锅炉的构造《建筑设备热源与冷源》

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1、单元2锅炉的构造目　录汽包及其内部装置1水冷壁管及对流管束2炉墙、钢架、吹灰器4锅炉辅助受热面332.1汽包及其内部装置汽包又叫锅筒，是锅炉最重要的受压元件，其作用为：（1）接受锅炉给水，同时向蒸汽过热器输送饱和蒸汽，连接上升管和下降管构成循环回路，是加热、蒸汽与过热三个过程的连接枢纽。（2）锅筒中储存一定量的饱和水，具有一定的蒸发能力，储存的水量愈多，适应负荷变化的能力就愈大。（3）锅筒内部安装有给水、加药、排污和蒸汽净化等装置，以改善蒸汽品质。2.1.1汽包的作用与构造锅筒是由钢板焊接而成的圆筒形容器，由筒体和封头两部分组成。工业锅

2、炉筒体长度为2～7m，筒体直径为0.8～1.6m，壁厚为12～16mm。锅筒两端的封头是用钢板冲压而成，并焊接在筒体上。在封头上开有椭圆形人孔，人孔盖板是用螺栓从汽包内侧向外侧拉紧的。锅炉按锅筒分类，有双锅筒锅炉和单锅筒锅炉。双锅筒锅炉有一个上锅筒，一个下锅筒。上下锅筒由对流管束连接起来。单锅筒锅炉只有一个上锅筒。2.1汽包及其内部装置锅筒由上升管与下降管连接起来组成自然循环回路。上锅筒内汇集了循环回路中的汽水混合物，常设有汽水分离装置，给水分配管。为了改善锅炉水的品质，有的锅炉还设有连续排污管和加药管。下锅筒内则有定期排污装置。图2.

3、1为一般蒸汽锅炉上锅筒的内部装置示意图。2.1汽包及其内部装置2.1汽包及其内部装置图2.1上锅筒内部装置示意图锅炉给水一般均含有少量杂质，随着锅炉水的不断蒸发和浓缩，锅炉水杂质的相对含量会越来越高，即锅炉水含盐浓度增大。又由于受热面各上升管进入上锅筒的汽水混合物具有很高动能，会冲击蒸发面和汽包内部装置，引起大量的锅炉水飞溅。这些质量很小的水珠很容易被流速很高的蒸汽带走。于是蒸汽携带了含盐浓度较高的锅炉水而被污染，即蒸汽品质恶化了。品质恶化的蒸汽会在蒸汽过热器或换热设备及阀门内结垢，这样不仅影响设备的传热效果，而且影响设备的安全运行。因

4、此，保持蒸汽的洁净，降低蒸汽的带水量是非常重要的。2.1汽包及其内部装置2.1.2汽水分离装置对于低压小容量的锅炉，由于对蒸汽品质要求不高，且上锅筒的蒸汽负荷较小，可以利用上锅筒中蒸汽空间进行自然分离或装设简单的汽水分离装置。对于较大容量的锅炉，单纯采用汽水的自然分离已不能满足要求，需要在上锅筒内装设汽水分离装置。汽水分离装置形式很多，按其分离的原理可分为自然分离和机械分离两类。自然分离是利用汽水的密度差，在重力作用下使水、汽得以分离。机械分离则是依靠惯性力、离心力和附着力等使水从蒸汽中分离出来。目前，供热锅炉常用的汽水分离装置有水下孔

5、板、挡板、匀汽孔板、集汽管、蜗壳式分离器、波形板及钢丝网分离器等多种。2.1汽包及其内部装置在上锅筒水面以下设置开有许多小孔的钢板，称水下孔板，如图2.2所示。水下孔板应用于汽水混合物自水空间引入上锅筒的锅炉。2.1汽包及其内部装置图2.2水下孔板2.1.2.1水下孔板当汽水混合物被引入锅筒汽空间时，在汽水引入管的管口可装设挡板，如图2.3所示，以形成水膜和削减汽水流的功能。蒸汽在流经挡板间隙时因急剧转弯，又可从汽流中分离出部分水滴，起着汽水的粗分离作用。2.1汽包及其内部装置2.1.2.2挡板图2.3挡板汽水混合物的引入速度不宜过大，

6、否则易把水膜冲碎成细小水滴，不利于分离。为减慢抵达挡板时的流速，挡板与管口之间应保持有不小于两倍引入管管径的距离。两挡板间应有合适的空隙截面，以便此处蒸汽速度保持在1.5～4.5m/s。此外，挡板与汽水流动方向的夹角α应小于45°，以平稳地消除动能，否则会使汽冲破水膜而成水滴飞溅。2.1汽包及其内部装置匀汽孔板与水下孔板工作原理基本相似，是借小孔节流作用使锅筒汽空间各处负荷均匀。通常孔板均匀开孔，如图2.4所示，孔径可取8～10mm，孔间间距不宜大于50mm。蒸汽穿孔流速为13～27m/s，工作压力高时，流速可取低值。为了增加锅筒汽空间

7、重力分离效果，孔板尽量装得高些，以增加蒸汽空间的有效分离高度，但要注意孔板顶上空间的纵向蒸汽流速w1不宜过大，一般控制在低于穿孔流速wk的一半，即w1＜12wk。2.1汽包及其内部装置2.1.2.3匀汽孔板如果锅筒顶部蒸汽引出管数目很少，为使锅筒汽空间负荷分配均匀，则可采用不均匀开孔的孔板。显然，远离蒸汽引出管的部位应多开孔，靠近引出管的部位应少开孔。2.1汽包及其内部装置2.1汽包及其内部装置图2.4匀汽孔板在小型锅炉中，蒸汽引出管有时只有一根，为了均匀汽流又简化结构，可采用集汽管分离汽水，包括缝隙式集汽管和抽汽孔集汽管，如图2.5所

8、示。2.1汽包及其内部装置2.1.2.4集汽管图2.5集汽管(a)抽汽孔集汽管；(b)缝隙式集汽管缝隙式集汽管是在管侧面开一条连续的等腰梯形缝，沿锅筒长度方向装置在汽空间的顶部，缝宽沿管内汽流方向逐渐减小，