Пмз котла что это
Топки с пневмомеханическими забрасывателями и цепными решетками обратного хода типа ПМЗ-ЛЦР и ПМЗ-ЧЦР
Топки с пневмомеханическими забрасывателями и цепными решетками обратного хода типа ПМЗ-ЛЦР и ПМЗ-ЧЦР
Топки с пневмомеханическими забрасывателями и цепными решетками обратного хода типа ПМЗ-ЛЦР и ПМЗ-ЧЦР (рис. 6-19 и 6-20) включают в себя цепную решетку обратного хода 1; фронтовой кожух решетки; 2 чугунный фронт 3; пневмомеханические забрасыватели 4; угольные ящики 5; рольганг для поддержания нижней ветви колосникового полотна; 6 заднее уплотнение решетки 7; приводное устройство решетки 8 и приводные устройства забрасывателей 9.
Рис. 6-19. Топка с пневмомеханическими забрасывателями и ленточной решеткой обратного хода типа ПМЗ-ЛЦР (унифицированная).
Рис. 6-20. Топка с пневмомеханическими забрасывателями и чешуйчатой решеткой обратного хода типа ПМЗ-ЧЗР (унифицированная). Вид А см. рис. 6-19.
В данное время Кусинским машиностроительным заводом выпускаются унифицированные варианты топок. Ранее конструкции их имели существенные отличия.
Полотно решетки ЛЦР (рис. 6-21) набирается из колосников пяти типов: основного (рис. 6-22,а); крайних ведущих (правого и левого, рис. 6,22,б) и средних ведущих (правого и левого, рис. 6-22, в). Основные колосники заполняют промежутки между ведущими. Шаг цепи 166 мм, высота колосников 77 мм, ширина основного колосника 20,5 мм, крайнего ведущего 67,5 мм, среднего ведущего 36,5 мм. Соединительный стержень имеет диаметр 25 мм. Верхняя поверхность колосников сделана зубчатой для предупреждения их коробления в случае роста чугуна при нагреве. По бокам колосники также снабжены зубцами, которыми они взаимно входят друг в друга, за счет чего обеспечивается увеличенная площадь отверстий для прохода воздуха при практически полной беспровальности полотна. Кроме того, зубцы предупреждают выворачивание отдельных частей колосников в случаях поломок.
При испытаниях выявилась очень большая утечка воздуха из дутьевого короба в топку помимо слоя (980 нм 3 /ч на 1 м ширины колосникового полотна в пересчете на температуру 160°С и перепад давления между коробом и топочной камерой 22 мм вод. ст.), что следует отнести в значительной мере за счет неудовлетворительной конструкции указанного уплотнения.
Частично воздух проходит также вдоль верхней ветви колосникового полотна (через зазоры между колосниками) в стороны переднего и заднего валов. При решетках обратного хода он не имеет выхода наружу и попадает через окно под передним сводом в топочную камеру.
В дальнейшем для стационарных котлов, а также для котла энергопоезда паропроизводительностью 12 т/ч, было принято размещение дутьевого короба между верхней и нижней ветвями колосникового полотна (рис. 6-25). Утечка воздуха, помимо слоя, составляет ≈ 300 нм 3 /ч на 1 м ширины решетки.
Рис. 6-25. Первоначальный вариант топки с пневмомеханическими забрасывателями и цепными решетками обратного хода типа ПМЗ-ЛЦР и ПМЗ-ЧЦР для стационарных котлов.
До проведения унификации топок зонное дутье не предусматривалось. Сейчас дутьевой короб по аналогии с решеткой ЧЦР разделяется на зоны.
Применительно к котлам СУ-9 и позднее к головным образцам котлов СУ-15, СУ-20 топочное устройство оформлялось без рольганга со свободным провисом полотна и с неподвижно закрепленными подшипниками переднего вала (см. рис. 6-25). Ослабление полотна во время ремонтов предусматривалось за счет подъема нижней ветви с помощью натягиваемых канатов или специальных балок на домкратах. При больших типоразмерах топок это, однако, оказалось весьма затруднительным.
Кроме того, обнаружился преждевременный износ элементов полотна из-за испытываемого им излишнего растягивающего усилия от свободного провиса. По этим причинам на ряде действующих объектов и в последующих выпусках топок пришлось вернуться к рольгангу и передвижным подшипником переднего вала (рис. 6-26).
Рис 6-26 Вариант топки с пневмомеханическими забрасывателями и цепными решетками обратного хода типа ПМЗ-ЛЦР и ПМЗ-ЧЦР с рольгангом.
В унифицированном варианте топочного устройства дутьевой короб уменьшен по высоте (см. рис. 6-19), что позволило приблизить друг к другу ветви колосникового полотна и сократить участки провиса его у и переднего и заднего валов.
На рис. 6-27 показаны варианты боковых уплотнений для разных решеток. Раньше решетка ЛЦР перекрывалась по краям подпанельными плитами или фигурными элементами (рис. 6-27,б, в); сейчас выполняются уплотнения контактного типа (рис. 6-27,г).
Опыт эксплуатации показал, что с точки зрения прочности ленточного колосникового полотна и удобства его сборки и разборки целесообразно применять топки с пневмомеханическими забрасывателями и цепными решетками обратного хода типа ПМЗ-ЛЦР и ПМЗ-ЧЦР к котлам паропроизводительностью не более 15 т/ч.
Топок ПМЗ-ЧЦР выпущено пока немного, поэтому нет смысла рассматривать производившиеся изменения их конструкции.
Следует отметить, что чешуйчатое колосниковое полотно отличается значительной неплотностью в продольном направлении, из-за чего имеет место довольно большая утечка воздуха из дутьевого короба решетки помимо слоя (
800 нм3/ч на 1 м ширины полотна при условиях, указанных выше для решетки ЛЦР). Чтобы снизить влияние этой утечки на общий воздушный баланс топки, применение топок ПМЗ-ЧЦР ограничено котлами паропроизводительностью не менее 20 т/ч.
Общая конструкция рам решеток обратного хода ЛЦР и ЧЦР (рис. 6-28, б, в) подобна конструкции рамы решетки прямого хода ЧЦР (рис. 6-28,а), но в деталях имеются различия. Валы и подшипники (рис. 6-29, 6-30), а также рольганги одинаковые. Звездочки и шкивы на валах соответствуют своему типу колосникового полотна.
На заднем валу решетки ЛЦР, помимо шкивов, ранее устанавливалась одна центрирующая звездочка посередине, но теперь она изъята.
Высота от пола котельной до поверхности колосникового полотна равна 690 мм.
Заднее уплотнение той и другой решетки обратного хода (рис. 6-31) состоит из наклонных плитчатых колосников, которые подвешиваются к специальным кронштейнам, прикрепляемым к заднему поперечному двутавру рамы. Колосники имеют угол наклона 30° и защищаются от топочного излучения слоем шлака, самообновляющимся при работе топки. Ранее они выполнялись с углом наклона 45° и покрывались фасонными огнеупорными кирпичами, но такая конструкция себя не оправдала (в эксплуатации часто наблюдалось обгорание колосников).
Табдица 6-3. Технические характеристики топок ПМЗ-ЛЦР и МПЗ-ЧЦР.
Спереди решетка закрывается фронтовым кожухом (рис. 6-32), который представляет собой сварной каркас из швеллеров, обшитый листами. Нижний лист передней стенки является съемным для возможности сборки и разборки колосникового полотна. На верхнем листе имеются топочные дверки (такие же, как у топок ПМЗ-РПК). Стенки кожуха футеруются изнутри торкретной массой.
Под потолочным листом выполняется подвесной свод из фасонных шамотных кирпичей (рис. 6-33), подвешиваемых к чугунным кронштейнам (рис. 6-34). Выше свода ранее пропускался воздуховод для подачи воздуха на пневмозаброс топлива. Сейчас он выполняется за одно целое с нижней опорной балкой, каркаса топки. Фронт топки (рис. 6-35) образуется из чугунных плит двух моделей: основной 1 и плиты привода 2. Они такие же, как у топок ПМЗ-РПК. Размер от пола котельной до оси роторов забрасывателей 1815 мм.
Рис. 6-34. Кронштейн подвесного свода под забрасывателями.
Забрасыватели имеют в качестве сопловых устройств только фурмы. Воздух подводится к ним по чугунным стоянкам (рис.6-36), прикрепляемым фланцами к стенке опорной балки каркаса топки. Расход воздуха регулируется при помощи шибера, предусматриваемого снаружи фронтового кожуха решетки.
Рис. 6-36. Воздушный стояк для топок ПЗМ-ЛЦР и ПМЗ-ЧЦР.
Привод решеток обратного хода осуществляется при помощи редуктора типа РТ-1200 (см. § 4-3).
Типоразмеры и основные технические данные выпускаемых топок ПМЗ-ЛЦР и ПМЗ-ЧЦР приведены в табл. 6-3. Скорости движения колосникового полотна см. табл. 4-2 и 6-4.
Топки с пневмомеханическими забрасывателями и решеткой из поворотных колосников типа ПМЗ-РПК
Топки с пневмомеханическими забрасывателями и решеткой из поворотных колосников типа ПМЗ-РПК
Топки с пневмомеханическими забрасывателями и решеткой из поворотных колосников типа ПМЗ-РПК (рис. 6-1) состоят из горизонтальной решетки с поворотными колосниками 1; чугунного фронта 2; одного или нескольких пневмомеханических забрасывателей 5; соответственно одного или нескольких угольных ящиков 4, и приводного устройства забрасывателей 5.
Рис. 6-1. Топки с пневмомеханическими забрасывателями и решеткой из поворотных колосников типа ПМЗ-РПК.
Конструкции топки с пневмомеханическими забрасывателями и решеткой из поворотных колосников типа ПМЗ-РПК в исполнении разных заводов-изготовителей имели некоторые непринципиальные различия. Кроме того, в процессе производства ряд узлов и деталей претерпел изменения. Сейчас топки с пневмомеханическими забрасывателями и решеткой из поворотных колосников типа ПМЗ-РПК выпускаются Кусинским машиностроительным заводом и в небольшом количестве заводом «Ильмарине».
Решетка с поворотными колосниками. Колосниковая решетка (рис. 6-2) секционирована по ширине, а также разделена по длине. Колосники пластинчатые двух основных типов I и II с рабочей шириной полки 28 мм (рис. 6-3, а б). Они свободно насаживаются сверху на прямоугольные валы (рис. 6-4), имеющие высоту сечения 60 мм и ширину 40 мм (при закрытом положении колосников оси валов наклонены на 30°). Шаг между осями валов 305 мм. Колосники типа I накрывают своими скосами колосники типа II, за счет чего достигается беспровальность решетки. Живое сечение ее
5%. Привод колосников осуществляется вручную с фронта топки, причем они поворачиваются на 60°.
Решетка собирается на стальной сварной раме.
Рис. 6-4. Колосниковый вал.
В качестве бокового обрамления секций решетки служат чугунные подколосниковые балки (рис. 6-5,а, б), закрываемые сверху накладками (рис. 6-5, в, г). На балках и накладках предусмотрены гнезда для цапф колосниковых валов. Промежуток между поворотными колосниками и фронтом топки перекрывается чугунными плитами (рис.6-6). Сзади решетки на поперечных чугунных балках (рис. 6-7) ставятся неподвижные наклонные колосники (рис.6-8).
Рис. 6-7. Задняя подколосниковая балка.
Размер от пола котельной до поверхности колосников равен 750 мм. Секции решетки в разных типоразмерах топок имеют ширину от 900 до 1300 мм. Длина решетки может составлять от 1525 до 3660 мм.
Пневмомеханические забрасыватели. На рис. 6-9 показана последняя модель пневмомеханического забрасывателя. Основными элементами его являются: ротор с лопастями 1; цилиндрический лоток 2; воздушная фурма 3; боковые воздушные сопла 4 (применяются только при неподвижной решетке); разгонная передвижная плита 5; плунжерный питатель 6; редуктор 7 и кулисный механизм 8. К забрасывателю устанавливается каскадно-лотковый угольный ящик 9; конфигурация которого неразрывно связана с принятой конструкцией плунжерного питателя.
Рис. 6-9. Пневмомеханический забрасыватель (модель 1964 г.)
Ротор работает по схеме верхнего выброса и имеет два ряда сплошных лопастей волнообразного профиля, прикрепляемых болтами к полому барабану. В зависимости от ширины забрасывателя устанавливаются 2 или 3 лопасти в ряду. Диаметр ротора 216 мм. Угол веера заброса топлива составляет 40°. Для лучшего распределения топлива по решетке применяется комбинация лопастей двух профилей: радиальных (рис. 6-10, а; 6-11,а) и отогнутых назад на 20° (рис. 6-10,б; 6-11,б). Вал ротора опирается на подшипники с витыми роликами, которые помещены в чугунные корпуса, охлаждаемые водой.
Цилиндрический лоток составляется из трех частей, из которых средняя может откидываться на шарнирах, что позволяет осматривать ротор, а также удалять из лотка случайно просыпавшееся топливо или посторонние предметы.
Со стороны топки с пневмомеханическими забрасывателями и решеткой из поворотных колосников типа ПМЗ-РПК к лотку примыкает воздушная фурма, набираемая из отдельных колосников (рис. 6-12), подвешиваемых к крючкообразному выступу на раме забрасывателя.
По бокам забрасывателя устанавливаются два горизонтальных воздушных сопла с выходным сечением 40X40 мм. Они поворачиваются друг к другу так, чтобы оси их пересекались внутри топочной камеры и образовывали угол 20°30′ с осью секции решетки.
Воздух к фурме и боковым соплам подводится по двум чугунным воздушным стоякам (рис. 6-13), располагаемым в кладке фронтовой стены топки и прикрепляемым болтами к фронтовым чугунным плитам. Каждый из них составляется из двух частей (верхней и нижней). К нижней части примыкает сварное колено воздуховода. В верхней части предусмотрена регулирующая заслонка. Требующееся количественное распределение воздуха между фурмой и боковыми соплами обеспечивается за счет разделительной перегородки в стояке.
Разгонная плита имеет угол наклона 45° и высоту 150 мм. Она может передвигаться при помощи винта с маховичком на 50 мм от кромки лотка до оси ротора, что позволяет регулировать дальность заброса топлива (при постоянном числе оборотов ротора).
Плунжерный питатель отличается свободно рассыпающимся слоем топлива, которое сползает по двум встречно расположенным лоткам-каскадам угольного ящика. Боковые стенки последнего вертикальны, а донные листы лотков имеют переменный угол наклона, уменьшающийся книзу. Верхний лоток открыт с фронта. Высота плунжера 50 мм, максимальная длина хода 42 мм.
Практика показывает, что такой питатель довольно надежно работает на поверхностно-увлажненных заштыбленных углях с плохой сыпучестью.
Регулирование производительности питателя осуществляется за счет изменения длины хода плунжера при помощи кулисного механизма. Кроме того, имеется некоторая возможность увеличивать или уменьшать слой топлива в питателе поворотным регулятором слоя. Для автоматического регулирования топочного процесса предусмотрен групповой привод к кулисным механизмам от специального вала, проходящего над забрасывателями в пространстве между угольным ящиком и фронтом топки.
В § 5-2 при рассмотрении чехословацкого забрасывателя уже отмечалась важная роль разгонной плиты. Скатывающиеся по ней комки топлива рассыпаются, и оно поступает на ротор в виде разрозненных частиц, благодаря чему обеспечивается его хорошее распределение по решетке.
Движение плунжеру питателя сообщается от ротора через редуктор с двумя парами цилиндрических колес и кулисный механизм с эксцентриком. Передвигая камень кулисы, можно изменять длину хода плунжера в 2,2 раза. Кулиса соединяется с приводным валом плунжера при помощи накидной собачки и вспомогательного рычага, что дает возможность, содной стороны, отключать питатель, неостанавливая вращение ротора, а с другой стороны, за счет создания люфта между собачкой и вспомогательным рычагом дополнительно осуществлять очень тонкую регулировку производительности питателя, вплоть до нуля. Вторая пара зубчатых колес в редукторе сменная. Устанавливая колеса с числами зубьев 19, 60 или 25, 54, можно получать передаточные числа редуктора 16, 1 и 11.
Корпус забрасывателя состоит из рамы и боковых стенок. Поперечными связями служат верхняя часть лотка и опорная плита, по которой передвигается плунжер. Левая боковая стенка выполняется за одно целое с частью кожуха редуктора. Для защиты боковых стенок от топочного излучения они закрываются изнутри специальными панелями, которые охлаждаются за счет естественного прохода воздуха в каналах между ними и стенками. Лоток не охлаждается.
В основном забрасыватель состоит из чугунных литых деталей. Крепление его на фронте топки осуществляется двумя болтами, закладываемыми квадратными головками в специальные пазы фронтовой плиты.
До 1965 г. применялся один типоразмер забрасывателя несколько иной конструкции, с рабочей шириной 350 мм (см. рис. 3-15). Он выгполнялся с обычным плунжерным питателем, работающим по принципу проталкивания топлива в щель под регулятором слоя. Угольный, ящик представляет собой простую воронку. Охлаждение боковых стенок и лотка предусмотрено за счет подачи воздуха от вентилятора (в дальнейшем опыт эксплуатации показал, что без этого можно обойтись). Подшипники вала ротора шариковые двух¬рядные самоустанавливающиеся (срок службы их в ряде случаев оказывается недостаточным). Забрасыватели данной модели продолжает изготовлять завод «Ильмарине».
В табл. 6-1 приведены сравнительные конструктивные данные забрасывателей разных типоразмеров.
Табл. 6-1. Конструктивные данные пневмомеханических забрасывателей.
Следует отметить, что можно путем несложной переделки модернизировать находящиеся в эксплуатации забрасыватели старой модели, снабдив их таким же питателем, как у новых моделей (в сочетании с каскадно-лотковым угольным ящиком).
В данное время ЦКТИ разработаны и испытаны варианты забрасывателей шириной 350, 400 и 600 мм с цепным скребковым и пластинчатым питателями (рис. 6-16 и 6-17). Они работают на поверхностно-увлажненных углях значительно надежнее, чем забрасыватели с плунжерным питателем последней модели.
Рис. 6-16. Пневмомеханический забрасыватель с цепным скребовым питателем.
Рис. 6-17. Пневмомеханический забрасыватель с пластичным питателем.
Лучшие результаты в эксплуатации показал пластинчатый питатель. Предполагается внедрить забрасыватели с такими питателями в серийное производство в 1968 г.
Другие узлы топок. Фронт топки (рис. 6-18) составляется из пяти моделей чугунных плит: основной верхней 1, которая служит для установки забрасывателя; основной средней 2 с топочной дверкой; основной нижней 3 с поддувальной дверкой; промежуточной нижней 4; промежуточной верхней 5 и плиты привода 6, на которой монтируются электродвигатель с салазками и ведомый вал клиноременной передачи. По краям основных плит ставятся для уплотнения уголки. Промежуточные плиты нужны только при ширине секций решетки 1100, 1200 и 1300 мм.
Рис. 6-18. Фронт топки ПМЗ-РПК
Размер от пола котельной до оси роторов забрасывателей составляет 1400 мм.
Подвод воздуха под решетку и на пневмозаброс осуществляется из воздуховода, который размещается у фронта топки под полом котельной (см. рис. 6-1).
Типоразмеры и основные технические данные топок ПМЗ- РПК приведены в табл. 6-2.
Табл. 6-2. Технические характеристики топок ПМЗ-РПК.
Забрасыватели пневмомеханические ЗП
Забрасыватели пневмомеханические предназначены для регулирования количества и равномерной подачи твердого топлива (каменных и бурых углей и антрацита) для слоевого сжигания в механических и полумеханических топках паровых и водогрейных котлов. Размер кусков твердого топлива не более 40 мм при содержании мелочи (0…6 мм) не более 60% и влажности согласно требованиям нормативных документов на угли для слоевого сжигания.
Забрасыватели выпускаются двух типоразмеров: ЗП-400; ЗП-600
Устройство и принцип работы
В забрасывателе совмещены два способа заброса угля:
– механический (основной) при помощи вращающегося ротора;
– пневматический, для развеивания мелких фракций с помощью воздуха, подаваемого через фурмы.
Забрасыватель (рис. 1) состоит из забрасывающего механизма и питателя с приводом. Корпус забрасывающего механизма состоит из двух чугунных боковых стенок, соединенных между собой верхним лотком и перегородкой. Стенки с внутренней стороны защищены от теплового излучения панелями. На левой стенке корпуса устанавливается электродвигатель, на правой – привод питателя и вариатор, изображенный на рисунке 2.
Ротор приводится в движение от электродвигателя через клиноременную передачу. Ротор работает по схеме верхнего выброса, при котором уголь, падая по разгонной плите, лопатками ротора забрасывается в топку. Ротор установлен на подшипниках качения в корпусах, охлаждаемых водой. На барабане ротора закреплены две лопатки имеющие одноволновой профиль, обеспечивающий равномерное распределение угля по решетке.
Питатель, смонтированный в чугунном корпусе, состоит из штампованных пластин (рис. 3), закрепленных на звеньях тяговых цепей. Валы питателя установлены в корпусе на подшипниках скольжения. На ведущем валу имеется шариковая предохранительная муфта.
Регулирование производительности (скорости движения) питателя производится при помощи импульсного вариатора, основным узлом которого является обгонная муфта. Вариатор соединен клиноременной передачей с ротором и цепной передачей – с ведущим валом питателя. Наряду с раздельным регулированием производительности имеется групповое, которое осуществляется через вал группового управления. При подключении вала группового управления необходимо снять тягу ручного управления, рычаг регулирования производительности на вариаторе переставить на другой шпоночный паз согласно рисунку 4 и соединить его с тягой группового регулирования.
Дальность заброса угла регулируется изменением числа оборотов ротора, достигаемого путем перестановки ремня на трехступенчатом шкиве, а также изменением угла наклона регулирующей плиты – вращением маховичка (рис. 4).
Над питателем устанавливается угольный ящик каскадно-лоткового типа. Кинематическая схема забрасывателя приведена на рисунке 5. Перечень применяемых в забрасывателе подшипников приведен на рисунке 5.
Рис. 1. Пневмомеханический забрасыватель
1 – ящик угольный, 2 – питатель, 3 – плита регулирующая, 4 – ротор,
5 – вариатор импульсный, 6 – регулятор дальности заброса.
Рис. 2. Импульсный вариатор
Рис. 3. Пластина забрасывателя ЗП
(Размеры даны для забрасывателя ЗП-600, в скобках – размеры для забрасывателя ЗП-400).
Рис. 4. Органы регулирования забрасывателя
1 – тяга группового регулирования, 2 – регулятор производительности, 3 – регулятор дальности заброса, А – положение рычага при остановке питателя, Б – положение рычага при максимальной скорости питателя.
Рис. 5. Кинематическая схема забрасывателя
1,2,3,4,5 – подшипник радиальный, 6 – подшипник радиальный, сферический, двухрядный.
Рис. 6.Схема смазки
1 – подшипники ротора (4 шт.), 2 – ролики натяжные (3 шт.), 3 – подшипники ведущего и ведомого валов (4 шт.), 4 – масляная ванна импульсного вариатора (обозначение поз. см. табл. 4).