Регулировка предохранительных клапанов

Предохранительные клапаны на паровых котлах с рабочим давлением более 0,07 МПа и водогрейных котлах с температурой выше 115°С, а также предохранительные клапаны экономайзеров должны быть отрегулированы таким образом, чтобы клапаны открывались при повышении рабочего давления на 10% выше допустимого.

У паровых и водогрейных котлов с параметрами ниже указанных давление срабатывания предохранительных клапанов составляет 0,02 МПа выше рабочего.

Окончательно отрегулированный предохранительный клапан должен вибрировать при легком нажиме ладонью снизу на рычаг.

Рычажные клапаны регулируются передвижением груза по рычагу, а пружинные - усилием пружины с помощью регулировочного винта. По окончании регулировки клапаны должны быть закреплены и опломбированы во избежание их смещения.

Испытание котла на паровую плотность

Испытание котла на паровую плотность проводится для проверки работы контрольно-измерительных приборов, автоматики и вспомогательного оборудования.

В процессе парового опробования обращают внимание на отсутствие дефектов всех элементах котла, на состояние Катковых и скользящих опор барабанов и камер, а также измеряют тепловые удлинения. За расширением элементов котла следят по реперам при растопке и подъеме давления.

Результаты измерений записывают в журнал:

• - до заполнения котла водой (нулевое положение);
• - после наполнения котла водой;
• - при достижении давления 0,1 МПа (1 кгс/см);
• - при давлении 0,3 МПа (3 кгс /см);
• - при достижении 30, 60 и 100% рабочего давления;
• - при расхолаживании котла после испытания.

Измеренные тепловые удлинения сравнивают с проектными перемещениями.

При разогреве котла и достижении давления пара до 0,3 МПа (3 кгс/см“) допускается производить протяжку болтовых соединений люков барабанов, лючковых затворов, фланцев арматуры и трубопроводов, проверять правильность работы опор, подвесок и компенсаторов.

При растопке котла и подъеме давления необходимо продуть пароперегреватель для его охлаждения.

Проверяют исправность установленного на котле манометра путем подключения к нему контрольного.

Окончание испытания котла на паровую плотность и регулирования предохранительных клапанов фиксируется актом.

Пробная топка и пуск котла в работу

После проведения ремонта и технического освидетельствования котлов производится пробная топка для проверки работы всех элементов котла и отопительной системы. При пробной топке температура воды в водогрейном котле поднимается до 90°С. В паровом котле при пробной топке создается рабочее давление пара. Пробная топка делается не позднее, чем за две недели до начала отопительного сезона.

Разрешение на пуск в работу вновь установленного котла выдаётся сотрудником инспекции технического надзора после проверки документации о проведенном ремонте, при положительных результатах технического освидетельствования и после осмотра котла в рабочем состоянии оформляется соответствующей записью в паспорте. В паспорте обязательно указываются параметры, при которых разрешается эксплуатировать котел.

Цена 3 коп.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СОЮЗА ССР

ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

ГОСТ 24570-81 (СТ СЭВ 1711-79)

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

М о с к а а

УДК 621.183.38:006.354 Группа Е21

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

КЛАПАНЫ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЕ ПАРОВЫХ И ВОДОГРЕЙНЫХ КОТЛОВ

Технические требования

Safety valves of steam and hot-water boilers. Technical requirements

(СТ СЭВ 1711-79J

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 30 января 1981 г. № 363 срок введения установлен

Проверен в 1986 г. Постановлением Госстандарта от 24.06.86 № 1714 срок действия продлен

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на предохранительные клапаны, устанавливаемые на паровых котлах с абсолютным давлением выше 0,17 МПа (1,7 кгс/см 2) и водогрейных котлах с температурой воды выше 388 К (115°С).

Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 1711-79.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Для защиты котлов допускаются предохранительные клапаны и их вспомогательные устройства, соответствующие требованиям «Правил устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов», утвержденных Госгортехнадзором СССР.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1.2. Конструкция и материалы элементов предохранительных клапанов и их вспомогательных устройств должны выбираться в зависимости от параметров рабочей среды и обеспечивать надежность и правильность действия в рабочих условиях.

1.3. Предохранительные клапаны должны быть рассчитаны и отрегулированы так, чтобы давление в котле не превышало рабо-

официальное

★

Перепечатка воспрещена

* Переиздание (апрель 1987 г.) с Изменением М 1, утвержденным в июне 1986 г. (МУС 9-86).

t?))Издательство стандартов, 1987

чее давление более чем на 10%. Допускается повышение давления, если это предусмотрено расчетом котла на прочность.

1.4. Конструкция предохранительного клапана должна обеспечивать свободное перемещение подвижных элементов клапана и исключить возможность их выброса.

1.5. Конструкция предохранительных клапанов и их вспомогательных элементов должна исключать возможность произвольного изменения их регулировки.

1.6. К каждому предохранительному клапану или, по согласованию между изготовителем и потребителем, группе одинаковых клапанов, предназначенных для одного потребителя, должен прилагаться паспорт и инструкция по эксплуатации. Паспорт должен соответствовать требованиям ГОСТ 2.601-68. Раздел «Основные технические данные и характеристики» должен содержать следующие данные:

наименование предприятия-изготовителя или его товарный знак;

порядковый номер по системе нумерации предприятия-изготовителя или номер серии; год изготовления; тип клапана;

условный диаметр на входе и выходе из клапана;

расчетный диаметр;

расчетную площадь сечения;

вид среды и ее параметры;

характеристику и размеры пружины или груза;

коэффициент расхода пара а, равный 0,9 коэффициента, полученного на основании проведенных испытаний; допустимое противодавление;

значение давления начала открывания и допускаемый диапазон давления начала открывания;

характеристику материалов основных элементов клапана (корпус, тарелка, седло, пружина);

данные об испытаниях типа клапана; шифр по каталогу; условное давление;

допустимые пределы рабочих давлений по пружине.

1.7. На табличке, прикрепленной к корпусу каждого предохранительного клапана, или непосредственно на его корпусе должны быть нанесены следующие данные:

наименование предприятия-изготовителя или его товарный знак; порядковый номер по системе нумерации предприятия-изготовителя или номер серии;

год изготовления; тип клапана; расчетный диаметр; коэффициент расхода пара а; значение давления начала открывания; условное давление; диаметр условного прохода; стрелка-указатель потока;

материал корпуса для арматуры, изготовленной из стали со специальными требованиями;

обозначение основного конструкторского документа и условное обозначение изделия.

Место нанесения маркировки и размеры маркировочных знаков устанавливаются в технической документации предприятия-изготовителя.

1.6, 1.7. (Измененная редакция, Изм. № 1).

2. ТРЕБОВАНИЯ К ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫМ КЛАПАНАМ ПРЯМОГО

ДЕЙСТВИЯ

2.1. Конструкция грузового или пружинного предохранительного клапана должна предусматривать устройство для проверки исправности действия клапана во время работы котла путем принудительного открывания клапана.

Возможность принудительного открывания должна быть обеспечена при 80% давления начала открывания.

2.2. Разность давлений полного открывания и начала открывания клапана не должна превышать следующих значений:

15% давления начала открывания - для котлов с рабочим давлением не выше 0,25 МПа (2,5 кгс/см 2);

10% давления начала открывания - для котлов с рабочим давлением выше 0,25 МПа (2,5 кгс/см 2).

2.3. Пружины предохранительных клапанов должны быть защищены от недопустимого нагрева и непосредственного воздействия рабочей среды.

При полном открывании клапана должна быть исключена возможность взаимного соприкосновения витков пружины.

2.4. Применение сальниковых уплотнений штока клапана не допускается.

2.5. В корпусе предохранительного клапана, в местах возможного скопления конденсата, должно быть предусмотрено устройство для его удаления.

2.6. Применение грузовых предохранительных клапанов на передвижных котлах не допускается.

3. ТРЕБОВАНИЯ К ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫМ КЛАПАНАМ, УПРАВЛЯЕМЫМ ПРИ ПОМОЩИ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ

3.1. Конструкция предохранительного клапана и вспомогательных устройств должна исключать возможность возникновения недопустимых ударов при открывании и закрывании.

3.2. Конструкция предохранительных клапанов должна обеспечивать сохранение функции защиты от превышения давления при отказе любого управляющего или регулирующего органа котла.

3.3. Предохранительные клапаны с электроприводом должны быть снабжены двумя независимыми друг от друга источниками питания.

В электрических схемах, где исчезновение энергии вызывает импульс, открывающий клапан, допускается один источник питания электроэнергии.

3.4. Конструкция предохранительного клапана должна предусматривать возможность управления им вручную и в необходимых случаях дистанционного управления.

3.5. Конструкция клапана должна обеспечивать его закрывание при давлении не менее 95% рабочего давления в котле.

3.6. Диаметр проходного импульсного клапана должен быть не менее 15 мм.

Внутренний диаметр импульсных линий (подводящих и отводящих) должен быть не менее 20 мм и не менее диаметра выходного штуцера импульсного клапана.

Импульсные линии и линии управления должны иметь устройства для отвода конденсата.

Установка запорных органов на этих линиях не допускается.

Допускается установка переключающего устройства, если при любом положении этого устройства импульсная линия будет оставаться открытой.

3.7. У предохранительных клапанов, управляемых при помощи вспомогательных импульсных клапанов, допускается установка более одного импульсного клапана.

3.8. Предохранительные клапаны должны эксплуатироваться в условиях, не допускающих замерзания, коксования и коррозионного воздействия среды, применяемой для управления клапаном.

3.9. При использовании для вспомогательных устройств внешнего источника энергии предохранительный клапан должен быть снабжен не менее чем двумя независимо действующими цепями управления таким образом, чтобы при отказе одной из цепей управления другая цепь обеспечивала надежную работу предохранительного клапана.

4. ТРЕБОВАНИЯ К ПОДВОДЯЩИМ И ОТВОДЯЩИМ ТРУБОПРОВОДАМ

ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫХ КЛАПАНОВ

4.1. На подводящих и отводящих трубопроводах предохранительных клапанов не допускается установка запорных органов.

4.2. Конструкция трубопроводов предохранительных клапанов должна обеспечивать необходимую компенсацию температурных расширений.

Крепление корпуса и трубопроводов предохранительных клапанов должно быть рассчитано с учетом статических нагрузок и динамических усилий, возникающих при срабатывании предохранительного клапана.

4.3. Подводящие трубопроводы предохранительных клапанов должны иметь уклон по всей длине в сторону котла. В подводящих трубопроводах должны исключаться резкие изменения температуры стенки при срабатываний предохранительного клапана.

4.4. Внутренний диаметр подводящего трубопровода должен рассчитываться исходя из максимальной пропускной способности предохранительного клапана и быть не менее максимального внутреннего диаметра подводящего патрубка предохранительного клапана. Падение давления в подводящем трубопроводе не должно превышать 3% от давления начала открывания предохранительного клапана. В подводящих трубопроводах предохранительных клапанов, управляемых при помощи вспомогательных устройств по согласованию с потребителем допускается падение давления более чем на 3%.

4.5. Отвод рабочей среды из предохранительных клапанов должен осуществляться в безопасное место.

4.6. Отводящие трубопроводы должны быть защищены от замерзания и иметь устройство для отвода конденсата.

4.7. Внутренний диаметр отводящего трубопровода должен быть не менее наибольшего внутреннего диаметра выходного патрубка предохранительного клапана.

4.8. Внутренний диаметр отводящего трубопровода должен быть рассчитан таким образом, чтобы при расходе, равном максимальной пропускной способности предохранительного клапана, противодавление в его выходном патрубке не превышало максимального противодавления, установленного предприятием-изгото-вителем предохранительного клапана.

4.9. Пропускную способность предохранительных клапанов следует определять с учетом сопротивления звукоглушителя; его установка не должна вызывать нарушений нормальной работы предохранительных клапанов.

4.10. На участке между предохранительным клапаном и звукоглушителем должен быть предусмотрен штуцер для установки прибора, измеряющего давление.

5. ПРОПУСКНАЯ СПОСОБНОСТЬ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫХ КЛАПАНОВ

5.1. Суммарная пропускная способность всех предохранительных клапанов, устанавливаемых на котле, должна удовлетворять следующим условиям:

для паровых котлов б?1+0 2 +. . . G n >D;

для экономайзеров, отключаемых от котла

G 1 +G 2 +. -~у

для водогрейных котлов

Gj^ + Оз"!"- - ---,

п-число предохранительных клапанов;

G\ y С 2 , G n - пропускная способность отдельных предохранительных клапанов, кг/ч;

D - номинальная производительность парового котла, кг/ч; Ai -прирост энтальпии воды в экономайзере при номинальной производительности котла, Дж/кг (ккал/кг); Q - номинальная теплопроизводительность водогрейного котла, Дж/ч (ккал/ч); у - теплота испарения, Дж/кг (ккал/кг).

Расчет пропускной способности предохранительных клапанов водогрейных котлов и экономайзеров допускается выполнять с учетом соотношения пара и воды в пароводяной смеси, проходящей через предохранительный клапан при его срабатывании.

5.2. Пропускную способность предохранительного клапана определяют по формуле:

G= 10 -a*/ 7 (Pj+O,!)-для давления в МПа или

G=zB X "3.*F (Pj+1)- для давления в кгс/см 2 ,

где G - пропускная способность клапана, кг/ч;

F - расчетная площадь сечения клапана, равная наименьшей площади свободного сечения в проточной части, мм 2 ; а - коэффициент расхода пара, отнесенный к площади сечения клапана и определяемый в соответствии с п. 5.3 настоящего стандарта;

Pi - максимальное избыточное давление перед предохранительным клапаном, которое должно быть не более 1,1 рабочего давления, МПа (кгс/см 2);

Bi - коэффициент, учитывающий физико-химические свойства пара при рабочих параметрах перед предохранительным клапаном. Значение этого коэффициента выбирают по табл. 1 и 2

Таблица 1

Значения коэффициента для насыщенного пара

Ри МПа (кгс/см 2)
Ри МПа (кгс/см 2)

Таблица 2

Значения коэффициента В\ для перегретого пара

При температуре пара < п, °С

Ри МПа (кгс/см 2)

или определяют

по формуле

V (л+1)-^ *

где К - показатель адиабаты, равный 1,35 для насыщенного пара, 1,31 для перегретого пара;

Р\ - максимальное избыточное давление перед предохранительным клапаном, МПа;

V\ - удельный объем пара перед предохранительным клапаном, м 3 /кг.

Формула для определения пропускной способности клапана должна применяться только при условии: (jP 2 4-0,1) ^ (Pi + 0,1) р кр для давления в МПа или (/^+1) ^ (Pi + l)p K p для давления в кгс/см 2 , где

р 2 -максимальное избыточное давление за предохранительным клапаном в пространстве, в которое истекает пар из котла (при истечении в атмосферу Рг = 0 МПа (кгс/см 2);

Ркр - критическое отношение давлений.

Для насыщенного пара р К р = 0,577, для перегретого пара Ркр=0,546.

5.3. Коэффициент а принимают равным 90% от значения, полученного предприятием-изготовителем на основании проведенных испытаний.

6. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ

6.1. Все предохранительные клапаны должны быть испытаны на прочность, плотность, а также герметичность сальниковых соединений и уплотнительных поверхностей.

6.2. Объем испытаний клапанов, их порядок и методы контроля должны быть установлены в технических условиях на клапаны конкретного типоразмера.

Изменение Лк 2 ГОСТ 24570-81 Клапаны предохранительные паровых и водогрейных котлов. Технические требования

Утверждено и введено в действие Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 29.08.90 № 2484

Дата введения 01,03,91

Вводную часть дополнить абзацем; «Стандарт устанавливает обязательные требования».

Пункт 2.1. Исключить слова: «грузового или пружинного».

Пункт 2.3 дополнить абзацем: «Конструкция пружинных клапанов должна исключать возможность затяжки пружин сверх установленного значения, обусловленного наибольшим рабочим давлением для данной конструкции клапана»* Пункт 2.6 исключить.

Пункт 4.4 изложить в новой редакции; «4.4. Падение давления в подводящем трубопроводе к клапанам прямого действия не должно превышать 3 % от давления начала открывания предохранительного клапана. В подводящих трубопроводах предохранительных клапанов, управляемых при помощи вспомогательных устройств, падение давления не должно превышать 15 %.

(Продолжение см. с. 168)

(Продолжение изменения к ГОСТ 2457Ф-81)

При расчете пропускной способности клапанов указанное снижение давления обоих случаях должно учитываться*.

Пункт 4.6 дополнить абзацем: «Установка запорных устройств на дренажах мв допускается*.

Пункт 5.1. Формулу суммарной пропускной способности для экономайзеров, отключаемых от котла, изложить в новой редакции:

п.д/

Gi+G a +.. .+G n > ~ .

Пункт 5.2. Формулу для определения коэффициента В { изложить в новой редакции:

«для давления в МПА

Si=0.5 (-^рг -ЩП ■ -^===- ;

для давления в кгс/см 2

б ^ 1 ’ 59 (К+Г) К ~ 1 V у (^+1)."^ " *

(ИУС № 11 1990 г.)

Редактор М. А. Глазунова Технический редактор М. И. Максимова Корректор Е, И. Евтеева

Сдано в наб. 1 I 02.87 Подп в печ 27 06 87 0,75 уел. п л. 0,75 уел. кр -отт. 0,54 уч Тир. 10 000 Цена

Изд л. 3 коп.

Ордена «Знак Почета» Издательство стандартов, 123840, Москва, ГСП, Новопресненский пер., 3 Тип. «Московский печатник» Москва, Лялин пер, 6 Зак. 318

Версия для печати

ГОСТ 24570-81. Клапаны предохранительные паровых и водогрейных котлов. Технические требования (с Изменениями N 1, 2)

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

КЛАПАНЫ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЕ ПАРОВЫХ И ВОДОГРЕЙНЫХ
КОТЛОВ
Технические требования

Safety valves of steam and hot-water boilers.
Technical requirements

ГОСТ 24570-81
(СТ СЭВ 1711-79)

Группа Е21

Дата введения 1981-12-01

Предисловие

ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 30 января 1981 г. N 363

ПРОВЕРЕН в 1986 г. Постановлением Госстандарта от 24.06.86 N 1714 срок действия продлен до 01.01.92*

* Проверен в 1990 г. Постановлением Госстандарта СССР N 2484 от 29.08.90 срок действия продлен до 01.01.97**. (ИУС N 11 1990 г.).

** Ограничение срока действия снято по протоколу N 7-95 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации. (ИУС N 11 1995 г.).

ПЕРЕИЗДАНИЕ (апрель 1987 г.) с Изменением N 1, утвержденным в июне 1986 г. (ИУС 9-86)

ВНЕСЕНО Изменение N 2, утвержденное Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 29.08.90 N 2484 и опубликованное в ИУС N 11, 1990 г.

Настоящий стандарт распространяется на предохранительные клапаны, устанавливаемые на паровых котлах с абсолютным давлением выше 0,17 МПа (1,7 кгс/см 2) и водогрейных котлах с температурой воды выше 388 К (115°С).

Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 1711-79.

Стандарт устанавливает обязательные требования.

К арматуре относятся Арматура

Поназначению арматура делится на запорную (кран, вентиль,

задвижка), регулирующую (редукционный клапан), защитную

По способу соединения : фланцевую и муфтовую.

По материалу

Обратный клапан служит для пропуска рабочей среды в одном направлении. Состоит из корпуса, внутри которого имеется перегородка с горизонтальным седлом, клапана, штока, крышки. При повышении давления под клапаном он вместе со штоком перемещается вверх и пропускает рабочую среду (основное рабочее положение). При падении давления рабочая среда (вода) давит на клапан, и он садится на седло, перекрывая тем самым проход рабочей среды.

Предохранительный клапан – устройство для автоматического предотвращения повышения давления сверх допустимого путем выпуска рабочей среды в атмосферу (или в дренаж). После снижения давления до рабочего клапан автоматически закрывается. Пар, выходящий из клапана, выводится трубой на крышу котельной (в атмосферу). Предохранительных клапанов должно быть установлено не менее двух, один из которых контрольный.

Редукционный клапан применяется для понижения давления пара и поддержания сниженного давления в определенных заданных пределах.

Он состоит из корпуса с тарелкой, свободно скользящей по штанге, на нижнем конце которой укреплен поршень с резиновым уплотнительным кольцом. Над цилиндром поршня находится поперечина, служащая опорой пружины. Пар выходит в отверстие под тарелку и одновременно проникает в цилиндр, где производит давление вверх – на тарелку и вниз – на поршень.

До и после редукционного клапана должны быть установлены запорные устройства, а за клапаном – предохранительный клапан и манометр.

21. Арматура парового котла. Редукционно-охладительная установка .

К арматуре относятся устройства и приборы, обеспечивающие безопасное обслуживание, управление работой элементов котельного агрегата и теплоэнергетического оборудования, находящихся под давлением. Арматура – это регулирующие и запорные устройства для подачи, продувки

и спуска воды, включения, регулирования и отключения трубопроводов воды, пара, топлива и предохраняющие от превышения давления.

Поназначению арматура делится на запорную (кран, вентиль,

задвижка), регулирующую (редукционный клапан), защитную (предохранительный и обратный клапан).

По способу соединения : фланцевую и муфтовую.

По материалу – на латунную, чугунную, комбинированную.

В местах соединения с фланцами устанавливаются прокладки или уплотнения. Запорная арматура должна иметь паспорт и маркировку: завод-изготовитель, давление и температура среды, условный диаметр, направление потока.

Редукционно-охладительная установка(РОУ) предназначена для снижения давления пара до требуемого путем дросселирования – пропуска пара через сужение. В результате термодинамического процесса пар переходит из состояния сухого насыщенного в область перегретого, с понижением давления и температуры. Для возврата его состояния в область насыщенного пара в него вспрыскивают конденсат или питательную воду.

Редукционно-охладительные установки (Схема РОУ, рис. 2.9) работают следующим образом: по паропроводу острый пар через запорную задвижку 1 поступает к регулирующему клапану 2, в котором осуществляется первая ступень снижения давления (дросселирования) пара.

Требуемые значения давления и температуры редуцированного пара поддерживаются автоматически электронными регуляторами путем воздействия на регулирующие клапаны паровой 2 и водяной 9.

Для полного перекрытия (открытия) потока охлаждающей воды для РОУ и ОУ предусмотрены вентили запорные 8.

Рис. 2.9.Схема редукционно-охладительной установки . 1-задвижка; 2-клапан регулирующий (пар); 3-охладитель пара или узел шумоглушителя с дроссельно-охладительной решеткой; 4-клапан импульсный; 5-клапан предохранительный; 6-клапан регулирующий (вода); 7-вентиль запорный; 8-вентиль игольчатый.

Гарнитура парового котла.

Гарнитурой называют устройства, позволяющие безопасно обслуживать топочную камеру, газоходы котельного агрегата и газовоздушный тракт.

К ней относят: топочные дверцы и лазы в обмуровке; смотровые лючки – гляделки для визуального наблюдения за горением и состоянием поверхностей нагрева, футеровки и торкрета; шиберы и заслонки для регулирования тяги и дутья; лючки для обдувки.

К гарнитуре также относят и взрывной предохранительный клапан, который устанавливают на котлах, работающих без наддува (с разрежением),

и в процессе работы он проверяется визуально.

Взрывной предохранительный клапан. Защиту аппаратов от разрушения при взрыве осуществляют путем создания условий для своевременного стравливания из них образующихся продуктов сгорания. Предохранительные клапаны имеют недопустимо большую инерционность срабатывания и малое для стравливания продуктов взрыва живое сечение.

По характеру разрушения различают разрывные, срезные, ломающиеся, хлопающие, выщелкивающиеся и отрывные взрывные мембраны (рис. 2.12).

Взрывной предохранительный клапан выполнен в виде металлической рамки (500×500 мм), закрытой листом асбеста. Асбест выдерживает высокие температуры, но не выдерживает избыточного давления. При взрыве топочной смеси (хлопок) создается избыточное давление внутри топочной камеры и в газоходах, в результате чего асбест разрывается и выпускает часть топочных газов в атмосферу через специальный канал, а обмуровка котла и оборудования при этом остается не нарушенной

Рис. 2.12. Предохранительные устройства с разрушающимися мембранами: а

С разрывной мембраной; б-со срезной мембраной; в-с ломающейся мембраной; г-с хлопающей мембраной; б-с выщелкивающейся мембраной; в-с отрывной мембраной; 1-мембрана; 2-прижимные кольца; 3- разрезной нож

23. Основные типы компоновок паровых котлов .

Компоновка парового котла. Компоновкой парового котла называют взаимное расположение газоходов и направление движения в них продуктов сгорания. Различают П-, Т-, U-образную, четырехходовую и башенную компоновки (рис 1).

П-образная компоновка - наиболее распространенная (рис.1а). В подъемной шахте располагается топочная камера, в опускной - конвективные поверхности нагрева. Ее преимущество - подача топлива и выход газов производятся в нижней части агрегата, что удобно для вывода жидкого шлака и установки дробевой очистки конвективных поверхностей нагрева. Тягодутьевые машины устанавливают на нулевой отметке, что исключает вибрационные нагрузки на каркас котла. Недостатки компоновки: в связи с разворотом на 180° возникают неравномерности омывания поверхностей нагрева продуктами сгорания и концентрации золы по сечению конвективной шахты.

Шахты и высоты соединительного газохода в мощных котлах применяют Т-образную компоновку с двумя конвективными шахтами, расположенными по обе стороны топки (рис. 1в). Суммарное сечение обеих конвективных шахт увеличивается при сохранении обычных габаритов и способов крепления конвективных поверхностей нагрева. Тяго - дутьевые машины также устанавливаются на нулевой отметке. Т-образная компоновка особенно подходит для котлов, работающих на топливе с абразивной золой (типа экиба

Стузских), для которых в целях уменьшения золового износа ограничивают скорость продуктов сгорания. Однако при такой компоновке возникают конструктивные затруднения в отводе продуктов сгорания от двух конвек-тивных шахт. Конструкция Т-образного котла сложнее П-образного, она требует и большего расхода металла.

Рисунок 1– Схемы компоновок котлов: а- П-образная; б- П-образная двуходовая; в - Т-образная схема; г- U- образная схема; е- башенная.

По виду сжигаемого топлива различают паровые котлы для газообразного, жидкого и твёрдого топлив. По фазовому состоянию выводимого из топки шлака – котлы с твёрдым и жидким шлакоудалением. По виду газовоздушного тракта котлы делят на котлы с уравновешенной тягой и с наддувом. По виду пароводяного тракта – на барабанные с естественной и

многократно принудительной циркуляцией, прямоточные и с комбинированной циркуляцией.

Преимущественно применяемые котлы с естественной и принудительной

циркуляцией принципиально различаются только организацией гидродинамики в испарительных поверхностях нагрева.

Тепловая схема котла.

Тепловой схемой котла называют размещение пакетов поверхностей нагрева вдоль потока газов и их взаимную коммуникацию. При выборе этой схемы желательно соблюдать два условия: для сохранения высоких температурных напоров рабочее тело с более высокой температурой должно омываться продуктами сгорания также с более высокой температурой; необходимо при-менить противоток рабочего тела и продуктов сгорания. Однако выполнение этих требований не всегда возможно. Так, тепловые нагрузки радиационных поверхностей нагрева, расположенных в зоне работы горелок, могут достигать огромных значений, что понижает надежность работы металла. Поэтому в зоне интенсивного обогрева располагают поверхности с пониженной температурой рабочей среды, подогревательные и парообразующие поверхности, а также «холодные» пакеты пароперегрева-теля; выходные пакеты располагают в зонах с умеренной температурой продуктов сгорания.

При значительных тепловосприятиях отдельных поверхностей нагрева (чаще пароперегревателей) в интересах обеспечения надежности (уменьшения тепловой разверки и лучшего перемешивания потока) их делят на несколько последовательно включенных участков с меньшим тепловосприятием (см. рис. 18.10 и 18.11).

Ограниченные возможности тепловосприятия настенных топочных экранов в агрегатах большой мощности привели к необходимости применения двусветных экранов (см. § 7.1) и ширмовых пароперегревателей (см. § 18.1). Они снижают температуру продуктов сгорания на выходе из топки до необходимого уровня.

В очень мощных барабанных котлах тракт перегрева пара, а в прямоточных котлах весь водопаровой тракт выполняют в виде нескольких автономно регулируемых потоков. Число потоков, исходя из удобств автоматизации, выбирают равным двум, четырем. Разделение водопарового тракта на потоки снижает тепловую неравномерность по ширине котла, уменьшает диаметр трубопроводов, но усложняет и удорожает конструкцию агрегата, увеличивает число единиц арматуры, усложняет автоматизацию.

В качестве примеров рассмотрим тепловые схемы барабанного и прямоточного котлов. В барабанном котле (рис. 21.7) применен двухступенчатый подогрев воздуха и соответственно двухступенчатый подогрев пи-

Рис. 21.7. Тепловая схема барабанного пылеугольного котла.

1 - парообразующие поверхности (топочные экраны); 2 -ШПП; 3 и 4 - горячая и холодная ступени КПП; 5 и 7 - вторая и первая ступени экономайзера; 6 и 8 - вторая и первая ступени ТВП.

Питательной воды, которая после второй ступени экономайзера поступает в барабан. На стенах топочной камеры расположены парообразующие экраны, составляющие вместе с необогреваемыми опускными трубами контуры циркуляции. Насыщенный пар после сепарации в барабане поступает в пароперегреватель. Пароперегреватель состоит из последовательно включенных по пару радиационного и ширмового элементов и двух конвек-тивных пакетов, включенных по смешанной схеме, но с расположением выходного пакета в зоне более высокой температуры. Впрыски для регулирования температуры перегрева пара на схеме не показаны. Ординаты на графике (вертикальная штриховка) изображают температурные напоры, в которых работают поверхности нагрева. Видно значительное снижение температурных напоров по мере движения газов к выходу.

В прямоточном котле , тепловая схема которого показана на рис. 21.8, предусмотрен одноступенчатый подогрев воздуха в вынесенном за пределы котла РВП и одноступенчатый подогрев питательной воды в экономайзере. Подогретая в экономайзере вода поступает в НРЧ, откуда рабочая среда направляется сначала в СРЧ, затем в первый пакет ШПП, ВРЧ, второй пакет

ШПП и, наконец, КПП, откуда выходит перегретый пар заданных параметров. Предусмотрены два впрыска воды в пар для регулирования температуры свежего пара.

Промежуточный перегрев пара осуществляется в двух пакетах пароперегревателя, включенных по смешанной схеме и расположенных в конвективной шахте. Регулирование температуры вторично-перегретого пара на схеме не показано.

J Z " 7 . t: 5 В; 7 " 8 І 9 і tO

Рис 21.8. Тепловая схема

прямоточного газомазутного котла.

/ - НРЧ; 2 - СРЧ; З - ВРЧ; 4 - ШППІ; 5 - ШППІІ; 6 - КПП; 7 и 8

Горячая и холодная ступени

25. Эксплуатация котельных установок. Растопка котла и подключение его к паропроводу. Поддержание материального равновесия котла .

Надёжная и экономичная работа котельных установок зависит от правильной организации эксплуатации технического совершенствования оборудования и квалификации персонала.

После длительной остановки или капитального ремонта котельная установка принимается спец комиссией, которая проводит осмотр и следит за пуском его в работу и правильной растопкой.

При осмотре котла необходимо проверять: очищен ли котёл, нет ли дефектов, и др; исправность арматуры и газового тракта котла, внутреннюю исправность топки; очистки топки и газоходов от шлаков и золы; нет ли каких то предметов в топке; плотность закрытия люков; готовность к пуску дымососов и вентилятора и др; наличие достаточного кол-ва топлива и питат воды; Проводят испытательный пуск, где проверяют исправное действие оборудования.

При растопке котла проверяют положение кранов и вентилей, должен быть открыт кран между пароперегревателем и котлом, верхний водопроводный кран для выхода воздуха должен быть открыт в период растопки. Спускной кран должен быть закрыт. Пароперегреватель предохраняет от перегрева водой, скопившейся в нём после очистки котла. Экономайзер и воздухоподогреватель отключают со стороны газоходов. Длительность растопки устанавливает начальник. При растопки вызывает неравномерное расширение, нагревание, поэтому растопку быстро проводить не рекомендуется.

Перед подключением парового котла к общему паропроводу его прогревают в течении 20 мин. Во избежание гидроудара открывают все дренажные вентили. Когда из паропровода будет выходить достаточно сухой пар, а в пропускной установки давление рабочее, котёл подключают к общему рабочему паропроводу. Нельзя допускать, что бы давление пара превысило величину отмеченной красной стрелкой, а повышение давления может повредить аппарат. На давление так же влияет подача пит воды. Равномерное давление в котле поддерживается путём изменения подачи топлива и воздушного режима.

Поддержание материального равновесия при ведении рабочего процесса котла сводится к:

1) что воду в котле нужно держать на уровне, и регулировать её.

2) топливо в топку котла необходимо подавать равномерно.

3) если манометр показывает снижение давления, то усиливают дутьё и

4) если манометр показывет увеличение давления, то ослабляют тягу и сокращают подачу топлива.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

КЛАПАНЫ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЕ
ПАРОВЫХ И ВОДОГРЕЙНЫХ КОТЛОВ

ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

ГОСТ 24570-81

(СТ СЭВ 1711-79)

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

КЛАПАНЫ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЕ ПАРОВЫХ И ВОДОГРЕЙНЫХ КОТЛОВ Технические требования Safety valves of stream and hot-water boilers. Technical requirements

ГОСТ 24570-81* (СТ СЭВ 1711-79)

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 30 января 1981 г. № 363 срок введения установлен

с 01.12.1981

Проверен в 1986 г. Постановлением Госстандарта от 24.06.86 № 1714 срок действия продлен

до 01.01.92

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на предохранительные клапаны, устанавливаемые на паровых котлах с абсолютным давлением выше 0,17 МПа (1,7 кгс/см2) и водогрейных котлах с температурой воды выше 388 К (115 ° С).

Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 1711-79.

Стандарт устанавливает обязательные требования.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Для защиты котлов допускаются предохранительные клапаны и их вспомогательные устройства, соответствующие требованиям "Правил устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов", утвержденных Госгортехнадзором СССР.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1.2. Конструкция и материалы элементов предохранительных клапанов и их вспомогательных устройств должны выбираться в зависимости от параметров рабочей среды и обеспечивать надежность и правильность действия в рабочих условиях.

1.3. Предохранительные клапаны должны быть рассчитаны и отрегулированы так, чтобы давление в котле не превышало рабочее давление более чем на 10%. Допускается по ышение давления, если это предусмотрено расчетом котла на прочность.

1.4. Конструкция предохранительного клапа а должна обесп чивать свободное перем щ ние подвижных элементов клапана и сключить возможность х выброса.

1.5. Конструкция предохранительных клапанов х вспомогательных элементов должна исключать возможность произволь ого изменения их регулировки.

1.6. К каждому предохранительному кла ану или , по согласованию между изготовителем и потребителем, групп е одинаковых клапанов, предназначенных для одного потребителя, должен прилагаться паспорт и инструкция по эксплуатации. Паспорт должен соответствовать требованиям . Раздел «Основные технические данные и характерист ки» должен содержать следующие данные:

наименование предприятия-изготовителя ил его товарный знак;

порядковый номер по с стеме нумерации пр дприятия-изготовителя или номер серии;

год изготовления;

тип клапана;

условный диаметр на входе выходе из клапа а;

расчетный диаметр;

расчетную площадь сечения;

вид среды и ее параметры;

характеристику и размеры пружины ил груза;

коэффициент расхода пара a , равный 0,9 коэффици нта, полученного на основании проведенных испытан й;

допустимое противодавление;

значение давления начала открывания допускаемый диапазон давления начала открывания;

характеристику материалов основных элемент ов клапана (корпус, тарелка, седло, пружина);

данные об испытаниях типа клапана;

шифр по каталогу;

условное давление;

допустимые пределы рабочих давлений по пруж н .

1.7. На табличке, прикр пл нной к корпусу каждого предохранительного клапана, или непосредственно на его корпусе должны быть нанесены следующие данные:

наименование предприятия-изготовит ля или его товарный знак;

порядковый номер по системе нумерации предприятия-изготовителя или номер серии;

тип клапана;

расчетный диаметр;

коэффициент расхода пара a ;

значение давления начала открывания;

условное давление;

диаметр условного прохода;

стрелка-указатель потока;

обозначение основного конструкторского документа и условное обозначение изделия.

Место нанесения маркировки и размеры маркировочных знаков устанавливаются в технической документации предприятия-изготовителя.

2.1.

2.2. Разность давлений полного открывания и начала открывания клапана не должна прев ышать сл дующих з ачен ий:

2.3. Пружины пр дохранит ль ых клапанов долж ы быть защищены от недопустимого нагрев а и непосредственного возд йствия рабочей среды.

При пол ом открывании клапана должна быть ис ключена возмож ость вза много соприкосновения витков пружины.

Конструкция пружинных клапанов должна исключать возможность затяжки пружин сверх установленного значения, обусловленного наибольшим рабочим давлением для данной конструкции клапана.

2.3. (Измененная редакция, Изм. № 2).

2.4. Применен и аль иковых у лотнен и штока клапа а е допускается.

2.5. В кор усе предохранительного кла ана, в местах во можного скопления конденсата, должно быть пр дусмотрено устройство для его удаления.

2.6. (Исключен , Изм. № 2).

3. ТРЕБОВАНИЯ К ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫМ КЛАПАНАМ, УПРАВЛЯЕМЫМ ПРИ ПОМОЩИ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ

3.1. Конструкция предохранительного клапана и вспомогательных устройств должна исключать возможность возникновения недопустимых ударов при открывании и закрывании.

3.2. Конструкция предохранительных клапанов должна обеспечивать сохранение функции защиты от превышения давления при отказе любого управляющего или регулирующего органа котла.

3.3. Предохранительные клапаны с электроприводом должны быть снабжены двумя независимыми друг от друга источниками питания.

В электрических схемах, где исчезновение энергии вызывает импульс, открывающий клапан, допускается один источник питания электроэнергии.

3.4. Конструкция предохранительного клапана должна предусматривать возможность управления им вручную и в необходимых случаях дистанционного управления.

3.5. Конструкция клапана должна обеспечивать его закрывание при давлении не менее 95% рабочего давления в котле.

3.6. Диаметр проходного импульсного клапана должен быть не менее 15 мм.

Внутренний диаметр импульсных линий (подводящих и отводящих) должен быть не менее 20 мм и не менее диаметра выходного штуцера импульсного клапана.

Импульсные линии и линии управления должны иметь устройства для отвода конденсата.

Установка запорных органов на этих линиях не допускается.

Допускается установка переключающего устройства, если при любом положении этого устройства импульсная линия будет оставаться открытой.

3.7. У предохранительных клапанов, управляемых при помощи вспомогательных импульсных клапанов, допускается установка более одного импульсного клапана.

3.8. Предохранительные клапаны должны эксплуатироваться в условиях, не допускающих замерзания, коксования и коррозионного воздействия среды, применяемой для управления клапаном.

3.9. При использовании для вспомогательных устройств внешнего источника энергии предохранительный клапан должен быть снабжен не менее чем двумя независимо действующими цепями управления таким образом, чтобы при отказе одной из цепей управления другая цепь обеспечивала надежную работу предохранительного клапана.

4. ТРЕБОВАНИЯ К ПОДВОДЯЩИМ И ОТВОДЯЩИМ ТРУБОПРОВОДАМ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫХ КЛАПАНОВ

4.1. На подводящих и отводящих трубопроводах предохранительных клапанов не допускается установка запорных органов.

4.2. Конструкция трубопроводов предохранительных клапанов должка обеспечивать необходимую компенсацию температурных расширений.

Крепление корпуса и трубопроводов предохранительных клапанов должно быть рассчитано с учетом статических нагрузок и динамических усилий, возникающих при срабатывании предохранительного клапана.

4.3. Подводящие трубопроводы предохранительных клапанов должны иметь уклон по всей длине в сторону котла. В подводящих трубопроводах должны исключаться резкие изменения температуры стенки при срабатывании предохранительного клапана.

4.4. Падение давления в подводящем трубопроводе к клапанам прямого действия не должно превышать 3% от давления начала открывания предохранительного клапана. В подводящих трубопроводах предохранительных клапанов, управляемых при помощи вспомогательных устройств падение давления не должно превышать 15%.

При расчете пропускной способности клапанов указанное снижение давления обоих случаев учитывается.

4.4. (Измененная редакция, Изм. № 2).

4.5. Отвод рабочей среды из предохранительных клапанов должен осуществляться в безопасное место.

4.6. Отводящие трубопроводы должны быть защищены от замерзания и иметь устройство для отвода конденсата.

Установка запорных устройств на дренажах не допускается.

4.6. (Измененная редакция, Изм. № 2).

4.7. Внутренний диаметр отводящего трубопровода должен быть не менее наибольшего внутреннего диаметра выходного патрубка предохранительного клапана.

4.8. Внутренний диаметр отводящего трубопровода должен быть рассчитан таким образом, чтобы при расходе, равном максимальной пропускной способности предохранительного клапана, противодавление в его выходном патрубке не превышало максимального противодавления, установленного предприятием-изготовителем предохранительного клапана.

4.9. Пропускную способность предохранительных клапанов следует определять с учетом сопротивления звукоглушителя; его установка не должна вызывать нарушений нормальной работы предохранительных клапанов.

4.10. На участке между предохранительным клапаном и звукоглушителем должен быть предусмотрен штуцер для установки прибора, измеряющего давление.

5. ПРОПУСКНАЯ СПОСОБНОСТЬ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫХ КЛАПАНОВ

5.1. Суммарная пропускная способность всех предохранительных клапанов, устанавливаемых на котле, должна удовлетворять следующим условиям:

для паровых котлов

G 1 + G 2 + … G n ³ D ;

для экономайзеров, отключаемых от котла

для водогрейных котлов

n - число предохранительных клапанов;

G 1 , G 2 , G n - пропускная способность отдельных предохранительных клапанов, кг/ч;

D - номинальная производительность парового котла, кг/ч;

Прирост энтальпии воды в экономайзере при номинальной производительности котла, Дж/кг (ккал/кг);

Q - номинальная теплопроводность водогрейного котла, Дж/ч (ккал/ч);

g - теплота испарения, Дж/кг (ккал/кг).

Расчет пропускной способности предохранительных клапанов водогрейных котлов и экономайзеров допускается выполнять с учетом соотношения пара и воды в пароводяной смеси, проходящей через предохранительный клапан при его срабатывании.

5.1. (Измененная редакция, Изм. № 2).

5.2. Пропускную способность предохранительного клапана определяют по формуле:

G = 10B 1 × a × F (P 1 +0,1) - для давления в МПа или

G = B 1 × a × F (P 1 + 1) - для давления в кгс/см 2 ,

где G - пропускная способность клапана, кг/ч;

F - расчетная площадь сечения клапана, равная наименьшей площади свободного сечения в проточной части, мм 2 ;

a - коэффициент расхода пара, отнесенный к площади сечения клапана и определяемый в соответствии с п. 5.3 настоящего стандарта;

Р 1 - максимальное избыточное давление перед предохранительным клапаном, которое должно быть не более 1,1 рабочего давления, МПа (кгс/см 2);

В 1 - коэффициент, учитывающий физико-химические свойства пара при рабочих параметрах перед предохранительным клапаном. Значение этого коэффициента выбирают по табл. 1 и 2.

Таблица 1

Значения коэффициента В 1 для насыщенного пара

Р 1 , МПа (кгс/см 2)
Р 1 , МПа (кгс/см 2)
Р 1 , МПа (кгс/см 2)

Таблица 2

Значения коэффициента В 1 для перегретого пара

Р 1 , МПа (кгс/см 2)	При температуре пара t n , ° С
0,2 (2)	0,480	0,455	0,440	0,420	0,405	0,390	0,380	0,365	0,355
1 (10)	0,490	0,460	0,440	0,420	0,405	0,390	0,380	0,365	0,355
2 (20)	0,495	0,465	0,445	0,425	0,410	0,390	0,380	0,365	0,355
3 (30)	0,505	0,475	0,450	0,425	0,410	0,395	0,380	0,365	0,355
4 (40)	0,520	0,485	0,455	0,430	0,410	0,400	0,380	0,365	0,355
6 (60)		0,500	0,460	0,435	0,415	0,400	0,385	0,370	0,360
8 (80)		0,570	0,475	0,445	0,420	0,400	0,385	0,370	0,360
16 (160)			0,490	0,450	0,425	0,405	0,390	0,375	0,360
18 (180)				0,480	0,440	0,415	0,400	0,380	0,365
20 (200)				0,525	0,460	0,430	0,405	0,385	0,370
25 (250)					0,490	0,445	0,415	0,390	0,375
30 (300)					0,520	0,460	0,425	0,400	0,380
35 (350)					0,560	0,475	0,435	0,405	0,380
40 (400)					0,610	0,495	0,445	0,415	0,380

или определяют по формуле для давления в МПа

для давления в кгс/см 2

где К - показатель адиабаты, равный 1,35 для насыщенного пара, 1,31 для перегретого пара;

Р 1 - максимальное избыточное давление перед предохранительным клапаном, МПа;

V 1 - удельный объем пара перед предохранительным клапаном, м 3 /кг.

Формула для определения пропускной способности клапана должна применяться только при условии: (Р 2 +0,1)£ (Р 1 +0,1)b кр для давления в МПа или (Р 2 +1)£ (Р 1 +1)b кр для давления в кгс/см 2 , где

Р 2 - максимальное избыточное давление за предохранительным клапаном в пространстве, в которое истекает пар из котла (при истечении в атмосферу Р 2 = 0 МПа (кгс/см 2);

b кр - критическое отношение давлений.

Для насыщенного пара b кр =0,577, для перегретого пара b кр =0,546.

5.2. (Измененная редакция, Изм. № 2).

5.3. Коэффициент a принимают равным 90% от значения, полученного предприятием-изготовителем на основании проведенных испытаний.

6. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ

6.1. Все предохранительные клапаны должны быть испытаны на прочность, плотность, а также герметичность сальниковых соединений и уплотнительных поверхностей.

6.2. Объем испытаний клапанов, их порядок и методы контроля должны быть установлены в технических условиях на клапаны конкретного типоразмера.