Parni kotel: kaj je to, lastnosti, naprava, princip delovanja, kje se uporablja, razvrstitev, struktura, vzdrževanje

Parni kotel je star izum, vendar se še vedno uporablja v industriji. Na primer v elektrarnah, kjer je generator pare eden glavnih elementov proizvodnje električne energije. V vseh kotlarnah in tovarnah so nameščeni tudi parni kotli. V vsakdanjem življenju se danes redko uporabljajo, saj so jih nadomestili varnejši in energetsko učinkovitejši bojlerji.

Razvrstitev parnih naprav

Obstaja več lestvic za razvrščanje. Glavne so tri lestvice.

Watertube

Vodo pretvorijo v paro hitreje kot plinske cevi. Imajo večjo učinkovitost zaradi konstrukcijskih značilnosti enote. Pravzaprav je to ohišje, znotraj katerega je veliko število cevi. Voda teče po ceveh, gorivo pa gori med cevmi.

Voda se pri visokih temperaturah spremeni v paro. In ker je cevi veliko, imajo zato večjo ogrevalno površino. In več kot je cevi v kotlu, intenzivnejši je prehod tekočine v parno stanje.

Vodocevni parni kotli so razdeljeni v dve podskupini:

preko;
vrsta bobna.

Prvi so cevne strukture, ki so bile omenjene zgoraj. Slednji so na trgu zastopani z dvema pozicijama - vodoravno in navpično. Toda princip delovanja te vrste naprave je enak.

V svoji zasnovi je boben, ki ne le zbira paro v sebi, ampak iz nje tudi ločuje kondenzat. Slednja se pošlje v ogrevalno cono, kar pomeni, da se izgube vode zmanjšajo.

Za pridobivanje visokotemperaturne suhe pare v industriji je zaporedno nameščenih več bobnastih kotlov. In takšno paro je mogoče stisniti do maksimalnega tlaka, kar je potrebno v mnogih tehnoloških procesih.

Kotli te vrste so razdeljeni na dva položaja - nehlapni in obtočni. Med seboj se razlikujejo po odsotnosti oziroma prisotnosti obtočne črpalke. Prisotnost slednjega poveča učinkovitost namestitve. Dejstvo je, da za en obrat vode v kotlu izhlapi 10% njegove prostornine. To pomeni, da bo za izhlapevanje celotne količine potrebnih vsaj 10 vrtljajev.

Z gravitacijskim tokom bo trajalo dolgo, kar bo zmanjšalo učinkovitost. Obtočna črpalka hitro premika tekočino, več vrtljajev bo opravljenih v istem časovnem obdobju. To pomeni, da se bo celotna količina vode hitro spremenila v paro.

Toda pri bobnastih kotlih je treba na črpalko namestiti regulator nivoja kondenzata. Mesto namestitve - separator pare. Njegova naloga je nadzorovati količino kondenzata, ki nastane.

Na primer, če ga je malo, se tehnične lastnosti parne naprave zmanjšajo. Če se ga tvori veliko, to povzroči padec tlaka v enoti. Posledice - hitro vrenje in eksplozija.

Parna zapora je cev velikega preseka, ki spominja na boben. Od tod tudi ime kotla. Ta cev zbira vodo, nasičeno s paro. Pravzaprav se dva procesa (segrevanje tekočine in uparjanje) odvijata ločeno drug od drugega. Od tod visoka varnost delovanja opreme te vrste.

Modifikacija vodne cevi

Plinska cev

Strukturno je to kotel, znotraj katerega so okoli peči nameščene cevi velikega premera.V njih se premikajo vroči plini, med njimi pa teče voda. To pomeni, da je nasprotje vodnih cevi. Plinske cevne naprave proizvajajo visokotemperaturno paro, ki se pogosteje uporablja v procesih izkoriščanja.

Plinski parni kotel ima eno pomembno pomanjkljivost - visok tlak končnega izdelka. Slednji je v agregatu v velikih količinah. To je tisto, kar povzroča zmanjšanje varnosti delovanja naprave. Zato so kotli opremljeni z dragim in zapletenim varnostnim sistemom. Poleg tega so telo in cevi izdelani iz debelega jekla, kar zviša stroške opreme.

Osupljiv predstavnik vrste plinske cevi je kotel lokomotive.

Naprava horizontalnega kotla lokomotive

Obe napeljavi (vodovod in plinovod) lahko proizvajata različne vrste pare:

rich;
pregreta voda.

Prvi je medij, ki nastane pri temperaturi +100°C. Hitro se ohladi s tvorbo kondenzata, ki ponovno vstopi v ogrevalno cono. Takšne instalacije se uporabljajo za ogrevanje stanovanj. Tlak v tej vrsti parnega kotla ne presega 100 kPa.

Drugi je medij, pridobljen pri temperaturi +500°C. Zato se v njem nikoli ne tvorijo vodne suspenzije in kapljice. S postopnim segrevanjem lahko nastane voda, vendar je za to v konstrukciji enote nameščen separator.

Znanstveni in tehnološki napredek ne miruje. Danes proizvajalci ponujajo vodocevne instalacije, ki se po učinkovitosti in varnosti ne razlikujejo od plinovodnih. Najprej so obloženi s toplotnoizolacijskim materialom. Drugič, z notranje strani so obložene z IR materialom, ki deluje kot reflektor toplotne energije.

In ker so stroji z vodnimi cevmi nekajkrat cenejši od strojev z bobni, poleg tega pa je njihovo upravljanje preprosto, sta danes njihova priljubljenost in povpraševanje dramatično narasla.

Učinkovitost raste tudi zaradi najnovejših jeklenih zlitin, iz katerih so izdelani deli aparata. Predstavljena je bila tudi nova tehnologija ogrevanja, ki uporablja dve bakli, nameščeni drug nasproti drugega. Tehnologija se imenuje "na nasprotnih baklah" .

Z njihovo pomočjo temperatura segrevanja doseže 1800-1900°C. Ponavadi ne preseže 1200°C. Skladno s tem je učinkovitost takih naprav vsaj 90%.

Gospodinjski kotli

Za te enote je danes veliko zanimanja. Toda zahteve za njih so precejšnje:

kompaktno;
lahka teža, da ne zapolni temelja pod njim;
visok varnostni faktor;
možnost servisa s strani nekvalificiranega osebja;
minimalni čas zagona in ogrevanja.

Danes proizvajalci ponujajo dve vrsti domačih inštalacij - tuljava, ali klasična, vortex shirt.

Prva je ena cev, zvita v spiralo. Voda se premika po njem in se spreminja v paro. Kapaciteta pare opreme je majhna. A v tem primeru to ne igra najpomembnejše vloge, saj bi gospodinjski kotel moral proizvajati nizko kakovostno paro.

Tudi delovna učinkovitost je nizka, vendar se to popravi s pogostim postavljanjem spiral. Toda tak kotel je rekorder v času ogrevanja - 3 minute po vklopu bakle.

Druga je popolnoma edinstvena naprava s parnim kotlom. Telo je sestavljeno iz dveh lupin, med katerima teče voda. V notranjosti je kurišče, gorilnik pa se med zgorevanjem spiralno suka in tako poveča prenos toplote. Brez cevi.

Druge ugodnosti:

navpična razporeditev, zato večja kompaktnost;
učinkovitost, kot bobni;
čas segrevanja - 5 minut.

Trije minusi:

oprema je draga;
gradnja je kompleksna;
energijska odvisnost je popolna - puhalo, brez katerega enota ne deluje, potrebuje elektriko.

serpentine parni kotel

Tehnološka uporaba kotlovskih parnih naprav

V več panogah se ves čas uporabljajo parni kotli:

Druga panoga je energija. Tukaj se para uporablja za obračanje turbine, ki proizvaja elektriko.
Tretja panoga je proizvodnja gradbenih materialov. Na primer, betonske izdelke sušimo s paro.

V številnih industrijah so parni kotli sestavni del tehnologije. Tukaj in dezinfekcija, sušenje hrane, kuhanje, konzerviranje itd.

Uporaba plinastih odpadkov vključuje tudi uporabo parnih naprav. V tem procesu delujejo kot hladilne tekočine. Tak kotel jemlje toplotno energijo iz plinov, ki prihajajo na primer iz peči z visoko temperaturo.

Principi delovanja in naprava

Njihov glavni namen je spreminjanje agregatnega stanja vode, torej prehajanje iz tekočega v plinasto z zahtevanimi parametri. Postopek poteka takole:

kotel se polni z vodo gravitacijsko ali s črpalko;
ogrevalni sistem vklopljen;
steam se zažene;
nivo tekočine postopoma pada in doseže minimalno oznako;
senzor nivoja se odzove in vklopi črpalko;
voda polni cevi.

Za parne kotle lahko rečemo, da delujejo v ciklih.

Zgradba

Parni kotli so sestavljeni iz glavnih in pomožnih enot in delov ter avtomatizacije.

Glavna zahteva za jeklene izdelke je, da so izdelani iz toplotno odpornih zlitin. To je edini način za doseganje največje stopnje varnega delovanja kotlovske opreme.

Diagram parnega kotla

Varnostni sistem ima pomembno vlogo. To niso le senzorji temperature in tlaka. Sistem vključuje mehansko varnost. Vključuje povratne ventile, električne zaporne ventile in druge zaporne ventile. Ta dvojna zaščita zagotavlja maksimalno varnost, še posebej v primerih, ko odpove elektronika.V tem času vse funkcije prevzamejo mehaniki.

Za sistem za obdelavo vode veljajo posebne zahteve. Voda mora ustrezati določenim standardom. Ti standardi se razlikujejo za enote z neposrednim tokom in bobne. Pri slednjem mora biti tekočina popolnoma čista, skoraj destilirana. Navsezadnje v takih napravah ne izgine nikamor. Se pravi, da so kotel enkrat napolnili, pa bo delal mnogo let.

Če je voda trda z nečistočami, se čez nekaj časa vse cevi zamašijo z usedlinami in rjo. Njihov premer se zmanjša, toplotna prevodnost se zmanjša, kar vodi do zmanjšanja učinkovitosti. Para ne bo takšna, kot želite (temperatura, vlažnost).

Kljub svoji kompleksni zasnovi in nizki varnosti so parni kotli še vedno povpraševani. Zlasti pri ladjah, tehnologiji elektrarn, obratih, kjer so potrebne visoke temperature hladilne tekočine. Zato proizvajalci delajo vse, da povečajo varnost delovanja, zmanjšajo stroške opreme in zapletenost vzdrževanja.

Če imate kakršna koli vprašanja, jih postavite v komentarjih. Če vam je bil članek všeč - ga razširite na družbenih omrežjih, pustite drugim, da se seznanijo s temo. Dodaj povezavo med zaznamke.

Priporočamo tudi ogled izbranih videov na našo temo.

Kako deluje parni kotel?