Kategorie

Týdenní Aktuality

1 Kotle
Elektrické topení soukromého domu
2 Čerpadla
Kompaktní trouba, která poskytuje: vlastnosti výběru a tipy na konstrukci
3 Radiátory
Vytápění vytápění kotlem
4 Kotle
Je výhodné dát do bytu individuální měřič tepla a jak to udělat správně
Hlavní / Čerpadla

Jaký je princip činnosti parních kotlů


Parní kotle jsou specializované zařízení pro výrobu páry z kapalin, zejména z vody. Pára se používá v různých oblastech výroby, energetiky a topení, například pro vytápění průmyslových budov, institucí, které jsou v drsných klimatických podmínkách. Při dezinfekčním opatření v lékařských zařízeních je použití páry opodstatněné. V závislosti na úkolech existují průmyslové parní elektrárny a kotle určené pro domácí úkoly. Tyto jednotky mohou pracovat na různých zdrojích tepelné energie. Existují zařízení, která vytvářejí páru při likvidaci přebytečného tepla získaného z velkých průmyslových zařízení. Výběr požadovaného zařízení na výrobu páry by měl být založen na znalosti principů fungování těchto zařízení a jejich klasifikaci.

Obsah

Parní kotel, proč je to?

V závislosti na účelu použití se používají parní kotle v určitých oblastech, kde je použití páry nezbytné pro splnění technologického cyklu výroby nebo některých projektů topných systémů.

Parní kotelní zařízení

Zařízení, které generuje páru, je rozděleno na následující typy:

  • parní kotle pro energetické účely (používané v elektrárnách k řízení turbín, které generují elektřinu);
  • parní kotle průmyslového typu (výroba páry pro technologické provozy ve výrobě);
  • zařízení pro parní kotel určená k vytápění, praní, dezinfekci;
  • využívání kotlů, které vyrábějí páru, tím, že přebírají teplo z přehřátých kouřových plynů, které jsou výsledkem výroby v metalurgii a v chemickém průmyslu.

Průmyslový parní kotel

V energetice se používají nejmocnější zařízení, které vyrábějí až 5 000 tun páry za hodinu při tlaku asi 280 kgf / cm2. Pára je přehřátá na teplotu 500 ° C, po níž vstupuje do turbínových jednotek, kde dochází k přeměně tepelné energie na mechanickou energii.

V některých institucích je výhodné provozovat parní kotel, který zajišťuje vytápění budovy a slouží k dodávce páry do prádelny. Někdy se instalují parní generátory, kde je možné využití vysokoteplotních plynů, toto řešení šetří značné množství během období ohřevu.

Parní kotle a princip provozu mají výrazné rozdíly od systémů ohřevu vody. Práce jednotek generujících páru jsou založeny na ohřevu vody a její následné přeměně na páru. Ohřev se provádí pomocí tepla ze spalování hořlavých materiálů, nejčastěji používaného zemního plynu nebo uhlí. Výstup páry kotlem probíhá vždy pod přetlakem a v závislosti na účelu kolísá jeho hodnota v širokém rozmezí a může se pohybovat od 1 kgf / cm2 do několika set kgf / cm2.

Schéma provozu kotle parní

Jak zjistit, jaká je lepší litinová kachlová kamna? Všechno může být tady.

Moderní zařízení je bezpečnější v důsledku použití takových návrhů kotlů, při nichž dochází k tvorbě páry v malých objemech, ale při vysokých rychlostech, to znamená, že nedochází k hromadění významných hmotností vodního parního stavu. Bezpečnost parních zařízení však závisí na ovládání parametrů tlaku a teploty a na úrovni automatizace, která vybíjí přebytečnou páru a vypne ohřev v případě nouze.

Rozdíly a typy parních zařízení

Navzdory skutečnosti, že princip činnosti všech kotlů je založen na přenosu tepla spalování hořlavých látek do vody pro přechod do stavu par, konstrukční přístup v jednotkách vytvářejících páru je odlišný.

Hlavní typy zařízení:

  • s plynovodním procesem výroby páry;
  • metodou vodní trubice.

Plynové trubky dodávají páru následujícím způsobem. Trubky jsou zabudovány do válcového tělesa kotle, ve kterém dochází ke spalování nebo procházejí horké kouřové plyny. Teplo se přenáší z těchto trubek na vodu, která se pak změní na páru. Tyto jednotky jsou rozděleny do kotlů s požárními nebo kouřovými trubkami. Typ plamene předpokládá proces spalování paliva přímo v samotném potrubí, pro tento účel je na vstupu do něj instalován hořák s kompresorem, který umožňuje spalovat palivo rovnoměrně po celé délce potrubí. V kouřových trubkách nedochází k spalování a teplo se přenáší do vody dodáním ohřátého plynu (produktů spalování). To je teoreticky proces využití přebytečného tepla spalovacích produktů. Proces odpařování se provádí v horní části válce a nahromaděná pára se postupně vypouští do potrubí pomocí obtokového ventilu vypočteného pro požadovaný tlak.

Plynový parní kotel

U plynových kotlů je vytváření páry přímo v samotném těle zařízení, díky čemuž je kapacita kotle akumulační velkou hmotností páry při nadměrném tlaku. Tato skutečnost omezuje energetické vlastnosti agregátů, jelikož v případě výroby vysokotlaké páry je možné agregovanou nádobu prasknout a okamžitě uvolnit velkou hmotnost plynné látky. Výkon plynových kotlů je omezen na přibližně 400 kW, provozní tlak není vyšší než 10 kgf / cm2.

Parní generátory na vodní trubce mají opačný princip činnosti. V nich je teplo spalování paliva přeneseno do potrubí, na které je voda umístěna, v důsledku čehož dochází k varu a jejímu přechodu do stavu par. Umístění topných trubek a způsob jejich cirkulace závisí na konstrukčních vlastnostech.

Nejběžnější schémata parních generátorů vodních trubek:

Drum diagram

Bubenová zařízení mohou být vodorovná nebo svislá, skládají se z požární komory, na jejímž konci jsou svazky trubek, které zasahují do bubnu a hromadí dokončenou páru. Teplo spalování paliva se přenese do potrubí, v nich se vytvoří nasycená pára, neoddělí se voda od odpařovacího bubnu a vrátí se do potrubí. Průtok kapaliny může dojít až třikrát a závisí na typu agregátů. Přírodní kotle na cirkulaci vody pracují na principu zvyšování vyhřívaných vodních hladin a považují se za méně produktivní. V generátorech s cirkulačními vodními trubkami se počet tratí sníží a výstup hotové páry se zvětšuje, zatímco pro zajištění rychlosti odpařování je zapotřebí více paliva. Konstrukce kotle může být vodorovná nebo svislá. V horizontálních konstrukcích je pro příjem páry použit jeden buben a ve vertikálních řešeních je povoleno několik bubnů.

Bubenový kotel s metodou vodní trubky pro výrobu páry

Moderní návrhy zahrnují instalaci žárovek v ohništi, které umožňují výběr sálavého typu energie při spalování a dodatečně vytvářejí páru. Geometrické uspořádání potrubí v skříni kotle přímo ovlivňuje rychlost vytápění a odpařování, což šetří palivo.

Za účelem vytvoření přehřáté páry při požadované teplotě je nainstalován přehřívák. Jeho konstrukce připomíná spojení paprsků s trubkami, k nim je přiváděna pouze nasycená pára a na výstupu je v přehřátém stavu. Topení je také spaliny.

Průtokový diagram

Komplexní jednotka na výrobu páry obsahuje speciální separátor, jehož úkolem je odstranit kapalnou složku parní směsi. To je důležité pro spotřebitele, kteří potřebují dodávku suché páry. Obsah kapalné fáze vody snižuje přenos tepla a může vést k kondenzačním účinkům v uzlech hlavní linky, což vede k nebezpečí hydraulického šoku v systému.

Okruh přímého průtoku kotle s metodou výroby páry vodní trubky

Kotle na vodní trubky, na rozdíl od plynových kotlů, vyžadují pečlivou úpravu vody, protože tvorba soli může způsobit ukládání soli na vnitřní povrch potrubí. To vede k špatnému výkonu nebo nouzovým situacím způsobeným vyhořením. Úprava vody zahrnuje odstranění rozpuštěného kyslíku a změkčení vody speciálními chemikáliemi. Při provozu kotle v uzavřené smyčce, například ve vytápěcím systému, se voda jednou ošetří. Pokud se předpokládá kontinuální sběr dokončené páry, pak se krmivo provádí pouze s upravenou vodou.

Palivo pro parní kotle může být:

  • zemní plyn;
  • uhlí;
  • motorová nafta;
  • elektřina;
  • topný olej;
  • atomová energie.

Nízkokapacitní parní kotle používané k vytápění různých oblastí nejčastěji používají zemní plyn, uhlí nebo motorovou naftu.

Pro jaké prostory je parní vytápění vhodné?

Parní vytápění se používá v některých případech, zejména pokud je vhodné využívat energii spalin z jakékoliv výroby. Výrobní plochy (dílny, dílny, technická místnost, garáže) jsou zpravidla zahřáté.

Parní kotle používající uhlí, plyn nebo motorovou naftu jsou instalovány v těch místnostech, kde je třeba v krátké době nastavit určitou teplotu. To se vysvětluje nízkou setrvačností parních systémů a vysokou účinností tepelné energie. Pára kromě přenosu tepla přenáší latentní typ tepelné energie během její kondenzace, která byla získána během procesu odpařování. To znamená, že tepelná energie je přenášena nejen chlazením hmoty páry, ale také její kondenzací.

Pro jaké účely, jaké normy a tak lze nalézt v článku Spaluje kamna pro garáž.

Schéma topení domu

Výhody parního ohřevu:

  • mohou být použity menší radiátory, kvůli velkému Δt;
  • rychlé dosažení požadované pokojové teploty;
  • malý objem kondenzované vody ve vratném potrubí umožňuje použití trubek o malém průměru;
  • schopnost snižovat náklady na vytápění s možností odvádění spalin v parním generátoru.

Nevýhody:

  • neschopnost nastavit teplotu radiátorů;
  • pravděpodobnost spáleniny při dotyku prvků topného systému (teplota 120-130 ° C);
  • vysoká hladina hluku parních kotlů;
  • tepelné ztráty na dálnicích.
  • Parní kotle, specifikace pro jejich provoz, by měly být vybrány v závislosti na úkolech a finanční proveditelnosti jejich použití.

Kotle, cena závisí na objemu

Zařízení pro výrobu páry, a to zejména pro průmyslové a energetické aplikace, lze použít jako alternativu k ohřevu vody v nebytových prostorách s požadavky na konstrukci tohoto systému.

Princip provozu parního kotle (video)

V tomto videu se dozvíte, jak funguje parní kotel.

Parní kotle

Navzdory řadě technologických omezení je pára jako nosič energie široce používána v různých průmyslových a domácích aplikacích. Proto se vyvíjejí a zlepšují konstrukce parních kotlů, které pracují jak v tepelných elektrárnách, tak v tepelných elektrárnách průmyslových podniků (viz obr. 1) a relativně nízké produktivity, které jsou instalovány v kotelnách.

Obrázek 1 - Schematické znázornění průmyslového parního kotle

Obrázek 2 - Blokové schéma umístění parního kotle v kotelně

Celá rozmanitost parních kotlů lze shrnout do dvou hlavních typů - vodních trubek a hasičů. U kotle pro hašení požáru (viz obr. 3) je velké množství trubek, kterými procházejí ohřáté plyny. Tato trubice obklopují vodu a pomáhají ochlazovat plyny, které snižují riziko sekundárního zapálení v zařízeních.

Obrázek 3 - Schematické znázornění plynového parního kotle

Princip cirkulace chladicí kapaliny ve vodních trubkových kotlích (viz obr. 4) je naprosto opačný: v takové kotelné vodě se ohřívá, která je čerpána potrubím a ohřívané plyny obklopují tyto trubky, což přispívá ke zvýšení teploty vody a její postupné přeměně na páru. V tomto případě může být cirkulační režim jednosměrný, dvou- a dokonce i třícestný (v posledním provedení je účinnost kotle co nejvyšší).

Obrázek 4 - Schematické znázornění parního kotle s teplovodními trubkami

Zařízení a typy kotlů pro hašení požáru

Navzdory skutečnosti, že kotle, které jsou zmiňovány níže, přísně řečeno, nepatří k zařízením generujícím energii, konstrukčně mají hodně společného s horkovodními kotli, a proto jsou také v tomto článku brány v úvahu.

Sekvence působení kotle na hasicí zařízení (viz obr. 5) spočívá v tom, že plynné produkty spalování vznikající během kouře nebo zapálení vstupují do řady trubek, které jsou zcela ponořeny do vody. Strukturálně je tato přijímací jednotka navržena jako utěsněná nádoba, jejíž výměna tepla s okolním prostředím prakticky chybí. Při průchodu horkých plynů parními trubkami se voda uvnitř nádoby zahřívá. V důsledku toho se vytváří pára, která v důsledku specifičnosti účelu takového kotle zůstává uvnitř jednotky. Taková pára může být použita pro výrobu energie, nicméně účinnost tohoto procesu nebude významná, protože chybí možnost zvýšení tlaku par v kotlích tohoto typu.

Je dokázáno, že schopnosti vyvíjejících teplo u hasicích kotlů jsou omezeny na tlak par nejvýše 1 700... 1 800 kPa, s kapacitou nejvýše 9... 10 tun páry za hodinu. Parní kotle těchto typů jsou uspořádány v metalurgických závodech, kde se vyrábí dostatečné množství horkých plynů. Vedle své primární odpovědnosti také kotle tohoto typu výrazně snižují riziko požáru na objekty, které používají otevřený plamen (proč se ve skutečnosti nazývají požární ochrana).

Obr. 5 - Postup chodu hasicího ohřívače: 1 - přední klapka; 2 - spalovací zařízení; 3 - kouřové potrubí; 4 - Trubkové desky; 5 - přední část kotle; 6 - Inspekční poklop; 7 - Spalovací jednotka paliva

Typy hasicích kotlů

Mohou být s vnějším a vnitřním umístěním a třemi různými typy:

  • Dlouhý trubkový s protiproudem (viz obr. 6);
  • S krátkou požární trubicí (viz obr. 7);
  • Kompaktní.

Obrázek 6 - Strukturální schéma automatického dlouhého trubkového kotle vertikálního uspořádání: 1 - Sítové potrubí; 2 - Ohniště; 3 - vzduchový kanál pro ohřátý vzduch; 4 - podavač; 5 - Registrovat se do ovzduší; 6 - Zařízení pro spalování paliva; 7.12 - Horní a spodní kolektory; 8 - Rozvodná síťová pára; 9 - obložení trupu; 10 - Ventilový filtr; 11 - Trubky konvektorů; 13 - sestup ventilu; 14 - hladinoměr; 15 - indikátor vody; 16 - manometr; 17 - hlavní ventil; 18 - pojistný ventil; 19 - Přehledový poklop; 20 - Instalace čerpadel; 21 - Ventilátor externího přívodu vzduchu

Obrázek 7 - Řešení rozložení kotle s požárními trubkami malé délky: 1 - Zařízení pro spalování paliva; 2 - hlavní potrubní jednotka; 3 - výbušný ventil; 4 - napájecí jednotka; 5 - plynová skříň; 6 - ekonomizér; 7 - Portálový rám; 8 - Platforma pro údržbu; 9 - Podpora; 10 - Pohon; 11 - Napájecí vedení

Parní kotle prvního typu mohou mít svislé nebo horizontální umístění výfukových plynů. V kotlích nebo v nízkoteplotních tepelných elektrárnách se používají převážně kotle s horizontálně uspořádanými trubkami. Skládají se z následujících uzlů:

  1. Horizontální blok.
  2. Několik potrubí, které se obvykle nacházejí pod určitým úhlem (což zlepšuje toky spalin).
  3. Dolní bypass ventil.
  4. Horní přepadový ventil.
  5. Kouřová komora.
  6. Žebra, která oddělují jednotlivé trubkové potrubí.
  7. Záchyt páry.
  8. Plynový přijímač.
  9. Sbor.

Kotle tohoto typu obvykle používají jako palivo, které se používá v hlavní hutní jednotce (například v hutní výrobě je koks, v kotelnách je to uhlí). Palivo spaluje pod tímto vodorovným blokem a vytvářené hořlavé plyny se přenášejí protiproudem protilehlé části tělesa kotle pomocí konvekce. Tam vstupují do potrubí a jsou odesílány opačným směrem k kouřové komoře. V procesu takového pohybu plynů potrubími se vzdávají tepla, které se hromadí přes stěny okolní vody. Zpočátku se v ní objevují bubliny jednotlivých par a poté začíná intenzivní odpařování, čímž se zvyšuje tlak v vnitřní kapacitě parního kotle. Pro řízení tohoto procesu jsou parní kotle vybaveny přístrojovými a automatizačními zařízeními, jejichž hlavním předmětem jsou spodní a horní pojistné ventily. Spodní ventil slouží k regulaci procesu spalování tuhého paliva a horního ventilu - k omezení tlaku generované páry.

Zbytky páry (zpravidla s nižší teplotou než obvykle) jsou vypouštěny do parního filtru a periodicky odstraňovány z kotle.

Požární hasicí kotle jiných typů jsou strukturálně hodně společné s výše uvedenými, ale liší se v délce potrubí a jejich umístění. S vertikální verzí jednotky se však zhoršují podmínky pro odpařování a účinnost parního kotle se snižuje, takže kompaktní instalace jsou navrženy pouze s nedostatečným prostorem v kotelně.

Kotle pro hašení požáru jsou univerzální, snadno se vyrábějí a pracují, a lze je snadno integrovat do stávajícího topného systému podniku nebo dokonce do malé městské oblasti. Mohou být efektivně použity k lokalizaci možných požárů. Avšak zvažované jednotky mají významná omezení, která jsou následující:

  • Objem vody, který je uvnitř těla takového kotle, je poměrně velký, takže bude dlouho trvat, než se ohřívá velká množství vody. Se zvyšujícím se tlakem páry se tento čas ještě zvyšuje.
  • Uvnitř je voda a pára ve stejném objemu, proto je z bezpečnostních důvodů nepřijatelné zvýšit tlak nad příslušnou úroveň.
  • Výsledná pára je charakterizována vysokou vlhkostí, která nepříznivě ovlivňuje její vlastnosti jako nosič energie.

Kotle na vodní trubky / vodu

Jak již bylo uvedeno, kotle s vodovodní trubkou (viz obr. 8.9) naznačují opačný princip relativního umístění pracovního média, když voda cirkuluje potrubím a horké plyny je umyjí. Proto je jejich vnitřní struktura velmi podobná agregátům prvního typu.

Obrázek 8 - Řešení rozložení kotle s vertikálně uspořádanými potrubími: 1 - istič jisker; 2 - Smaltovač; 3 - ekonomizér; 4 - rozdělovač pro výrobu páry; 5 - Vstupní plynová komora

Obrázek 9 - Uspořádání kotle s vodorovně umístěnými potrubí: 1 - Vnější plášť; 2 - spodní část pouzdra; 3.5 - Spojovací prvky; 4 - Sponky; 6 - komora tvorby plamene; 7 - žárovzdorné spojovací prvky; 8 - pracovní komora; 9 - potrubí pro odvádění spalin; 10 - Ventilátor; 11 - Zařízení pro spalování paliva; 12 - krabice; 13 - zařízení pro přehřátí páry; 14 - ohřívač vzduchu; 15 - Komín; 16 - Přední deska; 17 - Výstupní příruba; 18 - Parní kolektor; 19 - Příruba získávání nasycené páry; 20 - Inspekční tunel

Konstruktivní typy parních kotlů vybavených teplovodními potrubí jsou rozmanitější. K dispozici jsou:

  • Kotle na teplou vodu s vodorovnými trubkami.
  • Kotle s vertikálně uspořádanými potrubími.
  • Kotle s úplnou izolací.
  • Cyklonové kotle.

Podle schématu cirkulace vody mohou být vodní trubkové kotle přímo průtočné, protiproudové a průtočné. V prvním případě jsou směry pohybu spalin a vody v potrubí stejné, v druhém jsou opačné, ale vyskytují se ve stejné rovině, ve třetí jsou nejen protilehlé, ale také v různých rovinách.

Strukturně jednodušší, ale zároveň nejméně efektivní je první schéma považováno, resp. Nejúčinnější, ale těžké při jeho realizaci - třetí. Proto se používají parní kotle s proudy chladicích kapalin ve vysokých výrobních a servisních normách a kotle s přímým průtokem se používají pouze u malých kotlů. Prakticky nejběžnější jsou parní trubky s protiproudem.

Provedení potrubí ohřáté vody může být provedeno ve dvou schématech - bubnu (viz obr. 10) a se zakřivenými trubkami (viz obr. 11). V prvním případě jsou potrubí uspořádány soustředně v jednom pouzdru bubnového typu, který se volně otáčí kolem středové osy (tato rotace je zajišťována energií cirkulace spalin). Při mírném nárůstu celkových rozměrů je toto řešení příznivě rozlišováno pohodlností údržby a opravy, kdy během preventivního čištění potrubí stačí nahradit jednu nebo několik vodovodních trubek vytvořenou stupnicí. Ve druhém případě musí být také armatury rozebrány a samotný proces čištění je časově náročnější. Navíc potrubí se zakřivenými trubkami ztrácejí značné množství energie na hydraulické ztráty, které se zvyšují se zvyšujícím se tlakem nosiče energie.

Obrázek 10 - Kotel s trubkovými trubkami: 1 - prostor pece; 2.13 - Horní a spodní bubny, resp. 3 - měřidlo tlaku; 4 - Bezpečnostní zařízení; 5 - podavač; 6 - Separátor; 7 - Ochranná zástrčka; 8 - středová komora; 9 - Stravování; 10 - potrubní ohřívače; 11.14 - Čištění potrubí; 12 - Zařízení pro foukání kotle; 15 - ochranná vnější stěna; 16 - Horizontální kolektor

Obrázek 11 - Kotel se zakřivenými potrubími: 1 - prostor pece; 2 - Kouř; 3 - Vertikální hřídel; 4 - Boční ochranná clona; 5 - Horní ochranná clona; 6 - Sjezdové potrubí; 7 - buben; 8 - jednotka přehřívače; 9 - Konvektor; 12 - Ventilátor; 13 - Kombinovaná konvektorová jednotka; 14 - sběrná nádržka na trosku; 15 - zóna s nízkými teplotami; 16 - Zařízení pro spalování paliva

V současné době je obvyklé používat bubnové kotle pro vytváření nejvyšších možných hodnot tlaku par a parní kotle se zakřivenými trubkami - pro systémy středního a nízkého tlaku.

Výhody vodních trubkových kotlů:

  • Zvýšení celkového vyhřívacího povrchu může být zajištěno prostým zvýšením počtu vodovodních potrubí, pro které jsou kotelny tohoto typu vždy objednány se zvýšeným vnitřním objemem.
  • Vzhledem ke zvláštnostem průtoku proudění vzduchu a rozdílu v termofyzikálních vlastnostech spalin a vody dochází zde k přesunu energetického nosiče mnohem rychleji než u hasicích kotlů.
  • Vzhledem k rozmanitosti proudění vody je možné zajistit vyšší přenos tepla, což je zvláště významné pro kotle s vysokým tepelným výkonem.
  • Je možné zajistit výrazně vyšší tlaky par (až 13... 15 MPa), přičemž tlak se plynule a rovnoměrně zvyšuje.

Kotle typu vodní trubky mají své omezení. Vztahují se k návrhu, méně kompaktní ve srovnání s kotlem pro hašení požáru. To zase zvyšuje složitost dopravy a instalace. Kotle na teplou vodu vyžadují častější a pečlivé sledování jejich fungování, protože propustnost plynů prostřednictvím těsnění je vždy vyšší než voda.

Hodnocení účinnosti parních kotlů

Účinnost parního kotle je určena procentním podílem celkového množství tepelné energie uvolněné párou v celkovém množství tepla, které vznikají palivem.

Účinnost je komplexním ukazatelem provozu parního kotle, který zahrnuje tepelnou účinnost, účinnost při spalování paliva a účinnost principu výroby páry.

Účinnost parního kotle závisí především na jeho velikosti a pro nejlepší rozměry dosahuje 85... 88%. Je nemožné dosáhnout vyšší účinnosti, protože dochází vždy k neúplnému spalování paliva, ztrátám tepla vnějšími stěnami parního kotle, ke snížení výhřevnosti paliva atd. Cyklonové kotle se vyznačují největší specifickou spotřebou energie. Zároveň zajišťují nejrychlejší generaci páry a proto se používají v malých, převážně domácích kotelnách.

Výběr velikosti a provedení parních kotlů závisí na podmínkách jejich provozu. Hasicí kotle mají nejnižší náklady a jsou méně obtížně ovladatelné, zatímco většina znečišťuje atmosféru emisemi kouřových plynů, které musí být zlikvidovány pomocí filtrů. Takové kotle by měly být instalovány na kamenné základně. Účinnost tohoto zařízení nepřesahuje 70%.

Pokud je nutné použít parní kotel pro pohon různých výrobních závodů, zejména trakčních motorů, je třeba používat pouze vodní trubky, jejichž výstupní charakteristiky jsou relativně jednoduše nastavitelné. Navíc takové kotle umožňují zvýšit jejich kapacitu, což se často používá při moderním návrhu domácích kotlů. Důležitou technologickou výhodou vodních trubkových kotlů je nižší vlhkost páry, kterou vytvářejí. Suchá pára používaná zejména k pohonu vzduchovodních kladiva výrazně snižuje náklady na údržbu a provoz parních potrubí, usnadňuje detekci úniků, zlepšuje pracovní podmínky zaměstnanců. Parní kotle tohoto typu se proto používají v továrnách.

V případě potřeby se používají parní kotle - kotle, v nichž je vytápěcí médium ohříváno elektřinou, aby se minimalizovaly emise do životního prostředí.

Kotel na parní vytápění

Zařízení pro výrobu vysokoteplotní páry je parní kotel. Tlak vody uvnitř kotle v plynném stavu, mnohem vyšší než atmosférický. Ohřev vody nastává v důsledku uvolnění tepelné energie v důsledku spalování jakéhokoliv paliva. Navzdory skutečnosti, že v současné době mají parní kotle různé konstrukce a mohou být použity jak pro průmyslové, tak i domácí účely, mají stejný princip činnosti.

Nejnovější obousměrný kotel s reverzní pecí

Princip provozu parního kotle

Všechny parní kotle pracují na stejném principu jejich zařízení:

  • horní část kotle obsahuje bubenovou nádrž, do níž je pomocí elektrického čerpadla nuceně přiváděna voda;
  • z této nádrže voda protéká speciální odbočnou trubkou do kolektoru umístěného na dně zařízení;
  • z kolektoru do horní nádrže jsou další potrubí, které procházejí ve spalovací zóně paliva (kotlová pec).

Toto zařízení pro výrobu páry může být tedy porovnáváno se systémem komunikujících nádob, u kterého je zahřátá směs vody a páry nižší hustotou než studená voda. V důsledku tohoto rozdílu voda neustále tlačí směs páry a vody do horní části zařízení, kde se pára odděluje od vody pomocí separátoru.

Poté voda opět vstoupí do zásobníku a pára vstupuje do parní linky, která je také umístěna v zóně spalování paliva. V důsledku toho se voda v plynném stavu ještě více zahřívá, což vede k významnému zvýšení tlaku par. Nyní parametry páry dosáhly požadovaných parametrů. Dále se může používat buď pro vytápění prostorů nebo pro otáčení turbín různých jednotek, včetně pro výrobu elektrické energie.

Průmyslový plynový kotel

Typy parních kotlů

Všechny parní kotle lze klasifikovat podle několika parametrů. Například podle typu paliva používaného pro jejich provoz jsou kotle odlišeny:

  • kapalné palivo;
  • plyn;
  • uhlí;
  • elektrické;
  • plynový olej.

A v závislosti na tom, co tato zařízení mají účel, jsou rozděleny do:

  • energie (takové kotle vytvářejí páru, aby zajistily provoz turbín elektráren, které generují elektrickou energii);
  • průmyslové (poskytují funkčnost různých systémů v průmyslových podnicích);
  • recyklace (práce na sekundárních zdrojích, například spalování odpadků ve speciálních zařízeních);
  • domácnost (určená k práci v systému individuálního vytápění).

Podle jejich konstrukčních prvků jsou nejběžnější typy parních kotlů:

  1. Plynové potrubí.
  2. Vodní trubice.
  3. Přímý tok.
  4. Litinové dělené.
  5. Přenosný blok.

Zvažte je podrobněji.

Kotle na plynové trubky

Ačkoli kotle tohoto typu jsou stále v provozu u různých podniků, byly již dlouho považovány za zastaralé, protože jsou konstruovány pro provozní podmínky omezené na pracovní tlak 1 MPa a výkon nepřesahující 360 kW. A to nestačí k zajištění normálního fungování moderních podniků.

Pokud se pokusíte zvýšit kapacitu takového kotle, je nutné, aby ve fázi návrhu byla položena tloušťka stěny, která je neuvěřitelně velká, což je ekonomicky nevýnosné.

Pokud tomu tak není, pak s nárůstem výkonu kotle na plynové trubky může explodovat a obrovské množství horké páry uvolněné v důsledku porušení těsnosti stěn povede k katastrofickým následkům pro lidi.

Kotle na vodní trubky

Tento návrh parních kotlů je modernější, a proto je výkonnější a bezpečnější. Avšak takové parní kotle mají složitější strukturu než jejich plynové trubky. Tato nevýhoda však spočívá v řadě výhod tohoto návrhu:

  • kotle tohoto typu mají krátkou dobu ohřevu na provozní teplotu;
  • jsou naprosto odolné proti výbuchu i v případě přetížení kotle;
  • taková zařízení mohou být snadno konfigurována pro práci s různými zatíženími;
  • mohou být snadno přeneseny na místo instalace.

Vzhledem k tomu, že komplexní uspořádání vodních trubkových kotlů zajišťuje speciální systém přepážek pece a svazků trubek, tepelná energie uvolněná při spalování paliva opakovaně proudí kolem stejných potrubí vodou, což zvyšuje přenos tepla a tím i účinnost kotle.

Vodní trubkové kotle jsou dále rozděleny na:

  • Horizontální (v tomto případě má bubenová nádrž buď podélné uspořádání nebo příčný).
  • Vertikální (s kotelním zařízením může být nejen 1, ale i několik parních bubnů).
  • Záření, mající ve svém složení vodorovně i vertikálně umístěné parní bubny nebo jejich kombinace. Někdy může být pro účinnější provoz takových parních kotlů použit také nucený oběh.

Navíc ke zvýšení účinnosti kotle na vodní trubky se velmi často používají speciální pece pro podstatné zvýšení uvolňování tepelné energie ve spalovací zóně paliva (čímž se výrazně zvyšuje účinnost parního kotle), přičemž se snižují požadavky na tepelnou izolaci stěn.

Zařízení sítí pece je řada navzájem těsně rozmístěných trubek, kterými proudí voda. Po zahřátí je pára z těchto trubek dodávána do společného parního systému kotle.

Kotle s přímým průtokem

Parní kotel tohoto typu je schopen pracovat jak v režimu, který nepřesahuje maximální povolené zatížení, tak v režimu, kdy tlak páry v kotli výrazně překračuje jeho maximální dovolenou hodnotu. U kotlů tohoto typu se používá nucené čerpání vody pomocí potrubí, které jako výsledek jediného průchodu pecí se přemění na páru s přetlakem nezbytným pro provoz turbín elektráren, které vyrábějí elektrickou energii. Takto jsou kotle s přímým průtokem, které pracují na kapalném, tuhém nebo plynném palivu extrahovaném ze střev Země, a jsou provozovány především ve velkých elektrárnách.

Přímý parní kotel

Hlavní výhody tohoto typu kotlů jsou:

  • velmi široká škála pracovních podmínek (od podtlaku až po přetížení);
  • provozní bezpečnost;
  • krátký čas od spuštění kotle, dokud nedosáhne svých pracovních podmínek;
  • snadná rekonfigurace kotle z jednoho režimu provozu do druhého.

Litinové sekční kotle

Tyto kotle jsou nyní velmi rozšířeny pro práci v topných systémech. Přístroj získal své jméno z podobnosti s topným tělesem, protože je také sestaven ze samostatných profilů z litiny. Tato konstrukce umožňuje nejen rychlé sestavení kotle v místě jeho instalace, ale také v případě potřeby jej demontovat v krátkém čase.

Blokový systém sekčního kotle umožňuje zvýšit jeho výkon na požadovanou hodnotu přidáním nových litinových profilů. Nevýhodou tohoto návrhu je to, že pokud potřebujete vyměnit jednu z vnitřních částí, která selhala, například kvůli vzniku trhlin v ní, budete muset úplně rozebrat celou strukturu kotle.

Výhody těchto kotlů:

  • malá doba zahřívání mědi od spuštění až po pracovní teplotu páry;
  • vysoká účinnost;
  • možnost zvýšení výkonu kotle.

Částečný kotel však nese i nevýhody:

  • Složitost opravy.
  • Sekce nezaručují bezpečný provoz zařízení při vysokých tlacích (maximální provozní podmínky: tlak - ne více než 100 kPa, výkon - ne více než 200 kW, výkon - ne více než 4,3 tuny páry za hodinu). Za těchto podmínek bude nutné spálit asi 300 kg vysoce kvalitního uhlí v jedné hodině v peci.

Kotle přepravované blokem

Poprvé byly tyto parní kotle použity během druhé světové války, kdy jednotky měly zoufale potřebu zařízení, která neměla pouze malé rozměry, ale nevyžadovala také komplikovanou údržbu.

Modulární naftový kotel

V současné době kotle tohoto typu vypadají jako malé mobilní jednotky, které zahrnují nejen pracovní jednotku, ale i přístrojové vybavení potřebné ke spuštění a udržení pracovních podmínek v kotli.

Tato zařízení mohou být uvedena do provozu velmi rychle, jakmile budou vytvořena všechna potřebná komunikační spojení (voda, elektřina nebo přívod paliva, komín). Výkon moderních modulů dosahuje několika tisíc kilowattů a maximální provozní tlak páry je 9 MPa.

Navzdory skutečnosti, že konstrukce kotlů se navzájem liší pomocí systémů ohřevu vody, všechny (kromě elektrických) používají speciální spalovací komoru paliva - ohniště.

Parní kotlová pec

Parní kotel nemůže pracovat bez tepelné energie, která se uvolňuje při spalování paliva v peci.

Strukturálně tento agregovaný uzel sestává z:

  • Buňky tvořené vertikálními trubkami, jejichž konce jsou připevněny ke sběrnicovým bubnám, mají malý průměr. Tyto bubny jsou součástí celého cirkulačního parního kotelního systému.
  • Tepelně izolační žáruvzdorná kůže, upevněná na vnější straně klece.
  • Speciální tvarovací cihly, které pokrývají zadní povrch klecových trubek. Tento návrh pece nezachovává popel a strusku.

V poslední době však stále více spotřebitelů, kteří používají parní kotle v jednotlivých topných systémech, preferují elektrické kotle.

Elektrické kotle

Tento typ parního kotle je charakterizován:

  • snadné použití;
  • ziskovost;
  • šetrnost k životnímu prostředí;
  • tichá práce.

Kromě toho jsou takové kotle zařízení mnohem jednodušší než podobné zařízení používající pevná nebo kapalná paliva. Elektrické kotle nemusejí neustále vyčistit popel nebo strusku a samotné palivo nevyžaduje speciální přídavnou přípravu. Tak ušetříte peníze, které by byly vynaloženy na dodávku paliva do vašeho domova a které by byly vynaloženy na skladování zařízení na palivo.

Podle návrhu jsou elektrické kotle rozděleny na:

  1. Přístroje pro přímou akci. Používají vodu jako vodič elektrického proudu, který je vyhříván podle zákona Joule-Lenze.
  2. Přístroje nepřímé akce. V nich se jako topné prvky používají například topné články.

Nicméně, pokud mluvíme o ceně parních kotlů jakéhokoli druhu, pak je poměrně vysoká. Tato skutečnost způsobuje touhu některých spotřebitelů (zejména ve venkovských oblastech) vytvořit takové zařízení vlastním rukama. Zvažme, je to možné v zásadě?

Vytvoření parního kotle vlastním rukama

Parní kotel je v domě zvýšené nebezpečí. Koneckonců, obsahuje nadměrný tlak par, který může vést k výbuchu kotle, stejně jako k vysokým teplotám a otevřenému ohni, což může vést k požáru.

To je důvod, proč domácí kotel v domácnosti bude potřebovat:

  • přesné výpočty;
  • materiály odolné proti vysokým teplotám;
  • různé nástroje a vybavení.

Nezapomeňte na různé řídicí systémy, se kterými musí být kotel vybaven, aby byl zajištěn jeho bezpečný provoz.

Teoreticky předpokládejme, že máte vše, co potřebujete, abyste si sami vyrobili parní kotel. Pořadí práce bude následující:

  1. Rozhodněte se o rozměrech budoucího kotle a jeho funkčním zatížení.
  2. Najděte si připravená kresba takového zařízení, která je plně v souladu s vašimi zdrojovými daty.
  3. Pečlivě přečtěte veškerou dokumentaci a pochopte nuance při vytváření kotle.
  4. Koupit potřebný spotřební materiál: plech o tloušťce 1 mm; trubky z nerezové oceli, jejichž průměr leží v rozmezí od 100 mm do 120 mm; nerezové trubky o průměru od 10 mm do 30 mm.
  5. Z ocelového potrubí o průměru 100 mm je nutné řezat dvanáct kusů trubek, které budou použity jako kouřové trubky. Od trubky o průměru 120 mm je nutné vytvořit tepelnou trubku. Délka všech trubek závisí na rozměrech kotle. Ocelový plech je vhodný pro výrobu stěn a přepážek.
  6. Kouřové trubky a plamenné trubky jsou vkládány do speciálních otvorů vhodného průměru, které jsou vyrobeny na stěnách kotle.
  7. Poté musí být konce kouřových trubek roztaženy a přivařeny ke spodní části kotle pomocí svařování argonem.
  8. Svařováním však připevněte potrubí na těleso kotle, aby se sbírala pára a pojistný ventil, který automaticky vyloučí nadměrný tlak v kotli. Váš kotel může pracovat s maximálním tlakem 4 až 6 kg / cm2!
  9. Izolaci dokončeného kotle zvyšuje jeho účinnost s listovým typem azbestu.
  10. Zajistěte hotovou parní stanici pomocí různých svorek.
  11. Základem parního kotle může být malý kus ocelové trubky o průměru 120 mm. Tloušťka stěny takové trubky však musí být nejméně 2,5 mm.

Na základě toho si nemyslím, že se vám podaří. Proto nehromažďujte čas a peníze, ale jednoduše navštivte specializovaný obchod a zakoupte si hotové zařízení, které vám vyhovuje za cenu, typ použitého paliva a funkčnost.

V poslední části bych chtěl věnovat malou pozornost vlastnostem provozu kotle.

Kotel do domu, princip přístroje a výpočet zařízení

Funkce provozu

Provoz parních kotlů vyžaduje důkladnou úpravu vody, pravidelné čištění pece a řízení provozu zařízení.

  1. Příprava vody v kotlích. V každé vodě jsou ve větší či menší míře přítomny minerální soli, které v důsledku ohřevu vytvářejí měřítko na povrchu kotle. V důsledku toho se nejenom přenos tepla spalujícího paliva na vodu zhorší (účinnost kotle se prudce snižuje), ale může dojít i k odtržení trubek v důsledku jejich spálení. Proto před dodáním vody do kotle je vyčištěn ze solí přidáním speciálních činidel, například zeolitu sodného. Je také nutné odstranit kyslík rozpuštěný ve vodě, protože podporuje korozi potrubí.
  2. Odstranění popela na vnějších stěnách pece by mělo být prováděno pravidelně (jak se hromadí).
  3. V současné době se provoz parních kotlů provádí automatickými systémy postavenými na polovodičových elektronických obvodech. V domě je provoz kotle (jeho spuštění, vypnutí a nastavení spotřeby paliva) ručně řízen.

Parní kotle jsou schopny dodávat teplo, horkou vodu a elektrickou energii (CHP) celé bloky obytných budov a mohou pracovat v jednotlivých farem. V druhém případě budete schopni to udělat sami, protože nezávisí na systému ústředního vytápění a přívodu teplé vody, nastavte provozní dobu kotle a teplotní podmínky.

To vám umožní výrazně snížit náklady na vytápění a teplou vodu. Zároveň jsou tato zařízení snadno ovladatelná a vyžadují minimální zásah člověka. A přesto jsou mědi velmi bezpečná, protože jsou vybavena speciálními systémy, které zabraňují vzniku nouzových situací!

Parní kotel: teorie, provozní pravidla, konstrukce a typy, aplikace

Parní kotel je určen k výrobě pracující (nebo silné) páry, která je schopna provádět mechanickou práci nebo izolovat ekvivalentní množství tepla. Přístroje, které vytvářejí páru, sílu určité velikosti, která se nevyžaduje, se nazývají parní generátory. Jsou široce používány v průmyslu (např. Pro páře betonu), v potravinářských technologiích (parní kotle), v medicíně (inhalátory, sterilizátory) av každodenním životě (pro páření a čištění, v koupelně atd.). parní kotel.

Moderní parní kotle pro průmysl a domácnost

Proč potřebujete silnou páru?

Ve století, kdy jsou kvantové počítače a komunikační zařízení "na cestě" schopné samostatného myšlení na umělou inteligenci a kosmické lodě pro mezihvězdné lety, zůstává potřeba pracovní dvojice stále vysoká. V průmyslu, především v oblasti přenosu velkého množství hotových tepelných a pohonných technologických zařízení: lisy, kladiva, svayezabivateley atd. V oblasti vodní dopravy a energetiky je to výroba pracovní kapaliny pro parní turbíny a další vysoce výkonné mechanické motory: s výkonem 5 až 10 MW na hřídel, jsou náklady na jednotku mechanické páry nižší než u jakékoliv jiné pracovní tekutiny.

Poznámka: dvojice pístních válců - píst má pozoruhodnou vlastnost - největší síla na tyči se vyvíjí při rychlosti zdvihu pístu s nulovým počtem pístů. Jinými slovy, vnější charakteristika parního stroje je ideální a jeho účinnost téměř nezávisí na způsobu provozu; Parní stroj s převodovkou není nutný.

V každodenním životě se také používají parní kotle; především v parních a dvouokruhových vytápěcích systémech (CO). Steam CO vyžaduje důkladnější utěsnění než u teplonosné kapaliny, ale umožňují odpojit a opětovně připojit jednotlivé větve k systému na výšku topné sezóny, aniž byste riskovali rozpuštění celého vytápění. To zase umožňuje ohřát dobře izolované místnosti s impulsy, které na místech s drsným klimatem ušetří až 30% nákladů na vytápění za sezónu.

Bypass CO, naopak, se zdá být ekonomičtější na okrajích s dlouhým intersezonem a mírnou, nestabilní zimou. Teplota průtoku CO s jedním okruhem by neměla klesnout pod cca. +45 stupňů Celsia, jinak dojde k pádu kyselého kondenzátu kotle, což způsobí selhání celého systému. Tepelné ztráty v trubicových trubicích jsou značné, proto v domovech a / nebo distribučních vytápěcích místech dávají tzv. Výtahové uzly, v nichž je část chladicí kapaliny z přívodu nasávána do zpětné linky a ohřívá ji. Současně však kotel přenese dobrou část chladicí kapaliny do kruhu a spotřebovává přebytečné palivo, které musí zaplatit účastník. Čím vyšší je venkovní teplota a méně ohřevu, tím více tepla vyvíjeného kotlem se nevyužívá k ohřevu uživatelů, ale k udržení se v režimu. Což zatím není optimální.

Ve dvouvodičovém systému CO vytváří parní kotel páru, která ohřívá chladicí kapalinu CO přes výměník tepla. Teplota výstupu může být nyní snížena, což sníží ztráty v síti: jsou větší, tím je chladnější chladicí kapalina. Teplota vratného média může být tak nízká, jak je požadováno, dokud se systém nezmrazí: ve výměníku tepla nehřeje nic a nevytvoří se žádné zbytky kyseliny, které by mohly vypadnout z kyselého deště. Nic neohrožuje parní kotel: od té doby neexistují žádné hlavní ztráty výměník tepla v blízkosti; Přívod páry k tomu je regulován automatickým ventilem založeným na teplotě 2. okruhu a zpětná pára k kotli zůstává velmi vyhřátá.

Co je s tím?

Hlavní nevýhodou parních kotlů je velká doba připravenosti. Nejlepší z moderních přechází do provozního režimu za 3-5 minut a v běžném bojleru spáruje rozvod asi hodinu. Proto neexistuje prakticky žádný pozemní transport páry, ačkoli účinnost moderních keramických parních strojů není horší než motor s vnitřním spalováním. Motor můžete vypnout, ale není kotel zastaven.

Ne méně významný je nebezpečí výbuchu. Pokud je zásoba energie v palivové nádrži automobilu měřena v desítkách kilogramů ekvivalentu TNT, pak v parním kotli s centrály a tunami. Benzín a motorová nafta mohou a jen spálí a kotle exploduje při nehodě. Moderní - extrémně vzácné, ale jejich výbušnost stále není nulová.

Z druhé nevýhody vyplývá další: k napájení parního kotle potřebujete velmi kvalitní dobře připravenou vodu. Scale - hrozný nepřítel kotle, dramaticky snižuje jeho tepelnou účinnost a zvyšuje riziko výbuchu.

Výsledkem druhého a třetího - čtvrtého vážného nedostatku: parní kotle potřebují pravidelnou kontrolu a údržbu při odstavení kotle. Představte si, že určitě potřebujete řídit auto na čerpací stanici každých šest měsíců a objednat přepážku motoru, jinak přestane naslouchat volantu a sama se rozběhne do tyče.

Trochu historie

Myšlenky na využití síly páry pro praktické tisíciletí. Předpokládá se, že první parní kotel, který byl současně tryskovou parní turbínou, byl vynalezen Alexandrem Heronem. Existují důkazy, že v XVI. Století. kapitán španělské flotily Blasco de Garay postavil a ukázal králi... parníku, který se plavil. Ale pokud je to pravda, pak jediný náhodný objev - termodynamika jako věda ještě neexistovala, a bez ní není možné vypočítat parní stroj a kotel za to. Edison, od praktiků, jednou řekl: "Není nic praktičtějšího než dobrá teorie."

Patent byl v roce 1698 vyhlášen britským T. Severiem v patentu pro parní kotle. V praxi si jeho nápad realizoval současně anglický T. Newcomen do konce 17. století. Ale kotle Newcomenu se v zásadě nelišily od domácích konvic a produkovaly velmi slabé páry, takže stroje společnosti Newcomen nebyly rozšířené a nevytvářely technologickou revoluci.

Parní kotel I. I. Polzunová

První, kdo chápal, jak by měl kotel působit, a to ve druhé polovině 18. století. nezávisle na sobě je také anglický návrhář J. Watt (jmenuje se wattová jednotka energie) a ruský samozásobený mechanik I. I. Polzunov. Nemohl dokončit svůj parní stroj - on zemřel na nemoc, ale kotel byl dokončen v roce 1765. Projekty parních kotlů Watt a Polzunov (na obrázku vpravo) jsou téměř shodné a v té době nemohlo být žádné jiné technické řešení.

Tepelná účinnost a výroba páry (viz níže) kotlů Watt a Polzunov umožnily spuštění strojů, které provádějí užitečnou užitečnou práci, ale nebylo možné s technologií té doby. Technické parametry parních kotlů se zlepšily a vynálezci prvních parních lokomotiv R. Trevithic a J. Stephenson je kompaktnější. Později, angličtí inženýři J. Thornycroft a E. Yarrow, a poté ruský vědec V. G. Shukhov, ten, kdo postavil televizní věž na Shabolovce, významně přispěl k rozvoji výstavby kotlů.

První lokomotivy Trevitika, Stephensona a Cherepana

Poznámka: na prvním parním motoru Stephensona "Blucher" (ve středu na obrázku) je číslo 2, ale to proto, že jeho zkušený předchůdce byl nevhodný pro dlouhodobý provoz.

Trochu teorie

V této sekci nebudou k dispozici žádné vzorce ze školních a univerzitních učebnic. Předpokládá se, že si je pamatuješ. A pokud zapomenete, víte, kde hledat. Zde budeme diskutovat o podstatě procesů, které se vyskytují v parním kotli, a podrobnostech, které jsou pro tuto praxi důležité, a závěry z nich vyvozené. A matematika je zisková. Bez pochopení podstaty výpočtů stále není smysl.

Hlavním principem fungování parního kotle, který uvažoval Wutt a Polzunov, je to, že neváří vodu. Proces varu z boku je hladce řízen: voda dosáhla bodu varu a dostala latentní teplo odpařování - hoří; ne ne ne Při normálním tlaku je vroucí voda relativně bezpečná, ale účinnost odpadní páry je zanedbatelná; on říká, že má nízký potenciál. A okamžitě začne kondenzovat, což způsobí, že pára zcela ztratí svou pevnost.

Pára pracuje pod tlakem. Předpokládejme, že jeho přebytek nad atmosférickým je jen 1 MPa. Pak na pístové ploše 500 metrů čtverečních. cm. půl tuny. Není to špatné na začátek.

Tlak nasycené páry se zvyšující se teplotou se zvyšuje podle zákona o výkonu, tj. velmi rychle, vlevo na obr. Zároveň se také zvyšuje bod varu vody a výstup páry na jednotku plochy odpařovacího zrcadla (GP). Ale latentní teplo odpařování zůstává nezměněno a část spotřeby paliva, která nedává pár sil, všechno klesá a klesá. Takže ve všech ohledech je výhodné zvýšit tlak v kotli, což však zvyšuje jeho výbušnost (viz níže). A až do určitého limitu, nad nímž nekompromisní síly začnou zasahovat do procesu.

Závislost parametrů nasycené páry na teplotě

Tabulka parametrů přehřáté nasycené vodní páry je uvedena vpravo na obr. Věnujte pozornost zvýrazněným zeleným sloupcům (částečně nebo úplně). Ukazuje se, že maximální účinnost páry klesá v teplotním rozsahu 200-260 stupňů. Tlak par v něm, na kterém síla generovaná pohonem závisí trojnásobně. Celková tepelná kapacita (s ohledem na latentní teplo) v tomto rozsahu se neustále zvyšuje. To je přínosné pro parní kapalinu CO s částečnou nebo úplnou kondenzací chladicí kapaliny.

Špatné zprávy začínají v žlutých liniích: pára se stává chemicky velmi aktivní - odvádí parní linky a mechanismy z obyčejné oceli a část své síly jde navzdory nárůstu tlaku do "chemie". Červené čáry - zprávy jsou ještě horší: tepelná disociace vody se stává zřejmá u páru a kotel se stává extrémně nebezpečným.

O notaci

V éře parních strojů se používaly atmosférické tlakové a nadměrné tlakové jednotky. 1 am = 1 kgf * sq. viz p (ati) = p (a) -1, protože tlak vzduchu 1 atm. Nyní se tlak měří v pascalu (Pa). 1 am = 1,05 MPa. To je pravda, protože provozní režim kotle významně závisí na tlaku okolního vzduchu. Neexistují však žádné nadbytečné pascaly, takže pro stanovení pevnosti páry je třeba 1 MPa odečíst od tlaku v kotli. Například při 240 stupních je tlak v kotli 3 348 MPa. Pro práci můžete použít maximálně 2 288 MPa, ale pro každý čtverec. cm povrchů součástí uvnitř kotle rozdrtí více než 30 kg * cm. Pro výpočet výkonu kotle je také nutné použít výkon páry v kg * s nebo kg * h. Další známou hodnotou je tepelná účinnost kotle, která se rovná poměru tepelné energie uložené v jednotce hmotnosti páry k teplu spalování paliva potřebného pro její výrobu. Tepelná účinnost se často označuje jako účinnost kotle, ale je třeba mít na paměti, že účinnost výkonových a topných kotlů stejné konstrukce je odlišná: ve druhém případě může být latentní teplo odpařování vráceno ve formě latentního kondenzačního tepla, nikoliv však v prvním.

Poznámka: někdy je přebytek nad atmosférickým tlakem par vyjádřen v baru (bar). Například ve specifikaci kotle píší - tlak 1,5 bar, který se rovná cca. 1,5 ati. Bar je však také systémovou jednotkou, její použití není regulováno. Proto je ve stejné specifikaci nutné zjistit teplotu vody v kotli a zkontrolovat ji.

Parní potenciál

Spolu s teplotou kotle se jeho výbušnost také rychle zvyšuje. Při teplotách nad cca. 200 stupňů, a dokonce i snížení tlaku v důsledku přebytečné páry, může způsobit varu celé vody v kotli a jeho výbuch. V příběhu Novikov-Surf „Bay of Joy“ se všemi technickými detaily popisovány jako sympatizující s červeným hasič foukal kotel na vojenské lodi bílé barvy, jehož tým byl násilně narukoval. Na základě těchto úvah je pára rozdělena velikostí pracovního potenciálu na:

  • Nízký potenciál - teplota do 113 stupňů Celsia, tlak do 1,7 MPa. Výbuch kotle je téměř nemožný kvůli malému množství energie v něm.
  • Nízký potenciál - teplota 113-132 stupňů, tlak 1,7 až 3 MPa. Výbuch kotle je možný při náhlém zničení jeho těla.
  • Průměrný potenciál je teplota 132-280 stupňů, tlak 3 až 6,42 MPa. Výbuch je možný se zničením tělesa kotle nebo poruchou automatizace.
  • Vysoký potenciál - teplota 280-340 stupňů, tlak 6,42-14,61 MPa. Výbuch je možný, kromě výše uvedených důvodů, kvůli porušení pravidel provozu kotle (viz níže) a odtlakování parních potrubí.
  • Ultrahigh-potenciál - teplota nad 340 stupňů, tlak vyšší než 14,61 MPa. Výbuch, s výjimkou popsaných důvodů, je možný kvůli náhodnému souhře okolností.

Nenápadnost odpařování

Pro praktické účely je vhodné použít hodnotu výstupu páry na jednotku plochy RFP, ale ve skutečnosti se odpařování v kotli odehrává v objemu vody: nasytí se mikrobublinami páry. Myšlenka na to dává bílou vroucí vodu, která podle pravidel východního vaření má vařit čaj. Ale v bílé vroucí vodě se uvolní vzduch rozpuštěný ve vodě a v normálně fungujícím bojleru je voda průhledná. Pokud je v rozmezí skla tlumen - kotel je na pokraji výbuchu. Červený stoker, který byl zmíněn výše, byl špičkovým specialistou: podle typu vody rozhodl, jak brzy kotle exploduje a podaří se uniknout. Parník byl starý se středním kotlem; trvá několik minut od bělení vodoměru na výbuch. Kotel s vysokým potenciálem okamžitě vybuchne jen ztlumeným vodoměrem.

Druhý důležitý bod - s RFP vyniká tzv. vlhká pára, ve které jsou také neviditelné mikrokvapky vody. Vlhká pára je nepřítelem kotle není o nic méně hrozná než měřítko: kapičky vlhkosti jsou přirozené kondenzační centra páry. Pokud na nějakém místě parního okruhu začne teplota klesat rychleji než tlak, může začít lavínová kondenzace páry. Tlak v celém systému prudce klesne a dokonce i nízkopotenciální kotel může varit a explodovat. Pokud jde o mechanismy poháněné parou z kotle, kondenzace také drasticky zhoršuje jejich technické parametry (tlak v pracovních tělech prudce klesá) a způsobuje zvýšené opotřebení: mikrokvapky přehřáté vody jsou chemicky agresivní. Jediným místem, kde je užitečná kondenzace pracovní páry, je CO - plyn (viz výše), protože současně se uvolňuje latentní kondenzační teplo pro zahřívání.

Perfektní kotel

Známe tyto vlastnosti, je možné z dnešního dne představit, jak by měl být uspořádán určitý ideální parní kotel. Ve skutečnosti se to ukáže jako velmi nákladné a obtížně udržovatelné a v "zlatém věku" páry byl takový kotel technicky nerealizovatelný. Celý vývoj stavby kotle následoval cestu zjednodušení zařízení (páskování) kotle a kombinace funkcí jeho systémů. Ale zjistit, co potřebuje kotel pro normální provoz, pomůže tento režim.

Obecné schéma zařízení parního kotle je uvedeno na obr.

Obecná schéma parního kotle

Generátor páry je kanálový (trubkový) výměník tepla plyn-voda. Zvětšení plochy styku chladicí kapaliny s ohřívačem zvyšuje tvorbu mikrobublinek páry v jeho hmotnosti a oddělení páry od jednotky jednotky RFP při stejné teplotě. V místnosti s suchou párou se čistá parní a vodní mikro-suspenze oddělují gravitační nebo absorpční metodou bez uvolnění latentního kondenzačního tepla. Hotový kondenzát proudí zpět do generátoru páry nebo v cirkulačních kotlích (viz níže) je do něj čerpán oběhovým čerpadlem.

Role přehřívače je velmi důležitá. Bez poklesu tlaku podél délky parní linky nedojde k průchodu páry, ale současně dochází k poklesu výkonu páry a zvyšuje se pravděpodobnost její násilné kondenzace. Přehřívák páry "vyčerpává" odváděnou páru s energií za nic - v důsledku zbytkového tepla spalin.

Dokonce zvyšuje tepelnou účinnost ekonomizéru kotle. Jedná se také o kanálový výměník tepla, v němž je přívodní voda rovněž ohřívána spalinami. Při nejpomalejší rychlosti kotle může ekonomizér přehřívat a přeplňovat sazemi a když je nucen, může se kotel přehřívat a dokonce i vařit. Proto se někdy do ekonomizéru zavádí samostatný vodní okruh s vodním výtahem, podobně jako u jednokruhového CO (viz výše). Při normálním provozu kotle se vlastní cirkulační čerpadlo vypne uzavíracím ventilem.

Poslední věc, která vám umožňuje "vytáhnout" tepelnou účinnost kotle na teoretickou hranici - ohřívání vzduchu vstupujícího do pece. U tepelných zařízení s vysokým výkonem je to velmi efektivní opatření. Současně ohřívání vzduchu v přístřešcích umožnilo téměř třikrát snížit spotřebu paliva při topení ve vysokých pecích. Pokud jde o řídicí jednotku (nebo zařízení) všech těchto ekonomik, je to nyní krabice nebo skříňka s mikroprocesorem a jeho elektromechanickým postrojem a v bývalé době to byla posádka řidiče a hasič.

Parní kotle

V závislosti na účelu, provozních podmínkách a požadavcích na parametry páry se může zařízení parního kotle lišit. Strukturálně se parní kotle liší:

  1. Způsob odlučování par je přímý (průtok) a cirkuluje;
  2. Na zařízení odlučovače páry - bubnu a dalších (zvonovité, hadovité a jiné;
  3. Metoda výměny tepla - plynová trubka (dříve nazývaná požární trubice, stará požární trubice) a vodní trubice;
  4. Podle orientace a konfigurace kanálů parogenerátoru - horizontální, vertikální, kombinované (vodorovný přívod spalin, vertikální výstup, zakřivené kanály), šikmé, vícenásobné kolektorové, hadovité, vířivé pláště atd.;
  5. Během průchodu spalin - dopředu a dozadu;
  6. Pro hydrodynamiku - s otevřeným nebo uzavřeným okruhem parní vody viz níže;
  7. Podle způsobu vytápění - ohně (palivo), elektrické, nepřímé vytápění, heliocotla atd.

Pokud jde o způsob vytápění, elektrické parní kotle umožňují přijímat pouze parní topné články s nízkým a nízkým potenciálem, které nevydržují přísnější pracovní podmínky v kotli. Kotle na nepřímé vytápění se používají předem. v jaderné elektrárně. Když píší, že teplota chladicí kapaliny v nich dosahuje 500 stupňů a více, jedná se o první okruh, který ohřívá běžný vysoce kvalitní kotel přes výměník tepla, který dává parní turbíně. Solární kotle (heliocotla) apod. Exotický předmět samostatné úvahy. Dotkneme se jim na konci a budeme se zabývat především ohnivými parními kotly - jednotka účinnosti páry z nich je nejlevnější a nejlevnější.

Poznámka: Submarináři někdy hrají pozemní figuríny s příběhy, protože, jak se údajně vyplavují z hodin, spali na primárním okruhu jaderného ponorného reaktoru. To je čistě žertování - na prvním okruhu je nejen teplota nad 400 stupňů, ale i smrtící záření a neoprávněné odchod z hodin je vážným zločinem. První okruh jaderných reaktorů je navržen tak, aby z chladicí kapaliny nebyla uvolněna žádná pára.

Dopředný tok nebo cirkulace

U parních kotlů s přímým průtokem (poloha A na obr.) Vstoupí vlhká pára do cívky, trubkového potrubí nebo pod čepičkou, kde klesá vodní suspenze a proudí dolů do generátoru páry.

Schematické diagramy zařízení pro přímé proudění a cirkulační parní kotle

Kotle s přímým průtokem jsou z hlediska designu jednodušší a od automatizace stačí, aby byli obecně zkušení hasiči. Kotle s přímým průtokem mohou být energeticky nezávislé - provádějte bez napájecího čerpadla a získávejte vodu proudící ze zásobní nádrže. Ale jsou mnohem výbušnější než cirkulující, a jejich tepelná účinnost a výstup páry jsou nízké. Nejvíce intenzivní pára se uvolňuje z nejvyšších vrstev vody v kotli. Po uvolnění z mikrobublin páry voda klesá a zvedá znovu, když je nasycena párou. U jednorázového kotle je voda obnovována gravitační konvekcí (která vypouští páru vody je těžší), na kterém je paliva vyčerpána. Potřebuje hodně, protože konvekční toky jsou nepravidelné, s turbulencí a rozptýlením přijaté energie, než přenášejí vodu nahoru. Tepelná účinnost jednorázového kotle je cca. 35-40% Vynásobením této hodnoty parní motorovou účinností 25-30% (až do 45% u moderních) získáme notoricky známou "lokomotivu" efektivitu 8-16%

V cirkulačním kotli je celkový průtok vody nasměrován směrem nahoru samostatným cirkulačním čerpadlem, které vypouští kondenzát z jímky; ztráty vnitřního tření ve vodě jsou minimální a výkon cirkulačního čerpadla vyžaduje jen málo. Základní objem vody před úplným odpařováním činí 5 až 30 nebo více otáček, což dále zvyšuje tepelnou účinnost a výkon páry kotle. Například při jedné otáčce části vody se pouze 10% odpařuje. Další obrat bude 90%, z čehož 10% se vypaří, tj. další 9% původního objemu a vody zůstanou 81%. Počítá se podobně dále (matematika, takové výpočty se nazývají rekurzní vztahy), získáváme 63% účinnosti kotle na 5 otáček a 92,6% na 30 otáček. Účinná oblast RFP se v důsledku toho zvětšuje oproti geometrickému přibl. 1,5 a 2 krát.

Bubnové kotle

Cirkulační kotel musí mít v potrubí nejen čerpadla, ale i regulátor hladiny kondenzátu v odlučovači páry. Pokud se ukáže příliš, technické parametry kotle se prudce zhorší. Pokud to nestačí, obecně hrozí neštěstí: vlhká pára se rychle kondenzuje, tlak v kotli také prudce klesne - varí - výbuch. Aby nedošlo k takové situaci, povolte kotlové bubny. V nich je parní lapač částí širokého potrubí (bubnu), do něhož nasávaná voda vstupuje do vody z kotle (ohřívače), což v případě není parním generátorem; takže je odděleno ohřev vody a uvolňování páry z ní. Ohřívač nemůže v zásadě varit a varu bubnu není tak nebezpečný, protože Většina energie uvolněné během tohoto procesu se vyčerpá tlakovou vodou zpět do ohřívače a napájecí nádrže.

Princip provozu automatického bubnového parního kotle

Mokrá pára od odlučovače páry vstupuje do "volného" kondenzátoru s malým objemem, který má také kruhový průřez. Napájecí tryska stoupá nad dnem kondenzátoru a zajišťuje konstantní kondenzát. Pro normální provoz kotlového bubnu je nutné, aby tlak vodních sloupů v bubnu a kondenzátoru byl stejný. Aby se zajistil tento stav, není kondenzátor umístěn v blízkosti bubnu, ale je nad ním vyvýšen. V důsledku toho je režim kotlového ohřívače jasně udržován energeticky nezávislou automatizaci (viz obr. Výše): v bubnu je spousta vody, výstupní tlak je nad normou - diferenciální regulátor odpařování snižuje výkon; naopak - to zahrnuje. V bubnu se standardní hladina vody udržuje v přijatelných mezích. Drum parní kotel může pracovat na přirozeném oběhu, viz video níže:

Video: o zařízení kotle bubnu
Slovo o vodě pro buben

Protože voda v bubnových kotlích koluje mnohokrát, musí to být nejčistší; prakticky - destilát. Dodávka bubnových kotlů z vodních zdrojů, jako jsou hydrodynamicky otevřené kotle, je nepřijatelná. Bubnové kotle jsou stavěny pouze hydrodynamicky uzavřeným: napájecí voda v nich je zabalena podle schématu: napájecí nádrž - kotel - parní vodní chladič (vyplachován mořskou vodou na lodích) - zpět do napájecí nádrže apod.

Plynová trubka a vodní trubka

Plynové trubky a vodní trubky jsou, jak bychom mohli říct, jednu věc odlišnou od ostatních. V parním generátoru prochází plynovodová nádoba s vodou svazek trubek, ze kterých proudí horké plyny z pece. Ve vodovodním potrubí je naopak potrubí s chladicí kapalinou omyta proudem spalin. Rozdíl je velmi, velmi významný.

K přenosu energie spalin do vody je zapotřebí velký teplotní gradient (rozdíl). Tepelná vodivost kovu trubek parního generátoru je stokrát vyšší než tepelná vodivost kouřových plynů. Proto uvnitř plamenových trubek může být více než 1000 stupňů a jejich vnější povrch je ochlazován vodou nejvýše 350-400 stupňů. Obrovské tepelné namáhání vznikají ve stěnách potrubí a kolem - velkého množství přehřáté vody vroucí po celé hmotnosti s klesajícím tlakem. Poryv jediného potrubí kotle plynové trubky nevyhnutelně vede k jeho výbuchu. Z tohoto důvodu musí být striktně dodržen postup kontroly a profylaktické výměny plynových trubek a tato práce je obtížná, poměrně dlouhá a drahá.

Teplota vnějšího povrchu trubek parního generátoru vodního trubkového kotle je z těchto důvodů téměř stejná jako teplota vody v nich. Tepelné namáhání v materiálu vodovodních potrubí je o řádu menší než u plynu. Spolehlivost kotle je mnohem vyšší, doba mezi zastaveními pro prevenci je delší. Poryv jedné trubky nevede k výbuchu kotle: před varem se rozptyluje na celou vodu (což je několikrát méně v kotli s vodním potrubím než v plynovém kotli), silný proud směsi páry a vody zhasne pec a ochlazuje ostatní potrubí. Nedostatek vodních trubkových kotlů - teoreticky menší než kotle na plynové trubky, tepelná účinnost a výroba páry. Ale konstruktivní vylepšení vodních trubkových kotlů jim umožnilo zaujímat dominantní postavení v průmyslu - dnes se nevybudují plynové kotle a jednotky zbývající klasické stavby rafinují své zdroje.

Upozornění: Kotlové bubny mohou být vyrobeny pouze z vodovodu.

Vývoj struktur

Pro příklad lokomotivního kotle je vhodné uvažovat o zařízení nejvíce archaického (a ukázalo se být velmi houževnatého) vodorovného plynového parního kotle, viz obr.:

Zařízení vodorovného plynového potrubí (lokomotivního) parního kotle

Suhaparnik - nejjednodušší zvon. Automatizace - pouze jeden pojistný ventil. Neexistuje žádné napájecí čerpadlo, voda pochází sama od nádrže. Tepelná účinnost cca. 40%., Ale "dubnost" stavby ověřené stoletími je výjimečné. Některé lokomotivní kotle jsou ještě dnes používány. Vlaky, které už neříkají, dávají produkci páru.

Vodní trubky s pracovními zkušenostmi více než 100 let jsou také k dispozici. Obecně platí, že tento typ parních kotlů je daleko od odchodu do důchodu. Ve flotile jsou vodní trubky ještě dnes v elektrárnách široce využívány. Na lodích je problém kompaktnosti kotle velmi akutní. Civilní parníky potřebují místo pro nákladní prostory a prostory pro cestující. Na válečných lodích musí být bezpečnostní a zranitelné jednotky bezpečněji pokryty z nepřátelské munice.

Přirozenou cestou se zdá být použití vertikálního kotle, ale "svislé uzly" s trubkovými svazky jsou teoreticky neúčinné: příliš mnoho kouřových plynů vynechá generátor páry a oblast RFP je malá. Proto jsou v lodních elektrárnách používány preim. bubnové parní kotle se šikmým uspořádáním trubek (viz rýže, B - buben, P - přehřívák):

Zařízení vodních bubnových kotlů

  1. S přirozenou cirkulací, nízkým a částečně středním výkonem;
  2. S nuceným oběhem - až po vysoký výkon včetně;
  3. Symetrický sběrač s více kolektory (s 2-3 kolektory vody a výměníky tepla pracující na jednom bubnu) - od středních až po velmi velké;
  4. Stejné, asymetrické - na síle od velkých po jedinečné.

Na pozemku jsou požadovány také kompaktní kotle - údržba výrobního prostoru není levná. V občanské společnosti však cena, konstrukční jednoduchost a snadná údržba zařízení často převažují nad technickou dokonalostí. Proto se pozemní kompaktní kotle často vyrábějí podle principu: nejen otočit dovnitř, ale i ohýbat na polovinu. Konkrétně: zabalte tok kouřových plynů. Indikátory kvality kotle se trochu zhoršují, ale vyžaduje téměř polovinu prostoru jako pro stejnou sílu lokomotivy a je mnohem pohodlnější udržet kotel, protože komínový kořen, přístřešek a popelník (pokud je kotel pevný) jsou ve stejné místnosti.

Snadnější otáčení plynového kotle. Horizontální rozměr (vlevo na obrázku) je v tomto provedení téměř stejně účinný, odolný a bezpečný jako trubka na vodu: téměř veškeré teplo uvolněné v peci vede k ohřevu vody a plynové potrubí zevnitř se zahřívá méně, protože kouřové plyny jsou již v nich již zcela chladné. Kotel se zkráceným parním generátorem (ve středu, tyto kotle jsou někdy nesprávně nazývány vertikálně) je extrémně kompaktní, ale nehospodárné. Pro dosažení přijatelnosti umožňujících stínění v požární komoře reflektuje tepelné (infračervené, IR) záření.

Zařízení parních kotlů s cirkulací kouřových plynů

Moderní úspěchy

Dodávka parního kotle s IR reflektorem je obecně plodná myšlenka. Moderní vodní trubkové kotle, s výjimkou vnější izolace, jsou z vnitřní strany opatřeny reflexním IR materiálem. To umožňuje, aby svazky kanálů jejich parních generátorů byly vyrobeny z identických přímých trubek, viz obrázek. Tím se zase dá opustit buben a kohoutek přivádět ze strany. Není těžké si představit, kolik on a jeho vykořisťování snižují náklady na to.

Konstrukce moderního radiačního parního kotle s reflektorem tepla uvnitř

Poznámka: Parní kotle s vestavěnými infračervenými reflektory v odborné literatuře se nazývají záření. Samozřejmě, že v nich není žádná radioaktivita. To se týká tepelného záření (IR záření).

Zařízení parního kotle s krbovou kamnou na protipoložkách

Jedním z posledních úspěchů velkých kotlů je plynové kotle z tepelně odolných speciálních ocelí s dvojčinnou pecí na protipolohovách, viz obr. vpravo. Energetická účinnost kotle je teoreticky stanovena poměrem teplot na počátku a na konci provozního cyklu k počáteční teplotě (Carnotův vzorec, pamatujete?). U kotlů na opačných výbojkách dosahuje teplota v peci 1800-1900 stupňů oproti 1100-1200 a další a teplota spalin zůstává stejná, 140-200 stupňů. Celková účinnost kotle na počitadle může přesáhnout 90% bez komplikovaných dodatečných opatření a s nimi je vyšší než 95%.

Poznámka: jak moderní parní kotle hromadného použití jsou uspořádány a pracují, viz následující. video:

Video: jak pracuje parní kotel

A v každodenním životě

Probíhal vývoj tepelného inženýrství a domácí kotle. Měly by poskytovat nízkokvalitní páru pro topné systémy a zařízení pro vaření, ale bezpečnostní požadavky na domácnost jsou nejtěžší a měly by umožňovat běžnou údržbu nekvalifikovaným personálem. Dalším požadavkem je, aby domácí parní kotel byl co nejkompaktnější, lehčí (nevyžadoval základ) a levnější. Další je velmi krátký čas spuštění. Vynaložení až jedné hodiny práce na oddělené páry je nepřijatelným odpadem ve společnosti rozvinutého socialismu.

Klasickým řešením tohoto druhu je kotlové těleso. Je to extrémně bezpečné pro danou třídu zařízení: pravděpodobnost přehřáté páry mimo vnější plášť (takový případ je považován za výbuch kotle) ​​je mnohem menší než trubky ve vodním trubkovém kotelním svazku stejné kapacity. Důvod - trubka je pouze jedna, dlouhá, stočená. Parní výkon a účinnost pary kotlů na kotle jsou malé, avšak první je v tomto případě nevýznamné a druhá je zvětšena počítačovým designem prostorové cívky a instalací IR reflektoru, viz obr.. Automatizační spirálový kotel dostatečně tepelně mechanický, nepřetržitý, čímž hořák překládá v minimálním režimu.

Zařízení moderní kotlové parní kotelny

Nejnovějším úspěchem při navrhování nízkopříkonných parních kotlů je vířivý vířivý kotel. Obrazně řečeno, obrátil se dovnitř se všemi drobkami. A z technického hlediska - stočili plamenem hořáku ve vichřici a namísto ne příliš high-tech svazku trubek nebo serpentinu dali pravidelnou kosmetickou košili, ale ne vodní ohřev, ale páru a vodu.

Zařízení a okruh pro spínání parního kotle vířivým hořákem jsou znázorněny na obr.

Zařízení a obvod pro zapnutí parního kotle s vířivým hořákem

Označení na schématu:

  1. napájecí čerpadlo;
  2. komín;
  3. ekonomizér (u kotlů tohoto typu je nutný, jinak by mohlo dojít ke spuštění ohnivého víru ve spodní části);
  4. vzduchové potrubí;
  5. dmychadlo;
  6. vířivý hořák;
  7. košile pro parní zóny;
  8. vodní bunda;
  9. ventil a ventil pro nouzové vypouštění páry;
  10. pára (obvykle absorpční);
  11. výstup páry;
  12. hladinoměr (sklo měřidla);
  13. vypouštěcí ventil.

Parní kotle spalování vortexu jsou extrémně kompaktní, protože zásadně vertikální. Jejich tepelná účinnost není horší než buben. Steam může vzdát průměrného potenciálu včetně. Doba uvedení do provozu je cca. 5 min Nevýhody - složitost, vysoká cena a úplná volatilita: bez stlačování vzduchu do hořáku nefunguje vůbec.

Provoz parních kotlů

Na pravidlech pro použití parních kotlů nepište články a objem regulačních dokumentů. A zanedbání některé z jejich položek může vést k nehodě. A popáleniny s přehřátou párou jsou mnohem nebezpečnější než běžné termické: velké množství latentního kondenzačního tepla se uvolňuje na těle a předměty obklopené párou a stupeň poškození je mnohem větší. Prakticky, jestliže spalování páry v těle je více než 10-15% jeho oblasti, lék je často impotentní. Proto čtenáři jednoduše informujeme, že starý kód bezpečnostních pravidel pro kotle a tlakové nádoby je již dlouho neplatný. Je nutno řídit federální právně závaznou sadu dokumentů "Průmyslová bezpečnostní pravidla pro nebezpečné výrobní zařízení používající zařízení vystavená nadměrnému tlaku" přijatá v roce 2003, zveřejněná ve veřejně dostupných zdrojích v roce 2013, která vstoupí v platnost na konci roku 2014 a (tj. s výjimkou uplatnění bývalých pravidel) v roce 2017. Můžete studovat nová pravidla pro provoz parních kotlů a stáhnout je ve formátu PDF pro volné použití na tomto odkazu.

Poznámka: Můžete si prohlédnout video tutoriál o tom, jak používat společné parní kotle na níže uvedeném KRND:

Video: série hodin na kotlích DVKR

Poznámka pro domácí umělce

Obecně platí, že budova kotle není určena pro dílnu v garáži. Avšak inženýrské svědomí neumožňuje bezdůvodně odradit čtenáře od toho, aby se zapojili do nich: pole je příliš daleko v průmyslu. Například domácí použití energetických parních kotlů. Schéma je například následující: solární koncentrátor ohřívá hydrodynamicky uzavřený kotel, jehož pára pohání mini-turbínu, která otáčí elektrický generátor. Izolace je stabilnější než vítr a v jižních oblastech dosahuje významné hodnoty. Životnost parních mechanismů po více než 100 let není divu, ale solární baterie se ponižuje za 3-10 let. Odborníci již dlouho bojují o instalace tohoto typu, ale zatím nemá smysl. A stejný Edison řekl: "Každý ví, že to nemůže být provedeno. Je tu blázen, který neví. To je on, kdo dělá vynález. "

Nepřipojujte se však k řezání, ohýbání, svařování. Nejprve nezapomeňte: jednáte s výbušným zařízením. Neexistují žádné parní kotle s nulovým nebezpečím výbuchu a v zásadě nemohou být. Proto přidejte do přečtení další populární materiály, například. odtud: (ru.teplowiki.org/wiki/Parovoy_kotel). Oni spolu s obsahem této publikace vám pomohou porozumět speciální literatuře. Pak pečlivě prostudujte výše uvedená bezpečnostní pravidla.

Další - nezapomeňte, že účinnost malého kotle je stejná jako velká, nedosáhnete designu. Důvodem je známý zákon o čtvercové kostce. Při poklesu velikosti kotle spadá objem chladiva a výhřevného tepla podél krychle lineárních rozměrů a plocha povrchu, která způsobuje tepelné ztráty, je čtvercová pomalejší

Nakonec si plně uvědomte, co chcete dosáhnout. Poté promyslete pečlivě o návrhu ve své mysli (nebo simulujte v počítači, pokud můžete). A teprve teď můžete začít experimentovat, viz například. video

Top