Принцип работы парового котла на примере оборудования BOOSTER CO.,LTD
Паровой котёл — это конструктивно объединенный в одно целое комплекс устройств для получения пара под давлением за счет тепловой энергии от сжигания топлива, при протекании технологического процесса или преобразования электрической энергии в тепловую.
Примечание. В котел могут входить полностью или частично: топка, пароперегреватель, экономайзер, воздухоподогреватель, каркас, обмуровка, тепловая изоляция, обшивка. (ГОСТ 23172-78. Котлы стационарные. Термины и определения).
В топливных котлах источником тепла является тепло от сгорания топлива (уголь, газ, дизельное топливо и т. д.). В зависимости от типа котла и вида используемого топлива оборудование может иметь различную конструкцию, но не смотря на это, окончательный результат технологического процесса в любом паровом котле — пар под давлением.
В этой статье подробно рассмотрим конструкцию и принцип работы паровых котлов BOOSTER.
Конструкция парового котла BOOSTER
Водотрубные паровые котлы BOOSTER предназначены для генерации насыщенного пара, источником тепла является сгорание газового или жидкого топлива. За счёт использования экономайзера КПД котлов может достигать 99%.
| Основными преимуществами котлов BOOSTER являются | |||||
| |||||
Существуют свыше 100 моделей паровых котлов BOOSTER, отличающихся по паропроизводительности, КПД и потребляемому топливу, но принцип действия у всех моделей одинаков за исключением незначительных особенностей.
Устройство и принцип действия рассмотрим на примере парового котла BOOSTER серии BSS с экономайзером
Трубный пучок котлоагрегата состоит из верхнего и нижнего коллекторов, соединённых двумя рядами вертикальных труб, расположенных по концентрическим окружностям в шахматном порядке.
Водотрубная сторона условно разделена на две части:
- водяное пространство — занимает ~2/3 части трубного пучка;
- паровое пространство — в верхней части трубного пучка.
Нужный уровень котловой воды поддерживается водомерной колонкой, в которой находятся электроды уровней, включающие и отключающие питательный насос.
Экономайзер котлоагрегата представляет собой кожухотрубный змеевиковый теплообменник, дымовые газы и питательная вода в теплообменнике движутся противотоком.
Сепаратор пара представляет собой цилиндрический сосуд со спиралевидным паровым каналом и опускной трубой, соединённой с нижним коллектором трубного пучка котлоагрегата.
Горелочное устройство, установленное в верхней части топки, состоит из воздушного регистра и горелки с топливной рампой.
Принцип работы парового котла BOOSTER
Подготовленная питательная вода, нагнетаемая насосом, поступает в змеевик экономайзера, где происходит её предварительный нагрев за счёт охлаждения горячих дымовых газов, подаваемых с газохода котла в газоход экономайзера. Предварительно подогретая питательная вода с экономайзера подаётся в нижний коллектор трубного пучка парового котла, где смешивается с котловой водой и поступает в зону нагрева по двум рядам труб – экранным, которые нагреваются за счёт излучения факела горелки и конвективным, где, нагрев происходит за счёт горячих дымовых газов. Вода в водяном пространстве трубного пучка нагревается до температуры парообразования и испаряясь переходит в верхнюю часть трубного пучка — паровое пространство. В паровом пространстве за счёт разницы давлений, возникающей при расходе у паропотребителя, пар поступает в сепаратор, где происходит отделение от свободной влаги (конденсат) и через главный паровой вентиль уходит к потребителю пара. |
【Устройство парового котла 】 — Котлотех
Приблизительное время чтения: 6 минут
Содержание:
Паровые котлы используется для получения водяного пара большого давления в производственных процессах, где применяется насыщенный пар.
Ключевая особенность паровых котлов – достаточно высокая производительность, малые теплопотери и экономичность.
Именно за счет таких свойств, паровые котлы приобрели популярность в различных производственных сферах и сфере сельского хозяйства.
Типы паровых котлов
Паровые котлы бывают 2 типов:
- газотрубные;
- водотрубные.
Газотрубные – все котлы, в которых высокотемпературные газы проходят внутри жаровых и дымогарных труб, отдавая при этом тепло воде, которая окружает трубы.
К ним относятся жаротрубные, дымогарные, дымогарно-жаротрубные.
В водотрубных котлах нагреваемая вода протекает по системе труб, при этом топочные газы омывают трубы снаружи. Газотрубные котлы опираются на боковые стенки топки, а водотрубные крепятся к каркасу котла или здания.
Конструкция
Паровой котёл – устройство, которое предназначено для выработки насыщенного пара. Такой котел может использовать в процессе своей работы энергию топлива, сжигаемого в топке котла, электроэнергию (в электрических котлах) или утилизировать теплоту, которая вырабатывается в специальных установках (котлы-утилизаторы).
Основные составляющие парового котла с инверсией пламени – цилиндрическая топка с омываемым днищем, в которой непосредственно происходит процесс горения и дальнейшая инверсия продуктов горения.
Дымовые газы поступают в трубный пучок фронтальной трубной доски, затем через заднюю трубную доску поступают в дымоход. Такая конструкция гарантирует незначительные термические и поверхностные нагрузки в камере сгорания.
Рассмотрим подробнее конструкцию паровых котлов.
Корпус котла состоит из цилиндрической обшивки, топки, днища котла, плоских трубных досок из качественной стали с расчетными объемами с учетом расчетного кода и действующими техническими условиями.
Все применяемые материалы имеют аттестационные сертификаты производителей с данными химических и механических анализов, результаты контрольных испытаний в производственных условиях.
Сварные соединения выполняются при помощи электрической дуговой сварки квалифицированным и аттестованным персоналом. Сварные швы дополнительно подвергаются обязательному контролю.
Дымогарные трубы, элементы трубного пучка изготовлены из качественной стали и приварены к трубным доскам. Это позволяет получить высококачественное соединения труб с фронтальной трубной доской и предупредить возможное развитие известковых отложений. После изготовления, корпус любого котла подвергается соответствующим гидравлическим испытаниям.
В топке котла происходит сжигание топлива.
Далее, продукты горения охлаждаются в системе до необходимой минимальной температуры и выходят через дымоход. Полученное тепло поглощает вода, которая, нагреваясь до определенной температуры, испаряется.
На днище аппарата в обязательном порядке устанавливается специальный предохранительный клапан парового котла. Его назначение – выпуск пара в случае избыточного повышения уровня рабочего давления. Обычно, котельное оборудование оснащается двумя такими клапанами.
Характеристики барабана
Барабан парового котла – это один из основных элементов котла, который предназначен для сбора и раздачи рабочего тела.
Функции барабана:
- разделение пароводяной смеси на пар и воду и сбор пара;
- прием воды из водяного экономайзера или из магистрали;
- термическое и химическое умягчение воды;
- осушка пара;
- непрерывная продувка;
- промывка пара;
- защита от превышения давления пара.
К барабану присоединены кипятильные и опускные трубы, питательные трубы, предохранительные устройства и предусмотренная контрольно-измерительная аппаратура.
Внутри барабана находятся специальные сепарационные устройства.
Барабаны изготавливают из листовой стали с толщиной 13 – 40 мм и диаметром до 1000 мм со штампованными днищами и специальным лазом. Необходимая толщина выбирается в зависимости от давления пара.
Пар, который образуется в кипятильных трубах собирается в паровом объеме. Уровень воды, который находится в водяном объеме, постоянно меняется – повышается или понижается в установленных пределах. Это позволяет регулировать мощность котла.
Уровень нагрева – это поверхность, омываемая с внутренней и наружной стороны водой и паром, соответственно. Поверхность измеряется в квадратных метрах.
Затвор парового котла
Предохранительный клапан – обязательная составляющая парового котла. Это специальное автоматическое устройство для сброса давления. Перед первым пуском котла в обязательном порядке выполняется проверка клапана.
Существует несколько обязательных требований к клапану:
- Надежность.
- Обеспечение расчетной пропускной способности.
- Плотность. Клапан в закрытом состоянии не должен стравливать пар.
- Клапан должен устанавливаться за пределами помещения.
Группа безопасности котла
Группа (блок) безопасности котла состоит из предохранительного клапана, манометра и воздухоотводчика. Манометр предназначен для контроля за давлением, а воздухоотводчик – для отведения воздуха из системы.
В случае нарушения правил эксплуатации или сбоя в работе оборудования отопительной системы может возникнуть резкое увеличение давления. Это может вывести из строя систему или даже привести к взрывоопасной ситуации. Как раз для таких случаев и предусмотрено наличие группы безопасности котла и предохранительного клапана.
Каждая отопительная система обязана включать группу безопасности. В случае повышенного давления, клапан включается в работу и сбрасывает лишнее давление. Клапан устанавливается в соответствии с требованиями к данным конструкциям.
Паровые котлы – довольно сложные технические системы, в которых каждый элемент должен находиться в работоспособном состоянии, выполнять свои функции, обеспечивая бесперебойную работу отопительной системы.
Затраты на топливо и эксплуатацию паровых котлов достаточно низкие, что достигается благодаря комплексной работе всех устройств котла, простоте эксплуатации и обслуживания. К недостаткам можно отнести достаточно большие размеры оборудования.
Интеллектуальные системы контроля и управления паровыми котлами
Содержание
Эффективная система парового котла состоит из множества рабочих частей и переменных, которые должны функционировать должным образом, а это также означает, что в процессе работы может произойти многое. Профилактическое обслуживание вашего парового котла имеет решающее значение. Если даже небольшая изношенная деталь начинает выходить из строя, это может вызвать каскадный эффект, который может остаться незамеченным до тех пор, пока не выйдет из строя сама система.
Многие традиционные паровые котлы регулярно выходят из строя, что приводит к высоким затратам на техническое обслуживание и многочасовому непроизводительному простою. Чтобы предотвратить этот сценарий, компания Miura разработала микроконтроллер BL, интеллектуальную систему контроля и управления для наших паровых котлов, которая помогает выявлять и решать небольшие проблемы до того, как они перерастут в серьезные.
Что такое микроконтроллер BL?
Микроконтроллер BL представляет собой микропроцессор и интерфейс, встроенный в каждый продаваемый нами бойлер Miura. В этом контроллере используется передовая технология диагностики для измерения и мониторинга ключевых показателей в нескольких точках системы. Когда возникает предупреждение или сигнал тревоги, микроконтроллер BL может идентифицировать его, определить источник проблемы и рекомендовать решение на ЖК-дисплее.
Взаимодействие с Miura Online Maintenance (MOM)
В дополнение к расширенному мониторингу и диагностике микроконтроллер BL может легко взаимодействовать с системой онлайн-обслуживания Miura (MOM), что позволяет команде технического обслуживания Miura получать удаленный доступ к диагностическим отчетам в режиме реального времени через сотовый сигнал 3G.
Он также может координироваться с нашей функцией Colormetry для контроля качества воды и защиты от образования накипи в системе парового котла.
Подробнее Smart Boiler Control Systems by Miura
Miura предлагает широкий выбор систем управления и мониторинга, от мониторинга вашей котельной системы в режиме реального времени до узлов связи для ваших систем водоподготовки.
Панель BP
Miura BP-201 — это центральный узел мониторинга всего оборудования Miura, а также системный контроллер множественной установки (MI), позволяющий подключенным устройствам работать как единое целое.
BP-201 использует определяемые пользователем шаблоны управления для масштабирования мощности и чувствительности системы котла, чтобы обеспечить наиболее эффективную работу в соответствии с вашей конкретной потребностью в паре.
SteamNet
ER-220USC Miura, также известный как SteamNet, является ведущим устройством мониторинга, отчетности и связи для котлов Miura и аксессуаров.
SteamNet обеспечивает мониторинг в режиме реального времени с удобными дисплеями оборудования, автоматически генерируемыми отчетами, оповещениями операторов о системных тревогах и многим другим.
SteamNet выводит системные данные через Modbus TCP для простого подключения и надежной отчетности в системах автоматизации зданий. Широкий спектр информации доступен от каждого компонента системы, включая бойлеры, умягчители воды и колориметрию.
Панель WP2
Панель Miura WP2 — это коммуникационный центр для нескольких компонентов вашей системы очистки воды Miura.
Панель водоподготовки WP2 эффективно отслеживает и контролирует вашу программу химикатов и обеспечивает бесперебойную работу.
Колорометрический детектор твердости
Колорометрический датчик Miura решает проблемы неправильных показаний и трудоемких ручных проверок, предлагая автоматизированный ввод, смешивание и оценку реагентов, интегрированные в систему управления котлом.
Стандартные функции включают:
- Автоматическое плановое тестирование
- Сообщение результатов тестирования
- Регенерация смягчителя сигналов
- Самокалибровка
- Регистрация истории аварийных сигналов и ошибок
Система химического контроля
Система химического контроля Miura предлагает управление уровнями BOILERMATE® для контроля и защиты вашего парового котла.
Совместимая с системой химического контроля Miura MI и системой онлайн-обслуживания Miura (MOM), система химического мониторинга может использоваться удаленно для мониторинга и диагностики.
Преимущества интеллектуального мониторинга
Интеграция интеллектуальной системы мониторинга и управления в наши паровые котлы дает пользователям Miura много уникальных преимуществ по сравнению с объектами, использующими обычные котельные системы. К ним относятся следующие:
- Сокращение или предотвращение поломок котла. Обнаружив и устранив небольшие проблемы до того, как они перерастут в большие, вы сможете поддерживать эффективность работы вашего котла в течение более длительных периодов времени с меньшим количеством поломок и значительно меньшим временем простоя. Эта функция улучшается, когда вы устанавливаете несколько котлов Miura в модульной серии, потому что, если у вас произойдет поломка, другие котлы могут автоматически включиться, чтобы компенсировать слабину.
- Простота устранения неполадок. При отказе котельной системы одной из самых трудоемких задач является определение источника проблемы. Микроконтроллер BL мгновенно определяет источник и рекомендует решение, экономя часы на поиске и устранении неполадок.
- Снижение затрат на техническое обслуживание в целом. Благодаря мгновенной и постоянной диагностике и мониторингу обслуживающий персонал может выявлять и заменять изношенные детали до того, как они создадут каскадный эффект, вызывая меньше повреждений и значительно сокращая затраты на ремонт в долгосрочной перспективе.
Ввиду того, что Miura стремится поставлять наиболее экономичные, производительные и простые в обслуживании котельные системы, каждый котел Miura поставляется с установленным микроконтроллером BL.
Чтобы узнать больше о нашем интеллектуальном мониторинге и управлении паровыми котлами, позвоните в Miura America по телефону 1-855-817-3722 или найдите представителя Miura в вашем регионе.
Продукты для контроля и управления паровыми котлами
Все
Паровые котлы
Очистка воды
Мониторинг и управление котлом
Обслуживание котлов
- Все,
- Мониторинг и управление котлом
Получите удаленный обзор всего подключенного оборудования в вашей котельной в режиме реального времени. Узнать больше
- Все,
- Контроль и управление котлом
Панель BP позволяет вашим котлам и аксессуарам работать как скоординированный и эффективный блок. Узнать больше
- Все,
- Контроль и управление котлом
SteamNet от Miura обеспечивает мониторинг вашей котельной системы в режиме реального времени. Узнать больше
- Все,
- Контроль и управление котлом
Каждый котел Miura имеет встроенный процессорный интерфейс контроллера котла, известный как контроллер BL.
Узнать больше
- Все,
- Контроль и управление котлом
Преимущества контроля и управления котлами
Пар по требованию
Экономьте время и затраты на топливо с помощью модульных котлов, производящих именно тот пар, который вам нужен, когда он вам нужен. Инновационные датчики определяют, сколько пара требуется, и автоматически регулируют мощность по мере необходимости.
Быстрое реагирование
Модульные котлы легко справляются с непостоянными нагрузками. Котлы производят пар при холодном пуске менее чем за 5 минут, а котлы автоматически выключаются и включаются для производства необходимого вам пара.
Шаблоны управления, определяемые пользователем
Операторы имеют полный контроль над выходом пара. С помощью панели BP вы можете заранее настроить расписание пара в соответствии с вашими потребностями в паре и изменить его в любое время.