Поверхностью нагрева котла называется поверхность металлических стенок, омываемых с одной стороны продуктами сгорания топлива, а с другой - рабочей средой - водой.
Поверхность нагрева измеряется в м2 и подсчитывается со стороны газового пространства.
Водяным пространством называют часть внутреннего пространства котла, в котором находится вода.
Паровым пространством называют часть котла, занятую образующимся паром.
Для пополнения котла (при расходе воды на получение пара) необходимо пополнять водой через питательный клапан, которую называют питательной.
Зеркало испарения - это поверхность воды в котле, разделяющая паровое и водяное пространства.
В котле непрерывно происходят следующие процессы:
- топочный - горение топлива в топке котла;
- аэродинамический - подача в топку воздуха и удаление из газоходов газообразных продуктов горения топлива;
- теплопередача - передача тепла от газов воде через поверхность нагрева;
- циркуляция - движения воды и пара внутри котла вдоль его поверхности нагрева (гидродинамика котла);
В результате этих процессов осуществляется непрерывное производство водяного пара.
Важнейшими характеристиками котла являются параметры пара, воды, паропроизводительность и теплопроизводительность.
Параметры пара и воды. Вспомогательные паровые котлы вырабатывают пар, избыточное давление которого составляет до 2,0 МПа, а водогрейные - горячую воду с температурой 85-115°С и избыточным давлением 0,18-0,2 МПа.
Паропроизводительность - количество пара, производимого паровым котлом за один час, и измеряется обычно в кг/час или тоннах в час (т/ч).
Теплопроизводительность котла - количество тепла, затраченное на нагрев, испарение воды в единицу времени, т. е. Q (ккал/ч).
Так как теплопроизводительность котла можно рассматривать как его мощность, выраженную в тепловых единицах, то ее можно оценивать также в кВт, так как 1 кВт = 1 кДж/сек = 0,239 ккал/сек = 860 ккал/ч. Таким образом, для получения мощности котла в киловаттах необходимо теплопроизводительность, выраженную в килокалориях в час, разделить на 860.
К конструктивным характеристикам относят размеры элементов поверхности нагрева, которая обозначается символом -Н- и измеряется в м2 топки, габариты котла и массу котла (без воды и с водой, налитой до рабочего уровня).
В зависимости от положения газового потока по отношению к трубчатым элементам котла вспомогательные котлы классифицируются на:
- огнетрубные (вспомогательные) и газотрубные (утилизационные) с внутренним обогревом; водотрубные с внешним обогревом;
- по способу создания циркуляции котлы могут быть с естественной и с искусственной (принудительной) циркуляцией воды.
В зависимости от расположения водогрейных трубок котлы могут быть горизонтальными и вертикальными.
Количество различных типов вспомогательных, утилизационных котлов в настоящее время исчисляется десятками самых разнообразных конструктивных исполнений.
Таким образом, в зависимости от компоновочных особенностей имеющиеся типы вспомогательных котлов можно разделить на следующие:
- -горизонтально-огнетрубные котлы;
- -вертикальные огнетрубные и водотрубные котлы цилиндрической формы;
- -одно-, двух- и трехбарабанные водотрубные однопроточные котлы;
- -водотрубные двухконтурные котлоагрегаты; котлы с принудительной циркуляцией.
