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锅壳锅炉的基本结构是双层夹套结构。其外筒叫锅壳,内筒叫炉胆(火筒),内、外筒之间的环行空间装水,而内筒是燃烧室。当水汽介质有压力时,锅壳受内压,炉胆承受外压。锅壳锅炉又分立式和卧式两种。目前常用的燃油、燃气锅炉是 WNS 型卧式内燃锅壳锅炉。
锅壳锅炉有以下共同特点:
(1)盛水的“锅”和烧火的“炉”都被包含在一个壳体——锅壳中;
(2)金属炉膛(炉胆)容积小,被水包围,水冷程度大,燃烧条件差,必须烧优质燃料;
(3)受热面少,蒸发量或热功率小,常装水管或烟火管以增加受热面和锅炉容量;
(4)锅壳壳体直径较大,开孔较多,形状不规则,内部受热部分与不受热部分连接在一起,温度和热膨胀程度不同,因而壳体安全性较差;
(5)锅炉结构系统比较简单,便于运输安装、运行管理及检查维护。
水管锅炉在现代锅炉中占据着主要位置。和锅壳锅炉比较,其结构有完全不同的特点:
(1)炉膛置于金属筒壳之外,一般为砌砖结构。“炉”不受“锅”的限制,体积可大可小,可以满足燃烧及增加蒸发量的要求;
(2)以容纳水汽的管子置于炉膛、烟道中作主要受热面,储水及连接管子的大型核心容器——锅筒一般不直接受火焰加热,锅炉的传热性能及安全性能
都显著改善;
(3)水的预热、汽化及蒸汽过热在不同的受热面中完成,这些受热面分别叫作省煤器(预热)、水冷壁及对流管束(汽化)、过热器(蒸汽过热);
(4)锅内系统、燃烧系统及辅助系统比较复杂,而单个受压元件和部件的结构却比较简单;
(5)对水质及运行操作水平均要求较高。水管锅炉的总体结构型式有“D”型、“A”型、“O”型、倒“U”型等种。
卧式水火管锅炉也叫卧式快装锅炉。是我国目前使用最普遍、数量最多的一种工业锅炉。它是在卧式外燃烟火管锅炉的基础上,在锅壳两侧及后部装设水冷壁,组成外部炉膛,形成水火管组合的结构形式。卧式水火管锅炉结构紧凑,制造及运输、安装方便,使用时生火启动快,热效率较高。但其锅壳直接受火焰加热,易于产生鼓包等缺陷;后管板两侧温差大,冷却条件差,易于开裂。目前这种锅炉已有了一些改进型结构。
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