Прямоточные котлы принцип работы: Прямоточный паровой котел

Содержание

Прямоточный паровой котел

По принципу работы прямоточный паровой котел – агрегат, в котором в испарительных нагревательных поверхностях жидкость принудительно совершает одинарное, цикличное движение. За одно прохождение в замкнутом пространстве жидкость трансформируется в пар. За счет отсутствия барабана и пароперегревателя достигается небольшой вес и невысокая стоимость, ведь металла на изготовление такого агрегата уходит гораздо меньше.

Поскольку вода в таком агрегате движется только в одну сторону, многие процессы упрощены, и это делает его уникальным прибором. По сути, это несложная гидравлическая система, относящаяся к разомкнутому типу. Вода проходит через нагретые трубы-змеевики лишь один раз, переходя из жидкой фракции в газообразную стадию, то есть в пар, поступающий в паропровод. Оттуда перегретый пар направляется по назначению.

Принцип работы

Принцип работы котла основан на выпаривании жидкости, происходящей при ее прямом прохождении через испарительную плоскость. Питательный насос передает воду в экономайзер, оттуда в змеевики, расположенные в топочной камере. Именно змеевики заменяют испарительные плоскости. В них происходит испарение жидкости, а при выходе из змеевиков выпариваются ее остатки. Накопления пара в таких котлах не предусмотрено.

Пар содержится в рабочей среде на 95%. Иногда расположение змеевиков осуществляется непосредственно в газоходах. Завершается процесс перегревания пара в радиационных пароперегревателях. В прямоточных котлах не предусмотрен барабан и опускные трубы, это позволяет сэкономить на количестве материала, требуемого для создания корпуса и внутренних частей агрегата. Количество использованного материла, естественно, влияет на стоимость изделия.

Если игнорировать процесс водоподготовки, то вода, использующая в устройстве, будет содержать огромное количество солей, оседающих внутри оборудования. Из-за этого снизится продуктивность работы некоторых деталей, в особенности турбины. Чтобы уменьшить содержание солей в жидкости, она должна проходить процесс подготовки, то есть очистки и избавления от кислорода.

Существенным минусом котла является масштабное потребление энергии для работы питательного насоса. Для эксплуатации устройства на тепловой электростанции воду нужно очищать от содержащихся в ней химических соединений, что приводит к новым тратам. Поэтому рациональнее использовать прямоточные котлы на конденсационных электростанциях, так как они работают на очищенной воде.

Подобные агрегаты изобретены достаточно давно – первый бытовой котел был сконструирован в 1932 году. Это был опытный образец, положивший начало котлостроению. У первого агрегата были горизонтальные змеевики, он производил пара 3,6 т/ч. Первые образец промышленного устройства сконструировали в 1933 году в России. Его производственная мощность пара равнялась уже 200 т/ч.

Одновитковые и многовитковые агрегаты

Одновитковые агрегаты могут нагреть воду, но в пар она превратиться не успеет, поэтому паровые прямоточные котлы имеют, как правило, многовитковое строение змеевика. Прямоточный котел с одним витком является трубой, которую обогревает горячий газ. В один конец осуществляется подача холодной воды, с другого конца выходит готовый продукт – горячая вода или пар, при наличии протяженного змеевика.

Котлы с прямым ходом и агрегаты с ЕЦ отличаются тем, что определенные участки не обладают четкими границами. Они могут увеличиваться или уменьшаться в длине, в зависимости от загруженности устройства. Если уменьшается температура газа или возрастает потребление жидкости, экономайзерный и испарительный участок частично перемещается вправо, они удлиняются; в противоположном случае участки перемещаются влево, их длина сокращается.

Одновитковый агрегат вырабатывает пара не более 10 т/ч. Если увеличить выработку повышается гидравлическое сопротивление. Соответственно, если увеличить мощность, то повысится вес питающего насоса, энергопотребления, что добавит лишние расходы. Чтобы повысить продуктивность агрегата, рекомендуется приобретение многовитковых устройств. Они стоят не намного дороже, но их эффективность значительно выше.

В котлах со змеевиками (многовитковых) жидкость подается в малый по диаметру коллектор, откуда выходит по разным, одновременно обогреваемым газом виткам. После того, как пар выпарится и перегреется, он поступит в собирающий коллектор, который при помощи стопорного клана распределяет его в требуемые места, например, отопительную систему.

Из соображений малогабаритности нагревательной плоскости агрегата все витки, расположенные параллельно, делают в форме змеевиков. Такую поверхность можно идеально встроить в газовый ход. Это позволяет изготовить устройство, позволяющее вписаться в масштабы помещения, где оно будет расположено. Небольшие габариты – одно из главных преимуществ описываемого оборудования.

Принцип работы элементов агрегата

Паровые агрегаты работают следующим образом. Питающий насос подает жидкость в отделение экономайзера, где она в дальнейшем расходиться по нескольким путям. Прогревание жидкости в экономайзере меньше, чем температура преобразования в пар. После этого вода попадает в собирающий коллектор. Из этого узла нагревшаяся вода перетекает в раздающий отдел испарительной части. Дальше она распределяется между двумя и более витками, которые формируют экранную нагревательную поверхность и блокируют топочное пространство.

Частично прогревшийся пар, сформировавшийся в испарительной камере, накапливается в собирающем коллекторе и подается в пароперегревательное отделение. Когда пар будет двигаться по змеевикам, его температура будет плавно и непрерывно расти. Доведенный до требуемой температуры конечный продукт накапливается в выходном коллекторе котла, откуда подается напрямую к пользовательским объектам или устройствам.

Устройства с большим количеством витков преимущественны тем, что вырабатывают больше качественного пара. У них небольшие габариты, по сравнению с полноценными паровыми котлами, агрегаты легко двигать, а также они идеально вписываются в масштабы даже самой небольшой котельной.

Сфера применения

Несмотря на некоторые ограничения, прямоточные котлы имеют множество областей использования. Востребованность прямоточных котлов, как одновитковых, так и многовитковых, объясняется легкостью в эксплуатации и наиболее низкой стоимостью. Агрегаты низкого давления не нужно регистрировать в органах Ростехнадзора, что позволяет легче запустить котел в использование и сэкономить на регулярных испытаниях.

В области бытового обслуживания и легкой промышленности паровая установка прямоточного типа востребована в цехе по обработке и окраске ткани, для придания формы трикотажным тканям и изделий из них, дальнейшей сушке, глажке и отпаривании. Используют такие котлы при изготовлении бумажных изделий, в том числе из вторичного сырья. Нередко применение котлов паровых прямоточных при производстве строительных материалов и тротуарной плитки, прогревания уличных площадок и строительных объектов.

Описываемое оборудование широко используется в пищевой промышленности, например, в мясной; молочной; кондитерской; хлебопекарной. На заводах по переработке пищевого сырья нужен чистый пар для обработки тары, оборудования, вакуумной упаковке готовой продукции. На предприятиях по переработке молока при помощи данного оборудования можно стерилизовать молоко, варить сыры, изготавливать творожные массы и так далее.

Преимущества и недостатки

Прямоточные агрегаты обладают рядом несомненных преимуществ:

·         коллекторы сравнительно небольшие, габаритные, мало весят;

·         есть свободное пространство при установке нагревательных плоскостей;

·         имеется возможность увеличить тепловую нагрузку в топочном отделении и конвективных нагревательных плоскостях за счёт того, что рабочее тело движется в принудительном порядке;

·         повышенная степень применения нагревательных плоскостей из-за отсутствия не омываемых газами (скрытых) участков труб;

·         котел легко передвигается, так как содержит небольшое количество воды;

·         небольшой общий вес агрегата, достаточный для большинства целей производственный потенциал.

В то же время, устройство имеет ряд недостатков:

·         возможны сбои в работе оборудования при низких нагрузках из-за возникающего гидродинамического расстройства;

·         необходимость во вспомогательных расходах электроэнергии питающим насосом для того, чтобы преодолеть сопротивление гидравлики в пароводяном проходе агрегата;

·         устройство нестандартно автоматизировано, особые трудности присутствуют в оборудовании, поддерживающее установленные показатели давления и температуры нагретого пара, а также обеспечивающее постепенное уменьшение или увеличение потребления горючего, воздуха и жидкости;

·         устройство не оснащено оборудованием, позволяющим одновременно вырабатывать насыщенный и перегретый пар;

·         чтобы запустить топочное отделение, нужно применять специализированное устройство, эти действия усложняют установку и старт.

К тому же, используемая вода должна быть особенно высокого качества, с минимальным количеством солей и химических соединений. В противном случае, из-за особого строения змеевика, может снизиться продуктивность оборудования или оно выйдет из строя.

По  техническим вопросам, а также вопросом приобретения данной продукции,

присылайте Ваши заявки на электронную почту.

    

Оформить заявку

Принцип работы парового котла и его устройство

Паровые котлы генерируют насыщенный или перегретый пар.

Принцип работы парового котла позволяет такому агрегату функционировать на основе топливной или электрической энергии, а также посредством утилизации теплоты, выделяемой в котлах-утилизаторах.

Устройство парового котла

Первые конструкции парового котла имели шаровидную форму или предназначались для приготовления пищи, поэтому изготавливались на основе меди или чугуна.

Конструктивные изменения современного агрегата произошли во второй половине девятнадцатого века, и предполагали повышение:

  • газового потока в газотрубных агрегатах;
  • водных и паровых потоков в водотрубном оборудовании.

Паровые котлы газотрубного типа имели относительно малые размеры и высокие показатели КПД, но уровень производительности пара, ограничивался габаритами.

В соответствии с конструктивными особенностями, паровые котлы бывают газотрубными и водотрубными.

Конструкция разных типов парового котла представлена:

  • Цилиндрические модели — барабанным устройством и решеткой колосников.
  • Жаротрубные агрегаты — барабанным устройством, жаровой трубой, газоходом и решеткой колосников.
  • Жаротрубно-дымогарные системы — барабанным устройством, дымогарной и жаровой трубами;
  • Камерного типа горизонтально-водотрубное оборудование — барабанным устройством, сборной камерой, решеткой колосников и паровым перегревателем.
  • Двухсекционного типа горизонтальные водотрубные системы — барабанным устройством, сборного вида камерой и паровым перегревателем.
  • Вертикальные водотрубные системы, имеющие гнутые трубы — барабанным устройством и паровым перегревателем.
  • Вертикальный водотрубный паровой агрегат, имеющий П-образную компоновку — барабанным устройством, водяным экономайзером, паровым перегревателем и воздушным подогревателем.
  • Вертикальные водотрубные паровые котлы, имеющие Т-образную компоновку — барабанным устройством, водяным экономайзером, паровым перегревателем и воздушным подогревателем.
  • Прямоточная конструкция Рамзина — водяным экономайзером, паровым перегревателем и воздушным подогревателем.

Обобщенная схема устройства парового котла

По типу топлива, паровые котлы могут быть газовыми, угольными, мазутными и электрическими, а по предназначению такой агрегат бывает бытовым, промышленным, энергетическим или утилизационным. Современные паровые котлы представлены ёмкостями, внутри которых осуществляется нагрев и испарение воды с образованием достаточного количества пара.

Дополнительное оборудование, положительно сказывающееся на показателях эффективности функционирования системы, включает в себя паровые перегреватель, аккумулятор и сепаратор, а также устройство водоподготовки.

Различия и виды парового оборудования

Агрегаты, предназначенные для генерирования пара, представлены следующими основными разновидностями:

  • паровое котловое оборудование для энергетического использования в условиях электрических станций и турбин;
  • промышленное котловое оборудование, предназначенное для производственной выработки пара;
  • паровые котлы, используемые для отопления, работы прачечных, а также применяемые в эксплуатации установок для дезинфекции;
  • утилизационное котловое оборудование, производящее пар посредством теплового отбора от дымовых газов, которые образуются в металлургической и химической промышленности.

Паровой котел промышленного типа

Котловые агрегаты парового типа значительно отличаются от водогрейного оборудования, что обусловлено нагревом воды с доведением её до парообразного состояния.

Предпочтение следует отдавать безопасному в эксплуатации современному оборудованию, конструкция которых характеризуется максимально быстрым парообразованием в малых объемах, без аккумуляции пара – внутри системы.

Барабанная схема

Барабанный котел характеризуется перемещением воды посредством экономайзера, с последующей подачей жидкости в барабанное устройство, расположенное в верхней части агрегата. Сила тяжести в устройствах с естественной циркуляцией позволяет воде попадать в не обогретую трубную систему, после чего жидкость перемещается внутрь обогреваемых труб, где образуется пар. Низкая плотность пароводяной смеси способствует её забросу через экранные трубы в барабанное устройство, где происходит разделение на воду и пар.

Схема барабанного котла

Жидкость естественным образом поступает в опускной трубопровод, а насыщенный пар переходит в паровой перегреватель. Котлы, имеющие естественную циркуляцию, отличаются кратностью водяной циркуляции в пределах 5-30 раз. Котловое оборудование с циркуляцией принудительного типа оснащается насосным устройством, создающим напор. Показатели кратности такого циркуляционного контура составляет 3-10 раз.

Котел барабанного типа функционирует при давлении, показатели которого ниже критического уровня, поэтому такое оборудование относится к категории агрегатов, обладающие высоким коэффициентом полезного действия.

Прямоточная схема

Прямоточные агрегаты характеризуются полным отсутствием универсального барабанного устройства.

В таком типе оборудования присутствует принудительное и однократное движение по замкнутому контуру, в процессе чего, вода становится перегретой паром.

Процесс парового образования останавливается в зоне перехода.

Пароводяная смесь, находящаяся внутри испарительного трубопровода, доставляется в паровой перегреватель.

Прямоточные котлы оснащаются паровым прогревателем промежуточного типа, нужным для вторичного нагревания пара, который поступает из турбины и туда же возвращается. Также особенностью любой разомкнутой гидросистемы, является сохранение работоспособности на докритическом давлении и сверхкритических показателях.

Преимущества представлены отсутствием необходимости монтировать тяжелые коллекторные установки, произвольной компоновкой нагревательных поверхностей, повышенными допустимыми тепловыми нагрузками и высоким КПД, а также максимально эффективной эксплуатацией при незначительном уровне теплоаккумулирующих возможностей.

Конструкционные особенности прямоточного котельного оборудования требуют максимально точного соответствия таких показателей, как выработка пара и топливная подача.

Принцип работы

Функционирование парового котлового оборудования любого типа – одинаково по своему принципу, сравнимому с системой, представленной сообщающимися сосудами. Нагретая пароводяная смесь обладает меньшей плотностью, по сравнению с холодной водой.

И именно такой температурной разницей обусловлено стабильное выталкивание пароводяной смеси по направлению к верхней части устройства, где посредством сепаратора происходит отделение пара от жидкости.

Принцип действия парового котла

Паровые котлы являются устройствами повышенной опасности, что обусловлено избыточным паровым давлением, способным стать причиной взрыва котлового оборудования.

Кроме всего прочего, высокий температурный режим и наличие открытого огня, часто провоцируют возгорание, поэтому безопасность эксплуатации обеспечивается высокотехнологичными жаропрочными материалами и обязательным наличием системы контроля.

Прямоточный котёл - это... Что такое Прямоточный котёл?

Прямоточный котёл
        Паровой котёл, в котором полное испарение воды происходит за время однократного (прямоточного) прохождения воды через испарительную поверхность нагрева. В П. к. вода с помощью питательного насоса подаётся в Экономайзер, откуда поступает в составляющие испарительную поверхность змеевики или подъёмные трубы, расположенные в топке. В выходной части змеевиков испаряются остатки влаги и начинается перегрев пара. В этой, т. н. переходной зоне, где содержание пара в воде достигает 90—95% (по объёму), при недостаточно чистой питательной воде идёт интенсивное образование накипи. Поэтому змеевики переходной зоны во избежание пережога частично выводят из топки в газоходы, где теплонапряжение меньше. После переходной зоны пар окончательно перегревается в радиационном и конвективном пароперегревателях (См. Пароперегреватель). В П. к. отсутствуют барабан и опускные трубы, что значительно снижает удельный расход металла, т. е. удешевляет конструкцию котла. Существенный недостаток П. к. заключается в том, что соли, попадающие в котёл с питательной водой, либо отлагаются на стенках змеевиков в переходной зоне, либо вместе с паром поступают в паровые турбины, где оседают на лопатках рабочего колеса, что снижает кпд турбины. Поэтому к качеству питательной воды для П. к. предъявляются повышенные требования (см. Водоподготовка). Др. недостаток П. к. — увеличенный расход энергии на привод питательного насоса.          П. к. устанавливают главным образом на конденсационных электростанциях (См. Конденсационная электростанция), где питание котлов осуществляется обессоленной водой. Применение П. к. на теплоэлектроцентралях связано с повышенными затратами на химическую очистку добавочной воды. Наиболее эффективны П. к. для сверхкритических давлений (выше 22 Мн/м2), где др. типы котлов неприменимы.          В СССР П. к. конструировались в Бюро прямоточного котлостроения под руководством Л. К. Рамзина. Первый опытный П. к. с горизонтально расположенными змеевиками (котёл Рамзина) паропроизводительностью 3,6 т/ч и с давлением пара 14,1 Мн/л2 был пущен в 1932, а первый промышленный П. к. на 200 т/ч и такое же давление — в 1933 (параметры современных советских П. к. приведены в ст. Котлоагрегат). За рубежом наряду с котлами Рамзина применяют П. к. Бенсона с вертикальными подъёмными трубами и П. к. Зульцера, испарительная поверхность у которых выполнена из вертикально расположенных змеевиков с подъёмным и опускным движением воды.

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. 1969—1978.

  • Прямоточный воздушно-реактивный двигатель
  • Прямоугольник

Смотреть что такое "Прямоточный котёл" в других словарях:

  • прямоточный котёл — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN concurrent boileronce through boiler …   Справочник технического переводчика

  • Прямоточный котёл — Парогенератор  аппарат или агрегат для производства водяного пара, используемого в качестве рабочего тела в паровых машинах, теплоносителя в системах отопления, и в технологических целях в химической и пищевой промышленности. В зависимости от… …   Википедия

  • прямоточный котёл — паровой котёл, в котором нагрев и испарение воды, а также перегрев пара осуществляются за один проход по змеевикам, расположенным в топке (вода подаётся в котёл насосом). В прямоточном котле, в отличие от котлов с многократной циркуляцией, можно… …   Энциклопедический словарь

  • ПРЯМОТОЧНЫЙ КОТЁЛ — безбарабанный водотрубный котёл с однократной принудит. циркуляцией; состоит из большого числа параллельно включённых змеевиков, выполи, из металлич. труб внутр. диам. от 20 до 50 мм. В трубы П. к. питательным насосом подаётся вода, к рая,… …   Большой энциклопедический политехнический словарь

  • прямоточный котёл Бенсона — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN Benson boiler …   Справочник технического переводчика

  • прямоточный котёл с комбинированной циркуляцией — (с сепаратором после водяного экономайзера и циркуляционными насосами перед топочными экранами) [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN once through, combined circulation boiler …   Справочник технического переводчика

  • прямоточный котёл со сверхкритическими параметрами пара — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN supercritical once through boiler …   Справочник технического переводчика

  • Котёл водотрубный — паровой или водогрейный котел, у которого поверхность нагрева (экран) состоит из кипятильных трубок, внутри которых движется теплоноситель. Теплообмен происходит посредством нагрева кипятильных трубок горячими продуктами сгорающего топлива.… …   Википедия

  • котёл с комбинированной циркуляцией — Прямоточный котёл сверхкритического давления, в поверхностях нагрева которого дополнительно организована принудительная циркуляция специальным перекачивающим насосом, включаемым на время пуска или при пониженных нагрузках или работающим… …   Справочник технического переводчика

  • Котёл прямоточный — Котел прямоточный – паровой котёл с однократной принудительной циркуляцией; состоит из большого числа параллельно включённых змеевиков, в которые питательным насосом подаётся вода, проходящая последовательно через составные части котла и… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Прямоточные паровые котлы

Все паровые котлы по способу перемещения рабочей среды в топочных экранах подразделяются на три вида: с прямоточным движением, естественной циркуляцией рабочей среды и принудительной циркуляцией рабочей среды.

Особенности конструкции прямоточных паровых котлов

Прямоточные паровые котлы в своей конструкции не имеют барабана. Вода проходит сквозь испарительный трубопровод однократно, превращаясь в пар постепенно. Процесс парообразования прекращается в переходной зоне. Поступающая из испарительного трубопровода пароводяная смесь идет в пароперегреватель, в котором температура пара доводится до требуемых параметров. Большинство прямоточных паровых котлов оснащены промежуточным паропрогревателем, который используется для повторного нагрева пара, поступающего из турбинной установки. Повторно нагретый пар возвращается на турбину. Прямоточный паровой котел представляет собой разомкнутую гидросистему. Такие котельные установки могут работать как на сверхкритических, так и на докритических давлениях. Среди модификаций прямоточных котлов присутствуют: (См. также: Каминные часы)

  • паровые котлы высокого давления,
  • паровые котлы среднего давления,
  • паровые котлы низкого давления. 

Для прямоточных котельных установок не требуется помещений особой конструкции. По отношению к прямоточным котлам в значительной мере снижены требования по технадзору и регулярному эксплуатационному контролю.

Преимущества прямоточных паровых котлов

Главным преимуществом прямоточных котлов является минимальный срок, необходимый для приведения его в рабочее состояние и укороченное время нагрева. С учетом этих характеристик, прямоточные котлы используются в качестве резервных установок, применяющихся в часы пиковых нагрузок и при сбоях и неисправностях основных котельных агрегатов. Чтобы жаротрубные котлы находились всегда в состоянии готовности, необходимо их поддерживать в нагретом виде долгое время, что крайне неэффективно.

Котлы, не находящиеся в регулярной ежедневной эксплуатации, имеют большие потери в состоянии простоя. Во избежание нерентабельного использования топлива и энергии в случаях нерегулярной эксплуатации оправдано применение прямоточных котлов. (См. также: Монтаж твердотопливных котлов своими руками)

Особенности конструкции прямоточных котлов требуют точного соответствия выработки пара и подачи топлива. При этом паровые котлы малой мощности, действующие по двухступенчатой схеме подачи воды и топлива, являются наиболее эффективными при нерегулярной эксплуатации. В этих установках происходит автоматическая регулировка подачи топлива и воды в зависимости от количества получаемого пара. Это позволяет значительно сокращать частоту включений и отключений горелок при колеблющихся нагрузках.

Преимуществами прямоточных котлов являются: отсутствие громоздких и тяжелых коллекторных установок; возможность вольной компоновки поверхностей нагрева; более высокая допустимая тепловая нагрузка, получаемая за счет принудительного перемещения рабочего тела; более эффективное использование поверхности нагрева; сравнительная компактность при высоком КПД; повышенная маневренность, достигаемая за счет небольшой теплоаккумулирующей возможности прямоточного котла.

Недостатки прямоточных паровых котлов

Одним из недостатков котлов прямоточной конструкции является более высокая, в сравнении с жаротрубными котлами, частота включений горелок. Другим недостатком прямоточных котлов является отсутствие аккумулирующих водяных и паровых емкостей. Эта проблема разрешается за счет регулируемой подачи топлива. Однако регулируемая подача топлива приводит к работе котла в режиме частого включения и отключения горелок при колебании режима нагрузки. Частые включения и выключения приводят к преждевременному износу автоматики контроля и регулирования.  (См. также: Выбираем электрокамины для квартиры)

К тому же частые включения и выключения горелок приводят к выделению и отложению сажи, которую необходимо регулярно удалять из поверхностей нагрева. Режим частых включений и отключений горелок приводит к перерасходу топлива, так как при каждом включении топочная камера в целях безопасности вентилируется свежим воздухом. При этом, прогретый воздух удаляется через дымовую трубу.

Недостатком прямоточных котлов является и то, что питательные насосы для паровых котлов требуют дополнительных затрат на преодоление гидравлического сопротивления при прохождении пароводяного тракта. Сложности в эксплуатации создает и высокие требования по качеству воды, которые связаны с недопустимостью соляных отложений в зоне теплообмена из-за отсутствия системы продувания и внутренней обработки воды.

Эксплуатационные характеристики

Прямоточные паровые котлы малой мощности благодаря своей компактности и относительно невысокой стоимости находят широкое применение в сфере коммунального хозяйства, небольших производствах, сельском хозяйстве. Применение прямоточных котлов оптимально для котельных помещений с небольшой площадью, в мобильных контейнерных котельных. (См. также: Топка для бани своими руками)

Прямоточные котлы в стандартной комплектации комплектуются предохранительным реле, реле давления, паровыми задвижками, манометром, питательными насосами необходимой мощности, клапаном продувки, предохранительными клапанами, аппаратурой индикации и контроля, шкафом управления. Прямоточные котлы могут быть изготовлены как в вертикальном, так и в горизонтальном исполнении. Технические характеристики таких моделей позволяют монтировать их непосредственно в производственных помещениях.

В настоящее время представлен широкий модельный ряд прямоточных котлов различной мощности, что позволяет сделать необходимый выбор в соответствии с требованиями каждого пользователя.

электрические, водотрубные, прямоточные, жаротрубные, утилизаторы

В зависимости от конструктивных особенностей, паровые котлы бывают газотрубными и водотрубными. Все котлы, в которых газы с высокой температурой проходят в трубах, отдавая тепло окружающей воде, называются газотрубными. А по трубам в водотрубных устройствах протекает нагреваемая вода.
В зависимости от назначения, паровые устройства делятся на: промышленные, электрические, котлы-утилизаторы.

Содержание

Электрические паровые котлы

Паровые котлы – это установки, предназначенные для осуществления преобразования воды в пар.

Устройства могут работать на жидком и твердом углеводородном топливе, на природном газе и электричестве.

Широко распространены электрические паровые котлы. Управлять оборудованием достаточно просто, существует даже возможность дистанционного управления.

Такое паровое устройство не сжигает воздух и не нуждается в запасах топлива. Еще одним плюсом считается весьма приемлемая стоимость, такие котлы в несколько раз выгоднее газовых и дизельных агрегатов.

Атмосферные деаэраторы ДСА предназначены для удаления агрессивных газов из питательной воды паровых котлов.

О том, как правильно монтировать деаэратор, читайте здесь.

Устройство вырабатывает пар (в большинстве случаев, водяной) с давлением выше атмосферного за счет сжигания топлива и выделения нагретых газов и конденсата.  

Производится из специального материала (медь, сталь, листовое железо), способного выдерживать высокое давление газа и не пропускать пар.

Использование паровых котлов утилизаторов

Это устройство, конструктивной особенностью которого считается отсутствие топки.

Вместо нее паровые котлы утилизаторы используют тепло, выделяемое в различных производственных процессах. При относительно маленьких нагрузках используются газотрубные котлы-утилизаторы.

Применение такого оборудования имеет ряд достоинств:

  • агрегаты могут помочь в значительной мере снизить выброс всевозможных опасных продуктов в атмосферу;
  • снижаются затраты на высококачественную очистку газов;
  • существует возможность использовать недорогой топливный ресурс.

Принцип работы водотрубных и прямоточных паровых устройств

В данных устройствах нагревательная поверхность состоит из кипятильных трубок, по ним движется теплоноситель. Они считаются прямой противоположностью газотрубным (жаротрубным) котлам.

По принципу работы выделяют 2 вида: водотрубные и прямоточные устройства.

Барабанные водотрубные паровые котлы в конструкции топочного экрана имеют пучки труб, которые присоединены к барабанам среднего поперечника.

Вода проходит несколько раз по неразогретым трубам, что в разы увеличивает теплопроводность. Барабаны – это резервуары, в которых осуществляется отделение пара и воды. Барабанные устройства могут быть с принудительной или  естественной циркуляцией.

Что такое деаэратор в котельной – вопрос заслуживающий внимания, для людей не знакомых с данным устройством.

О том, какие бывают типы деаэраторов, читайте здесь.

Прямоточные паровые котлы в конструкции не имеют барабана. По сути, это змеевик, помещенный в топочную часть. Теплоноситель попадает в него при помощи насоса.

Вода протекает через испарительные трубки, превращаясь в пар. В переходной зоне завершается процесс парообразования, далее пар попадает в пароперегреватель.

Прямоточный водотрубный котел относится к разомкнутой системе гидравлики и имеет возможность работать при давлении, значения которого больше или меньше заданного.

Выделим основные преимущества данных устройств:

  • высокая скорость нагрева;
  • хорошая циркуляция;
  • достаточно высокий КПД;
  • защита от перегрева труб;
  • топка позволяет применять различные виды топлива;
  • небольшие размеры;
  • система защиты от накипи.

Жаротрубные паровые котлы

Благодаря высокой производительности и надежности, котлы данного типа успешно применяются в таких секторах экономики и промышленности, как: пищевая индустрия, производство бумаги, прачечные, текстильная индустрия, упаковочная индустрия, переработка древесной породы, металлургические фабрики, производство пластика и резины и др.
 
 
Особенности жаротрубных паровых котлов:

  • могут быть использованы как запасное, вспомогательное оборудование;
  • создание пара для турбин;
  • создание тепла для деаэратора;
  • создание тепла для топливного бака.

Высокая энергоэффективность может быть достигнута за счет использования качественных систем сгорания и самодействующих систем контроля, а также управления самой котельной.

Устройство деаэратор – реализует процесс деаэрации некоторой жидкости, то есть её очистки от присутствующих в ней нежелательных газовых примесей.

О том, что такое деаэратор воды и принципах его работы, читайте здесь.

Таким образом, благодаря имеющимся преимуществам и принципам работы, можно использовать различные виды паровых котлов для рекуперации тепла и создания горячей воды. Приобретайте современные продукты и не сомневайтесь в их качественной работе!

Котел для парового отопления — устройство и принцип работы. Жми!

Паровым котлом называется узкоспециализированное оборудование, производящее пар. Эти агрегаты широко используются в промышленной и энергетической отраслях, в системах отопления.

Паровые системы работают с использованием различных энергоносителей – газообразного, твердого или жидкого топлива. Парообразующее оборудование различается основными видами. Эти различия, а также принципы работы подобных агрегатов, влияют на их предназначение и выбор.

Для чего предназначены

Парообразующие системы необходимы при многих производственных процессах, где пар используется по предусмотренной технологии.

Парогенераторы высокой мощности применяются на некоторых электростанциях. В этих случаях вращение вала, вырабатывающего электричество, происходит под воздействием пара, который попадает в турбину. Воздействие пара применяется в некоторых видах транспорта (паровозы, пароходы), где оно осуществляет движение вала двигателя и колес. Паровые котлы устройства бытового назначения используются в виде источников тепла для отопительных нужд зданий.

Многие организации, помимо отопительных целей, применяют парогенераторы для других нужд – стерилизации инструментов и других медикаментозных материалов в учреждениях здравоохранения, для обеспечения прачечных.

[warning]Полезно знать: паровые котлы по принципам своего действия имеют сильные различия с водогрейным оборудованием, хотя их функции кажутся схожими. Эти приборы несравнимы по количеству, давлению и температуре парообразования.[/warning]

Разновидности

Производство пара во всех котлах имеет принципиальную схожесть: под воздействием любой энергии (сгорающего топлива, электрической, солнечной, геотермальной) жидкость преобразуется в газообразное состояние.

Но применяемый технологический подход у этих приборов различается, он зависит от их конструктивных параметров и предполагаемого конечного результата.

В зависимости от рабочего вида топлива парообразующее оборудование делится на виды:

  • электрическое;
  • угольное;
  • газовое;
  • мазутное.

По своим рабочим особенностям оно классифицируются на следующие типы:

  • газотрубные;
  • водотрубные.

Различия газотрубного и водотрубного типа

В паровом оборудовании газотрубного устройства корпус цилиндрически замкнут. Внутри располагаются трубы, по всей протяженности которых осуществляется процесс горения, а пар образуется вверху корпуса.

Мощность подобных приборов ограничена во избежание выброса опасного продукта, поскольку скопление всего объема газообразной жидкости под высоким давлением осуществляется в корпусе.

В устройствах водотрубного типа в корпусе располагается горелка, по кипятильным трубам циркулирует жидкость до тех пор, пока не достигнет нужного состояния.

[advice]Обратите внимание: преимущество водотрубных котлов перед газотрубными приборами в том, что их мощность и температура выше. При их использовании могут быть допущены значительные перегрузки, они более безопасны.[/advice]

Виды водотрубных котлов

Барабанный паровой котел

По своим рабочим характеристикам эти приборы подразделяются на следующие виды:

  • прямоточные;
  • барабанные.

Устройства, имеющие барабанную конструкцию, могут быть горизонтальными и вертикальными. Схемы подобных парогенераторов устроены таким образом, что барабан собирает полученный продукт из пучков труб, находящихся над топливной камерой. Барабан нужен для процесса сепарирования, в результате чего происходит отделение неиспаряющейся воды и повторное ее вбрасывание в кипятильные трубы.

Таким образом, жидкость циркулирует по нагревателям до полного ее перехода в парообразное состояние. В горизонтальное устройство устанавливается один барабан, в конструкции вертикального типа предусмотрено наличие нескольких приспособлений.

Прямоточная установка системы парового котла обладает большей производительностью. Но в этой системе жидкость должна преобразиться в парообразное состояние за единственный проход по трубам, поэтому требуется установка очень высокой рабочей температуры.

Для использования в паровых агрегатах водотрубного типа вода предварительно подготавливается. С применением специальной химии из нее удаляются растворенные соли и молекулы кислорода. Это необходимо делать, чтобы избежать снижения эффективности работы устройства из-за солевых отложений на рабочих поверхностях.

Использование мини-котельных

Широкое распространение в последнее время получили автономные мини-котельные.

Их использование экономически эффективно и может производиться в различных зданиях. Отопление с помощью автономного теплоснабжения применяется в многоэтажных домах, частных строениях, в коттеджных поселках.

По своей потенциальной мощности мини-котельные способны отапливать различные площади производственных и жилищных объектов. Эти комплексы оборудования снабжаются всем необходимым оборудованием и автоматизируются.

В заводских условиях эксплуатация таких мини-котельных способствует экономии времени при установке и запуске, ускорению темпов строительства. Также они незаменимы в случае аварийных ситуаций, когда необходимо оперативно наладить теплоснабжение.

Смотрите видео, в котором подробно разъясняются устройство и принцип работы паровых котлов:

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Паровые котлы: принцип работы, схемы эксплуатации

Вода может существовать в разных агрегатных состояниях, одно из которых – газообразное. В пар вода превращается при нагревании, а точнее при ее доведении в состояние кипения. В домашних условиях можно получить только насыщенный пар – например, в парогенераторе домашнего утюга или чайника. Существует еще и перегретый пар, который образуется под большим давлением в специальных установках. Получить определенный вид пара в необходимых объемах позволяет паровой котел, такое оборудование приобрело повсеместное распространение, поэтому стоит изучить его в деталях.

Где используется паровой котел?

Сегодня сложно найти такую сферу, где бы не использовались такие установки.

Энергетика

Благодаря паровым котлам на ТЭЦ происходит преобразование тепловой энергии в электрическую. В этом случае используются установки, позволяющие получить пар высокого давления и температуры. Паровые котлы, используемые для генерации электричества, отличаются еще и высокой производительностью: они производят тонны пара в час. Большое количество пара на ТЭЦ и АЭС необходимо для вращения турбин, за счет чего и происходит выработка электричества.

ЖКХ

Пар выполняет функцию теплоносителя, благодаря ему в помещениях становится тепло даже в самую холодную зиму. Для теплоснабжения могут использоваться бытовые или промышленные паровые котлы. Установки первого типа применяют для отопления частных домовладений. Промышленные установки, которые генерируют перегретый пар, обеспечивают тепловой энергией многоквартирные дома, общественные здания и производственные объекты.

Промышленность

Паровые котлы используются в самых разных отраслях промышленности: например, при помощи пара на птицефабриках происходит отделение пера и пуха от тушки забитой птицы, на деревообрабатывающих предприятиях пар используется для сушки древесины. На строительных площадках при помощи пара разогревают битум. Также пар используется и в тяжелой промышленности, при помощи него на металлургических предприятиях приводятся в движение машины и механизмы.

Составные элементы паровых котлов

В конструкцию установок входят следующие элементы:

  • емкость для преобразования воды в пар – в качестве нее выступают трубы разного диаметра;
  • топочная камера – обеспечивает выработку тепла из энергоносителя;
  • дымоходная труба – служит для удаления продуктов сгорания из топочной камеры, поддерживает циркуляцию воздуха в паровом котле.

Набор основных элементов конструкции будет зависеть от мощности установки и типа используемого топлива. Например, если в качестве энергоносителя используется уголь или другие виды твердого топлива, то в нижней части топочной камеры предусмотрена колосниковая решетка, она отвечает за подачу кислорода в камеру сгорания. Если в качестве энергоносителя выступает жидкое топливо, то топочная камера оборудуется горелками. Для увеличения производительности и функциональности паровой котел может комплектоваться и дополнительными элементами, а именно:

  • сепаратор пара – удаляет из пара всю лишнюю влагу, обеспечивает увеличение КПД установки;
  • пароперегреватель – обеспечивает нагрев пара выше температуры 100 градусов;
  • паровой аккумулятор – собирает излишки выработанного пара и возвращает его в систему;
  • водоочиститель – удаляет из воды излишки кислорода и химических веществ.

В конструкцию парового котла входит еще и воздухонагреватель, блок управления установкой и клапан спуска конденсата. Вышеперечисленные элементы дают понимание того, что это сложные с инженерной точки зрения установки.

Принцип действия

Чтобы получить необходимое количество пара, сначала производится водоподготовка: на этом этапе вода смягчается, из нее удаляется взвесь. Подготовленная вода поступает в емкость, которая находится в нижней части установки, прокачка воды в резервуар осуществляется при помощи электронасоса. Для увеличения КПД установки питательная среда (очищенная вода) проходит через экономайзер – выполненный из чугуна нагревательный элемент. Только после него вода попадает сначала в верхний барабан, а потом – в нижний. Из нижнего барабана вода поднимается по конвективным трубам в виде пароводяной смеси. Для отделения влаги смесь поступает в верхний барабан, где происходит процесс сепарации. После этого сухой пар направляется потребителям. Если речь идет о парогенераторе, то в таких устройствах весь цикл повторяется, чтобы обеспечить необходимую влажность, температуру и давление пара. 

Разновидности паровых котлов

При генерации пара необходимо обеспечить производительность и себестоимость процесса, для этого потребуется правильно выбрать установку. Сделать это не так просто, поскольку паровые котлы отличаются по нескольким признакам.

Тип топлива

Установки могут работать на разном топливе:

  • жидком;
  • твердом;
  • газообразном;
  • электрическом.

В качестве жидкого топлива обычно используются мазут или солярка. Твердотопливные котлы работают на угле, а газообразный энергоноситель – это природный газ. Некоторые виды котлов могут работать с различными видами топлива, такой возможностью обладают установки с газомазутной горелкой. От типа используемого топлива зависит не только себестоимость выработки пара, но и производительность установки. Более высоким КПД обладают паровые установки, работающие на газе, по этому параметру они превосходят аналоги, использующие в качестве топлива мазут.

Назначение

По назначению установки можно разделить на следующие типы:

  • утилизационные – используются для вторичной переработки тепла на объектах энергетики;
  • энергетические – используются для выработки электроэнергии;
  • бытовые – обеспечивают теплоснабжение и горячее водоснабжение различных объектов;
  • промышленные – такие установки являются одним из элементов производственной цепочки.

В зависимости от назначения варьируются мощность, производительность и функциональность установок.

Конструкция топки

Паровые котлы могут иметь камерную и слоевую топку. Модели первого типа предназначены для сжигания пылевого топлива, а второго – для твердого. Если установка оснащена камерной топкой, то крайне важно учитывать размер переполотых частиц энергоносителя. Например, при использовании антрацита этот размер должен составлять 90 мкм.

Тип парового котла

По данному параметру изделия можно классифицировать на газо- и водотрубные. Газотрубные установки отличаются тем, что вода, которая впоследствии превращается в пар, находится в трубах. Тепло к трубам поднимается в результате сжигания топлива в камере сгорания. Водотрубные установки устроены иначе. В них по трубам циркулирует разогретый воздух, а сами трубы находятся в воде, которая нагревается и превращается в пар. Емкость с водой и помещенными в нее трубами называют барабаном.

Газотрубные и водотрубные модели отличаются не только способом передачи тепла воде, но и техническими характеристиками. Например, в газотрубных паровых котлах используются трубы большего диаметра, чем в водотрубных аналогах, поэтому они имеют большие габариты. Газотрубные установки имеют ограничения по мощности и давлению пара. Мощность таких устройств не может превышать 360 кВт, а давление – 1 МПа. Водотрубные установки не имеют таких ограничений: благодаря более тонким трубам они способны обеспечить гораздо большие значения мощности давления и температуры. К числу преимуществ водотрубных паровых котлов можно отнести и возможность справляться со значительными перегрузками, такая особенность обеспечивает более высокую отказоустойчивость техники.

По типу установки можно классифицировать на стальные монолитные и чугунные секционные. Паровые котлы второго типа могут разбираться, эта особенность существенно упрощает установку, ремонт и обслуживание техники. Возможность добавления секций к чугунному котлу позволяет по мере необходимости наращивать мощность установки. Секционные котлы быстрее разогреваются, поскольку топочная камера сформирована внутренними поверхностями самих секций. К числу преимуществ можно отнести еще и высокую коррозионную устойчивость блоков.

Помимо секционных моделей, существуют прямоточные паровые котлы. Отличительной особенностью данных установок является то, что вода по трубам экрана проходит только 1 цикл, за который она полностью принимает газообразное состояние. Очевидно, что такие модели работают по более простой схеме, поэтому они не нуждаются в сложной автоматике. Вместе с тем невозможность обходиться без питающего насоса делает прямоточные котлы более взрывоопасными. К числу недостатков прямоточных моделей можно отнести еще и низкую тепловую эффективность. По этим показателям прямоточные паровые котлы превосходят парогенераторы. По сути, это такие же паровые котлы, только оснащенные дополнительными элементами. В частности, в таких установках может использоваться несколько промежуточных паронагревателей, благодаря чему парогенераторы имеют более высокую мощность. Такая мощность необходима при выработке электроэнергии на АЭС.

Правила эксплуатации и обслуживания

Паровые котлы считаются особо опасными установками, поэтому эксплуатация должен выполнять требования безопасности. В частности, необходимо следить за качеством воды, контролировать работу установки (управление может осуществляться в ручном и в автоматическом режиме). Для обеспечения безопасности использования нужно производить плановые осмотры оборудования по установленному графику. В рамках планового обслуживания производится проверка работы электрооборудования, водоподготовительных устройств, гарнитуры и других элементов парогенерирующей установки.

Разъясните работу прямоточного котла с помощью аккуратного наброска.

Проходной котел работает по принципу критической точки воды. В цикле Ренкина, когда давление увеличивается, температура насыщения, эквивалентная этому давлению, также увеличивается. При давлении 22,06 МПа и температуре 373,946 ° C вода напрямую превращается в пар. Таким образом, по мере увеличения давления количество требуемой скрытой теплоты уменьшается, и в критической точке скрытая теплота не требуется, поскольку вода напрямую испаряется в пар.Прямоточные котлы работают при давлении выше критического давления воды и поэтому также называются «сверхкритическими котлами».

На рисунке выше показан цикл Ренкина на температурно-энтропийной диаграмме для сверхкритических котлов.

Основные процессы, происходящие в прямоточных котлах:

1-2: Насос для откачки конденсата (CEP) работает.

2-2с: Регенерация

2с-3: Перегрев котла

3-4: Расширение турбины высокого давления (HPT)

4-5: Повторный нагрев

5-6: Расширение турбины среднего давления (IPT) и турбины низкого давления (LPT)

6-1: Отвод тепла конденсатора.

Проходные котлы не имеют корпуса котла, так как не будет образовываться водо-паровая смесь, доступная для разделения. В этих котлах вместо барабана используются разделительные сосуды. Питательная вода, подаваемая в котел, предварительно нагревается с помощью регенерации для повышения температуры питательной воды и использования тепла отводимого пара. Эта вода под высоким давлением (давление и температура выше критической точки) затем поступает в котел, где она напрямую превращается в перегретый пар.Этот перегретый пар затем расширяется в турбине высокого давления. После расширения пара в HPT пар возвращается в котел для повторного нагрева для достижения желаемого качества пара.

Повторно нагретый пар затем расширяется через IPT и LPT, после чего пар превращается в конденсат. Этот цикл повторяется.

Есть некоторые преимущества прямоточных котлов, которые перечислены ниже,

  1. Скорость теплопередачи значительно выше по сравнению с подкритическими котлами.
  2. Уровень давления более стабильный из-за меньшей теплоемкости генератора и, следовательно, дает лучший отклик.
  3. Обеспечивается высокий тепловой КПД электростанций.
  4. Проблема эрозии и коррозии сводится к минимуму в одноконтурных котлах, поскольку двухфазных смесей не существует.
  5. Турбогенераторы, подключенные к сверхкритическим котлам, могут генерировать пиковые нагрузки за счет изменения рабочего давления.
  6. Простота в эксплуатации, простота и адаптация к колебаниям нагрузки.

ПРОХОДНЫЕ КОТЛЫ

Эти котлы, в отличие от установок с рециркуляцией или естественной циркуляцией, характеризуются непрерывным протоком от входа испарителя к выходу пароперегревателя без разделительного барабана в контуре. Они почти исключительно используются для производства пара в связи с выработкой электроэнергии коммунальными предприятиями, и в течение многих лет они были самой популярной конструкцией в Европе и Скандинавии.

Siemens KWU (владельцы патента Benson Boiler), Sulzer и, в последние годы, японские и американские компании предлагают ряд различных детальных проектов.Все прямоточные котлы включают в себя испарительные трубы с относительно малым внутренним диаметром (обычно диаметром около 25 мм), которые обычно расположены по спирали, образуя оболочку печи. Для участка котла после топки приняты два основных варианта. Может использоваться либо двухходовая конструкция с клеткой вестибюля и спускным каналом (как показано на рисунке 1), либо конструкция башни с секциями перегрева, повторного нагрева и экономайзера над печью (как показано на рисунке 2). Стены и крыша котла могут состоять из труб, образующих часть контуров испарителя или пароперегревателя, и внутри них смонтированы блоки труб, действующих как основные контуры перегрева, подогревателя и экономайзера.

Прямоточные котлы обычно связаны с работой под высоким давлением, и питательная вода поступает под высоким докритическим (> 180 бар) или сверхкритическим давлением, в то время как перегретый пар выходит под давлением примерно на 20–30 бар ниже. Режим скользящего давления адаптирован для работы с частичной нагрузкой.

Рис. 1. Типичный двухходовой прямоточный котел Бэбкока. (С любезного разрешения Mitsui Babcock Energy Ltd.)

Рис. 2. Типичный прямоточный башенный котел Babcock.(Любезно предоставлено Babcock Energy Ltd.)

Печи могут разжигаться горелками, установленными в передней стенке, или за счет встречного зажигания горелками, обычно в передней и задней стенках, или за счет тангенциального зажигания, достигаемого щелевыми горелками, установленными в углах. для создания циркулирующего потока, который, как утверждается, имеет преимущества в подавлении образования загрязняющих веществ.

Поскольку вода в прямоточном котле испаряется до высокого качества, особенно важно принять меры против высыхания, происходящего в зонах с высоким тепловым потоком, или принять другие меры против явления, связанного с выгоранием.В котлах со спиральной топкой, работающих при докритических давлениях, где сушка будет происходить с качеством около 40%, это положение может совпадать с зоной пониженного теплового потока над зоной первичного горения, чтобы температура повышалась. в НКТ при высыхании ограничено. Альтернативным решением является использование труб с нарезным отверстием, которые, создавая центробежные силы, заставляют больше жидкой фазы оставаться в контакте со стенкой трубки, тем самым задерживая высыхание до более высокого качества и / или позволяя использовать более низкие скорости воды.

Количество просмотров: 62808 Статья добавлена: 2 февраля 2011 г. Последнее изменение статьи: 4 февраля 2011 г. © Авторское право 2010-3921 К началу

Проектирование прямоточного котла | Паровая электростанция

В этой статье мы поговорим о конструкции прямоточного котла. Также узнайте о преимуществах и преимуществах прямоточного котла.

В связи с резким ростом затрат на строительство и топливо для проектировщиков становится важным экономить на стоимости установки и повышать топливную эффективность на новых станциях за счет использования современных сложных технологий.

Агрегаты большего размера с более высокими параметрами пара кажутся естественным выбором для экономичного монтажа и эксплуатации тепловых электростанций. Блоки мощностью 800 МВт будут спроектированы на сверхкритическое давление пара с безбарабанным котлом по «прямоточный принцип».

По мере увеличения давления пара разница между удельным весом насыщенной воды в нисходящих потоках и удельным весом пароводяной смеси в трубах стенки топки, вызывающая естественную циркуляцию в котле, продолжает уменьшаться.

Замедленная циркуляция вызывает пленочное кипение. При пленочном кипении металл трубы остается в контакте с пузырьками пара, которые обеспечивают высокое термическое сопротивление тепловому потоку, и поэтому металл трубы резко ухудшается из-за высокой температуры металла, что приводит к выходу из строя труб котла.

Невозможно предотвратить «пленочное кипение» в верхних трубах печи при давлении выше 180 бар с естественной циркуляцией. Поэтому, как правило, при давлении выше 160 бар используется регулируемая циркуляция в водяных стенках путем обеспечения циркуляционного насоса котла между нисходящими и нижними водораспределительными нагревателями и водяными стенками.

В таких котлах с регулируемой циркуляцией можно использовать высокое давление пара до 200 бар, но помимо этого эффективность корпуса котла в отделении насыщенного пара от воды снижается. Поэтому при давлении выше 200 бар предусматривается безбарабанный котел.

В докритическом диапазоне (<225,65 бар) для отделения солей от пароводяной смеси используется сосуд сепаратора, но в сверхкритическом диапазоне (> 225,65 бар) отдельный сосуд не может работать и только однократно (однотрубный) усыновленный.

i. На рис. 12.24 показан прямоточный котел или однотипный котел (конструкция, принятая Sulzers Brother Ltd.). В этой конструкции есть емкость сепаратора с докритическими давлениями; прямоточная циркуляция обеспечивается «подающим насосом» .

ii. На рис. 12.25 показан комбинированный циркуляционный котел (конструкция, принятая M / S Combustion Engineering Co.). В этой конструкции «смесительный сосуд» обеспечивает всасывание в циркуляционные насосы котла при докритических давлениях и подачу насыщенного пара в пароперегреватель и служит приемным коллектором для пароводяной смеси со всасывания испарителя.

Циркуляционные насосы котла должны работать в условиях пуска или низкого давления, но когда давление превышает критическое, они останавливаются, и однократная циркуляция обеспечивается питающим насосом котла.

Преимущества прямоточных котлов:

Ниже приведены преимущества прямоточных котлов для больших тепловых агрегатов:

1. Нет более высоких пределов для более высокого давления пара.

2. Полная температура пара может поддерживаться в более широком диапазоне нагрузки.

3. Быстрый запуск и остывание котла.

4. Отсутствие нарушения циркуляции из-за быстрых колебаний давления.

5. Проходной котел меньше по размеру и весит меньше, чем котел с естественной циркуляцией.

6. Легкое регулирование температуры пара во время пуска и останова (что очень удобно для пуска котла и турбины).

7.Большая свобода в расположении поверхностей нагрева.

8. Простота использования режима переменного давления для повышения производительности при работе с частичной нагрузкой.

9. Устранение толстостенного барабана снижает металлургическую чувствительность котла к перепадам давления.

Принцип работы сверхкритических парогенераторов | by Aswini Palo

Принципы работы парогенератора сверхкритического давления - Котлы сверхкритического давления
были популярны с середины 20 века.С тех пор и по сей день этот котел
очень широко применяется на электростанциях, заменяя подкритические котлы
. Котлы сверхкритического давления обладают рядом преимуществ, которыми не обладает
котел подкритического давления:

  1. КПД сверхкритического котла выше, поскольку для выработки такой же тепловой энергии он потребляет меньше топлива, чем котел подкритического давления.
  2. Выхлопы, особенно углекислого газа, относительно ниже, чем у котлов докритического давления.
  3. Размер котла относительно меньше, чем у подкритического котла с той же
Мощность парогенератора

Одной из основных концепций сверхкритических котлов является рабочее давление и температура на
выше критической точки воды.Если вы уже понимаете, что
является критической точкой, то вы должны знать, что выше критической точки вода
имеет совершенно другой характер, чем другая фаза. Эта фаза, известная как сверхкритическая вода
, имеет неотличимую характеристику
, будь то жидкая вода или газовая вода (прочтите следующую статью
о сверхкритическом паре). Сверхкритическая вода больше не имеет точки кипения
, больше не имеет насыщенной паровой фазы, так что вода под давлением
выше 221 МПа, если ее поддерживать нагретой до температуры выше 374 ° C, немедленно
превратит фазу в сверхкритический пар, не проходя смешанный фаза
между водой и паром, как в котле докритического давления.Эта концепция отличает
сверхкритические компоненты котла от подкритических котлов.
Также из-за этого явления термин котла не подходит для использования, так как вода в сверхкритическом котле
никогда не вскипала. Мы используем термин сверхкритические парогенераторы вместо сверхкритических котлов
.

Исходя из этой концепции, уже существует фундаментальное различие между подкритическими котлами и сверхкритическими парогенераторами. В подкритическом котле до того, как вода полностью изменит фазу на перегретый пар, вода проходит фазу насыщения.Следовательно, для докритического котла требовался компонент парового барабана в качестве разделителя между жидкой водой с температурой насыщения, которая может быть дополнительно нагрета до перегретого пара. Хотя образование водяного пара в генераторах сверхкритического пара не проходит через фазу насыщенного пара, можно убедиться, что для генераторов сверхкритического пара не требуется паровой барабан. Это также одно из экономических преимуществ сверхкритических парогенераторов.

Схема сверхкритического парогенератора

Однако сверхкритические парогенераторы не полностью исключают систему разделения жидкой воды и пара.В исходном состоянии розжига котла котел все еще работает при давлении ниже критической точки. В этом состоянии нагрев воды обязательно пройдет фазу насыщения, поэтому компонент пароотделителя необходим. Чтобы обеспечить непрерывный поток воды внутри испарителя котла, пока рабочее давление ниже критической точки, используется циркуляционный насос котла. Постепенно рабочее давление будет увеличиваться (скользящее давление), пока не достигнет идеального давления выше критической точки.Если рабочее давление воды выше критической точки (обычно расчетная нагрузка котла более 30%), сепаратор автоматически направляет жидкость в критическую точку - перегреватель, и больше не рециркулирует в испаритель через циркуляционный насос котла. Циркуляционный насос котла в этом состоянии перестает работать. В этих условиях парогенераторы сверхкритического пара полностью входят в прямоточный процесс котла. Таким образом, количество воды, поступающей в котел через экономайзер, полностью регулируется насосом питательной воды котла.

Схема сверхкритического парогенератора со скользящим давлением

Что такое сверхкритический котел

Сверхкритический котел Котел - это тип котла , который работает при сверхкритическом давлении , часто используется при производстве электроэнергии. В отличие от подкритического котла , в котором могут образовываться пузырьки, сверхкритический парогенератор работает при давлениях выше критического - 3200 фунтов на квадратный дюйм или 22 МПа.

Принцип сверхкритических парогенераторов

Если мы посмотрим еще раз, парогенераторы сверхкритического пара будут испытывать два типа циркуляционных систем:

Принцип сверхкритического котла

Мокрый режим: Мокрый режим возникает, когда нагрузка котла все еще ниже 30%, или другими словами давление воды все еще ниже критической точки. В этом состоянии, поскольку вода все еще будет испытывать фазу насыщения, внутри котла будет процесс циркуляции, так что он аналогичен тому, что происходит в докритическом котле, где количество циркулирующей воды, проходящей через испаритель котла, будет больше, чем количество перегретого водяного пара. произведено.Если обратиться к примеру с изображением котла выше, то поток воды будет таким, как на схеме ниже.

Пошаговый расход воды

Сухой режим : Сухой режим возникает, когда нагрузка котла выше 30%, а давление жидкости выше критической точки. В этом состоянии котел больше не будет проходить фазу насыщения, поэтому сепаратор и циркуляционный насос котла перестанут работать. Котлы сверхкритического давления будут испытывать однократный поток жидкости (прямоточный) в том смысле, что вся вода, поступающая в котел, будет проходить через трубы котла только один раз при отсутствии рециркулирующей пористости через испаритель снова.Схема потока сверхкритического котла будет такой, как показано ниже.

Сухой режим потока

Гибкое маломасштабное производство на базе технологии прямоточного котла

Распределенная генерация, интегрированная с прерывистой возобновляемой генерацией, отвечает на растущую потребность в очень гибких маломасштабных (менее 100 МВт) ресурсах генерации электроэнергии. Ограничивающим фактором, с которым сталкиваются проектировщики электростанций, является то, что обычный парогенератор-утилизатор (HRSG) не позволяет производить быстродействующую выработку электроэнергии, требуемую современными сетевыми системами.Вертикальные прямоточные котлы John Cockerill Energy заполняют этот технологический пробел - турбины внутреннего сгорания больше не ограничиваются медленными тепловыми характеристиками ПГРТ, когда быстрые пуски / остановы, отслеживание нагрузки или переходная реакция на сбои в сети являются обычным делом. Кроме того, модульный характер прямоточного котла снижает стоимость установки по сравнению с обычными HRSG, монтируемыми на месте.

Технологии когенерации, комбинированного цикла и комбинированного производства тепла и электроэнергии обычно используются в гибких малых энергетических установках мощностью менее 100 МВт.Разработчики этих объектов разделяют общую цель проектирования - максимизировать эксплуатационную надежность и эффективность предприятия при минимизации стоимости владения предприятием в течение жизненного цикла. John Cockerill Energy (JCE), бывший CMI, мировой лидер в области поставок HRSG, представил новый модульный прямоточный котел (OTB), который изменит подход к разработке проектов малой энергетики в будущем.

Сердцем каждой системы распределенной генерации является котел-утилизатор. Однако ПГРТ также является ограничивающим фактором тепловых характеристик установки, особенно во время пуска / останова и при реагировании на переходные процессы в сети.Некоторые производители решили изменить толщину металла труб и корпуса котла, чтобы снизить тепловую нагрузку. Однако добавление стали также увеличивает тепловую емкость, что замедляет тепловую реакцию ПГРТ, дополнительно усложняет монтаж в полевых условиях и увеличивает стоимость материалов. JCE, с другой стороны, использует конструкцию прямоточного котла (OTB), чтобы избежать этих конструктивных и эксплуатационных ошибок.

Внутри прямоточного котла

Самая желательная конструкция HRSG - это та, которая удовлетворяет трем конкретным проектным требованиям.Во-первых, при проектировании необходимо использовать эффективность модульного изготовления, чтобы снизить первоначальные затраты на ПГРТ и время монтажа на месте. Во-вторых, конструкция должна снизить сложность конструкции HRSG, чтобы повысить надежность установки и снизить затраты на техническое обслуживание. Наконец, современная конструкция HRSG должна быть способна к повседневному быстрому запуску, останову и переходным операциям. В следующих разделах мы оценим вертикальный OTB JCE с учетом этих проектных соображений, а затем рассмотрим пример недавней установки вертикального OTB.

Модульная конструкция

снижает стоимость установки. В установках с комбинированным циклом на протяжении десятилетий используются традиционные горизонтальные или вертикальные конструкции HRSG. Эти HRSG характеризуются несколькими монтируемыми на месте модулями экономайзера, испарителя и пароперегревателя со значительными внешними трубопроводами, контрольно-измерительными приборами и средствами управления. Еще больше усложняет монтаж количество секций, добавленных в HRSG с несколькими давлениями. Каждый толстостенный паровой барабан ограничивает скорость изменения давления во время пусковых и переходных операций и, таким образом, ограничивает скорость нарастания установки.Температурные пределы в каждом модуле HRSG также ограничивают гибкость работы установки, поэтому во избежание теплового повреждения поверхности теплопередачи следует избегать рутинных циклов, иначе срок службы установки HRSG сократится (Рисунок 1).

1. Вертикальный прямоточный котел John Cockerill Energy (OTB) расположен над турбиной внутреннего сгорания на платформе. В этой конфигурации выхлоп турбины внутреннего сгорания по вертикали входит в единственную камеру статического давления, расположенную ниже этого одноуровневого модуля OTB, и выходит через камеру и дымовую трубу.Байпасная труба и глушитель, требующие больших затрат на обслуживание, используемые на обычных установках, не требуются на установках, разработанных JCE, потому что OTB может работать всухую. Предоставлено: John Cockerill Energy

Кроме того, OTB изготавливается как единая деталь, работающая под давлением, поэтому время и затраты на монтаж в полевых условиях сводятся к минимуму. Для этих проектов один модуль OTB изготавливается в цеху и поставляется с установленными змеевиковыми трубками и трубными решетками и полностью испытан давлением перед отправкой. Трубные решетки, выполняющие роль опор для труб, интегрированы в модульную коробку с постоянным шагом труб.Трубные листы поддерживаются консольными опорами, закрепленными болтами на основных колоннах (рис. 2).

2. Завершается изготовление типового вертикального модуля OTB. Ширина одного модуля составляет около 4,5 метров с учетом условий транспортировки. Обратите внимание на то, как трубные решетки поддерживают отдельные трубки. Модульная природа OTB обеспечивает очень простую последовательность сборки. Предоставлено: John Cockerill Energy

Эта конструкция значительно упрощает последовательность сборки OTB с несколькими модулями.Отдельные модули, такие как показанные на рисунке 2, могут быть объединены для производства необходимого количества пара. Длина конкретного модуля ограничена только условиями доставки. Также доступны OTB с двойным давлением, с отдельными змеевиковыми трубками, размещенными в одном модуле. Наконец, обратите внимание, что количество строительной стали, монтируемой на месте, уменьшается, потому что уменьшается потребность в подвешивании нескольких тяжелых барабанов котла и связанных с ними внешних трубопроводов котла. Для монтажа одного модуля, работающего под давлением, OTB требуется всего от трех до пяти недель, включая платформы, лестницы и герметизирующие сварные швы, что дает владельцу существенную экономию затрат на монтаж в полевых условиях.

Проходной котел. Отличительной особенностью конструкции OTB JCE является то, что вода нагревается, испаряется и перегревается в одном ряду змеевиковых трубок (рис. 3). Такой подход к проектированию устраняет необходимость в отдельных модулях экономайзера, испарителя и пароперегревателя с соответствующими соединительными трубопроводами и контрольно-измерительными приборами.

3. Вертикальный OTB производит перегретый пар в непрерывном пучке труб, в отличие от многоступенчатых процессов, характерных для типичного HRSG для каждого уровня давления пара.Одна секция трубы служит комбинированным экономайзером, испарителем и пароперегревателем в OTB. Предоставлено: John Cockerill Energy

OTB разработан для сухого запуска и эксплуатации. Такой подход к проектированию установки обеспечивает как экономическое, так и эксплуатационное преимущество. В случае обычного ПГРТ каждая турбина внутреннего сгорания (ТТ), обычно используемая в установках с комбинированным циклом, должна работать на холостом ходу или оставаться в состоянии частичной нагрузки для предварительного нагрева ПГРТ в соответствии с требованиями производителя, что увеличивает продолжительность процесса запуска.

OTB работает как единый непрерывный процесс производства пара и, таким образом, отличается повышенной эффективностью рекуперации тепла. OTB не требует, чтобы ТТ останавливался во время запуска, а также не ограничивает скорость нарастания ТТ из-за ограничений по температуре или давлению пара. Кроме того, OTB можно выключить и перезапустить в любое время без снижения нагрузки ТТ. Если установка сконфигурирована с паровой турбиной, тогда начальная выработка пара от OTB охлаждается и направляется в конденсатор до тех пор, пока не будут достигнуты подходящие значения температуры и давления пара.После этого в турбину может подаваться пар.

OTB спроектирован для работы с переменным расходом пара, примерно до 30% нагрузки ТТ, при поддержании температуры перегрева, в отличие от традиционных конструкций HRSG. Модульная конструкция змеевидного трубного сердечника, поддерживаемого трубной решеткой, снижает тепловую массу OTB, так что он может быстро реагировать на изменение нагрузки CT. Уменьшение тепловой массы происходит главным образом за счет отказа от толстостенного корпуса (ов) котла, который увеличивает тепловую емкость в контуре производства пара.

Чистый эффект заключается в полном отключении ТТ от парового цикла, что позволяет ТТ сохранять способность быстрого пуска в ответ на изменения нагрузки или переходные состояния сети. Эта весьма желательная особенность отсутствует в обычных конструкциях HRSG, но необходима для современных гибких электростанций, которые подключаются к сети с прерывистой генерацией из возобновляемых источников.

Переходный режим OTB. Современные станции должны работать гибко, чтобы выдерживать непредвиденные переходные процессы в сети, и должны быстро запускаться / останавливаться, когда этого требует оператор сети.OTB запускается быстрее, потому что CT следует своему стандартному протоколу запуска, а OTB может работать без нагрузки.

Обычная работа OTB начинается со стандартного запуска и синхронизации ТТ с сетью. Последовательность горячего пуска OTB начинается с ТТ при полной нагрузке и блока катушек при температуре газа. Система управления OTB начинает с медленного добавления питательной воды, а затем увеличения потока в соответствии с определенной скоростью линейного изменения, пока питающая вода не охладит входные ряды OTB. При нагревании OTB условия перегрева пара задаются расходом питательной воды.Пуск и переходная характеристика нагрузки больше не ограничиваются температурой металла барабана, поскольку вертикальный OTB может запускаться и работать всухую.

Уставка управления OTB переключается на регулирование температуры в зависимости от температуры металла трубы и различных алгоритмов управления, как только достигаются расчетные условия перегрева. В это время достигается расчетный температурный профиль, и температура дымовой трубы нормализуется. Кроме того, положение «зоны высыхания» стабилизируется (Рисунок 4).

4. На рисунке показано, как температура металла трубы реагирует на горячий запуск и последовательность останова.Ключевым параметром производительности OTB является расположение «зоны высыхания», то есть физическое местоположение внутри OTB, где насыщенный пар переходит в перегретый пар. Зона сушки будет перемещаться в сторону экономайзера с уменьшенной нагрузкой на CT, поскольку для поддержания заданного значения перегрева пара потребуется больше труб OTB. Когда нагрузка ТТ увеличивается, зона высыхания перемещается в сторону перегревателя. Предоставлено: John Cockerill Energy

Выбор подходящего материала трубки очень важен для работы OTB всухую.Трубы из ферритного материала SA178A или SA213 T11 / T22 являются стандартным выбором материалов. Материалы труб, используемые в обычных барабанных котлах, могут быть указаны, если OTB будет работать только «мокрым». Естественно, выбор материала трубы и ребра зависит от температуры выхлопа ТТ, температуры и давления пара, а также температуры на входе испарителя.

Область между отверстиями в трубной решетке испытывает наиболее значительную тепловую нагрузку в OTB. Анализ методом конечных элементов был использован для правильного проектирования этих высоконапряженных участков сухого режима работы OTB.Трубные решетки фиксируются на месте с помощью опор трубных решеток, встроенных в модульную коробку. Трубки устанавливаются с постоянным шагом труб как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях этих трубных решеток.

Также необходимо поддерживать надлежащий химический состав котловой воды для увеличения срока службы труб, чтобы свести к минимуму точечную коррозию, коррозию, образование накипи и унос. Для обычных барабанных котлов требуются химикаты для обработки воды, такие как фосфат, и периодическая продувка для удаления взвешенных твердых частиц и донного осадка, чтобы избежать повреждения внутренних труб.OTB использует другой подход, исключая системы химической обработки и продувки, используемые для поддержания качества конденсата, которые присутствуют в обычных установках HRSG. Вместо этого на заводе OTB используется очиститель конденсата, который обычно устанавливается между конденсатором и входом HRSG. Такой подход снижает общие затраты на техническое обслуживание системы и химикаты, одновременно продлевая срок службы трубы котла.

Пример: Bridge Power, Гана, Западная Африка

Ожидается, что проект Bridge Power обеспечит эффективную, надежную и недорогую электроэнергию для растущей экономики Ганы.В настоящее время объект строится в два этапа. Этап 1A включает пять газовых турбин General Electric (GE) TM2500 + с быстрым развертыванием, работающих в режиме простого цикла (обозначение TM означает установленную на грузовике версию знакомого LM2500 +). Дополнительные 52 МВт мощности комбинированного цикла будут добавлены на Этапе 1B с установкой одной паровой турбины и пяти ОТБ JCE (Рисунок 5).

5. В рамках проекта «Электроэнергетика моста» в Гане выполняется установка пяти OTB JCE, которые будут подключены к одной паровой турбине, чтобы преобразовать пять существующих трансформаторов тока LM2500 + простого цикла в установку комбинированного цикла.По завершении в декабре 2020 года проект добавит в сеть 52 МВт необходимой мощности. Вертикальный OTB имеет два уровня давления. Предоставлено: John Cockerill Energy

Для установки Bridge Power требуется максимальная эксплуатационная гибкость с чрезвычайно сжатым графиком строительства, запланированным для преобразования уже работающих трансформаторов тока простого цикла в работу с комбинированным циклом. OTB был идеальным выбором для проекта, так как он мог работать всухую, что отделяет трансформаторы тока от парового цикла.Модульная конструкция коробки для деталей, работающих под давлением, OTB позволяет максимально увеличить производство за счет предварительной сборки 100% деталей, работающих под давлением, в единый модуль.

В январе 2019 года генеральный подрядчик GE заключила с John Cockerill Energy контракт на поставку пяти ОТВ двойного давления. Объем работ JCE включает проектирование, проектирование, производство и поставку котлов. Детали, работающие под давлением, были изготовлены в Корее. GE поручила компании Metka возвести котел на субподряд. Завод работает на сжиженном углеводородном газе (СУГ) с дистиллятным маслом в качестве резервного топлива.Условия пара OTB: 512 ° C / 64,8 бар A для контура высокого давления и 232 ° C / 4,6 бар A для контура низкого давления. Предполагается, что завод будет работать на базовой нагрузке с периодическими циклическими операциями. График предусматривает существенное завершение проекта в декабре 2020 года.

- Рави Кришнан - основатель и управляющий директор Krishnan & Associates Inc., специализированной консалтинговой фирмы по маркетингу в энергетической отрасли.

Основные компоненты котлов для работы в принципе

Горячий пар - очень важный источник энергии в промышленном мире.Поэтому производственные компании должны иметь парогенератор для поддержания производственного процесса. Один из парогенераторов - котел. По сути, бойлер - это устройство, которое служит для производства водяного пара с высокой температурой.

Проще говоря, вода в котле нагревается за счет тепла от сгорания топлива. Таким образом, тепло передается от источника тепла к воде, в результате чего вода становится горячей и превращается в пар. Чтобы получить идеальный горячий пар, производственная промышленность должна понимать принцип работы котла и несколько важных компонентов, таких как печь, барабан, испаритель, перегреватель, пароохладитель и конденсатор.

Печь

Первый компонент - это печь. Этот компонент функционирует как приемник тепла для топлива для сгорания. Вокруг стенок камеры сгорания расположены трубы котла, которые будут получать тепло от топлива. Этот компонент очень важен как путь передачи тепла, теплопроводности и конвекции.

Радиационная теплопередача происходит из-за того, что тепло от огня или газа прилипает к стенке трубы, так что тепло будет поглощаться текучей средой, протекающей в ней.В то время как кондуктивная теплопередача происходит из-за того, что вода течет по линии со стороны трубы, которая получает тепло, в сторону трубы, которая отдает тепло воде. А конвекционная теплопередача происходит при контакте молекул воды, так что тепло распространяется на каждую струю воды.

Паровой барабан

Паровой барабан является составной частью котла. Он служит для удержания нагреваемой воды и водяного пара, который направляется в пароперегреватель. Этот барабан содержит насыщенный водяной пар и воду в соотношении 50% воды и 50% горячего пара.Во избежание уноса воды паром устанавливаются переборки; вода с низкой температурой будет опускаться вниз, а вода с высокой температурой подниматься вверх, а затем испаряться.

Испаритель

Испаритель - это компонент котла, который преобразует воду в насыщенный пар. Он способен полностью или частично преобразовывать растворитель из раствора в виде жидкости в пар. Так что остается только более плотный или густой раствор. Процесс, происходящий в испарителе, называется испарением.В промышленном секторе преимущества испарителя обычно заключаются в начальном сгущении жидкости перед дальнейшей обработкой, уменьшении объема жидкости и снижении активности воды.

Пароохладитель

Следующим элементом является пароперегреватель и пароохладитель . Пароперегреватель работает как нагреватель насыщенного пара от испарителя для сушки пара. Затем в турбину поступает высокотемпературный сухой пар. Чтобы отрегулировать температуру с помощью турбины, температура будет снижена пароохладителем . Пароохладитель или часто называемый Пароохладитель, - это компонент котла, который служит для снижения температуры сухого пара, который поступает в турбину.

Необычный принцип работы котла - наличие цикла. Нагретая вода, превращающаяся в горячий сухой пар, в некоторых процессах превращается обратно в воду, которая подается в котел. Компонент, который работает в этом цикле, - конденсатор.

HVAC Обучение; Вот как работает Fire tube Boiler Works

Stromquist and Company не продает жаротрубные котлы, но мы продаем огромное количество средств управления для этих котлов от таких производителей, как Conbraco, Honeywell, Asco, McDonnell & Miller, Maxitrol и многих других. производители контроля.Понимание этих котлов является серьезной проблемой в наших постоянных усилиях по информированию наших читателей.

КОТЛЫ ПОЖАРНЫЕ:

В паровом котле с дымовыми трубами тепло и газы сгорания проходят через трубу, окруженную водой. Жаротрубные котлы Паровые котлы могут быть котлами высокого или низкого давления. Три типа жаротрубных паровых котлов: трубчатый котел с горизонтальным возвратом, шотландский судовой котел и вертикальный дымогарный котел.

Все жаротрубные котлы имеют одинаковые основные принципы работы.Тепло, выделяемое газами сгорания, проходит через трубы, в то время как вода окружает трубы. Тем не менее, жаротрубные котлы имеют разные конструкции, такие как двухходовые, трехходовые и четырехходовые, в зависимости от условий применения и установки.

Трубы жаротрубного котла всегда измеряются по их внешнему диаметру (O.D.). Жаротрубные котлы обычно рассчитаны на давление до 250 фунтов на квадратный дюйм и примерно 750 лошадиных сил.

КАК ОНИ РАБОТАЮТ:

Когда вода нагревается, она увеличивается в объеме и становится светлее.Эта более теплая вода, теперь более легкая, поднимается вверх, а более холодная вода опускается на ее место. Пузырьки пара, которые в конечном итоге образуются, разбивают поверхность воды и попадают в паровое пространство.

Добавление трубок внутри барабана с водой увеличивает поверхность нагрева. Поверхность нагрева - это часть котла с водой с одной стороны и теплом и газами сгорания с другой.Увеличивая поверхность нагрева, от сгорающих газов забирается больше тепла. Это приводит к более быстрой циркуляции воды и более быстрому образованию пузырьков пара.

Когда выделяется большее количество пара, термический КПД котла увеличивается. Термический КПД - это отношение тепла, выделяемого топливом, к теплу, поглощаемому водой. Современные жаротрубные котлы с улучшенной конструкцией и теплопередачей достигли теплового КПД от 80% до 85%.

Размещение внутренней топки внутри корпуса котла значительно увеличивает поверхность нагрева, позволяя максимально поглощать тепло, сокращая время образования пара.

БЕЗОПАСНОСТЬ КОТЛА:

Из-за большого объема воды в пожаротрубном котле могут произойти катастрофические взрывы. Взрыв может произойти из-за внезапного падения давления без соответствующего падения температуры.Знание основных принципов работы котла может предотвратить серьезные аварии.

Вода закипит и превратится в пар, когда достигнет 212 градусов по Фаренгейту при атмосферном давлении.

Чем выше давление пара, тем выше температура кипения воды в котле.

По мере увеличения давления пара в котле происходит соответствующее повышение температуры.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *