|
При естественной тяге на одном
квадратном метре площади колосниковой решетки в течение часа сжигается не больше
60—70 кг каменного угля. Увеличить это количество топлива можно при
искусственной тяге, которую начали применять в 60-годах прошлого столетия. В
это время было уже трудно увеличить паропроизводя- тельность паровых котлов
путем увеличения пЬверхности нагрева* так как котлы и без того строились
большими (с поверхностью нагрева до 250 м2).
Искусственная тяга (бызает вытяжной и нагнетательной. В
первом случае над дымником помещают вытяжное устрриство, которое 84
отсасывает газы из дымника, увеличивая тем самым силу тяги. Во втором случае
специальными устройствами создается повышенное давление воздуха в зольнике.
При этом воздух нагнетается в топку, преодолевая сопротивление слоя шлака и
топлива, лежащих на колосниковой решетке. Кроме того, в настоящее время
применяется уравновешенная тяга, которая является комбинацией вытяжной и
нагнетательной тяги.
Вытяжная тяга. Рассмотрим устройства, применяющиеся
на речных судах для создания вытяжной тяги.
Такую тягу на речных судах обычно создают при помощи
парового эжектора, называемого также сифоном или форсуном ( 75), следующим
образом: у основания дымовой трубы то ее оси устанавливается паровой эжектор
1, к которому подводится пар из котла (показан отдельно на этом рисунке
слева). Над эжектором устанавливается диффузор 2, имеющий сужение (горло).
Пар, вылетающий с большой скоростью из эжектора в диффузор, увлекает за собой
дымовые газы из дымника, создавая в нем разрешение, а следовательно, и тягу.
Иногда размеры диффузора уменьшают, чтобы он не занимал всего поперечного
сечения трубы, как это показано на 76. Такой диффузор почти не уменьшает
проходно^- го сечения дымовой трубы. Действие эжекторной тяги в большей
степени зависит от правильного выбора размеров диффузора / и эжектора 2, а
также от правильной установки последнего. Цифрой 3 та рисунке обозначен
регистр.
Как видно из 76, устройство для такой тяги несложно, чем
ш объясняется широкое распространение ее на речных пароходах.
Недостатками ее являются во-первых, большой расход пара на
эжектор, доходящий до 12% от общей паропроизводительности котла; во-вторых,
невозможность большого увеличения силы тяги по сравнению с естественной
тягой.
Существуют устройства, в которых вытяжная тяга создается
вентилятором, приводимым в действие от специальной маленькой паровой машины.
Вентилятор устанавливается над дымником в основа-
нии дымовой трубы и отсасывает газы из дымника, соз-1
давая этим тягу. Такая тяга, не давая больших преимуществ по сравнению с
тягой эжектором (несколько уменьшен расход пара на тягу), в то же время
сложна по устройству и не особенно надежна из-за сильного нагрева вентилятора
отходящими газами. В силу этого* на речных судах она распространения не
получила.
Нагнетательная тяга
Другим средством для усиления тяги является создание
повышенного давления' воздуха в зольнике, благодаря чему воздух может
преодолевать большое сопротивление шлакового слоя1 и топлива, лежащих на
колосниковой решетке. Создавать повышенное давление в зольнике можно паровые
или вентиляторным дутьем. В свою очередь, паровое дутье
может осуществляться при помощи дутьевых диффузоров, установленных в
зольнике, или при помощи выносных диффузоров.
При установке диффузора в зольнике ( 77) поддувальное
отверстие плотно закрывается железным листом 1, в которое вставляются, тоже
плотно,, без зазоров, два-три диффузора 2. В наружных раструбах диффузоров
установлены паровые сопла 3, к которым подводится пар из котла по трубе 4.
Вылетающий из такого сопла пар- увлекает за собой воздух из кочегарки и
нагнетает его в зольник. Несмотря на внешнее сходство такого дутьевого
устройства с рассмотренной выше эжекторной тягой, действие их различно.
Эж!ектор- ная тяга создает в газоходах котла и в топке разрежение, отсасывает
газы из топки. Паровое дутье, наоборот, нагнетает воздух в. топку.
На речных пароходах паровое дутье осуществляется чаще
всего при помфци выносных диффузоров, которые действуют так же, как. и
диффузоры, устроенные в зольнике. Устанавливаются они вне топок. К каждому
зольнику (плотно закрытому) подходит труба в виде короба 1 ( 78), на другом
открытом конце которого установлен диффузор 2 с паровым соплом. Это
устройство действует так же, как и ранее рассмотренное паровое дутье. Паровое
дутье несложно по своему устройству и создает достаточно сильную тягу, поэтому
на речных судах оно широко применяется. В особенности оно удобно при
отоплении паровых котлов антрацитом. В нем, как известно, содержится мало
летучих, вследствие чего горение происходит главным образом в слое топлива,
что вызывает сильный нагрев колосников. При паровом дутье пар, попадающий в
зольник, способствует охлаждению их и, кроме того, разрыхляет шлак,
препятствуя образованию шлаковой корки.
Недостаток парового дутья—большой расход пара,
составляющий примерно 6—8% от всей паропроизводительности котла. Поэтому при
сжигании каменного угля, когда температура горящего слоя ниже, чем при
антраците, иногда применяют вентиляторное дутье. Для этого к герметически
закрытому зольнику по специальным воздухопроводам, сделанным в виде коробов
из тонкого листового железа, подводится воздух повышенного давления. Такой
воздух подается в коробы вентилятором, приводимым в движение от небольшой
паровой машины. На вентиляторное дутье расходуется меньше пара, чем на
п'аровое, хотя вся установка в целом получается более сложной.
Нужно иметь в виду, что при дутье давление в топке
получается несколько выше наружного, поэтому при открывании топочной дверцы
возможен выброс пламени наружу. Во избежание этого перед открытием топочных
дверец необходимо прекращать дутье, закрывая вентиль на трубе, подающий пар к
соплам. $ри уравновешенной тяге, которая применяется на некоторых пароходах,
выброса пламени можно не опасаться.
Сила тяги измеряется с помощью специальных устройств,
называемых тягомерами. Схематически устройство распространен ного в речном
флоте тягомера показано на 79. Тягомер ах^тоит из наклонной трубки У,
укрепленной на специальной доске 2 со шкалой, по которой измеряется величина
разрежения. Один конец этой трубки соединен со стеклянной чашечкой 3, также
укрепленной на доске, а другой конец — с тем пространством, в котором
измеряется разрежение. В стеклянную чашечку наливается денатурированный спирт
или вода, подкрашенная фенолфталеином или метилоранжем. Так как стеклянная
чашечка имеет сверху открытое отверстие, то жидкость в ней находится под
атмосферным давлением. Если дав- < ление в пространстве,
с которым соединен правый конец трубки, тоже равно
атмосферному, то уровни жидкости в ней и чашечке будут одинаковыми. Если же в
этом пространстве давление понизится, то уровень в трубке поднимется, и тем
выше, чем больше измеримое разрежение.
Тягомеры устанавливаются обычно в трех мес*тах котла:
поддувале, топке и дымовой коробке. Тягомер ставится вблизи места замера, и
соединяется с поддувалом или дымовой коробкой резиновой трубкой, с надетой на
конец ее медной трубкой. Если измеряется разрежение в топке, то на конец
резиновой трубки лучше надевать фарфоровую >грубку.
Чем большее сопротивление проходу воздуха имеет слой
топлива, лежащий на колосниковой решетке, чем больше засорены дымоходы котла
уносом, сажей, тем большее сопротивление испытывают газы, проходя по ним, и
тем больше должна быть разность разрежений в поддувале и за котлом. О
величине этого разрежения можно судить по показаниям тягомеров, установленных
в этих частях котла.
|