Котлы с многократной принудительной циркуляцией
При одинаковых прочих условиях с уменьшением диаметра труб водотрубного котла увеличивается коэффициент теплоотдачи от газа к стенке. Но, уменьшая диаметр труб, необходимо считаться с увеличивающимся гидравлическим сопротивлением при прохождении по трубам пароводяной смеси. Указанное обстоятельство и является препятствием к уменьшению диаметра труб в условиях естественной циркуляции.
Стремление придать паровому котлу компактные размеры, используя трубы малого диаметра, привело к созданию котла с барабаном и с принудительным движением воды по циркуляционному контуру (рис. 191). Котлы с многократной принудительной циркуляцией, их недостатком является дополнительный циркуляционный насос, перекачивающий воду с температурой насыщения и расходующий электроэнергию хотя и в незначительном количестве, так как насос должен преодолевать только гидравлическое сопротивление сети.
Наличие циркуляционного насоса безусловно понижает надежность при эксплуатации агрегата в целом. Приходится ставить два насоса: один - с электроприводом, другой - с паровым приводом.
Подобная схема находит применение в отопительно-производственных котельных, при дополнительном экранировании топочных камер котлов устаревших конструкций, когда недостаточное развитие циркуляционного контура по высоте не дает возможности осуществить естественную циркуляцию.
Котлы с многократной принудительной циркуляцией следует остановиться на схеме котла типа Велокс (рис. 192). Котлы с многократной принудительной циркуляцией, у них вместо барабана-паросборника, присоединен сепаратор, подводящий пароводяную смесь по касательной. Центробежной силой вода прижимается к стенкам сепаратора, а пар отбирается из центра. Топка и газоходы котла работают под давлением, которое достигает в топке 2-3 ати. С увеличением давления уменьшаются удельные объемы газов, топка получает уменьшенные габариты, а большие скорости газов в дымогарных трубах котлы с многократной принудительной циркуляцией и пароперегревателе, доходящие до 200 м/сек, резко повышают теплоотдачу. Пройдя котлы с многократной принудительной циркуляцией и перегреватель пара, отходящие газы поступают в газовую турбину, которая является приводом для воздушного компрессора, нагнетающего воздух в топку. Отходящие из турбины газы, имея сравнительно небольшое давление, проходят через водяной экономайзер и далее выбрасываются в трубу.
На одном валу с газовой турбиной и компрессором расположены циркуляционный насос и электродвигатель, используемый при растопке котла. Котел может работать только на жидком или газообразном топливе.