Меры безопасности при эксплуатации паровых и водогрейных котлов.

Котлы применяются для производства пара или горячей воды заданных параметров для энергетических, технологических и отопительных целей.

По виду теплоносителя котлы разделяются на: водогрейные, паровые (парогенераторы).

В зависимости от материала котлы бывают: чугунные, стальные

Котлы работают на твёрдом топливе (КПД 6О-7О%); жидком и газообразном (КПД 80-85%).

Взрывы котлов представляют собой мгновенное высвобождение энергии перегретой воды. При этом внутреннее давление мгновенно снижается до наружного атмосферного, а объём пара увеличивается в сотни раз (адиабатическое расширение).

Известно, что вода в открытом сосуде кипит при t=100°С.

Но в закрытом сосуде картина иная. Пар давит на поверхность воды и кипение прекращается. Чтобы вода кипела, ее надо нагревать до температуры, соответствующей давлению пара. Например, при давлении р=0,6 мПа температура кипения t=169°С.

Если после нагревания воды, например до 180°С, прекратить подачу тепла в топку котла и нормально расходовать пар, то вода будет кипеть до тех пор, пока температура не станет ниже 100°С

Чем скорее убывает давление, тем интенсивнее кипение. Избыток тепловой энергии расходуется на парообразование. В случае механического разрыва стенок котла происходит внезапное падение давления, перегретая вода мгновенно и целиком превращается в пар, образуется огромное количество пара, что приводит к разрушению котельной, к человеческим жертвам

Схема котельного оборудования

1 -паровой котел;

2 -водоуказатель,

3 -манометр;

4 -парозаборный вентиль;

5 -питающий вентиль,

6 -обратный клапан;

7-предохранительный клапан;

8 -спускной вентиль

Предохранительные устройства представляют собой пружинные (а), рычажные (б) клапаны и мембраны (защищающие оборудование при быстром росте давления).

При превышении заданного давления усилие пружины или груза преодолевается, в результате чего открывается отверстие в седле клапана и пар (газ) выходит.

Предохранительные клапаны:

а) пружинный:

1-регулировочный винт;

2-пружина;

3-клапан;

б) рычажно-грузовой:

1-клапан;

2-шток;

3-рычаг;

4-груз;

Причины механических повреждений котлов:

- превышение расчетного давления, вызывающее перенапряжение стенок, остаточные деформации, ползучесть материала, выход из строя предохранительных клапанов;

- понижение уровня воды в котле (опуск воды), в результате чего нагреваемые пламенем стенки котла перестают охлаждаться и перегреваются;

- недостатки и нарушение технологии изготовления котла (дефекты сварки, клепки и пр.);

- долголетнее использование котла, воздействие коррозии и накипи;

- нарушение технических требований при эксплуатации, неправильное обслуживание, низкая квалификация работников.