Экономайзеры стальные применяются для использования тепла уходящих газов серийно выпускаемых котлов типа Е (КЕ), Е (ДЕ) и ДКВр с избыточным давлением пара выше 23 кгс/см² и представляют собой несколько секций змеевиков, изготовленных из труб определенной длины и радиуса гиба.
Стальные экономайзеры бывают «не кипящего» и «кипящего» типа. В экономайзерах «кипящего» типа допускается вскипание и частичное испарение (до 25 %) питательной воды. Такие экономайзеры соединены с котлом без каких-либо запорных устройств и имеют только один предохранительный клапан на входе воды.
«Некипящий» экономайзер должен иметь два предохранительных клапана на входе воды в него и на выходе воды из экономайзера.
При сжигании природного газа температура воды на входе в стальной экономайзер должна быть не ниже 65°С.
Условное обозначение чугунного экономайзера включает в себя следующие данные:
Наименование |
Площадь поверхности нагрева, м2 |
Предельное давление воды МПа, кгс/см2 |
t среды, °С вх. |
Габариты (LxBxH), мм |
Масса, кг |
---|---|---|---|---|---|
Экономайзер ЭПС 7,35 |
7,5 |
1,5 (15) |
100(133) |
1500x500x1540 |
570 |
Экономайзер БВЭС 1-2 |
28 |
1.5 (15) |
100 |
2610x780x2112 |
1470 |
Экономайзер БВЭС II-2 |
57 |
1,5 (15) |
100 |
2610x1210x2112 |
2420 |
Экономайзер БВЭС III-2 |
85 |
1,5 (15) |
100 |
2610x1625x2112 |
3230 |
Экономайзер БВЭС IV-1 |
113 |
2,5 (25) |
100 |
2350x1400x4200 |
4317 |
Экономайзер БВЭС V-1 |
239 |
2,5 (25) |
100 |
2350x2100x4800 |
8222 |
Стальные экономайзеры состоят из змеевиков, изготовленных из труб диаметром 28-32 мм, вальцованных или вваренных в коллекторы круглого или квадратного сечения. Высота отдельных пакетов змеевиков составляет не более 1,5 м. Между пакетами предусмотрены разрывы в пределах 550 – 600 мм для размещения обдувочного устройства, а между воздухоподогревателем – не менее 800 мм. Это улучшает условия ремонта, хотя и требует значительного увеличения высоты конвективной шахты. Трубы к коллектору в современных конструкциях присоединяют сваркой через промежуточные штуцера, которые также приваривают к коллектору.
Стальные экономайзеры должны иметь возможность отключаться от котла как по водяной, так и по газовой стороне, для чего у них обязательно делают обводной трубопровод питания и обводной газоход помимо экономайзера.
Стальные экономайзеры можно разделить на: гладкотрубные; ребристые; плавниковые и мембранные.
С целью интенсификации теплоотдачи и повышения компактности к гладкотрубным стальным змеевиковым экономайзерам приваривают плавники. Это повышает тепловосприятие. Объем, занимаемый поверхностью нагрева с прямоугольными плавниками, меньше объема гладкотрубной на 25 – 30 % при одинаковом расходе энергии на тягу.
Трубы экономайзера укреплены на стойках, которые устанавливают на опорные балки коробчатой формы. Опорные балки крепят к каркасу. Балки изолируют, а иногда и охлаждают воздухом путем присоединения их к дутьевому вентилятору (вентилятор ВДН, ВД). Как правило, трубы экономайзера располагают в шахматном порядке (лучший коэффициент теплоотдачи и меньший износ, чем при коридорном расположении).
Размеры хвостовых поверхностей нагрева для того или иного котла определяются величинами температуры уходящих газов, рассчитанными при оптимальных значениях скоростей газов и оптимальных разностях температур на холодном конце экономайзера. Величина экономически выгодных скоростей газов находится в пределах 6-8 м/с. Величина скорости газов для многозольных топлив должна быть не ниже 9-10 м/с из-за опасности заноса золой хвостовой поверхности нагрева.
Рис. 2. Стальной экономайзер БВЭС-I-2, БВЭС-II-2, БВЭС-III-2
Рис. 3. Стальной экономайзер БВЭС-IV-1, БВЭС-V-1
Срок службы чугунных экономайзеров – 10 лет.