Автор | Сообщение |
Вандал
|
| Монстр сорокалетней выдержки
|
Замечания:
|
|
Отправлено: 29.01.08 18:13. Заголовок: Пароперегреватели в паровозах: технологические ограничения?
Нужна помощь зала. Итак, что такое пароперегреватель? Сначала краткое объяснение того, что представляет собой паровой котёл паровоза. Паровой котёл паровоза - это цилиндрическая бочка, наполненная водой. Свободным остаётся немного пространства в верхней части, где, собственно, и собирается пар, который потом через сухопарник уходит к паровой машине. К котлу с задней стороны присобачена топка, откуда топочные газы поступают в большое количество длинных горизонтальных трубок (называемых жаровыми трубами), проходящими через весь котёл параллельно его оси и открывающихся на противоположном конце котла в дымовую коробку. Нагрев воды, собственно, и производится этими горячими газами, проходящими через трубы. Теперь о пароперегревателях. Из всех моделей наиболее удачным считается пароперегреватель Шмидта. В чём его суть? Из сухопарника пар температурой около 200 градусов поступает в коллектор, расположенный в дымовой коробке паровоза (напоминаю, она присоединена к передней стенке котла). К коллектору присоединено большое количество трубок (обычно 28-32). Эти трубки входят в жаровые трубы, где тянутся практически через весь котёл, затем обратно, а потом опять в конец и обратно, то есть в пределах жаровой трубы располагаются четыре колена. За эти два прохода горячими топочными газами пар нагревается минимум на 100, а максимум на 250 градусов (то есть до 310-450 градусов) и становится перегретым. Температура самих газов на выходе в дымовую коробку становится равной примерно 450 градусов (точную температуру на входе сейчас не скажу, но вроде порядка 1000 градусов). Перегретый пар из трубок возвращается в коллектор, но в другую его камеру, не связанную с первой. После чего пар поступает к паровым машинам. Казалось бы, всё просто. И над идеей перегретого пара думали и экспериментировали чуть ли не с первых паровозов. Однако что-то не заладилось. Вот у меня и вопрос: не было ли здесь какого ограничения по жаростойкости материалов? Я так понял, у нас появились специалисты-технологи. Что они могут сказать по этому поводу?
|
|
Профиль
Ответить
|
Ответов - 15
[только новые]
|
|
хохол
|
| |
Замечания:
|
|
Отправлено: 29.01.08 19:06. Заголовок: А точно в огнетрубно..
А точно в огнетрубном котле такие температуры? В стационарном водотрубном ДЕ или ДКВРе после экономайзера 130-140 градусов.Давление 13-25ати.
|
|
Профиль
Ответить
|
|
Отправлено: 29.01.08 19:14. Заголовок: Вандал пишет: Вот у..
Вандал пишет: цитата: | Вот у меня и вопрос: не было ли здесь какого ограничения по жаростойкости материалов? |
|
Скорее вопрос в корозионной стойкости. Во всяком случае, на реакторах наши пока не сделали в металле реактор на перегретом паре (а французы уже сделали). Очень жёсткие требования к хим. составу теплоносителя.
|
|
Профиль
Ответить
|
Вандал
|
| Монстр сорокалетней выдержки
|
Замечания:
|
|
Отправлено: 29.01.08 19:26. Заголовок: Вольга С.лавич пишет..
Вольга С.лавич пишет: цитата: | Скорее вопрос в корозионной стойкости. |
| Видите ли, в чем дело. Проблема-то была решена в самом конце XIX века и к началу 10-х годов фактически все новые паровозы уже оборудовались пароперегревателями. Вряд ли это имеет отношение к коррозионной стойкости современных пароперегревателей. хохол пишет: цитата: | А точно в огнетрубном котле такие температуры? |
| Точно. Цифры взяты из книжки "Как устроен паровоз" 1950-лохматого года. У водотрубных котлов, насколько понимаю, немножко другая физика процесса. В паровозных котлах давление не превышало 14 атмосфер для компаунд-машин и 12 атмосфер для машин однократного расширения.
|
|
Профиль
Ответить
|
|
Отправлено: 30.01.08 10:44. Заголовок: хохол пишет: А точн..
хохол пишет: цитата: | А точно в огнетрубном котле такие температуры? |
| да, потому что Вандал пишет: цитата: | Однако что-то не заладилось. Вот у меня и вопрос: не было ли здесь какого ограничения по жаростойкости материалов? |
| я не большой специалист по котлам, но недавно сталкивался. Так вот- ограничения по жаростойкости материалов в этих пределах не были, а есть до сих пор. То есть сейчас конечно решается, но сортамент применяемых сталей довольно узок, и всё это немножко дорого. встречный вопрос. почему в паравозах не ставили пароперегреватель ПОСЛЕ жаровых труб? или ставили?
|
|
Профиль
Ответить
|
|
Отправлено: 30.01.08 12:17. Заголовок: Одна из проблем не т..
Одна из проблем не только в стали, но и в воде. Накипь постоянно вывывать надо. А чем тоньше трубка, тем сложнее это сделать.
|
|
Профиль
Ответить
|
Вандал
|
| Монстр сорокалетней выдержки
|
Замечания:
|
|
Отправлено: 30.01.08 14:56. Заголовок: DronT пишет: встреч..
DronT пишет: цитата: | встречный вопрос. почему в паравозах не ставили пароперегреватель ПОСЛЕ жаровых труб? или ставили? |
| Были и такие. Например, пароперегреватель "Болдуин" целиком размещался в дымовой коробке. Но самая популярная модель - это Шмидта или ему подобные. Давали наилучшие параметры экономичности. DronT пишет: цитата: | Так вот- ограничения по жаростойкости материалов в этих пределах не были, а есть до сих пор. То есть сейчас конечно решается, но сортамент применяемых сталей довольно узок, и всё это немножко дорого. |
| Вот не могу пока найти марок сталей, из которых делали все эти трубки. А латунь? Топку делали из латуни, а там температура повыше будет. Или латунная трубка не выдержит 12 атмосфер? cocoo пишет: цитата: | Одна из проблем не только в стали, но и в воде. Накипь постоянно вывывать надо. А чем тоньше трубка, тем сложнее это сделать. |
| Нет, это не та проблема, ведь когда пароперегреватели внедрили, то вода осталась той же. К тому же накипь в основном оседает в котле, создавая, кстати, проблемы, так как накипная пена мешает выходу пара из воды.
|
|
Профиль
Ответить
|
Вандал
|
| Монстр сорокалетней выдержки
|
Замечания:
|
|
Отправлено: 01.02.08 00:12. Заголовок: DronT пишет: я не б..
DronT пишет: цитата: | я не большой специалист по котлам, но недавно сталкивался. Так вот- ограничения по жаростойкости материалов в этих пределах не были, а есть до сих пор. То есть сейчас конечно решается, но сортамент применяемых сталей довольно узок, и всё это немножко дорого. |
| Нашёл в википедии по проблемам котлов. Здесь. Если Вы про эти проблемы, то они огнетрубных локомотивных котлов не должны касатсья.
|
|
Профиль
Ответить
|
|
Отправлено: 01.02.08 10:19. Заголовок: в ангельском не силё..
в ангельском не силён. проблемы при проектировании отбвязки котла были в том, что сортамент подходящих по температуре сталей узок. и сортамент подходящей запортой арматуры- тоже (т.е. из подходящих сталей). и буржуйская часть (примыкающая к котлу) из редкоприменяемой стали, коей долго подбирали аналог (из- за этой редкоприменяемости). не, оно всё решаемо 100%. но дороже обычного. но это в 21-м веке. котёл водотрубный с пароперегревателем, 60 кг, 360 - до 450 град, дымовые газы после котла 450 град.
|
|
Профиль
Ответить
|
Вандал
|
| Монстр сорокалетней выдержки
|
Замечания:
|
|
Отправлено: 01.02.08 13:01. Заголовок: DronT пишет: котёл ..
DronT пишет: цитата: | котёл водотрубный с пароперегревателем, 60 кг, 360 - до 450 град, дымовые газы после котла 450 град. |
| Ну да, параметры похожие. Правда, первые пароперегреватели давали температуру пара скорее 310-350 градусов, чем 450, что, впрочем, давало уже неслабую экономию в 15-25%. По материалам, думаю, тогда пошла бы обычная нержавейка (Х13, если не ошибаюсь). Вот только осталось выяснить, когда её начали серийно выпускать. Что касается дороговизны, то да, про это пишут, но она с лихвой окупается экономией при эксплуатации. И, типа, чем качественнее материалы, тем эта выгода выше.
|
|
Профиль
Ответить
|
|
Отправлено: 01.02.08 13:38. Заголовок: 450- максимально воз..
450- максимально возможная. реально- 360- 380. причём сразу после котла пар захолаживается до ~200, а давление садиться сначала до 40-, немного после- вообще до 16. то есть высокие t и р - проблема и сейчас
|
|
Профиль
Ответить
|
|
Отправлено: 01.02.08 14:18. Заголовок: DronT пишет: то ест..
DronT пишет: цитата: | то есть высокие t и р - проблема и сейчас |
|
Угу - при 100 атм. пока не получается.
|
|
Профиль
Ответить
|
|
Вандал
|
| Монстр сорокалетней выдержки
|
Замечания:
|
|
Отправлено: 01.02.08 14:27. Заголовок: DronT пишет: то ест..
DronT пишет: цитата: | то есть высокие t и р - проблема и сейчас |
| Так именно что сочетание высоких температуры и давления. А в паровозах давление всего 10-14 атмосфер.
|
|
Профиль
Ответить
|
|
Отправлено: 01.02.08 14:39. Заголовок: ну так и на довре се..
ну так и на дворе сейчас- 21 век.
|
|
Профиль
Ответить
|
Вандал
|
| Монстр сорокалетней выдержки
|
Замечания:
|
|
Отправлено: 01.02.08 17:32. Заголовок: DronT пишет: ну так..
DronT пишет: цитата: | ну так и на дворе сейчас- 21 век. |
| Тут дело не в веке. Эрозия или коррозия, которая, похоже, главный виновник - нарастает с ростом давления нелинейно. Соответственно, при 10 атмосферах проблемы мизерные, и на уровне конца XIX века вполне могут решаться. Проблемы при современных параметрах пара вполне могут быть пока нерешаемыми, но ведь и прогресс в паротурбостоении в определенный период застопорился по причине отсутствия надобности.
|
|
Профиль
Ответить
|
Вандал
|
| Монстр сорокалетней выдержки
|
Замечания:
|
|
Отправлено: 02.02.08 08:37. Заголовок: Вандал пишет: По ма..
Вандал пишет: цитата: | По материалам, думаю, тогда пошла бы обычная нержавейка (Х13, если не ошибаюсь). Вот только осталось выяснить, когда её начали серийно выпускать. |
| Всё-таки придётся использовать латунь. Первая нержавеющая сталь выплавлена (судя по найденным мной намекам) уже во втором десятилетии XX века.
|
|
Профиль
Ответить
|
|