Vodocijevni kotao: uređaj, princip rada u industrijskoj energetici

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-17 10:29

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 generiranje pare isparavanjem vode. Ali nije isključena mogućnost rada u kućanstvu, ako je potrebno organizirati opskrbu toplom vodom za nekoliko velikih potrošača. Među najoptimiranijim dizajnom generatora pare može se istaknuti dizajn cijevi za vodu. Kotao ove vrste nije inferioran u odnosu na mnoge analoge u smislu snage po jedinici vremena, ali njegov dizajn uzrokuje mnoga ograničenja u radu u skučenim uvjetima.

Uređaj jedinice

Najčešći dizajn s dva bubnja (kolektora) u bazi. To su metalni spremnici koji su međusobno povezani cijevima različitihpromjera. Također obavezna komponenta je komora za izgaranje ili peć koja stvara toplinsku energiju. Ostali elementi dizajna uključuju:

• Cijev za dovod goriva (obično tekućina).
• Cirkulacijske komunikacije za vodu.
• Ulazi i izlazi za vodu.
• Izlaz za odvod vode.
• Pregrade (ako govorimo o zatvorenom kotlovskom sustavu u zaštitnoj kutiji).
• Dimnjak.
• Razdjelnik pare.

Većina strukturnih elemenata bojlera za vodu izrađena je od čelične legure otporne na toplinu. Postoje i modeli od lijevanog željeza, ali se mogu koristiti ako radni uvjeti dopuštaju ugradnju teških jedinica. Cjevasti i okovni elementi mogu se djelomično izraditi i na bazi vatrootporne keramike, što je praktičnije od metala. Prozor ložišta i niz drugih područja mogućeg promatranja izrađeni su od kaljenog stakla otpornog na toplinu.

Pomoćni strukturni elementi

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

• Pregrijač. Dizajniran za povećanje temperature pare na 100 °C i više. Sam po sebi, dizajn jedinica s vodenim cijevima nema za cilj dovesti temperaturni režim pare na određene vrijednosti. U pravilu je ciljna točka rada upravo učinak 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 zraka. Također parni pripravak koji ga isušuje uklanjanjem viška vlage.
• Akumulator pare. Ako se kotao s vodenom cijevi ne može nositi s opterećenjem ili, naprotiv, ispunjava parnu komoru u minimalnim količinama, ovaj će uređaj pomoći uravnotežiti način rada. Akumulator uzima ili pumpa paru koja teče u sustav kada je to potrebno.
• Uređaj za obradu vode. Voda, kao izvor generiranja, također zahtijeva odgovarajući tretman. Na primjer, poseban sustav filtera smanjuje volumen otopljenog kisika, uklanja soli i neželjene kemikalije.
• Danas je sve rjeđe bez automatskih kontrola, ali one se također isporučuju standardno s opremom. Možete kupiti samo prošireni set instrumenata koji će vam omogućiti sveobuhvatno praćenje parametara tlaka, temperature, vlažnosti itd.

Princip rada

U početnom položaju, dva bubnja su napunjena vodom - jedan potpuno (voda), a drugi (para) napola. U drugom kolektoru je unutarnja membrana koja odvaja vodu od pare. Ta se granica naziva zrcalo isparavanja. Radni proces počinje od trenutka paljenja ložišta, koja je spojena na izmjenjivač topline u obliku cjevastog sustava s cirkulirajućom vodom. Topla voda ulazi u prvi bubanj,održavajući dovoljan volumen.

U isto vrijeme počinje proces isparavanja tekućine u parnom kolektoru bojlera s vodom. Princip rada jedinice temelji se na konvektivnoj izmjeni topline, koja se može provoditi u prirodnom non-stop načinu rada. Hladna voda iz centralnog vodoopskrbnog sustava prolazi osnovnu razinu filtracije, zatim ulazi u sustav izmjene topline i usmjerava se u bubanj za grijanje. Nadalje, ovisno o brzini isparavanja, tekućina postupno nadopunjuje razinu punjenja kolektora pare. Para se zauzvrat ili ispušta kroz dimnjak, ili ulazi u procesnu zonu za daljnju upotrebu.

Razlike od bojlera s vatrom

Razlika između ovih jedinica leži u konfiguraciji smještaja komore za izgaranje ili, u principu, izvora toplinske energije u odnosu na izmjenjivač topline i spremnik za vodu. Prvo, stvaranje pare uopće nije potrebno. Vatrocijevni kotao uglavnom radi za grijanje na vodu, osiguravajući funkciju sustava PTV-a. Drugo, u takvim kotlovima peć se nalazi u središtu strukture, a spremnici s krugovima za cirkulaciju vode su primijenjene prirode. Oni su u kontaktu s izmjenjivačem topline na vanjskoj površini konstrukcije.

Ali ovo nije jedina razlika između bojlera s vatrom i bojlera s vodom. Razlika također ide kroz sredstva regulacije procesa izmjene topline. Dizajn jedinice vodene cijevi predviđa ekonomajzer, zbog kojeg se u početku hladna voda prethodno zagrijava. Sukladno tome, daljereakcije prijenosa topline su intenzivnije i s manjom potrošnjom energije. S druge strane, prednosti vatrogasne opreme uključuju jednostavnost konstrukcije i minimalnu količinu mjera održavanja tijekom rada.

Razlike od opreme za plinske cijevi

U jedinicama s vodenim cijevima izravni prevoditelj toplinske energije je topla voda, koja ispunjava cirkulacijske cijevi izmjenjivača topline. Ispada učinkovit i siguran generator koji doprinosi proizvodnji pare. Što se tiče kotlova s plinskim cijevima, tehnički dizajn, čak i izvana, može djelomično odgovarati strukturama od vodenih cijevi. Jedina razlika je u tome što će nosač toplinske energije biti ispušni plinovi u komori za izgaranje. Kako to utječe na operativni proces? Ako princip rada vodocijevni kotao omogućuje 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. sustav. Štoviše, za to su predviđene debele mlaznice kako bi se osigurala sigurnost procesa.

Različiti bojleri za vodu

Glavna klasifikacijska značajka je lokacija sakupljača. Tradicionalno, strukture su opremljene vodoravnim bubnjevima, koji su prikladno spojeni na krugove opskrbe cirkulacijom vode. Na platformu su paralelno postavljena dva kolektora, a između njih se može postaviti ložište s izlaznim kanalima. Ako u tehničkoj prostorijinema dovoljno prostora, tada se koriste okomiti kotlovi s vodenim cijevima na posebnoj komunikacijskoj podlozi. Cilindrični bubnjevi jure prema gore, a odozdo se dovodi radna tekućina s različitim temperaturama. Procesna para izlazi na vrh.

Brodski bojler za vodu

Dizajn takvih jedinica je optimalno prikladan za korištenje kao dio pomorskog prometa. Ali čak iu ovom slučaju koriste se posebne modifikacije kotlova - zračenje. Njihova prepoznatljiva značajka je korištenje toplinske energije zračenja, koja se također oslobađa tijekom izgaranja goriva (obično dizela). Obvezni strukturni uvjet je gornji položaj mlaznica peći. Još jedna značajka dizajna vodenog bojlera za brodove je kombinacija s parnim turbinskim postrojenjima koja osiguravaju međuzagrijavanje pare.

Održavanje opreme

Komunikacijska infrastruktura s elementima cjevovoda prilično je komplicirana za vodocijevne jedinice, što dovodi do opsežnog popisa tehničkih mjera za dijagnostiku i popravak. Osoblje za održavanje mora povremeno provjeravati stanje cijevi na nepropusnost, provoditi detekciju nedostataka funkcionalnih jedinica i automatskih kontrola, a također održavati pouzdanost spojeva s pričvrsnim elementima. Posebna pažnja posvećena je cjevovodu izmjenjivača topline i kolektora - najmanji pad tlaka može oštetiti konstrukciju, što će stvoriti uvjete za smanjenje tlaka u krugu.

Prodizajni

Najvažnija prednost ovakvih kotlova u općoj obitelji 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 integracija ekonomajzera s automatskim zapornim ventilima. Uređaji rade bez sudjelovanja operatera, na temelju podataka instaliranih algoritama termostata. To omogućuje programiranje sustava za nekoliko dana unaprijed.

Nedostaci dizajna

Princip rada ovakvih kotlova usmjeren je na visoke performanse, bez obzira na uvjete korištenja. U posljednje vrijeme ova nijansa ima sve važniju ulogu u kontekstu optimizacije i racionalizacije proizvodnih kapaciteta. Masivno tijelo i višeslojna komunikacijska razmještaja parnih vodocijevni kotlova čine nužnim traženje alternativnih rješenja za probleme proizvodnje pare. Međutim, koncept minimiziranja uređaja ovog kotla nije isključen. Ali u ovom slučaju će se izgubiti visoka učinkovitost, a da ne spominjemo mogućnosti rada u načinu kogeneracije s paralelnim radom PTV-a. Drugim riječima, oprema je optimalno prikladna za velike industrije koje trebaju velike količine procesne pare, ali jedva da je korisna za opskrbu potrošača s niskom potražnjom za ciljanom energijom.

Zaključak

Temeljna razlika između samog konceptaVodocijevni kotlovi spadaju u klasu jednokratne opreme. Takve instalacije imaju značajnu prednost u odnosu na autonomne sustave, a to je mogućnost kontinuiranog procesa proizvodnje. Čak i pri vršnim radnim uvjetima, vodocijevni kotlovi mogu raditi dugo vremena zadržavajući istu kvalitetu proizvodnje pare. Druga stvar je da sigurnosni zahtjevi i dalje isključuju duge sesije rada pri velikim snagama. Što se tiče autonomije, u odnosu na takve kotlove ona se izražava u eliminaciji potrebe za opskrbom energijom. Naravno, zaporni ventili trebat će barem bateriju, ali proces cirkulacije vode i naknadnog isparavanja sasvim je upravljiv bez struje.