2.2. Газотрубные котлы

Газотрубные котлы делятся на горизонтальные (их длина существенно превосходит высоту) и вертикальные (наоборот).

Наиболее известными горизонтальными цилиндрическими котлами являются шотландские, длина которых достигала 6 м и более. Основными частями шотландского котла являются бочка 1, днища, жаровые трубы 2, огневые камеры 3 и дымогарные трубы 4 (рис. 10). В жаровых трубах сгорает топливо и продукты сгорания через огневую камеру проходят через дымогарные трубы в выхлопную трубу. Бочка заполнена кипящей водой. Образующийся пар отбирается из сухопарника в верхней части котла.

До середины прошлого столетия (до ≈1950 г.) эти котлы использовались как в качестве главных, так и вспомогательных. В последее время цилиндрические котлы большой производительности почти полностью вытеснены водотрубными котлами, а котлы небольшой производительности (D ≤ 1500 кг/ч и p ≤ 1,72 МПа) изготавливают в виде одного агрегата, готового к работе после установки в машинном отделении и подключении к необходимым судовым системам – топливной, питательной воды, паровой, сжатого воздуха, дымоходу и судовому паропроводу.

Вертикальные газотрубные котлы имеют как правило горизонтальные дымогарные трубы 2 (рис. 11).

В данном случае горение топлива происходит в топке 1, имеющей сферическую форму (термические напряжения в топке такой формы минимальные), которая имеет достаточно большую поверхность нагрева.

Огневая камера 3 служит для догорания топлива и направления продуктов сгорания в дымогарные трубки, после которых продукты сгорания через дымник (или дымовую коробку) 4 удаляются в выхлопную трубу.

Встречаются также газоводотрубные вспомогательные паровые котлы (ВПК), схема работы которых приведена на рис. 12.

Водотрубная парообразующая поверхность нагрева представляет собой вертикальные прямые трубы7, закрепленные в трубных досках 5 и 8, которые служат плоскими днищами верхней 3 и нижней 1 частей корпуса.

Огневая камера 2 образована свободным от труб пространством между трубными досками, закрытым сверху подкрепленным листом 4, и соединяется с топкой патрубком 9. Трубы 7 омываются снаружи поперечным потоком продуктов сгорания. Огнетрубная парообразующая поверхность представ-лена трубными досками, патрубком 9 и потолочной стенкой (овальной формы) топки 6.

К газотрубным котлам относятся также водогрейные котлы, которые применяются в качестве вспомогательных на небольших судах, где в качестве грею-щего агента вместо пара используется горячая вода.

Представленный на рис. 13 водогрейный котел состоит из передней 2 и задней 8 плоских стенок, в которых крепятся дымогарные трубы 10, 12, жаровой трубы 4, приемного коллектора 1 и полой крышки 6, соединенной с межтрубным водяным пространством перепускной трубой 5.

Образующиеся продукты сгорания движутся по жаровой трубе 4 (справа жаровой трубы показана форсунка, к которой поступает топливо Т и воздух В, штриховыми линиями из носика форсунки показан факел распыла топлива), омывают крышку 6, делают поворот на 180° в газовой камере 7 и по дымогарным трубам 12 направляются в газовую камеру 3, откуда через трубы 10 поступают в дымник 9 и далее в дымовую трубу.

Охлажденная (в результате нагрева, например, судовых помещений) вода ОВ из системы теплоснабжения забирается насосом и подается в приемный патрубок, охлаждает (нагреваясь при этом) снаружи дымогарные трубки и далее через трубу 5 поступает во внутреннюю полость крышки 6. Нагревшись до температуры 75...95°С горячая вода (ГВ) опять возвращается к потребителям.

Рис. 13. Водогрейный котел