Классификация судовых котлов

Судовые паровые котлы могут быть подразделены:
по признаку обтекания горячими газами котельных труб — на огнетрубные, водотрубные и комбинированные; по назначению — на главные и вспомогательные; по принципу циркуляции воды — на прямоточные с естественной циркуляцией, с принудительной циркуляцией;
по принципу тяги и воздушного дутья — с естественной тягой, с искусственным дутьем, с искусственной тягой, с уравновешенной тягой, с высоким наддувом;
по виду и способу сжигания топлива — угольного отопления с ручной или механической загрузкой угля в топку, пылеугольного отопления, мазутного отопления, углемазутного отопления и др.,
по параметрам пара — низкого давления (до 150 кн/м²), среднего давления (от 160 до 280 кн/м³), повышенного давления (от 290 до 600 кн/м²), высокого давления (от 610 до 1000 кн/м² и выше).

Огнетрубными называются такие котлы, в которых горячие газы движутся внутри дымогарных труб и камер, омываемых водой и пароводяной смесью снаружи. Они принадлежат к котлам с естественной циркуляцией и отличаются наиболее простой конструкцией.

Недостатком огнетрубных котлов является их тяжеловесность, жесткость конструкции и малая экономичность. Поэтому в настоящее время эти котлы на морских судах не применяют, не строят, и их можно встретить только на небольших речных и озерных судах старой постройки.

Водотрубные котлы относятся также к котлам с естественной циркуляцией. В отличие от огнетрубных котлов вода и пароводяная смесь движутся в них по определенному контуру внутри водогрейных труб, а пламя и горячие газы омывают трубы снаружи. В зависимости от расположения водогрейных труб различают котлы двух основных типов: с малонаклонными трубами — горизонтально-водотрубные (секционные); с крутонаклонными трубами — вертикально-водотрубные. Наиболее распространены на судах вертикально-водотрубные котлы, разновидности которых в зависимости от их конструкции показаны на рис. 18.

Рис. 18. Вертикально-водотрубные котлы. а — двухпроточные неэкранированные котлы:
1 — симметричный с внутренним пароперегревателем; 2 — асимметричный с внутренним пароперегревателем; 3 — симметричный с внешним пароперегревателем.

б — однопроточные экранированные котлы:
1 — с внутренним пароперегревателем; 2 — с наружным пароперегревателем; 3-е наружным пароперегревателем и экономайзером.

Комбинированными называются такие котлы, в которых горячие газы частично омывают изнутри топку и внутреннюю поверхность дымогарных труб (как у огнетрубного котла) и частично — наружную поверхность водогрейных труб, расположенных в огневых камерах.

Главные котлы служат для обеспечения паром главной судовой энергетической установки, а также паровых вспомогательных механизмов и нужд самого котла. В качестве главных судовых котлов применяют в основном водотрубные котлы. Вспомогательные котлы на ходу судна вырабатывают пар для санитарно-бытовых нужд, а во время стоянки обеспечивают паром вспомогательные механизмы. В качестве вспомогательных котлов применяют вертикально-цилиндрические огнетрубные и водотрубные; комбинированные; однопроточные водотрубные экранированные шатрового типа, а также утилизационные котлы с дымогарными трубами, устанавливаемые на теплоходах и работающие за счет тепла выпускных газов ДВС.

Наряду с котлами, имеющими естественную циркуляцию воды и пароводяной смеси, применяют прямоточные котлы и котлы с принудительной циркуляцией. В прямоточных котлах движение воды и пароводяной смеси происходит принудительно от насоса, но круговращение воды отсутствует. В котлах с принудительной циркуляцией перемещение воды и пароводяной смеси в испарительных элементах и круговращение воды создаются искусственно при помощи циркуляционного насоса.

Искусственное дутье воздуха в топку котла и искусственная тяга горячих газов в дымовую трубу осуществляются при помощи вдувных и вытяжных вентиляторов (дымососов), паровых сопел и сифонов, установленных в котельном отделении. Воздух при дутье может нагнетаться как в закрытое котельное отделение, так и непосредственно под кожух котла.

Особое место занимают котлы с высоким наддувом, у которых топка находится под высоким давлением 300—500 кн/м² (3—5 кгс/см²), создаваемым воздушным компрессором. Приводом компрессора служит газовая труба, работающая на охлажденных котельных газах.