Vodocijevni kotao: uređaj, princip rada u industrijskoj energetici

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-17 10:20

Oprema za grijanje bojlera ima široku primjenu u industriji, gdje se cijene visoke performanse generatorskih setova. Takve jedinice se uglavnom koriste za tehnološke operacije - na primjer, za stvaranje pare isparavanjem vode. Ali nije isključena mogućnost rada u domaćinstvu, ako je potrebno organizirati opskrbu toplom vodom za nekoliko velikih potrošača. Među najoptimiranijim dizajnom generatora pare, može se uočiti dizajn vodene cijevi. Kotao ovog tipa nije inferioran u odnosu na mnoge analoge u pogledu snage po jedinici vremena, ali njegov dizajn uzrokuje mnoga ograničenja u radu u skučenim uvjetima.

Uređaj jedinice

Najčešći dizajn sa dva bubnja (kolektora) u bazi. Riječ je o metalnim spremnicima koji su međusobno povezani cijevima različitihprečnika. Također obavezna komponenta je komora za sagorijevanje ili peć koja proizvodi toplinsku energiju. Ostali elementi dizajna uključuju:

• Cev za dovod goriva (obično tečna).
• Cirkulacione komunikacije za vodu.
• Ulazi i izlazi za vodu.
• Izlaz za odvod vode.
• Pregrade (ako je u pitanju zatvoreni kotlovski sistem u zaštitnoj kutiji).
• Dimnjak.
• Parni separator.

Većina konstruktivnih elemenata bojlera za vodu napravljena je od čelične legure otporne na toplotu. Postoje i modeli od livenog gvožđa, ali se mogu koristiti ako uslovi rada dozvoljavaju ugradnju teških jedinica. Cjevasti i okovni elementi mogu se djelomično izraditi i na bazi vatrootporne keramike, koja je praktičnija od metala. Prozor ložišta i niz drugih područja mogućeg posmatranja su od kaljenog stakla otpornog na toplotu.

Pomoćni strukturni elementi

Opcionalno, kotao može uključivati dodatne uređaje koji proširuju mogućnosti i jednostavnost korištenja opreme. Među njima se mogu izdvojiti sljedeći uređaji:

• Pregrejač. Dizajniran za povećanje temperature pare do 100 °C i više. Sam po sebi, dizajn agregata vodenih cijevi nema za cilj dovođenje temperaturnog režima pare na određene vrijednosti. Po pravilu, ciljna tačka rada je upravo efekat isparavanja. S druge strane, konvekcijapregrijači, ovisno o modelu, mogu dovesti temperaturu izlazne smjese do 500 °C, što može biti potrebno u nekim tehnološkim operacijama u proizvodnji.
• Odvlaživač. Također parni preparat koji ga isušuje uklanjanjem viška vlage.
• Akumulator pare. Ako se kotao s vodenom cijevi ne može nositi s opterećenjem ili, naprotiv, puni parnu komoru u minimalnim količinama, ovaj uređaj će pomoći u ravnoteži načina rada. Akumulator uzima ili pumpa paru koja teče u sistem kada je to potrebno.
• Uređaj za tretman vode. Voda, kao izvor proizvodnje, takođe zahteva odgovarajući tretman. Na primjer, poseban sistem filtera smanjuje volumen rastvorenog kiseonika, uklanja soli i neželjene hemikalije.
• Danas je sve manje uobičajeno raditi bez automatskih kontrola, ali se one također isporučuju standardno s opremom. Možete kupiti samo prošireni set instrumenata koji će vam omogućiti da sveobuhvatno pratite parametre pritiska, temperature, vlažnosti itd.

Princip rada

U početnoj poziciji, dva bubnja su napunjena vodom - jedan potpuno (voda), a drugi (para) do pola. U drugom kolektoru, unutra je predviđena odvajajuća membrana koja odvaja vodu od pare. Ova granica se naziva ogledalo isparavanja. Radni proces počinje od trenutka paljenja ložišta, koja je spojena na izmjenjivač topline u obliku cijevnog sistema sa cirkulirajućom vodom. Topla voda ulazi u prvi bubanj,održavajući dovoljan volumen.

Istovremeno počinje proces isparavanja tečnosti u parnom kolektoru vodocevnog kotla. Princip rada jedinice temelji se na konvektivnoj izmjeni topline, koja se može odvijati u prirodnom non-stop načinu rada. Hladna voda iz centralnog vodovoda prolazi osnovni nivo filtracije, zatim ulazi u sistem za izmjenu toplote i usmjerava se u bubanj za grijanje. Nadalje, ovisno o brzini isparavanja, tekućina postepeno nadopunjuje nivo punjenja kolektora pare. Para se zauzvrat ili ispušta kroz dimnjak, ili ulazi u procesnu zonu radi dalje upotrebe.

Razlike od bojlera sa vatrogasnom cijevi

Razlika između ovih jedinica leži u konfiguraciji postavljanja komore za sagorevanje ili, u principu, izvora toplotne energije u odnosu na izmenjivač toplote i rezervoar za vodu. Prvo, stvaranje pare uopće nije potrebno. Vatrocevni kotao uglavnom radi za grejanje na vodu, obezbeđujući funkciju sistema PTV. Drugo, u takvim kotlovima peć se nalazi u središtu konstrukcije, a posude s krugovima za cirkulaciju vode su primijenjene prirode. Oni su u kontaktu sa izmenjivačem toplote na spoljnoj površini konstrukcije.

Ali ovo nije jedina razlika između bojlera sa loživim i vodocevnim kotlovima. Razlika ide i kroz način regulacije procesa izmjene topline. Dizajn jedinice vodene cijevi predviđa ekonomajzer, zbog kojeg se u početku hladna voda prethodno zagrijava. Shodno tome, daljereakcije prijenosa topline su intenzivnije i sa manjom potrošnjom energije. S druge strane, prednosti opreme sa vatrogasnim cijevima uključuju jednostavnost konstrukcije i minimalnu količinu mjera održavanja tokom rada.

Razlike od opreme za gasne cijevi

Kod vodocevnih jedinica, direktni translator toplotne energije je topla voda, koja ispunjava cirkulacijske cevi izmenjivača toplote. Ispada efikasan i siguran generator koji doprinosi proizvodnji pare. Što se tiče kotlova na plinske cijevi, tehnički dizajn, čak i spolja, može djelomično odgovarati konstrukcijama od vodenih cijevi. Jedina razlika je u tome što će nosač toplotne energije biti izduvni gasovi u komori za sagorevanje. Kako to utiče na operativni proces? Ako princip rada vodocijevni kotao omogućava potpunu potrošnju otpadnih proizvoda bez ostataka do trenutka isparavanja i daljnje upotrebe pare, tada će plinski cijevni kotao morati ispustiti radni plinski medij koji je već u izmjenjivaču topline. sistem. Štaviše, za to su predviđene debele mlaznice kako bi se osigurala sigurnost procesa.

Različiti bojleri za vodu

Glavna karakteristika klasifikacije je lokacija sakupljača. Tradicionalno, konstrukcije su opremljene horizontalnim bubnjevima, koji su prikladno spojeni na krugove opskrbe vodom. Na platformi su paralelno postavljena dva kolektora, a između njih se može postaviti ložište sa izlaznim kanalima. Ako je u tehničkoj prostorijinema dovoljno prostora, tada se koriste vertikalni vodocijevni kotlovi na posebnoj komunikacijskoj podlozi. Cilindrični bubnjevi jure prema gore, a radni fluid različitih temperatura se dovodi odozdo. Procesna para izlazi na vrh.

Brodski bojler za vodu

Dizajn ovakvih jedinica je optimalno prikladan za upotrebu kao dio pomorskog transporta. Ali čak iu ovom slučaju koriste se posebne modifikacije kotlova - zračenje. Njihova karakteristična karakteristika je korištenje toplinske energije zračenja, koja se također oslobađa prilikom sagorijevanja goriva (obično dizela). Obavezni konstruktivni uvjet je gornji položaj mlaznica peći. Još jedna karakteristika dizajna vodocijevni kotla za brodove je kombinacija sa parnim turbinskim postrojenjima koja obezbeđuju međugrejanje pare.

Održavanje opreme

Komunikacijska infrastruktura sa elementima cjevovoda je prilično komplikovana za jedinice s vodom, što dovodi do opsežnog popisa tehničkih mjera za dijagnostiku i popravku. Osoblje za održavanje mora povremeno provjeravati stanje cijevi na nepropusnost, provoditi detekciju nedostataka funkcionalnih jedinica i automatske kontrole, a također održavati pouzdanost spojeva s pričvrsnim elementima. Posebna pažnja se poklanja cevovodu izmenjivača toplote i kolektora - najmanji pad pritiska može oštetiti konstrukciju, što će stvoriti uslove za smanjenje pritiska u krugu.

Prosdizajni

Najvažnija prednost ovakvih kotlova u općoj porodici parnih jedinica je sigurnost. Održavajući optimalnu temperaturnu ravnotežu, možete računati na dugotrajan rad opreme bez nezgoda i oštećenja radnih dijelova. Zabilježene su i široke regulatorne mogućnosti cat water pipe, što potvrđuje i integracija ekonomajzera sa automatskim zapornim ventilima. Uređaji rade bez sudjelovanja operatera, na osnovu podataka instaliranih algoritama termostata. Ovo omogućava programiranje sistema za nekoliko dana unaprijed.

Nedostaci dizajna

Princip rada ovakvih kotlova je fokusiran na visoke performanse, bez obzira na uslove upotrebe. U posljednje vrijeme ova nijansa igra sve značajniju ulogu u kontekstu optimizacije i racionalizacije proizvodnih kapaciteta. Masivna karoserija i višeslojne komunikacijske razmjene parnih vodenih kotlova čine neophodnim traženje alternativnih rješenja za probleme proizvodnje pare. Međutim, nije isključen koncept minimiziranja uređaja ovog kotla. Ali u ovom slučaju će se izgubiti visoka efikasnost, a da ne spominjemo mogućnosti rada u kogeneracijskom režimu s paralelnim radom PTV-a. Drugim riječima, oprema je optimalno prikladna za velike industrije kojima su potrebne velike količine procesne pare, ali je teško korisna za snabdijevanje potrošača sa niskom potražnjom za ciljanom energijom.

Zaključak

Osnovna razlika između samog konceptaVodocijevni kotlovi spadaju u klasu prolazne opreme. Ovakve instalacije imaju značajnu prednost u odnosu na autonomne sisteme, a to je mogućnost kontinuiranog procesa proizvodnje. Čak i pri vršnim radnim uslovima, vodocijevni kotlovi mogu raditi dugo vremena, održavajući isti kvalitet proizvodnje pare. Druga stvar je da sigurnosni zahtjevi i dalje isključuju duge sesije rada na velikim snagama. Što se tiče autonomije, u odnosu na ovakve kotlove ona se izražava u eliminisanju potrebe za snabdevanjem energijom. Naravno, zaporni ventili će trebati barem bateriju, ali proces cirkulacije vode i naknadnog isparavanja je sasvim upravljiv bez struje.