Преимущество котлов ДЕ по сравнению с котлами ДКВР заключается в том, что при одинаковой производительности удельный расход металла, находящегося под давлением, у котлов ДЕ на 10-40% меньше. Кроме того, габаритные размеры, занимаемые площадь и объем котлов ДЕ значительно меньше. Так, высота котлов ДКВР больше высоты котлов ДЕ на 6%. Вместе с тем площадь, занимаемая котлами ДКВР, на 35-66% больше площади, занимаемой котлами ДЕ.
Расход материалов на изготовление облегченной обмуровки в котлах ДЕ в 1,75-2,2 раза меньше по сравнению с котлами ДКВР. Кроме того, следует иметь в виду, что котлы ДЕ требуют меньших затрат труда при выполнении монтажных работ.
Таблица 6
Технические характеристики основных элементов котельных установок
| Р топлива, мм.рт.ст. | Р воздуха, КПа | Р газа, КПа | Р пара в барабане, кг/см² | t уход. газов, 0ºC |
| 2,5 | 0,04 0,06 | 0,2 | 2 | 209 123 |
| 2,5 | 0,014 0,016 | 1,24 | 3 | 253 142 |
| 2,5 | 0,37 0,3 | 2,4 | 5 | 302 169 |
Теплоиспользующие аппараты.
К теплоиспользующим относятся аппараты, в которых осуществляются различные процессы тепловой обработки мясных продуктов. К ним относятся также аппараты для подогрева воды или воздуха, используемых в качестве теплоносителей в технологических процессах, а также систем отопления зданий и горячего водоснабжения.
В зависимости от способа передачи теплоты от греющего теплоносителя к нагреваемой среде различают рекуперативные, регенеративные и смесительные теплоиспользующие аппараты. На предприятии применяют рекуперативные аппараты. В рекуперативных аппаратах передача теплоты осуществляется через разделяющую теплоносители стенку. В качестве греющего теплоносителя применяют глухой пар, но можно использовать также горячую воду, горячий воздух и дымовые газы.
Применяемые на предприятии рекуперативные теплоиспользующие аппараты подразделяются на погружные, трубчатые, кожухотрубные, секционные, с ребристыми трубами, сотовые.
Погружные трубчатые аппараты применяют для подогрева воды или технологических жидкостей в больших емкостях или ваннах. Они просты по конструкции, однако имеют большие габаритные размеры и маленькие коэффициенты теплопередачи.
Кожухотрубные аппараты характеризуются малыми удельной материалоемкостью и габаритными размерами, а также высокой производительностью, обусловленной интенсивным теплообменом. Греющим теплоносителем в них служит, как правило, глухой пар, подаваемый в межтрубное пространство. К этому типу аппаратов относятся и секционные теплообменники, применяемые для подогрева воды. Кожухотрубные аппараты характеризуются высокой экономичностью, однако требуют строгого соблюдения регламентированных режимов эксплуатации.
Ребристые теплообменники применяют в системе отопления предприятия и в тех случаях, когда коэффициент теплоотдачи от греющего теплоносителя к стенке во много раз превышает коэффициент теплоотдачи от стенки к нагреваемой среде. Эти теплообменники просты по конструкции и надежны в эксплуатации, однако их применение связано с регулярной очисткой поверхности нагрева.
К сотовым теплообменникам относятся применяемые на предприятии технологические и бытовые калориферы и кондиционеры. Они характеризуются достаточно высокой интенсивностью теплообмена и надежностью в эксплуатации.
Система топливного снабжения.
По агрегатному состоянию органическое топливо подразделяется на твердое, жидкое и газообразное, а по происхождению – на естественное и искусственное.
Все виды топлива включают в себя горючую часть и балласт. В состав горючей части топлива неизменно входят углерод C, водород, сера S, а также их химические соединения.
В зависимости от содержания отдельных горючих компонентов топлива, а также балласта определяются технические характеристики топлива.
Состав твердого и жидкого топлива определяется массовыми долями, а газообразного – объемными, выраженными в процентах. Твердое топливо характеризуется рабочей, сухой, горючей, органической и аналитической массой.
Жидким природным топливом является нефть. Сырая нефть состоит из смеси жидких углеводородов различного состава, в которых могут быть растворены твердые углеводороды. Органическая масса нефти содержит 87% углерода, 12,5% водорода и 0,5% кислорода и азота. Рабочая масса содержит незначительное количество минеральных примесей, до 1% влаги и до 3,5% и выше серы. Сырую нефть в качестве топлива, как правило, не используют, а перерабатывают в бензин, тяжелое моторное топливо, смазочные масла и другие продукты.
В качестве топлива используют обычно остаток – мазут. Содержание серы, входящей в состав мазута как вредной примеси, определяет класс топлива. При содержании серы не более 0,5% мазут является малосернистым; сернистые мазуты содержат от 0,51 до 2% серы, а многосернистые – более 2%.
В горючую часть газообразного топлива входят насыщенные и ненасыщенные углеводороды, водород, сероводород, оксид углерода. Основным горючим компонентом газообразного топлива является метан, содержание которого в наибольшей степени определяет качественные характеристики топлива. Балласт газообразного топлива может включать азот, кислород, диоксид углерода и водяные пары.
Энергетическая и технико-экономическая ценность топлива определяется целым рядом его характеристик. Важнейшей из них является теплота сгорания, определяющая количество теплоты, выделяющейся при полном сгорании 1 кг твердого, жидкого или 1 м³ газообразного топлива при нормальных условиях. Различают низшую и высшую теплоту сгорания топлива.
Технологические свойства различных видов топлива при использовании его в высокотемпературных процессах определяются жаропроизводительностью. Она представляет собой максимальную температуру горения, развиваемую при полном сгорании топлива в условиях, когда выделяющаяся теплота полностью расходуется на нагрев образующихся продуктов сгорания.
Твердое топливо, кроме того, характеризуется плотностью, выходом летучих веществ, температурой начала деформации и плавления золы, размером кусков топлива.
Топочные мазуты характеризуются дополнительно условной вязкостью (ºВУ) при температуре 80ºC, температурами вспышки и застывания, плотностью при температуре 20ºC, сернистостью, долей механических примесей и степенью обводненности.
Качество газообразного топлива характеризуется также плотностью при нормальных физических условиях и концентрационными пределами взрываемости при смешении с воздухом. Для основного компонента газообразного топлива – метана – концентрационные пределы взрываемости составляют от 5 до 15%.
Сжигание топлива в котельных установках.
Создание оптимальных условий для сжигания различных видов топлива является предпосылкой его эффективного использования и снижения потерь теплоты. Эффективность сжигания топлива определяется его агрегатным состоянием и расчетными техническими характеристиками, типом топочного устройства, способом организации топочного процесса и условиями эксплуатации топки. При оценке эффективности использования топлива необходимо учитывать его влажность, зольность, сернистость, размеры кусков, спекаемость и выход летучих веществ. Снижение потерь теплоты при сжигании различных видов топлива в значительной мере зависит от конструкции топок.
Эффективность сжигания топлива определяется на основе расчетов процессов его горения.
При горении топлива его рабочая масса претерпевает существенные изменения. При этом образуются различные вещества, значительно отличающиеся от исходного топлива. Характер процессов горения, их продолжительность и эффективность зависят как от свойств топлива, так и от конструкции топочных устройств и других факторов.
Процесс сжигания топлива можно условно разделить на несколько стадий. Для твердого топлива первой стадией являются подогрев и испарение влаги, второй – возгонка летучих веществ и образование кокса, третьей – горение летучих веществ и кокса с образованием шлака. При сжигании жидкого топлива отсутствуют стадии образования кокса и шлаков, а при сжигании газообразного топлива происходят лишь его подогрев и горение. В ряде случаев эти стадии частично налагаются друг на друга. Процесс выхода летучих веществ обычно начинается до завершения испарения влаги и прогрева топлива до температуры разложения, а образование летучих продуктов разложения происходит параллельно с процессом их горения. Точно так же началу горения твердой коксовой части предшествует стадия окончания горения летучих веществ, а дожигание кокса происходит и после образования шлака.
Длительность отдельных стадий сжигания топлива зависит от его свойств. Обычно для влажных топлив сравнительно велика продолжительность стадии прогрева, а горение кокса происходит значительно дольше, чем возгонка и горение летучих веществ. На продолжительность стадий процесса горения большое влияние оказывают различные режимные факторы и конструктивные особенности топочных устройств. Процессы горения топлива представляют собой химические реакции окисления горючих элементов топлива кислородом воздуха. В результате этих реакций выделяется теплота, а также образуются термически стойкие газообразные соединения.