Za katere namene je potreben parni kotel: diagram in delovanje

Parni kotel je star izum, vendar se še vedno uporablja v industriji.Na primer v elektrarnah, kjer je enota za proizvodnjo pare eden glavnih elementov proizvodnje električne energije. Parni kotli so nameščeni tudi v vseh kotlovnicah obratov in tovarn. Danes se v vsakdanjem življenju le redko uporabljajo, saj so jih nadomestili varnejši in energetsko učinkovitejši bojlerji.

Razvrstitev parnih naprav

Obstaja več lestvic, po katerih se izvaja klasifikacija. Glavne so tri lestvice.

Vodna cev

Pretvorijo vodo v paro hitreje kot plinske cevi. Imajo večjo učinkovitost zaradi konstrukcijskih značilnosti enote. V bistvu gre za ohišje z velikim številom cevi, ki se nahajajo v njem. Voda se giblje po ceveh, gorivo pa gori med cevmi.

Pri visokih temperaturah se voda spremeni v paro. In ker je cevi veliko, je njihova ogrevalna površina temu primerno večja. In več kot je cevi v kotlu, bolj intenziven je prehod tekočine v parno stanje.

Vodna cev parni kotli so razdeljeni v dve podskupini:

• naravnost skozi;
• vrsta bobna.

Prvi so cevne strukture, ki so bile omenjene zgoraj. Slednji so na trgu predstavljeni v dveh položajih – vodoravnem in navpičnem. Toda načelo delovanja te vrste naprav je enako.

Njegova zasnova vključuje boben, ki ne samo zbira paro, ampak tudi ločuje kondenz iz nje. Slednji se pošlje v ogrevalno cono, kar pomeni, da se izgube vode zmanjšajo.

Za pridobivanje visokotemperaturne suhe pare v industriji je zaporedno nameščenih več bobnastih kotlov. In takšno paro je mogoče stisniti do največjega tlaka, kar je potrebno v številnih tehnoloških procesih.

Kotli te vrste so razdeljeni na dva položaja - nehlapni in obtočni. Med seboj se razlikujejo po odsotnosti oziroma prisotnosti obtočne črpalke. Prisotnost slednjega poveča učinkovitost namestitve. Dejstvo je, da med enim obratom vode v kotlu izhlapi 10% njegove prostornine. To pomeni, da bo za izhlapevanje celotne količine potrebnih vsaj 10 vrtljajev.

Pri gravitacijskem gibanju bo to trajalo veliko časa, kar bo povzročilo padec učinkovitosti. Obtočna črpalka hitro premika tekočino, več vrtljajev bo opravljenih v istem časovnem obdobju. To pomeni, da se bo celotna količina vode hitro spremenila v paro.

Toda v bobnastih kotlih je treba v črpalko namestiti regulator nivoja kondenzata. Mesto namestitve: separator pare. Njegova naloga je nadzorovati količino nastalega kondenzata.

Na primer, če se ga tvori malo, se tehnične značilnosti parne instalacije zmanjšajo. Če se ga tvori veliko, to povzroči padec tlaka v enoti. Posledice so hitro vrenje in eksplozija.

Separator pare je cev velikega preseka, ki spominja na boben. Od tod tudi ime kotla. Ta cev zbira vodo, nasičeno s paro. Pravzaprav se dva procesa (segrevanje tekočine in uparjanje) odvijata ločeno drug od drugega. Zato je visoka varnost delovanja te vrste opreme.

Modifikacija vodne cevi

Plinska cev

Strukturno je to kotel, znotraj katerega so okoli kurišča nameščene cevi velikega premera.V njih se premikajo vroči plini, med njimi pa teče voda. To pomeni, da je to nasprotje analogov vodne cevi. Obrati s plinskimi cevmi proizvajajo visokotemperaturno paro, ki se pogosteje uporablja v postopkih recikliranja.

Parni kotel s plinsko cevjo ima eno pomembno pomanjkljivost - visok tlak končnega izdelka. Slednjega najdemo v velikih količinah v enoti. To je tisto, kar povzroča zmanjšanje varnosti namestitve. Zato so kotli opremljeni z dragim in zapletenim varnostnim sistemom. Poleg tega so telo in cevi izdelani iz debelega jekla, kar poveča stroške opreme.

Osupljiv predstavnik vrste plinske cevi je kotel lokomotive.

Izdelava horizontalnega kotla lokomotive

Obe napravi (vodovodna in plinovodna) lahko proizvajata različne vrste pare:

• nasičen;
• pregreto vodo.

Prvi je medij, ki nastane pri temperaturi +100°C. Hitro se ohladi s tvorbo kondenzata, ki ponovno vstopi v ogrevalno cono. Takšne instalacije se uporabljajo za ogrevanje stanovanj. Tlak v parnem kotlu te vrste ne presega 100 kPa.

Drugi je medij, pridobljen pri temperaturi +500 °C. Zato se v njem nikoli ne tvorijo vodne suspenzije in kapljice. S postopnim segrevanjem lahko nastane voda, vendar je v ta namen v zasnovo instalacije nameščen separator.

Znanstveni in tehnološki napredek ne miruje. Danes proizvajalci ponujajo vodovodne instalacije, ki se po učinkovitosti in varnosti ne razlikujejo od plinovodnih. Najprej so obloženi s toplotnoizolacijskim materialom. Drugič, notranjost je obložena z infrardečim materialom, ki deluje kot reflektor toplotne energije.

In ker so naprave z vodno cevjo večkrat cenejše od bobnastih naprav, poleg tega pa je njihovo delovanje preprosto, je danes njihova priljubljenost in povpraševanje močno naraslo.

Učinkovitost se poveča tudi zaradi najnovejših jeklenih zlitin, iz katerih so izdelani deli naprave. Predstavljena je bila tudi nova tehnologija ogrevanja, ki uporablja dve bakli, nameščeni drug nasproti drugega. Tehnologija se imenuje "nasprotne bakle".

Z njihovo pomočjo temperatura ogrevanja doseže 1800-1900°C. Ponavadi ne preseže 1200°C. V skladu s tem je učinkovitost takšnih naprav vsaj 90%.

Domači kotli

Danes vlada veliko zanimanje za te enote. Ampak tudi zahteve zanje precejšnje:

• kompaktnost;
• lahka teža, da pod njo ne nalijete temelja;
• visok varnostni faktor;
• možnost servisiranja s strani nekvalificiranega osebja;
• minimalni čas zagona in ogrevanja.

Danes proizvajalci ponujajo dve vrsti gospodinjskih naprav - tuljava, znana tudi kot klasična, vortex jakna.

Prva je ena cev, zvita v spiralo. Voda se premika po njem in se spreminja v paro. Kapaciteta pare opreme je majhna. Toda v tem primeru to ne igra najpomembnejše vloge, saj mora domači kotel proizvajati paro z nizkim potencialom.

Nizek je tudi izkoristek delovanja, vendar se to lahko popravi s pogostim razporejanjem spiral. Toda tak kotel ima rekord v času ogrevanja - 3 minute po vklopu gorilnika.

Drugi je popolnoma edinstven dizajn parnega kotla. Telo iz dveh lupin, med katerima teče voda. V notranjosti je kurišče, pri gorenju pa se bakla zasuka v spiralo, kar poveča prenos toplote. Brez cevi.

Druge ugodnosti:

• navpična razporeditev, s tem povečana kompaktnost;
• učinkovitost, kot bobni;
• čas ogrevanja - 5 minut.

Trije minusi:

• oprema je draga;
• zasnova je zapletena;
• popolna odvisnost od energije - puhalo, brez katerega enota ne deluje, zahteva napajanje z električno energijo.

Parni kotel s tuljavo

Tehnološka uporaba kotlovskih parnih naprav

Parni kotli se stalno uporabljajo v več panogah:

1. Prva panoga je termoenergetika. Para se uporablja za ogrevanje velikih delavnic, na primer v avtomobilski industriji. Para segreje vodo na zahtevano temperaturo, ki jo nato črpalke poganjajo po toplovodu do večnadstropnih zgradb in drugih objektov.
2. Druga panoga je energetika. Tukaj se para uporablja za vrtenje turbine, ki proizvaja električni tok.
3. Tretja panoga je proizvodnja gradbenih materialov. Na primer, betonske izdelke sušimo s paro.

V mnogih panogah so parni kotli sestavni del tehnologije. To vključuje dezinfekcijo, sušenje živil, kulinarično obdelavo, konzerviranje itd.

Odstranjevanje plinastih odpadkov vključuje tudi uporabo parnih naprav. V tem procesu delujejo kot hladilniki. Takšen kotel pridobiva toplotno energijo iz plinov, ki izhajajo na primer iz visokotemperaturnih peči.

Načela delovanja in zasnova

Njihov glavni namen je spremeniti agregatno stanje vode, to je, da jo prenese iz tekočega v plinasto z zahtevanimi parametri. Postopek poteka takole:

• kotel je napolnjen z vodo gravitacijo ali s pomočjo črpalke;
• ogrevalni sistem se vklopi;
• začne se nastajanje pare;
• raven tekočine se postopoma zmanjšuje in doseže najnižjo raven;
• senzor nivoja reagira in vklopi črpalko;
• voda napolni cevi.

Lahko rečemo, da parni kotli delujejo po cikličnem principu.

Struktura

Parni kotli so sestavljeni iz glavnih in pomožnih enot in delov ter avtomatizacije.

Glavna zahteva za jeklene izdelke je, da so izdelani iz toplotno odpornih zlitin. To je edini način za doseganje največje stopnje varnega delovanja kotlovske opreme.

Diagram parnega kotla

Varnostni sistem igra pomembno vlogo. To niso le senzorji temperature in tlaka. Sistem vključuje mehansko varnost. Vključuje povratne ventile, električne ventile in druge zaporne ventile. Ta dvojna zaščita zagotavlja maksimalno varnost, še posebej v primerih, ko odpove elektronika. V tem času vse funkcije prevzame mehanik.

Za sistem za čiščenje vode obstajajo posebne zahteve. Voda mora ustrezati določenim standardom. Ti standardi se razlikujejo za enote z neposrednim tokom in bobne. Pri slednjem mora biti tekočina popolnoma čista, skoraj destilirana. Navsezadnje v takih napravah ne izgine nikamor. To pomeni, da enkrat napolnite kotel in bo deloval več let.

Če je voda trda z nečistočami, potem vse cevi čez nekaj časa se bodo zamašili z usedlinami in rjo. Njihov premer se zmanjša, toplotna prevodnost se zmanjša, kar vodi do zmanjšanja učinkovitosti. Para ne bo enaka kot je potrebna (temperatura, vlaga).

Kljub zapleteni zasnovi in ​​nizki varnosti so parni kotli še vedno v povpraševanju. Še posebej na ladjah, v tehnologiji elektrarn, tovarnah, kjer so potrebne visoke temperature hladilne tekočine. Zato proizvajalci delajo vse, da povečajo varnost delovanja, zmanjšajo stroške opreme in kompleksnost vzdrževanja.

Če imate vprašanja, jih postavite v komentarjih.Če vam je bil članek všeč, ga delite na družbenih omrežjih, da se bodo drugi lahko seznanili s temo. Shranite povezavo med svoje zaznamke.

Priporočamo tudi ogled izbranih videov na našo temo.

Kako deluje parni kotel?

Parni kotel - načrtovanje in vzdrževanje, podroben pregled.

Viri informacij:

• https://pechiexpert.ru/parovoj-kotel
• https://clubpechnikov.ru/parovoj-kotel
• https://kotle.ru/parovye-kotly/ustrojstvo-parovyh-kotlov