В начале 20 в. появились вертикально-водотрубные котлы, которые за очень короткое время были доведены до высокой степени совершенства. В 1913 паропроизводительность этих котлов не превышала 15 т/ч
, а давление пара 1,8 Мн/м2
, к 1974 в СССР паропроизводительность их достигла 2500 т/ч
при давлении 24 Мн/м2
, а в США 4400 т/ч
при том же давлении. Вначале вертикально-водотрубные П. к. состояли из одного верхнего и одного нижнего барабанов, соединённых пучком прямых труб. Но уже в 20-х гг. 20 в. они были полностью вытеснены более надёжными котлами с изогнутыми трубами. Типовой конструкцией в этой группе П. к. являлся трёхбарабанный котёл Ленинградского металлического завода (ЛМЗ), выпускавшийся в 30-х гг. 20 в. Поверхность нагрева этих П. к. была от 650 до 2500 м2
, паропроизводительность от 50 до 180 т/ч
. П. к. был оборудован камерной топкой
для сжигания угольной пыли.,Пылеугольные топки
, внедрявшиеся в те же годы, очень быстро получили чрезвычайно широкое распространение и, с одной стороны, сильно повлияли на развитие конструкций П. к., значительно повысив их паропроизводительность, а с другой — позволили весьма эффективно использовать любые низкосортные местные угли. Внедрение камерных топок привело к созданию топочных экранов, которые представляют собой испарительные трубы, расположенные на стенах топочной камеры. Первоначально экраны закрывали только часть стен и предназначались для защиты обмуровки от непосредственного воздействия пламени, которое приводило к шлакованию топки и разрушению обмуровки. Постепенно экраны стали закрывать всё большую часть стен топок, а современные П. к. имеют полностью экранированные топки. Экраны, воспринимающие тепло, излучаемое пламенем и горячими дымовыми газами (радиационные поверхности нагрева), работают более интенсивно, чем кипятильные трубы, находящиеся в зоне более низких температур (конвективные поверхности нагрева). Поэтому поверхность нагрева экранированных котлов значительно меньше, чем у неэкранированных такой же паропроизводительности; в котлах со сплошным экранированием топочной камеры, называемых радиационными котлами, кипятильный пучок почти отсутствует. В 30-е гг. в СССР Л. К. Рамзиным были сконструированы водотрубные котлы с принудительной циркуляцией (см. Прямоточный котёл
). Об устройстве современных П. к. см. в ст. Котлоагрегат
.
В СССР все П. к., работающие с давлением более 0,17 Мн/м2
, должны изготовляться, монтироваться, приниматься в эксплуатацию и эксплуатироваться в соответствии с правилами Котлонадзора
. Энергетические котлы должны эксплуатироваться с соблюдением также и правил технической эксплуатации электростанций. Лит.:
Максимов В. М., Котельные агрегаты большой паропроизводительности, М., 1961; Парогенераторы, под ред. А. П. Ковалева, М. — Л., 1966; Зах Р. Г,, Котельные установки, М., 1968; Щеголев М. М., Гусев Ю. Л., Иванова М. С., Котельные установки, 2 изд., М., 1972; Гусев Ю. Л., Основы проектирования котельных установок, 2 изд., М., 1973. Г. Е. Холодовский.
Рис. 2. Конструкции паровых котлов: а — цилиндрический; б — батарейный; в — жаротрубный; г — жаротрубно-дымогарный (локомобильный); д — камерный горизонтально-водотрубный; е — камерный горизонтально-водотрубный конструкции В. Г. Шухова; ж — двухсекционный горизонтально-водотрубный («морской»); з — вертикально-водотрубный с гнутыми трубами; u — вертикально-водотрубный с П-образной компоновкой; к — вертикально-водотрубный с Т-образной компоновкой; л — прямоточный конструкции Л. К. Рамзина; м — прямоточный котёл ТПП-210А (СССР): 1 — барабан; 2 — колосниковая решётка; 3 — жаровая труба; 4 — дымогарная труба; 5 — сборная камера; 6 — пароперегреватель; 7 — водяной экономайзер; 8 — воздухоподогреватель; 9 — газоход.
Рис. 1. Паровой котёл И. И. Ползунова (1765).
Паровой насос
Парово'й насо'с,
агрегат, состоящий из паровой машины
и поршневого насоса
,
поршни которых укреплены на противоположных концах общего штока. Применяется для перекачки воды, нефти и др. жидкостей, а на судах — для питания небольших котлов и осушения трюмов. Обычно П. н. выполняют горизонтальным и сдвоенным (рис.
). Шток одной машины, совершая возвратно-поступательное движение, управляет золотником
другой. Движение обеих пар поршней происходит одновременно, но в противоположных направлениях. При крайнем положении поршня одного из насосов поршень другого находится в среднем положении, что обеспечивает неразрывность струи перекачиваемой жидкости. П. н., состоящий из паровой турбины и центробежного насоса, называется турбонасосом. С. М. Лосев.
Сдвоенный паровой насос: 1 — патрубок; 2 — парораспределительный золотник; 3 — паровой цилиндр; 4 — поршень паровой машины; 5 — поршень насоса; 6 — всасывающий патрубок; 7 — впускной клапан; 8 — выпускной клапан; 9 — напорный патрубок.
Парогазотурбинная установка