Стальной отопительный котел «НИИСТУ-5»
УССР Министерство монтажных и специальных строительных работ
Харьковский завод №5 сантехизделий
Инструкция по монтажу и эксплуатации стального водогрейного котла «НИИСТУ-5»
Предложена Н. М. Пятышкиным, Л. М. Бухаром
Паспорт отопительного стального котла «НИИСТУ-5» (расстояние между осями нижних коллекторов средних секций 1200)
Назначение котла
Стальной секционный котел НИИСТУ-5 предназначается в качестве водогрейного котла при отоплении промышленных или жилых зданий при температуре воды 115°, или в качестве парового, с давлением пара до 0,7 атм. Для работы в качестве парового над котлом устанавливается паросборник с четырьмя циркуляционными (опускными) трубами для отвода воды из паросборника в котел.
Описание котла
Котел состоит из передней, задней и средней секций, которые соединяются получателем при монтаже. В водогрейном котле вода вводится сзади в оба нижних коллектора, а выводится через передний конец верхнего коллектора.
Тыльные стороны труб боковых и заднего торцевого экранов оребрены и использованы для образования конвективных газоходов.
Топочные газы поднимаются к потолку топки, проходят через промежутки между трубами экрана, опускаются по конвективным газоходам, омывая снаружи оребренную поверхность труб боковых и задней торцевых стен котла и по двум боровам с подъемными шиберами уходят в общий боров.
Каждая средняя стенка котла имеет в нижней части две лапы, приваренные к наружным поверхностям средних труб. Эти лапы опираются на наружные стены фундамента.
В экране передней стены топки тыльная поверхность труб не используется для образования конвективной поверхности нагрева.
Котел имеет кирпичную обмуровку.
Колосники с живым сечением 11 % укладываются на подколосниковых балках. Фронтовая плита, прикрепляемая к вертикальным стойкам каркаса, состоит из верхней части с шуровочным отверстием и из нижней, к которой прикрепляются дверка для очистки зольника и подвод воздухопровода с шибером для регулировки воздуха.
Общий вид и устройство стального водогрейного котла НИИСТУ-5 показаны на чертежах.
Монтаж и обмуровка котла
Фундамент котла выкладывается по чертежу на общей бетонной плите толщиной 100 мм, поверхность которой располагается на 218 мм ниже уровня пола и совпадает с подом боковых продольных и торцевого (заднего) поперечного боровов. Стены зольника до нижних коллекторов и боковые наружные стены фундамента до уровня опорных лап (косынок) котла выкладываются из строительного кирпича на цементном растворе. Размеры при кладке фундамента следует соблюдать с точностью до 5 мм.
На уровне пола котельной во фронтовой стене фундамента оставляются против боковых боровов для их очистки отверстия, равные по ширине борову и закладываемые кирпичом без перевязки. Такое же отверстие устраивается в одной из боковых стен фундамента для очистки заднего торцевого борова.
При выкладке фундамента в боровах за котлом устанавливаются сборные рамки для шиберов.
Подготовка секций к сварке и сварка
Перед сваркой внутреннюю часть секции тщательно осмотреть и очистить от посторонних предметов
Все секции устанавливаются на фундаменте, после чего производится центровка их по коллекторам и прихватка коллекторных стыков сваркой.
После прихватки производится сварка электродами. После сварки проверяется горизонтальность котла на фундаменте и производится гидравлическое испытание.
Гидравлическое испытание котла
Перед испытанием на всех отверстиях устанавливаются заглушки. Оставляются только отверстия для наполнения котла водой и для выпуска воздуха при наполнении. Котел наполняется водой и поднимается давление. Особое внимание до подъема давления в котле следует обратить на удаление воздуха из котла и заполнение всего объема котла водой. Несоблюдение этого может повести ко взрыву котла.
Водогрейные котлы испытывают полуторным рабочим давлением, но не менее 4 кг/см2. Паровые котлы — давлением от 2 до 3 кг/см2. Под пробным давлением котел должен находиться в течение 5 минут, после чего давление снижается до рабочего, которое поддерживается затем в течение всего времени, необходимого для осмотра котла.
При гидравлическом испытании котла не должно быть течи или потения на стенках и соединениях, Обнаруженные дефектные места устраняются. Затем котел подвергается вторичному испытанию и после удовлетворительных результатов приступают к обмуровке котла.
Монтаж топки и обмуровка котла
До начала обмуровки следует установить каркас котла, навесить фронтовые плиты, уложить на подколосниковых балках колосники и присоединить зольниковую коробку (или газовые горелки).
Кладка из строительного кирпича производится на глиняном растворе, огнеупорная кладка — на огнеупорной глине с шамотом.
Особое внимание при кладке боковых и задней торцевой стен следует уделять предупреждению загрязнения раствором разведенных ребер конвективной поверхности нагрева. Следует закладывать между ребрами котла и выкладываемой стеной топки стальной лист, который передвигается вверх по мере выкладывания стены. Боровы котла закрываются после окончания обмуровки и уборки.
Для наблюдения за длиной пламени во фронтовой стене, на расстоянии около 500 мм от потолка топки, устраивается гляделка.
Монтаж арматуры и заполнение водой водогрейного котла
Согласно монтажной схеме на водогрейный котел устанавливается следующая арматура (см. схему № 1):
а) две задвижки Д = 100 мм 4, 5;
б) один рычажный предохранительный клапан 8 или обратный клапан Д = 50 мм 6 на обводной линии у задвижки 5;
в) два термометра до 150° с гильзами 9;.
г) два спускных вентиля Д = 38 мм 10;
д) один воздушный вентиль Д = 19 мм 11;
е) один обратный клапан 13;
ж) один подпиточный вентиль Д = 32 мм 12.
Примечание. В тех случаях, когда на горячей линии между выходной задвижкой 5 и расширительным сосудом системы имеются запорные задвижки и вентиля (например, распределительная гребенка), надо ставить на котле рычажный предохранительный клапан 8.
Если указанная запорная арматура отсутствует, разрешается вместо предохранительного клапана 8 устанавливать обратный клапан в на обводной линии у задвижки 5.
Перед постановкой на котел арматура проверяется давлением на 8 кг/см2.
До начала просушки водогрейный котел промывается путем заполнения его водой до воздушного вентиля 11 и после-6-683
дующего выпуска воды в канализацию через опускной вентиль 10.
Затем котел и отопительная система через открытые задвижки 4, 5 наполняются водой. Степень наполнения определяется появлением воды через сигнальную трубку расширителя системы.
При работе системы отопления от других котлов, вновь монтируемый котел заполняется при открытых вентилях 4, 12, 11 до тех пор, пока из воздушной трубы котла не пойдет вода. Тогда вентили 12, 11 закрываются и открывается задвижка 5, соединяющая котел системой отопления.
Под рабочим статическим давлением системы котел и вся гарнитура тщательно осматриваются.
Монтаж арматуры и заполнение водой парового котла
Паровой отличается от водогрейного котла «НИИСТУ-5» наличием паросборника, установленного сверху котла. Паросборник присоединяется к водогрейному котлу при помощи соединительных отводов. Обратная циркуляция воды осуществляется по четырем циркуляционным трубам, установленным позади у фронта котла.
Циркуляционные трубы соединяют водяной объем паросборника с нижними коллекторами котла.
Согласно монтажной схеме на паровой котел устанавливается следующая арматура (см. схему № 2):
а) один манометр 4;
б) одно водомерное стекло с комплектом кранов 3;
в) один обратный клапан Д = 32 6;
г) два запорных вентиля (диаметр по расчету) 7;
д) один питательный вентиль <5;
е) спускной вентиль Д — 38 мм 9;
ж) один воздушный вентиль Д = 19 мм 10;
з) один запорный паровой вентиль Д = 100 мм 5;
и) один гидравлический затвор;
к) два продувочных вентиля Д = 32 мм 11.
Обязательна разборка и очистка арматуры перед установкой на котел.
Примечание. Диаметр подводящей паровой трубы от котла к гидравлическому затвору выполняется в соответствии с ОСТ 90036—39,
Перед просушкой паровой котел промывается водой. Промывка производится так же, как и водогрейного котла.
Затем котел заполняют водой до нормального уровня, т. е. до 1/2 водомерного стекла. Для наполнения котла водой нужно открыть воздушный вентиль 10, запорный и питательный вентили 7, 8.
Наполнение котла водой производится из питательного (конденсационного): бака насосом или из водопровода.
Просушка обмуровки и изоляционные работы парового и водогрейного котлов
При отсутствии тяги, когда растопка котла производится летом, следует развести огонь в борове или у подошвы трубы.
Во время растопки арматура у водогрейного котла должна находиться в таком состоянии:
а) основные задвижки «Лудло» 4У 5 открыты, что обеспечивает соединение котла с системой;
б) остальные все вентили должны быть закрыты;
в) на тройниках должны быть установлены гильзы с термометрами.
Еще раз проверяется наличие воды в котле — по воздушному вентилю 11, в системе — по сигнальной трубе из расширителя.
У парового котла арматура должна находиться в таком состоянии:
а) манометр соединен с котлом;
б) на водомерном стекле водяной и паровой краны открыты, а спускной кран закрыт;
в) все остальные вентили на котле должны быть закрыты, за исключением воздушного вентиля 10;
г) гидравлический затвор не заполняется водой, так как при просушке обмуровки получаемый в котле пар будет выходить через открытый затвор в атмосферу.
Работа питательных и циркуляционных насосов и электродвигателей проверяется путем включения их на короткое время.
Работа питательного насоса парового котла проверяется по подъему уровня воды в водомерном стекле.
При водогрейном котле работа насосов проверяется по перепаду давления, показываемому манометрами на приемном и подающем трубах.
Просушка кладки котла производится медленно, в течение 2—3 дней. В качестве топлива применяются дрова в метровых плахах.
Сушка обмуровки вновь установленного котла должна продолжаться не менее 24 часов.
При просушке обмуровки на котел накладывается теплоизоляция из мастики, состоящей из 70% белой глины и 30% асбеста по весу. Изоляция наносится на разогретые поверхности толщиной: на котел — 30 мм9 на трубы — от 30 до 50 мм в зависимости от диаметра кладки.
Во время подсушки устраняются неплотности обмуровки.
Эксплуатация водогрейного котла
Перед заполнением котла и системы водой кочегар обязан проверить и поставить всю арматуру в рабочее положение. Все задвижки и вентили на котле и в системе открываются, вентиль 10 закрывается. Проверяется наличие термометров и масла в гильзах.
После установки всей арматуры в рабочее положение наполняют котел и системы отопления водой, открывая подпиточный вентиль 12.
По окончании наполнения системы водой проверяется плотность в соединениях котла, арматуры, водопроводов и циркуляционных насосов. Выпускается воздух из котла через вентиль 11.
В тех случаях, когда вновь растапливаемый котел включается в действующую систему отопления, наполнение котла водой производится постепенным открыванием входной задвижки 4 при открытом воздушном вентиле 11. При появлении воды из воздушного вентиля закрывают его, осматривают под давлением сальниковые и фланцевые соединения и медленно открывают выходную задвижку 5.
После включения котла в действующую систему, последняя подпитывается водой до тех пор, пока из сигнальной трубы расширителя не пойдет вода.
Растопка парового котла
Растопку топки парового котла вести так же, как и водогрейного котла.
По мере того, как вода в котле нагреется и начнется парообразование, первое время через воздушный вентиль пойдет воздух, а затем пар, после чего воздушный вентиль 10 необходимо закрыть и следить за повышением давления пара по манометру.
При давлении пара в котле, по манометру около 0,1 кг/см2 надо продуть водомерное стекло. После продувки стекла уровень воды в стекле должен стать на прежнее место.
Продувку водомерного стекла кочегар обязан производить не менее двух раз в смену.
Во время подъема давления пара в котле проверяется при помощи трехходового крана исправность манометра и отсутствие засорения сифонной трубки манометра. Для этого манометр поворотом трехходового крана соединяется с атмосферой, причем стрелка манометра должна плавно упасть на нуль. После этого трехходовой кран устанавливается в рабочее положение — стрелка манометра должна перейти в прежнее положение.
Для включения котла в систему необходимо довести давление на котле до нормального рабочего давления, после чего медленно открыть запорный паровой вентиль 5.
Питание котла производится конденсатором по мере расхода воды в котле. Не допускать уровень воды в стекле ниже 1Ц и выше 3/4 по высоте его.
Обслуживание топки водогрейных и паровых котлов при нормальной работе
Во время работы водогрейного или парового котла необходимо температуру держать близкой к температуре, указанной на графике № 1.
Нормальным топливом для котла НИИСТУ-5 является сортированный антрацит — АС, АМ, АК. Антрацит со штыбом АРШ сжигать в котле НИИСТУ-5 следует лишь в крайних случаях.
Загрузку топлива производить малыми порциями, подавая топливо на прогревшие места.
При работе на антраците в топке необходимо поддерживать минимальное разрежение (около 1 мм вод ст. у потолка топки).
Регулировать подачу воздуха вентилятором, не подавать в топку лишнего воздуха.
Топливо предварительно дробить до кусков не более 50 мм.
Обязательна наладка работы топки при помощи газоанализатора.
В течение первого часа работу топки не следует вести на большой форсировке во избежание перегрева решетки и заплавления отверстий колосников шлаком.
Загрузку топлива и чистку решетки надо вести быстро, открывая дверку на возможно короткое время.
Во время чистки избегать сильных ударов лома по колосникам и по трубам боковых и задних экранов.
Случаи, требующие немедленной остановки котла:
Аварийная остановка циркуляционных насосов.
Быстрое повышение давления в котле, несмотря на питание котла водой.
При неисправности предохранительных устройств.
Если в работе котла будут замечены непонятные явления.
Остановка котла
Быстрая остановка с охлаждением
Прекратить дутье, открыть загрузочную и зольниковую дверки, открыть полностью шиберы за котлом.
Выбросить горящий уголь из топки и залить водой. Воспрещается тушить горящий уголь в топке с помощью воды. Воспрещается заглушать огонь свежим топливом.
Очистка котла от сажи и золы
Для обдувки сжатым воздухом конвективной поверхности нагрева в обмуровке котла предусмотрено шесть отверстий, два в фронтовой стене 4 нижних коллекторов (боковых экранов), два в той же стене — над боковыми конвективными газоходами, одно у коллектора труб заднего торцевого экрана и одно над конвективным газоходом у задней торцевой стены котла. Через эти отверстия вводится труба диаметром 3/4″, соединенная гибким шлангом с передвижным компрессором и имеющая у закрытого конца два отверстия диаметром 5 мм (ось отверстия перпендикулярна оси трубы).
При обдувке, которая производится перед чисткой топки (обдувку желательно проводить при каждой чистке топки), после окончания выжигания топлива, труба вводится сперва в нижнее отверстие, причем струи воздуха направляются вверх, в промежутки между ребрами конвективного газохода. При обдувке труба перемещается вдоль котла так чтобы была обдута вся конвективная поверхность нагрева.
После обдувки боковых газоходов точно в таком же порядке обдувается задний торцевой газоход.
Один раз в месяц необходимо производить очистку конвективных газоходов при помощи стальных ершей, для чего необходимо снимать два ряда кирпичей по всей длине боковых и заднего газоходов.
Снятая с поверхности нагрева зола и сажа удаляются через отверстия против боровов боковых и торцевого газоходов во фронтовой и в боковой стенах обмуровки.
Все недочеты кочегар, принимающий котел, записывает в книге дежурного кочегара.
До тех пор, пока в топке имеется огонь, кочегар не имеет права оставлять паровой котел без надзора, хотя бы на короткое время.
Воспрещается, под угрозой ответственности, производить какой-либо ремонт котла во время его работы. Если пожар угрожает котельной, то необходимо: закрыть дутье, открыть дверку и удалить огонь из топки.
Удаление накипи из котла
В процессе эксплуатации котельной установки на стенках труб образуются отложения твердых веществ различной плотности и состава. В конце каждого отопительного периода необходимо производить удаление ее с поверхности нагрева котла.
Рыхлые накипные отложения удаляются механическим способом с применением металлических скребков через фланцевые отверстия нижних и верхних коллекторов, а также через отверстия, вырезаемые в потолочных трубах. При механической очистке трубы обстукивают из топки легкими ударами молотка.
После механической очистки труб котел необходимо промыть от чешуек и дробленной накипи. Отвод промывкой воды в дренаж желательно производить через ловушку для чешуек накипи во избежание забивания ими дренажных трубопроводов. Раз в три года котел подвергается химической очистке от накипи с применением соляной кислоты.
При проведении кислотных промывок можно применять естественную и принудительную циркуляцию раствора. Для производства кислотной промывки при естественной циркуляции раствора необходимо бак с подводом воды и трубопроводами для перепуска разбавленной кислоты в котел. Бак располагается на высоте примерно на 500 мм выше наивысшей точки, до которой котел заполняется раствором кислоты.
Промывку с принудительной циркуляцией можно проводить по следующей схеме.
Крепость промывочного кислотного раствора применяют тем больше, чем толще слой накипи.
Для карбонатной накипи толщиной до 1 мм рекомендуется применять раствор ингибаторской соляной кислоты крепостью 3—4%, для накипи толщиной от 1 до 1,5 мм — раствор крепостью 4—5%. Применение раствора соляной кислоты крепостью выше 5% не рекомендуется.
Длительность промывания котла 8—10 часов. По окончании кислотной промывки для удаления остатков кислоты котел сначала промывают водой, затем в течение 10 часов щелочат при кипении 1 % раствором соды, каустика или фосфата натрия. После этого снова промывают водой.
Для защиты металла труб при кислотных промывках применяют присадку к промывочному раствору специальных веществ, замедлителей коррозии металла (столярный клей, уникол, фурфулол, уротропин, формалин, кровяную сыворотку и др.). При промывке котла соляной кислотой наибольший защитный эффект оказывают уротропин и формалин. На 1 литр раствора соляной кислоты добавляется 2 г ингибитора, его вводят в крепкую неразбавленную кислоту в количестве, обеспечивающем необходимую концентрацию замедлителя в разбавленной кислоте, что позволяет уменьшить коррозию вспомог. промыв. оборудования.
Технические данные котла в обмуровке
