Vodocevni kotel: naprava, princip delovanja v industrijski energiji

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 10:40

Oprema za ogrevanje kotlovske vode se pogosto uporablja v industriji, kjer se ceni visoka zmogljivost generatorskih agregatov. Takšne enote se uporabljajo predvsem za tehnološke operacije - na primer za proizvodnjo pare z izhlapevanjem vode. Toda možnost delovanja v gospodinjstvu ni izključena, če je treba organizirati oskrbo s toplo vodo za več velikih porabnikov. Med najbolj optimiziranimi zasnovami parnih generatorjev je mogoče omeniti zasnovo vodne cevi. Kotel te vrste ni slabši od številnih analogov glede na moč na enoto časa, vendar njegova zasnova povzroča številne omejitve pri delovanju v utesnjenih razmerah.

Naprava enote

Najpogostejša zasnova z dvema bobnoma (zbiralnikoma) na dnu. To so kovinski rezervoarji, ki so med seboj povezani s cevmi različnihpremerov. Obvezna komponenta je tudi zgorevalna komora ali peč, ki proizvaja toplotno energijo. Drugi elementi oblikovanja vključujejo:

• Cev za dovod goriva (običajno tekoče).
• Cirkulacijske komunikacije za vodo.
• Vhodi in izpusti za vodo.
• Iztok za odvajanje vode.
• Predelne stene (če govorimo o zaprtem kotlovskem sistemu v zaščitnem ohišju).
• dimnik.
• Parni separator.

Večina konstrukcijskih elementov vodnocevnega kotla je izdelana iz toplotno odporne jeklene zlitine. Obstajajo tudi modeli iz litega železa, vendar jih je mogoče uporabiti, če pogoji delovanja omogočajo namestitev težkih enot. Cevni in okovni elementi so lahko delno izdelani tudi na podlagi ognjeodporne keramike, ki je bolj praktična kot kovina. Okno kurišča in številna druga možna opazovanja so izdelana iz toplotno odpornega kaljenega stekla.

Pomožni strukturni elementi

Po želji lahko kotel vključuje dodatne naprave, ki razširijo zmogljivosti in enostavnost uporabe opreme. Med njimi je mogoče izpostaviti naslednje naprave:

• Pregrelnik. Zasnovan za dvig temperature pare na 100 °C in več. Sama zasnova vodnih cevnih enot ni namenjena doseganju temperaturnega režima pare na določene vrednosti. Praviloma je ciljna točka dela ravno učinek izhlapevanja. Po drugi strani pa konvekcijapregrelniki, odvisno od modela, lahko dvignejo temperaturo izstopne mešanice do 500 °C, kar je morda potrebno pri nekaterih tehnoloških postopkih v proizvodnji.
• Razvlaževalec zraka. Tudi parni pripravek, ki ga izsuši tako, da odstrani odvečno vlago.
• Akumulator pare. Če vodni kotel ne more obvladati obremenitev ali, nasprotno, napolni parno komoro v minimalnih količinah, bo ta naprava pomagala uravnotežiti način delovanja. Akumulator vzame ali črpa tokove pare v sistem, kadar je to potrebno.
• Naprava za pripravo vode. Voda kot vir proizvodnje potrebuje tudi ustrezno obdelavo. Na primer, poseben filtrirni sistem zmanjša količino raztopljenega kisika, odstrani soli in neželene kemikalije.
• Danes je vse manj pogosto brez avtomatskih krmilnikov, ki pa so tudi serijsko dobavljeni z opremo. Kupite lahko le razširjen nabor instrumentov, ki vam bodo omogočili celovito spremljanje parametrov tlaka, temperature, vlažnosti itd.

Načelo delovanja

V začetnem položaju sta dva bobna napolnjena z vodo - eden v celoti (voda), drugi pa (para) do polovice. V drugem kolektorju je v notranjosti predvidena ločilna membrana, ki ločuje vodo od pare. Ta meja se imenuje zrcalo izhlapevanja. Delovni proces se začne od trenutka vžiga kurišča, ki je v obliki cevastega sistema s krožno vodo priključeno na toplotni izmenjevalnik. Vroča voda vstopi v prvi boben,vzdrževanje zadostne glasnosti.

Hkrati se v parnem zbiralniku vodnocevnega kotla začne proces izhlapevanja tekočine. Načelo delovanja enote temelji na konvektivni izmenjavi toplote, ki se lahko izvaja v naravnem neprekinjenem načinu. Hladna voda iz centralnega vodovoda preide osnovno stopnjo filtracije, nato vstopi v sistem za izmenjavo toplote in se usmeri v grelni boben. Nadalje, odvisno od hitrosti izhlapevanja, tekočina postopoma dopolnjuje nivo polnjenja zbiralnika pare. Para pa se bodisi sprošča skozi dimnik ali pa vstopi v procesno območje za nadaljnjo uporabo.

Razlike od ognjecevnega kotla

Razlika med temi enotami je v konfiguraciji postavitve zgorevalne komore oziroma načeloma vira toplotne energije glede na toplotni izmenjevalnik in rezervoar za vodo. Prvič, proizvodnja pare sploh ni potrebna. Požarnocevni kotel deluje predvsem za ogrevanje z vodo in zagotavlja delovanje sistema sanitarne vode. Drugič, v takšnih kotlih je peč nameščena v središču konstrukcije, posode s krožnimi krogi vode pa so uporabne narave. So v stiku s toplotnim izmenjevalnikom na zunanji površini konstrukcije.

Toda to ni edina razlika med ognjecevnimi in vodnocevnimi kotli. Razlika gre tudi skozi sredstva za uravnavanje procesa izmenjave toplote. Zasnova enote vodne cevi predvideva ekonomajzer, zaradi katerega se sprva hladna voda predgreje. V skladu s tem daljereakcije prenosa toplote so intenzivnejše in z manjšo porabo energije. Po drugi strani pa prednosti ognjevodne opreme vključujejo konstrukcijsko preprostost in minimalno količino vzdrževalnih ukrepov med delovanjem.

Razlike od opreme za plinske cevi

V vodnih cevnih enotah je neposredni prevajalec toplotne energije topla voda, ki polni cirkulacijske cevi toplotnega izmenjevalnika. Izkaže se učinkovit in varen generator, ki prispeva k proizvodnji pare. Kar zadeva plinske kotle, lahko tehnična zasnova, tudi navzven, delno ustreza strukturam iz vodnih cevi. Edina razlika je v tem, da bodo nosilec toplotne energije izpušni plini v zgorevalni komori. Kako to vpliva na operativni proces? Če načelo delovanja vodnocevnega kotla omogoča popolno porabo odpadnih produktov brez ostankov do trenutka izhlapevanja in nadaljnje uporabe pare, bo moral plinsko cevni kotel sprostiti delovni plinski medij že v toplotnem izmenjevalniku. sistem. Poleg tega so za to predvidene debele šobe, ki zagotavljajo varnost postopka.

Različice vodnih cevnih kotlov

Glavna klasifikacijska značilnost je lokacija zbiralcev. Tradicionalno so strukture opremljene z vodoravnimi bobni, ki so priročno povezani s krožnimi tokokrogi oskrbe z vodo. Na ploščadi sta vzporedno nameščena dva kolektorja, med njimi pa je mogoče postaviti kurišče z izstopnimi kanali. Če v tehnični sobini dovolj prostora, potem se uporabljajo navpični vodni kotli na posebnem komunikacijskem substratu. Cilindrični bobni hitijo navzgor, od spodaj pa se dovaja delovna tekočina z različnimi temperaturami. Procesna para se oddaja na vrhu.

ladijski cevni kotel

Zasnova takšnih enot je optimalno primerna za uporabo kot del pomorskega prometa. Toda tudi v tem primeru se uporabljajo posebne modifikacije kotlov - sevanje. Njihova posebnost je uporaba sevalne toplotne energije, ki se sprošča tudi pri zgorevanju goriva (običajno dizla). Obvezen strukturni pogoj je zgornja lokacija šob peči. Druga značilnost zasnove vodnocevnega kotla za morska plovila je kombinacija s parnimi turbinskimi napravami, ki zagotavljajo vmesno ogrevanje pare.

Vzdrževanje opreme

Komunikacijska infrastruktura s cevnimi elementi je za vodne cevne enote precej zapletena, kar vodi do obsežnega seznama tehničnih ukrepov za diagnostiko in popravilo. Vzdrževalno osebje mora redno preverjati stanje cevi za tesnost, izvajati odkrivanje napak funkcionalnih enot in avtomatskih krmilnikov ter vzdrževati tudi zanesljivost povezav s pritrdilnimi elementi. Posebna pozornost je namenjena cevovodu toplotnega izmenjevalnika in kolektorjev - že najmanjši padec tlaka lahko poškoduje konstrukcijo, kar bo ustvarilo pogoje za razbremenitev tokokroga.

Prosmodeli

Najpomembnejša prednost takšnih kotlov v splošni družini parnih enot je varnost. Z ohranjanjem optimalnega temperaturnega ravnovesja lahko računate na dolgotrajno delovanje opreme brez nesreč in poškodb delovnih delov. Opažene so tudi široke regulativne zmogljivosti vodne cevi cat, kar potrjuje integracija ekonomajzerja z avtomatskimi zapornimi ventili. Naprave delujejo brez sodelovanja operaterja na podlagi podatkov nameščenih algoritmov termostata. To omogoča programiranje sistema za nekaj dni naprej.

slabosti oblikovanja

Načelo delovanja takšnih kotlov je osredotočeno na visoko zmogljivost, ne glede na pogoje uporabe. Ta odtenek v zadnjem času igra vse pomembnejšo vlogo v ozadju optimizacije in racionalizacije proizvodnih zmogljivosti. Zaradi masivnega telesa in večstopenjskih komunikacijskih povezav parnih vodnih kotlov je treba poiskati alternativne rešitve za težave s proizvodnjo pare. Vendar pa koncept minimiziranja naprave tega kotla ni izključen. Toda v tem primeru se bo izgubila visoka učinkovitost, da ne omenjamo možnosti dela v načinu soproizvodnje z vzporednim delovanjem sanitarne vode. Z drugimi besedami, oprema je optimalno primerna za velike industrije, ki potrebujejo velike količine procesne pare, vendar je komaj uporabna za oskrbo potrošnikov z nizkim povpraševanjem po ciljni energiji.

Sklep

Temeljna razlika med samim konceptomvodni cevni kotli spadajo v razred pretočne opreme. Takšne inštalacije imajo bistveno prednost pred avtonomnimi sistemi, ki je v možnosti neprekinjenega procesa proizvodnje. Tudi pri najvišjih delovnih pogojih lahko vodnocevni kotli delujejo dolgo časa in ohranjajo enako kakovost proizvodnje pare. Druga stvar je, da varnostne zahteve še vedno izključujejo dolge seje delovanja pri velikih močeh. Kar se tiče avtonomije, se v zvezi s takšnimi kotli izraža v odpravi potrebe po oskrbi z energijo. Seveda bodo zaporni ventili potrebovali vsaj baterijo, vendar je proces kroženja vode in kasnejšega izhlapevanja povsem obvladljiv brez elektrike.