases de combustión primero limpian el haz de tubos. Dado que los gases de combustión con alta temperatura transfieren más calor y la densidad de la mezcla de vapor en el tubo es pequeña, se convierte en un tubo ascendente. La temperatura transfiere menos calor y se convierte en un downcomer.
Lavado de gases de combustión del haz tubular, generalmente mediante lavado horizontal. Debido al fregado horizontal, el efecto térmico es mejor que el fregado longitudinal. Lo mismo ocurre con el lavado horizontal. El efecto de transferencia de calor de las filas escalonadas de tubos (o filas bifurcadas) es mejor que el de las filas rectas. Sin embargo, a medida que aumenta el efecto de transferencia de calor, la resistencia al flujo de gases de combustión también aumenta en consecuencia.
5. Superficie de calentamiento del tubo de humo y del tubo de fuego El tubo de humo es la superficie de calentamiento principal de las calderas de tubo de humo y de las calderas combinadas de tubo de humo. Su función es que, cuando el horno está ardiendo, se produzcan humos de alta temperatura. El gas fluye a través del tubo y afecta continuamente al tubo. El agua en la olla exterior se calienta para que gradualmente se convierta en vapor (o agua caliente). El tubo de humo generalmente se instala en la carcasa de la olla y ambos extremos de la placa del tubo se fijan mediante soldadura o expansión. Debido a la limitación del número de recipientes de olla instalados y al hecho de que en el interior del tubo es fácil acumular polvo y obstrucciones, y en el exterior del tubo es fácil acumular sarro, no es adecuado para calderas más grandes. Sin embargo, en los últimos años se han logrado algunos avances en la investigación de grandes calderas tubulares alimentadas por agua.
En los últimos años, se ha promovido y aplicado un nuevo tipo de tubería: la tubería roscada, que tiene una ranura similar a una rosca de aproximadamente 2 mm de profundidad en la tubería, lo que tiene un efecto significativo en la mejora de la liberación de calor. de humo en la pared de la tubería. En comparación con las tuberías comunes, este tipo de tubería roscada puede mejorar el efecto de transferencia de calor casi 2 veces.
6. Economizador sobrecalentador y precalentador de aire. Ambas son superficies de calentamiento por convección. Además del sobrecalentador de convección, el sobrecalentador también tiene un sobrecalentador de radiación, y los economizadores y precalentadores restantes están instalados en el conducto de escape de la caldera. Su función principal es reducir aún más la temperatura de los gases de escape y mejorar la eficiencia térmica de la caldera.
El horno está situado delante del cuerpo de la caldera y es el lugar donde se quema el combustible. Incluye el equipo de combustión y el horno. Debido a los diferentes combustibles y diferentes métodos de combustión, existen principalmente hornos de capas, hornos de cámara, hornos ciclónicos, hornos de ebullición, etc. Tienen tubos de pared de agua instalados alrededor del horno. La estufa de piso tiene un arco en la parte delantera y trasera para mejorar la combustión del combustible. Aunque los diferentes tipos de estufas tienen estructuras diferentes, todas cuentan con espacios organizativos para la quema de combustible y los correspondientes equipos de combustión.
Las ollas y los hornos están conectados mediante el proceso de transferencia de calor, y la superficie de calentamiento es la interfaz entre la olla y el horno. Un lado es el medio que libera calor (llama, gases de combustión) y el otro lado es el medio que recibe calor (agua, vapor, aire). La transferencia de calor y el intercambio de calor entre ellos dependen de la superficie de calentamiento.
El cuerpo completo que consta del cuerpo de la olla, la superficie de calentamiento y sus tuberías y conductos de conexión, equipos de combustión y equipos de descarga de escoria, paredes y marcos del horno (incluidas plataformas y escaleras mecánicas) se denomina cuerpo de caldera.
El conjunto completo de equipos formado por el cuerpo de la caldera, agua, vapor, humo, viento, tuberías de combustible dentro de la caldera y sus equipos auxiliares, instrumentos de medición, otra maquinaria de caldera, etc. se denomina unidad de caldera. .