Расчет экономайзеров
Водяные экономайзеры устанавливают для снижения температуры уходящих газов, а следовательно, для повышения величины коэффициента полезного действия котельной установки. В паровых отельных водяные экономайзеры устанавливают как па питательной, так и на сетевой воде; однако в последнем случае необходимо обеспечить их постоянную сезонную (для отопительных котельных) или круглогодовую (для отопительно - производственных котельных) загрузку. В водогрейных котельных экономайзеры устанавливают на сетевой воде.
Экономайзеры бывают индивидуальные и групповые. Как правило, следует устанавливать индивидуальные экономайзеры, так как они работают более равномерно и с меньшим избытком воздуха. Групповые экономайзеры можно устанавливать щ котельных установках с постоянной или маломеняющейся тепловой нагрузкой, с котлами, конструктивные особенности которых, например котлов ВГД и т. п., создают затруднение для установки индивидуальных экономайзеров, и, наконец, котлами паропроизводительностью менее 2,5 т/ч.
Водяные экономайзеры изготовляют чугунными и стальными. Чугунные экономайзеры составляют из отдельных типовых элементов ребристых груб и устанавливают к котлам, работающим с давлением до 24 ата. Стальные экономайзеры сваривают из стальных труб диаметром 28—38 мм в виде змеевиков, комплектуют в отдельные пакеты и устанавливают к котлам с давлением более 24 ата. В настоящее время изготовляют (рис. IV.13) только один тип водяных чугунных экономайзеров - водяные экономайзеры системы Всесоюзного теплотехнического института (ВТИ). Их собирают из чугунных ребристых труб 1 различной длины, соединяемых между собой специальными фасонными частями - калачами 2.
Рис. IV.13. Детали чугунного водяного экономайзера системы ВТИ
а - ребристая труба; б - соединение труб к дымовой труде
Рис. IV. 14. Компоновка чугунного водяного экономайзера в кирпичной обмуровке
В зависимости от количества труб экономайзеры устанавливают различным способом, но, подобно котлам, либо обмуровывают кирпичной кладкой (рис. IV.14), либо поставляют в виде транспортабельных, собранных на заводе, блоков. В настоящее время блочные экономайзеры разработаны для использования в качестве как питательных (ЭП), так и теплофикационных (ЭТ).
Несколько горизонтальных рядов труб (до восьми) образуют группы, которые компонуют в одну колонку или в две колонки, разделенные металлической перегородкой. Группы собирают в каркасе с глухими стенками, состоящими из изоляционных плит, обшитых металлическими листами. Торцы экономайзеров закрывают съемными металлическими щитами. Экономайзеры снабжаются стационарными обдувочными устройствами, встроенными в блоки. Количество горизонтальных рядов труб, обдуваемых одним устройством, не должно превышать четырех.
Типовые конструкции стальных водяных экономайзеров изготовляют но специально разрабатываемым чертежам. В стальных змеевиковых экономайзерах расположение труб принимается шахматное с поперечным шагом 2-2,5 d и продольным 1,5 d. Омывание труб дымовыми газами выполняется только поперечное. В каждом пакете по высоте не должно быть более 25 рядов, а высота не должна превышать 1,5 м
Все индивидуальные водяные экономайзеры присоединяют к газовому тракту котла без обводных боровов, обводные борова применяют лишь при групповых экономайзерах; в этом случае на обводных газоходах устанавливают последовательно обязательно две заслонки, чтобы избежать перетечек газа помимо поверхностей нагрева. Скорости перемещения газов по экономайзерам принимают в пределах но не менее 3 м/сек.
Скорость воды в трубах экономайзера может изменяться в пределах 0,3-1,5 м/сек. Чтобы лучше удалять воздух из воды, нагреваемой в экономайзерах, она должна перемещаться снизу вверх. Движение же газов целесообразно принять по принципу противотока. В двухколонковых экономайзерах, чтобы обеспечить противоток в первой колонке (по ходу газов), необходимо подводить нагреваемую воду на вторую колонку по ходу газов.
Рис. IV.16. Схемы типовых конструкций стальных водяных экономайзеров
Величину коэффициента теплопередачи стальных экономайзеров определяют так же, как и при расчете газоходов. Из уравнения (IV.23) определяют поверхность нагрева экономайзера. Размещение труб и количество их в горизонтальном ряду должны соответствовать заданной скорости. При установке чугунных водяных экономайзеров на питательной воде температура воды, выходящей из экономайзера.
Групповые экономайзеры, устанавливаемые в паровых котельных, рассчитывают на среднюю нагрузку, но дополнительно проверяют на минимальную и максимальную нагрузки, при которых температура может меняться. Индивидуальные экономайзеры рассчитывают на номинальную расчетную нагрузку котла, за которым их устанавливают.
