Caldarina generalitati

12
Generalităţi Generatorul de abur este un agregat termic in care se obtine abur la anumiti parametri de stare , datorita energiei calorice degajate de arderea unui combustibil.Acest abur este folosit la actionarea masinilor termice cu abur (masini cu piston siturbine) necesare pentru propulsarea navei sau pentru actionarea unor mecanismeauxiliare.Din punct de vedere energetic, generatorul de abur este un transformator deenergie. Energia chimică conţinută în combustibil este transformată, prin procesulde ardere, în energie termică.Din punct de vedere funcţional, generatorul de abur este un schimbător decăldură. Căldura conţinută în gazele rezultate din arderea unui combustibil setransmite apei care se vaporizează şi apoi se preîncălzeşte.Părţile principale ale unei instalaţii de producere a aburului sunt: căldarea propriu – zisă sau sistemul fierbător (compus din tamburul sau colectoarele de apăşi totalitatea ţevilor în care se produce vaporizarea apei), preîncălzitorul apei dealimentare, preîncălzitorul de aer şi focarul sau camera de ardere.Pentru a produce aburul necesar funcţionării maşinilor principale ale navei şialimentării tuturor consumatorilor de la bord, căldările navale au nevoie de unr e g i m de funcţionare care asigure transformarea energiei chimice a combustib ilului în energie calorică conţinută de aburi, în cele mai bune condiţii.Regimul intim de funcţionare a căldării este acela când apa se transformă înabur, acumulând o cantitate maximă de căldură de la combustibilul ars în focar.Aburul va putea acumula maximul de căldură numai dacă procesul de combustie

description

.

Transcript of Caldarina generalitati

GeneralitiGeneratorul de abur este un agregat termic in care se obtine abur laanumitiparametri de stare , datorita energiei calorice degajate de arderea unui combustibil.Acest abur este folosit la actionarea masinilor termice cu abur (masini cu piston siturbine) necesare pentru propulsarea navei sau pentru actionarea unor mecanismeauxiliare.Din punct de vedere energetic, generatorul de abur este un transformator deenergie. Energia chimic coninut n combustibil este transformat, prin procesulde ardere, n energietermic.Din punct de vedere funcional, generatorul de abur este un schimbtor decldur. Cldura coninut n gazele rezultate din arderea unui combustibil setransmite apei care se vaporizeaz i apoi se prenclzete.Prile principale ale unei instalaii de producere a aburului sunt: cldareapropriu zis sau sistemul fierbtor (compus din tamburul sau colectoarele de api totalitatea evilor n care se produce vaporizarea apei), prenclzitorul apei dealimentare, prenclzitorul de aer i focarul saucamera de ardere.Pentru a produce aburul necesar funcionrii mainilor principale ale navei ialimentrii tuturor consumatorilor de la bord, cldrile navale au nevoie de unregimdefuncionarecaresasiguretransformareaenergieichimiceacombustibilului n energie caloric coninut de aburi, ncele mai bune condiii.Regimul intim de funcionare a cldrii este acela cnd apa se transform nabur, acumulnd o cantitate maxim de cldur de la combustibilul ars n focar.Aburul va putea acumula maximul de cldur numai dac procesul decombustie sedesfoar cu o degajare maxim de cldur i dac cldarea este asigurat cu ocirculaie i alimentaie bun a apei, iar suprafaa de nclzire s permit o buntransmitere a cldurii de la gaze la ap.Aburul destinat instalaiilor de propulsie se produce n anumite cldri, iaraburuldestinatnecesitiilorauxiliareseproducenschimbtoaredecldurnumite caldarineCerinele principale pentru o instalaie de producere aaburului sunt:-posibilitatea folosirii ct mai raionale acldurii consumate de caldarin;-gabarit mic, greutate mic;-funcionare n siguran pentru orice regim;88

-manevrabilitate mare, punere rapid n funciune, trecere rapid de la unregim de ncrcare la altul;-simplitatea construciei, comoditatea deservirii ia reparaiilor;-posibilitatea folosirii automatizrii complexe;-pre de cost sczut.1.2 Clasificarea generatoarelor de abur (caldarine):a.dup valoarea presiunii normale a aburului debitat,n:-cldri de joas presiune cu p = 1,2 6 [Kgf/cm2];-cldri de medie presiune cu p= 6 50[Kgf/cm2] ;-cldri de nalt presiune cu p = 50 [Kgf/cm2];-cldri supracritice cu p= 225 [Kgf/cm2].b.dup felul energiei consumatepentru producerea aburului,n:-cldri cu combustibil, care folosesc cldura degajat prin arderea n focara unui combustibil solid saulichid (crbune, pcur, motorin etc);-cldri recuperatoare, care folosesc energia termic rezidual agazelor deardere evacuate din motoarele cu ardereintern;c.dup principiul constructiv,n:-cldricu volum marede ap cu circulatia gazelor de ardereprin tuburi(cldri ignitubulare);-cldri cu volum mic de ap cu circulatia apei prin tuburi si a gazelor prinexteriorul lor (cldri acvatubulare).d.din punctul devedereal modului decirculatieal apei:-cldri cu circulatie natural a apei;-cldricucirculatiefortataapei,prinintermediuluneipompedecirculatie;e.din punctul devedere almoduluide realizare anecesaruluide aerpentruarderea combustibilului:-cldricutirajnormalnatural,prindiferentedepresiunidatoratediferentei de nivel dintre focar silimita superioar a cosului;-cldri cu tiraj fortat, prin utilizarea unor ventilatoare si a unor pompe deaer.n scopul utilizrii mai complete a energiei termice a gazelor de ardere,cldrile navale pot fi:-cldriignitubularecucircuitdirectal gazelorsau cuntoarcere;89-cldriacvatubulareecranate,cumaimultecolectoaredeapsicusupranclzitoare de abur.Navele moderne sunt echipate, n general, numai cu cldri acvatubulare, fiecu circulaie natural a apei, de construcie special (adaptat condiiilor specificede pe mare), fie cu circulaie forat a apei, n circuit nchis (La Mont sau Velox)sau n circuit deschis(Sulzer, Benson, Ramzin).1.3 Caldari auxiliare navalen afara aparatului motor, la bordul navei existo multime de consumatori deaburi. Acestia necesit cantitti diferite de abur cu parametrii deosebiti att ntimpul navigatiei, ct si ntimpul stationrii navei.Pentru a nu solicita cldrile principale ale navei la functionare ndelungatsi ndeosebi atunci cnd nava se gseste n stationare, navele sunt dotate cu cldriauxiliare (caldarine) care au rolul de a furniza abur consumatorilor secundari de labord, atunci cnd nava nu dispune de alte surse deabur.Cldrile auxiliare pot fi ntlnite att lanavele dotate cu instalatii de fort cuabur, ct si la navele dotate cumotoare cu ardere intern.n primul caz, cldrile auxiliare functioneaz numai cnd nava se gseste nstationare, deoarece n timpul navigatiei nava dispune de o cantitate suficient deabur pentru alimentarea tuturor consumatorilor de abur de labord.ncelde-aldoileacaz,adiclanavelecarenuaucldriprincipale,caldarinele functioneaz continuu, deoarece aceste nave nu dispun de alte surse deabur.Aburul generat de cldrile auxiliare poate fintrebuintat n:-instalatiadenclzire cu abur;-instalatiadenclzire cuap;-instalatia de stins incendiile cu aburi;-instalatia de nclzire a tancurilor de combustibil si ulei;-instalatia de nclzire a buctriilor;-instalatia de fierbere acldrilor;-bi, dusuri;-incalzirea si suflarea cuabura prizelor Kingstonsi avalvulelordebordaj;-masinileauxiliare depunte pentruactionarea bigilor, macaralelor,vinciurilor, cabestanelor, servomotoarelor, cndnava esten stationare;-aparatele auxiliare ale cldrilor etc.Cerintele particulare de abur ale navei depind de tipul si clasa navei.Pentru o nav de tip RO-RO, cerintele de abur la bord sunt de circa 2500[Kg/h]. Pentru nave mai mari, cerintele cresc, ajungnd la cteva zeci de mii de Kgde abur pe or.

CALDARINAVALEAUXILIARE(CALDARINE)n afara aparatului motor, la bordul navei exist o multime de consumatori de aburi. Acestia necesit calitati diferite de abur cu parametri deosebiti att n timpul navigatiei, ct si n timpul stationrii navei.Pentru a nu solicita cldrile principale ale navei la functionare ndelungatsi n deosebi cnd nava se gseste n stationare, nav 434f58e ele sunt dotate cu cldriauxiliare (caldarine) care au rolul de a furniza abur consumatorilor secundari de la bord, atunci cnd nava nu dispune de alte surse de abur.Caldarile navale auxiliare de dimensiuni si debite reduse la care se obtine abur saturat la parametri medii se numesc, in mod frecvent,caldarine.Dupa felul in care se produce aburul caldarinele se impart in doua categorii:-caldarine cu combustibilcare folosesc energia calorica produsa prin arderea unui combustibil lichid;-caldarine recuperatoarede caldura care folosesc energia calorica acumulata de gazelede evacuare de la motorul principal.Cldrile auxiliare (caldarinele) pot fi ntlnite att la navele dotate cu instalatii de fort cu abur, ct si la navele dotate cu MAI.n primul caz, cldrile auxiliare functioneaza numai cnd nava se gseste n stationare, deoarece n timpul navigatiei nava dispune de o cantitate suficient deabur pentru alimentarea tuturor consumatorilor de abur de la bord.n cel de-al doilea caz, adic la navele care nu au cldri principale,caldarinele functioneaza continuu, deoarece aceste nave nu dispun de alte surse generatoare de abur.Aburul generat de cldrile auxiliare poate fi ntrebuintat n:-instalatiile de nclzire cu abur;-instalatiile de nclzire cu ap;-instalatiile de stins incendiile cu abur;-instalatiile de nclzire a tancurilor de combustibil;-instalatiile de nclzire a buctriilor;-instalatiile de fierbere a cldrilor (curtirea chimica a cldrilor);-bi, dusuri;-masinile auxiliare de punte pentru actionarea bigilor, macaralelor, vinciurilor, cabestanelor, servomotoarelor, cnd nava este n stationare;-aparatele auxiliare ale cldrilor, etc.Cerintele particulare de abur ale navei depind de tipul si clasa navei.Cldrile auxiliare care nu alimenteaza cu aburi grupuri electrogene au de regul presiunea de lucru pk= 5 Kgf/cm2.Cldrile auxiliare care alimenteaza cu aburi grupurile electrogene si alte mecanisme auxiliare de punte, functioneaza cu presiuni de lucru de pn la25.28 Kgf/cm2.La bordul navei cldrile auxiliare se instaleaz n compartimentul cldrii principale sau n compartimente separate.La navele cu instalatii de fort cu aburi se folosesc cldri auxiliare cu ap n tuburi (acvatubulare), cu circulatie naturala, cu unul sau 2 circuite de gaze.Ele se deosebesc de cele principale doar prin gabarite si parametri.La navele cu MAI se folosesc cldri auxiliare de cele mai variate tipuri, acvatubulare sau ignitubulare.n principiu, cldrile auxiliare furnizeaz numai abur saturat si din aceast cauz nu au supranclzitoare de abur. Schimbtoarele de cldura functioneaza mult mai avantajos cu abur saturat, deoarece coeficientul global de transfer al clduriieste mai mare dect n cazul aburului supranclzit.Caldarinele cu combustibil,sunt caldari acvatubulare, dar de dimensiuni mai mici.Nu sunt prevazute cu suprafete auxiliare folosind de regula arzatoare mecanice cu combustibil lichid.Caldarinele sunt prevazute de asemenea cu accesoriile si armaturile necesare unei caldari normale mai putin placa calmata si tubul culegator de abur.Caldarinele au de obicei un grad ridicat de automatizare pentru alimentarea cu apa, aprinderea si reglarea combustiei, mentinerea constanta a presiunii de regim, oprirea in caz de avarie a caldarinei.Pompele de alimentare pot aspira apa din tancuri speciale, din basa de retur a aburului consumat sau chiar din tancurile de apa tehnica.Alimentarea cu combustibil se poate face si dintr-un tanc separat si dintr-un tanc comun, de obicei cu motoarele auxiliare.La unele caldarine, arzatoarele sunt prevazute cu preincalzitoare de combustibil.Constructia cldrii auxiliare acvatubulare (caldarinei cu combustibil):

Fig.47.Colectorul superior 1 este legat de colectorul inferior prin tuburile de ap 6; focarul 3 este amplasat n interiorul colectorului inferior 2, fiind prevzut cu vatra de crmid refractar 4, avnd legatura printr-un racord cu camera de fum 7, permitnd astfel gazelor de ardere s treac prin tubulatura 8 (esapamentul) spre cosul navei. Combustibilul este introd n focar prin tubul 9 si arztorul 5 (de una sau douaduze).Supravegherea flcrii n focar se face cu ajutorul unor protectii constndntr-o celul fotoelectric.Atunci cnd se stinge flacra, protectia respectiva actioneaz asupra valvulei de pe circuitul principal de combustibil, ntrerupnd de asemeneasi intrarea aerului n focar.Instalatia de pulverizare a combustibilului poate fi alctuit din una sau 2 duze, prevzute cu posibilitatea aprinderii automate a combustibilului.Reglarea combustiei si a tirajului artificial se realizeaza printr-o suflant actionat de un motor electric cuplat si cu pompa de combustibil. Pentru curtirea spatiilor de ap din colectorul inferior, caldarina este prevzut cu autoclavele 11, iar pentru curtirea spatiului de fum, cu capacele de vizitare 12. Mantaua 10 este confectionata din tabl de otel cptusit cu straturi de azbest pentru a asigura oizolare termica a cldrii.Pe colectorul superior sunt montate toate armturile, accesoriile si aparatele de msur necesare (indicatoare de nivel, valvule de abur, supape de sigurant, capetede alimentare, robinete de control si purjare).Operatiile de exploatare si ntretinere sunt asemntoare cu cele efectuate cldrilor mari dar n volum mai restrns.La unele nave mici si n special la navele fluviale, unde nu este nevoie deabur viu (supranclzit) ci numai de ap cald, pentru nclzire se gsesc montate caldarine cu combustibil cu ap cald, care sunt niste recipiente cilindrice, prevzute cu focar si arztor mecanic (de acelasi tip cu cele folosite la caldarinele cu abur).Pornirea si oprirea arztorului se realizeaza n functie de temperatura apeidin recipient. Si aceste caldarine cu ap cald sunt prevzute cu supape de sigurant si aparate de msur si control.Constructia cldrii auxiliare ignitubulare:

Fig.48.Aceast cldare const din: corpul cilindric 1 nchis n partea superioara cuun capac de form sferic, focarul 2 a crui parte superioara se transform n cutiede foc, placa tubular 3 a cutiei de foc, placa tubular a camerei de fum, cilindrul prelungitor 5 al tuburilor de fum 6 si cosul cldrii 7.Combustibilul este pulverizatde pulverizatorul fixat n orificiul 8, iar gazele trec din focar n cutia de foc, apoi prin tuburile de fum ptrund n camera de fum 9 de unde prin cosul 7 sunt evacuate n atmosfera.n camera de aburi si de ap, caldarina are prevzute orificii de vizit pentru efectuarea controlului interior si a deferitelor lucrri.