Котел паровой это: Паровой котёл: устройство, схема, принцип работы

устройство и классификация — ICI Caldaie Россия

Несмотря на стремительное развитие технологий, в производственных процессах целого ряда отраслей водяной пар не может быть эффективно заменен никаким другим теплоносителем. Поэтому каждый раз при проектировании и закладке новых производств инженерам придется решать задачу подбора подходящего котельного оборудования. В этом обзоре мы хотели бы разобрать основные классификации паровых котлов и соотнести их с моделями, представленными в продуктовом портфеле ICI Caldaie, чтобы обеспечить информацией специалистов, занятых выбором.

Устройство парового котла: как менялась конструкция

Принцип работы парового котла остается неизменным с момента его изобретения: тот или иной источник тепла нагревает воду, заключенную в большом или малом металлическом сосуде до температуры кипения и испарения. Скапливаясь в верхней части сосуда продукты испарения достигают необходимых величин давления и температуры, после чего направляются через паропровод потребителям или в пароперегреватель для достижения более высоких рабочих параметров. Эффективность процесса выработки пара определяется наиболее полным использованием теплоты, выделяемой источником. Развитие инженерной мысли в этом направлении можно отследить по тому, как менялась конструкция парового котла.

цилиндрический котел с внешней топкой

Первые парогенераторы напоминали котлы для варки пищи. Дровяная или угольная топка располагалась снаружи, нагревая бак с водой снизу. При такой схеме значительная часть тепла расходовалась на обогрев окружающей среды, что и обуславливало крайне низкий КПД первых паровых котлов.

паровой котел с жаровыми трубами

Разумным решением стало размещение топки внутри водяного объема котла. Вкупе с теплоизоляцией внешней обшивки бака это значимо повысило КПД, позволив расходовать тепло преимущественно на нагрев воды.

жаротрубно-дымогарный котел

Поскольку высокой температурой обладало не только открытое пламя в топке, но и выделяющиеся при сгорании дымовые газы, следующей задачей усовершенствования конструкции парового котла стало удержание тепла уходящих газов внутри водяного объема. Задача была решена размещением в нем дымогарных труб малого диаметра. Перед удалением через дымоход газы проходили по этим трубам, ускоряя нагрев и испарение воды.

В принципиально ином направлении развивалась конструкция паровых водотрубных котлов, чаще всего используемых в качестве силовых установок в электроэнергетике, на железнодорожном и водном транспорте. В случае водотрубного котла не источники тепла – топка и газоходы – размещались внутри водяного объема, а наоборот: водяной объем, распределенный по трубам малого диаметра, размещался в газоходах, по которым движутся продукты сгорания.

Такая конструкция с высокой эффективностью позволяет вырабатывать пар критического давления, избыточного для технологических процессов большинства отраслей. Принципиальные различия в конструкции водотрубных и жаротрубных котлов легли в основу большинства классификаций котельного оборудования.

Классификации паровых котлов

Классификация по назначению

Данная классификация соотносит те или иные типы паровых котлов не с конкретными отраслями, а скорее с укрупненными сферами применения. В соответствии с ней, паровые котлы делятся на энергетические, промышленные (технологические) и отопительные (энерготехнологические).

Энергетические котлы используются на электростанциях для передачи вращения турбинам, генерирующим электричество. Вырабатываемый данным оборудованием пар характеризуется высоким и сверхвысоким давлением.

Промышленные или технологические паровые котлы вы­ра­ба­ты­ва­ют на­сы­щен­ный пар для технологических нужд. Давление получаемого пара редко превышает 3 МПа (30 бар). В общей классификации котлов по давлению данный класс оборудования относится к котлам низкого и сверхнизкого давления. Если же рассматривать технологические паровые котлы как отдельный сегмент, то разделение оборудования на котлы низкого и высокого давления привязано к нормативам Ростехнадзора, устанавливающим поднадзорность сосудов, работающих под давлением. Подробнее об этом – в статье «Производственные котлы высокого и низкого давления».

Отопительные или энерготехнологические котлы находятся на стыке промышленных и энергетических. В России их широкое применение было обусловлено повсеместным строительством моногородов и жилых районов при промышленных предприятиях. Энерготехнологические паровые котлы вырабатывали пар одновременно для производственных нужд и для отопления коммунального сектора. В настоящее время в соответствии с программами повышения энергоэффективности и реконструкции производств крупнотоннажные паровые котлы заменяются котлами меньшей паропроизводительности, а для теплоснабжения жилых районов строятся более экономичные водогрейные котельные.

Компетенция ICI Caldaie – производство экономичных производственных паровых котлов жаротрубного типа с проходной и реверсивной топкой, отвечающих высоким стандартам эксплуатационной и экологической безопасности.

Классификация паровых котлов по давлению

Сквозная классификация по давлению, объединяющая все виды паровых котлов выглядит следующим образом. Область высокого давления (энергетики) включает котлы высокого, критического и сверхкритического давления. Диапазон: от 3,9 МПа до 22,5 МПа (39-225 бар). Область низкого давления (промышленность) включает котлы серхнизкого (до 0,1 МПа), низкого (0,1-1 МПа) и среднего (1-39 МПа) давления. Котлы сверхнизкого давления не подлежат регистрации в территориальных органах Ростехнадзора.

В модельном ряду ICI Caldaie область сверхнизкого давления представлена сериями:

Область среднего и высокого давления (если рассматривать промышленные котлы как самостоятельный сегмент) представлена сериями:

Классификация паровых котлов по производительности

Рассматривая деление паровых котлов по производительности, нужно снова разграничить сферы энергетики и промышленности. Так, принятая в российской технической литературе классификация относит паровые котлы для технологических нужд с паропроизводительностью до 25 т/ч к категории малой производительности. Выработка пара котлами средней производительности находится в диапазоне от 35 до 160 т/ч. Это область водотрубных энерготехнологических котлов. Паровые котлы большой производительности – это оборудование с выработкой от 160 до 250 тонн пара в час. Подобная паропроизводительность востребована исключительно в энергетике.

В сегменте производственных паровых котлов классификация несколько иная. К категории малой производительности относятся паровые котлы и прямоточные генераторы с выработкой пара на уровне от 100 до 500 кг/ч; к средней категории – котлы с выработкой от 500 до 5000 кг/ч, к паровым котлам большой производительности относятся модели с выработкой от 10 т/ч.

ICI Caldaie предлагает решения во всех трех категориях:

Паровые генераторы малой производительности

Паровые котлы средней производительности

Котлы большой производительности

Классификация паровых котлов по видам топлива

Последний вид классификации — это деление котлов по видам сжигаемого топлива. До середины 20-го века паровые котлы были преимущественно твердотопливными и работали на угле, торфе или дровах. В 50-х гг. стали серийно выпускаться жидкотопливные и газовые горелки. Это позволило пересмотреть конструкцию котлов в направлении уменьшения водяного объема и габаритных размеров. Еще одним следствием использования горелок стала автоматизация работы котлов.

В настоящее время основную часть парка современных производственных генераторов пара составляют газовые и дизельные паровые котлы. Твердотопливные модели используются значительно реже, преимущественно в местностях, не имеющих доступа к магистральным газопроводам.

Паровое оборудование ICI имеет универсальную топку камерного типа, совместимую как с газовыми горелками, так и с горелками на дизеле или мазуте.

Классификация котлов по типу

Как было упомянуто в самом начале, совершенствование конструкции парогенераторов привело к появлению двух типов оборудования: жаротрубных и водотрубных котлов. Сравнительно небольшой объем паропотребления на малых и средних производствах не позволяет эффективно использовать водотрубные котлы, обладающие избыточными параметры по давлению и производительности. Поэтому основным типом паровых котлов для производственного применения становятся жаротрубные котлы. Все котельное оборудование, выпускаемое под маркой ICI Caldaie относится к жаротрубному типу.

Для полноты обзора стоит упомянуть о растущем предложении прямоточных парогенераторов, выпускаемых в качестве альтернативы паровым котлам с водяным объемом. Принцип их работы подразумевает непрерывное испарение воды, подаваемой на конвективные поверхности в виде труб или пластин. Прямоточные парогенераторы некоторых производителей могут рассматриваться в качестве альтернативы жаротрубным котлами в широком диапазоне производительности в процессах, не требующих особой точности поддержания поддержания рабочих параметров – температуры, давления и степени сухости пара.

Классификация паровых котлов по числу оборотов дымовых газов

У жаротрубных котлов имеются свои внутренние классификации. Одна из них – деление моделей на двух- и трехходовые по количеству прохождений дымовых газов через дымогарные трубы или поворотные камеры. Двухходовые паровые котлы имеют реверсивную топку и одну группу дымогарных труб, после прохождения которой газы удаляются через дымоход. Трехходовые котлы оснащаются проходной топкой и двумя группами дымогарных труб, заставляя продукты сгорания совершать дополнительный проход перед тем как покинуть контур котла. Более подробно их различия и технические особенности рассматриваются в отдельном материале – «Двухходовые и трехходовые паровые котлы».

В каталоге ICI Caldae представлены оба вида оборудования:

Двухходовые паровые котлы

Трехходовые паровые котлы

Классификация по компоновке дымогарных труб

Еще одна классификация, характерная исключительно для жаротрубно-дымогарных котлов – по схемам компоновки. Котлы различных производителей могут иметь отличающиеся схемы расположения жаровой трубы и дымогарных каналов друг относительно друга. Встречаются котлы с симметричной и ассиметричной компоновкой.

/фото примеров/

ICI Caldaie выпускает котлы с симметричной компоновкой.

Классификация паровых котлов по типу газовоздушного тракта

Еще один момент – тип газовоздушного тракта. По этому признаку котлы делятся на:

• 
  котлы с естественной тягой (движение воздуха и продуктов сгорания обеспечивается напором, возникающим под действием разности плотностей атмосферного воздуха и газа в дымовой трубе)
• 
  котлы с наддувом (сопротивление газовоздушного тракта преодолевается работой дутьевых вентиляторов, установленных на горелках)
• 
  котлы с уравновешенной тягой (когда давление в топке и начале горизонтального газохода (перед поверхностью нагрева) поддерживается близким к атмосферному совместной работой дутьевых вентиляторов и дымососов)

Котлы ICI как и большая часть котлов европейского производства относятся к котлам с наддувом.

Заключение

Мы рассмотрели наиболее распространенные классификации паровых котлов в разрезе технической компетенции компании ICI Caldaie.

Для проектов вновь возводимых и реконструируемых паровых котельных могут быть предложены экономичные двух- и трехходовые паровые котлы, вырабатывающие пар давлением от 0,7 до 25 бар. Диапазон прроизводительности от 50 кг до 32 т/ч. В зависимости от типа горелки котлы могут работать как на магистральном метане, сжиженных углеводородных газах, а также легком и тяжелом жидком топливе с соответствующей системой предварительной очистки.

По вашему запросу инженеры компании подготовят технико-коммерческое предложение с рекомендацией модели парового котла, наиболее полно отвечающего вашим технологическим задачам.

Паровой котел в отоплении. Устройство. Принцип работы

Сегодня паровые котлы применяются повсеместно в отопления. Эти устройства широко применяются, как в промышленности, так и в быту. Главной функцией парового котла является преобразование воды в пар. Горячий пар используется для отапливания разного рода помещений, а также пар приводит в движение паровые машины.

Что это за устройство?

Котёл парового типа может производить пар двух видов:

• пар, который насыщен водой;
• сухой пар, который еще называют «перегретый».

Первый вид водяного пара предназначен для работы в системах с рабочим давлением не более 100 кило Паскалей. Насыщенный пар нагревается до температуры не выше 100 градусов по Цельсию.

Второй вид пара в паровом котле предназначен для работы в системах с повышенным давлением – более 26 мега Паскалей. Сухой пар имеет более высокую температуру, и эта температура порой превышает 500 градусов Цельсия.

В основном, в системах отопления используется насыщенный пар, где трубопроводы не предназначены для высокого давления. Сухой пар используется в энергоустановках. При помощи перегретого пара работают мощные установки, которые вращают электрогенераторы. В некоторых видах транспортных средств перегретый пар является основной тяговой силой.

Где применяются

Паровые котлы всё еще широко применяются для обогрева жилищ и промышленных помещений. Эти устройства вырабатывают пар путем нагрева воды, и затем этот пар циркулирует в системе отопления. Бытовые паровые котлы вырабатывают насыщенный водой пар, и используются эти котлы зачастую в частных домостроениях.

В промышленности применяются специальные паровые установки, которые по ступенчато нагревают насыщенный пар, доводя его до температуры 500 градусов. Промышленные паровые котлы сделаны более добротно, поскольку работают с большим давлением и температурами. Промышленные паровые котлы также отличаются и размерами. Габариты промышленного котла зависят от объёма задач, которые выполняет данное устройство. В большинстве случаев промышленные парогенераторы применяются для генерации электричества. Существуют несколько видов промышленных паровых установок, которые объединены в один агрегат с электрогенератором. Такими устройствами оборудуются небольшие электростанции.

Паровые котлы такой электростанции работают по принципу нагрева воды до состояния кипения, а затем в специальном аппарате образовавшийся пар доводится до перегретого состояния и под большим давлением подается в паровую турбину. Вал паровой турбины связан с ротором электрогенератора, который вращаясь от паровой турбины – вырабатывает ток.

Также промышленные паровые котлы довольно широко применялись на транспорте – паровозах, тракторах, автомобилях. Сегодня транспортные средства на паровой тяге можно встретить только на железной дороге, где они используются для грузоперевозок, а также для маневровых работ. Паровые котлы промышленного типа ещё хороши тем, что они могут работать практически на любом виде топлива. Есть некоторые виды паровых котлов промышленного типа, которые предназначены для определенного вида топлива. Также и паровые котлы для бытового использования могут быть, как многотопливные, так и ориентированные на определённый вид топлива.

Принцип работы парового котла

Паровой котел является универсальным устройством, поскольку может работать даже на солнечной или геотермальной энергии. Современные паровые котлы в качестве топлива используют природный газ, но также существуют и твердотопливные котлы. Все паровые котлы работают примерно по одной и той же схеме, где обычная вода превращается в насыщенный или перегретый пар. Эта схема работы состоит из нескольких этапов:

1. Очистка воды при помощи фильтрующих элементов.
2. Подача очищенной воды в рабочую ёмкость. Подача может осуществляться, как самотёком, так и при помощи насоса. Сегодня в основном применяются электрические насосы.
3. Подача воды из рабочей емкости в коллектор. Подача осуществляется самотёком.
4. Подъём воды из коллектора в зону нагрева.
5. Подача образовавшегося пара в сепаратор, где происходит влагоотделение. Остатки воды по специальному трубопроводу стекают в резервуар.
6. Подача пара в паропровод.

В промышленном паровом котле данная схема дополнена ещё двумя пунктами:

1. Подача пара в зону повторного нагрева;
2. Подача пара в рабочую магистраль.

Устройство парового котла

Паровой котёл любого типа собой представляет некую ёмкость, и эта ёмкость заполнена водой. Вода в паровом котле нагревается до газообразного состояния, испаряясь – переходит из жидкого состояния в газообразное. Рабочая емкость парового котла, зачастую, сделана из трубы большого диаметра. Все паровые котлы оборудованы специальной камерой, где сжигается разного рода топливо. Строение топочной камеры напрямую зависит от вида топлива, что будет использоваться в котле. В твердотопливных паровых установках должна быть установлена специальная решетка, сквозь которую зола будет осыпаться в зольник. Колосниковая решётка служит для подачи воздуха в топку котла. Продукты сгорания отводятся через дымоход. Дымоход должен быть смонтирован в самой верхней точке топочной камеры.

Если в паровой установке в качестве топлива используется разного рода природный газ, то в топку котла устанавливается специальная форсунка. Форсунка также используется тогда, когда в качестве топлива применяется мазут. При использовании форсунки также необходима подача воздуха сквозь колосниковую решетку, что обеспечит достаточную тягу в топке. В топке достаточно большая рабочая температура, но для розжига котла и для набора давления требуется какое-то время. Вырабатываемое в топочной камере тепло доводит до кипения воду в рабочей емкости, и затем образовавшийся пар поступает в трубопроводы паровой установки.

Разновидности паровых установок

Паровые установки бывают, как многотопливные, так и однотопливные. По видам топлива паровые котлы классифицируются как:

• паровые установки, работающие на угле;
• паровые установки, работающие на мазуте;
• паровые установки, работающие на газе;
• паровые установки, работающие на электроэнергии.

Также паровые котлы можно разделить на области их применения. В этот перечень входят:

• промышленные паровые установки;
• паровые установки, которые ориентированы на выработку электроэнергии;
• паровые установки, которые применяются в быту.

Также существует утилизационные паровые установки.

Паровые установки имеют также конструктивные отличия, и их можно разделить на два вида:

• водотрубные паровые установки;
• газотрубные паровые установки.

В газотрубных котлах вода нагревается при помощи горячих газов, что образуются в момент сгорания любого вида топлива. Эти газы нагревают трубы, внутри которых находятся вода. Вода в эти трубы поступает из резервуара.

Водотрубная паровая установка работает по несколько иному принципу. В этих котлах –наоборот, нагретый газ движется внутри специального трубопровода, который помещен в ёмкость с водой. Водотрубные паровые котлы разделяются на несколько видов:

• вертикальные водотрубные котлы;
• горизонтальные водотрубные котлы;
• радиальные водотрубные котлы.

Все виды водотрубных котлов отличаются лишь внутренним расположением трубопроводов.

Какой паровой котёл лучше

Газотрубные паровые котлы имеют больший диаметр труб, что позволяет работать с давлением не более 1 мПа. Также котлы данного типа способны вырабатывать не более 360 кВт тепловой энергии. Слабым местом данного устройства является – большой размер трубопроводов, что может привести к повышенному парообразованию. Повышенное парообразование способствует увеличению давления. Большое давление может использоваться только в толстостенных трубопроводах, что ощутимо увеличивает стоимость парового котла.

Водотрубные паровые котлы имеют более высокую мощность, нежели газотрубный. В водотрубных котлах используются трубопроводы с небольшим диаметром, что позволяет развить большое давление внутри такого котла. Также водотрубные паровые котлы способны работать с очень высокими температурами, которые недоступны газотрубным котлам.

Элементы, которые повышают эффективность котла парового типа

Современный котёл парового типа оборудован не только трубопроводами и топкой, но также в нём используются вспомогательные узлы. Эти дополнительные элементы способствуют не только поднятию температуры пара в установке, но и могут повышать рабочее давление, а также способствуют более интенсивному парообразованию. В перечень таких полезных элементов паровой установки входят:

1. Сепаратор, с помощью которого пар отделяется от влаги. Данное приспособление в несколько раз увеличивает коэффициент полезного действия парового котла.
2. Пароперегреватель, с помощью которого температура пара нагревается свыше 100 градусов по Цельсию. Этот элемент также ощутимо повышает КПД парового котла, поскольку способен нагреть сухой пар до 500 градусов. Такими вспомогательными приспособлениями комплектуются паровые установки, которые применяются в АЭС.
3. Аккумулятор пара, который способен накапливать пар, и в момент необходимости обратно отдавать его в рабочую магистраль.
4. Подготавливающие устройство, с помощью которого из обычной воды вытесняется излишний кислород. Данное приспособление в разы увеличивает срок службы паровой установки, поскольку малая концентрация кислорода в теплоносителе препятствует возникновению коррозии и накипи.

Также в современных паровых установках используются дополнительные элементы, с помощью которых удаляется конденсат, регулируется потребление топлива и расход воды, а также осуществляется управление котлом и контроль всех его параметров.

Парогенератор

Данное устройство собой представляет мощную паровую установку, которая в основном применяется в атомной энергетике. Парогенератор оснащен дополнительными узлами, которые существенно увеличивают мощность этого устройства. Достигается это при помощи промежуточных нагревателей, которые нагревают пар до несколько сот градусов. Мощность парогенераторов в несколько десятков раз превышает мощность обычного парового котла.

Заключение

Сегодня паровые котлы и парогенераторы используются не только для отопления жилищ, но и для выработки электроэнергии. Паровые котлы делают нашу жизнь теплей и светлее. Именно паровые котлы стали родоначальниками промышленной революции, результатами которой мы пользуемся и по сей день.

Читайте так же:

Принцип работы парового котла

Паровой котел является специальным устройством, внутри которого происходит процесс топки. В процессе топки сгорает топливо либо твердого, либо жидкого вида. Паровой котел является устройством для получения тепловой энергии за счет сжигания топлива. Тепловая энергия в виде пара необходима для отопления, как жилых домов, так и промышленных помещений. Поэтому котлы парового типа является универсальными устройствами, необходимыми для систем отопления. Именно котел является центром отопительной системы, из которого передается пар по трубам в другие помещения.

Как работает паровой котел

Котел паровой отапливается за счет различных видов современного топлива. Это могут быть как твердые материалы, так и жидкости, пригодные для топки. Внутри котла есть центральная чаша с водой. Принцип работы котла — это нагревание воды до состояния пара при помощи сжигания топлива. Пар, полученный в результате водных испарений, служит средством отопления. Так как его легко направлять до разных помещений по трубам под высоким давлением.

Техническое устройство парового котла

Как можно заметить, котел паровой считается технически сложной системой, которая является результатом профессиональной деятельности квалифицированных инженеров. Но при этом управлять котлом достаточно просто. Сам процесс управления и базовая настройка для бытовых целей не требует специального образования и профильной квалификации. Достаточно лишь прочитать несложную инструкцию, чтобы запустить или выключить котел.

Основные разновидности современных котлов

Паровые котлы активно используют как в промышленных масштабах, так и для отопления небольших частых домов и загородных дач. Понятное дело, что при помощи одного котла невозможно одинаково хорошо отопить и небольшой домик, и производственное помещение достаточно большого метража. Поэтому для отопления разных помещений используют разные паровые котлы, внутренняя система которых отличается друг от друга.

Паровой котел для домашнего использования отличается от аналогичного устройства для применения в промышленных целях не только размером, но и внутренней составляющей. Очевидно, что для обогрева большого пространство нужно в несколько раз больше пара, нежели для системы отопления частного дома. Также необходима совершенно другая система труб, которые отходят от отопительного устройства.

Каждая модель котла парового предназначена для выполнения своей непосредственной функции. Некоторые модели подходят для систем отопления в частных целях для небольших помещений, а некоторые устройства предназначены для организации систем отопления в промышленных масштабах. Поэтому перед покупкой устройства необходимо проконсультироваться со специалистом, который поможет подобрать оптимальное устройство для решения ваших задач.

2.1. Общие сведения, классификация паровых и водогрейных котлов

2.1. Общие сведения, классификация паровых и водогрейных котлов

Котел – это устройство, предназначенное для получения пара с давлением выше атмосферного или горячей воды за счет тепла, выделяемого при сжигании топлива. Основными элементами котла являются топка и теплообменные поверхности. Специальное устройство котла, в котором происходит сжигание топлива, называется топкой или топочной камерой. Некоторые типы котлов, например котлы-утилизаторы, не имеют топки. В этом случае получение пара или подогрев воды осуществляются за счет теплоты горячих газов, образующихся при каком-либо технологическом процессе. Газовый тракт котла, т.е. та часть котла, по которой движутся продукты сгорания, разделен на отдельные газоходы. Взаимное расположение газоходов, определяющее траекторию движения продуктов сгорания и расположение поверхностей нагрева, называется компоновкой. Наиболее распространенными в настоящее время являются П-образная, Т-образная и башенная компоновки. Можно выделить и конвективные газоходы, по которым движутся уже относительно холодные газы.

В котел подается вода, которая называется питательной. Питательная вода в котле нагревается, а затем превращается в насыщенный или перегретый пар требуемых параметров. Под параметрами пара подразумеваются его давление и температура. Основным потребителем водяного пара, вырабатываемого в котельных установках, являются паросиловые установки, а также он может использоваться для технологических нужд.

Преобразование питательной воды в пар происходит в поверхностях нагрева котла. К поверхностям нагрева котла относятся испарительные, пароперегревательные и экономайзерные поверхности. Испарительные поверхности нагрева обычно располагаются в топке котла или непосредственно за ней. В них вода нагревается до температуры насыщения и образуется так называемая пароводяная смесь. Пароперегреватели предназначены для получения перегретого пара.

Барабан котла

Они располагаются за топочной камерой. Экономайзерные поверхности нагрева предназначены для предварительного подогрева питательной воды за счет теплоты уходящих из котла продуктов сгорания. Теплообменные поверхности котла конструктивно могут разделяться на отдельные секции или «пакеты».

К основным элементам котла относятся также барабаны, воздухоподогреватели, горелочные устройства, устройства для регулирования температуры перегрева пара. Барабаны котлов предназначены для отделения насыщенного пара от воды, удаления из него избыточной влаги, а также как устройство, в котором аккумулируется количество воды, необходимое для надежной работы котла. Воздухоподогреватели котла – это поверхности нагрева, в которых происходит предварительный подогрев воздуха, поступающего в топку и необходимого для сжигания топлива. Горелочные устройства – это устройства для сжигания топлива в топке котла. Горелочные устройства современных котлов в первую очередь обеспечивают наиболее эффективное сгорание топлива с точки зрения химических процессов и снижение количества вредных веществ, образующихся в процессе горения и выбрасываемых в атмосферу. К устройствам регулирования температуры перегрева пара относятся теплообменники различных типов и впрыскивающие пароохладители.

Для обеспечения работы современные котлы оснащаются в спомогательным оборудованием, к которому относятся дутьевые вентиляторы, дымососы, золоулавливающее оборудование, оборудование по подготовке топлива и т. п. Совокупность котла и вспомогательного оборудования называется котельной установкой.

Одним из важных элементов котла является каркас, предназначенный для размещения и крепления всех его элементов. Он изготавливается из металлоконструкций и опирается на фундамент или элементы здания.

Для обеспечения безопасности работы персонала, а также для снижения потерь теплоты в окружающую среду на котле предусмотрена обмуровка и тепловая изоляция.

Котлы классифицируются по назначению, паропроизводительности, параметрам пара, типу топочного устройства, способу организации взаимного движения продуктов сгорания и рабочей среды, способу организации движения рабочей среды в поверхностях нагрева и виду сжигаемого органического топлива.

По назначению котлы подразделяются на паровые, вырабатывающие водяной пар требуемых параметров, водогрейные, котлыутилизаторы и энерготехнологические котлы. Они предназначаются для энергетических, производственных, отопительнопроизводственных и отопительных котельных установок.

По паропроизводительности котлы подразделяются на котлы малой производительности, котлы средней производительности, энергетические котлы и котлы большой паропроизводительности энергоблоков ТЭС.

Сборка блоков конвективного перегревателя

По параметрам пара паровые котлы подразделяются на котлы, работающие на низком (0,88 МПа), среднем (1,36, 2,36 и 3,9 МПа), высоком (9,8 и 13,8 МПа), критическом (16 МПа), сверхкритическом (24 МПа) давлении. Достижения современной науки и техники в области получения новых конструкционных материалов и сталей позволили создать новые типы паровых котлов, работающих на суперсверхкритическом давлении (до 30 и более МПа).

Паровые котлы малой паропроизводительности (до 20 т/ч) выпускаются на низкое и среднее давление пара. Они получили значительное распространение и широко используются для технологических и хозяйственных нужд, входят в состав стационарных и передвижных котельно-отопительных установок.

Котлы средней производительности (до 100 т/ч) – это, как правило, котлы среднего давления с умеренной температурой перегретого пара (425–450°С) – широко используются в качестве источника технологического пара на промышленных предприятиях.

Энергетические паровые котлы выпускаются на среднее и высокое давление пара и имеют паропроизводительность от 100 до 640 т/ч. Эти котлы устанавливаются на небольших теплоэлектроцентралях и промышленных предприятиях и предназначаются для выработки электроэнергии, получения водяного пара или горячей воды для технологических нужд и нужд отопления.

Котлы энергоблоков ТЭС (КЭС и ТЭЦ) имеют паропроизводительность до 3600 т/ч и выпускаются на среднее, высокое, сверхкритическое и суперсверхкритическое давление пара. Они предназначены для обеспечения выработки электроэнергии и теплофикации населенных пунктов.

По типу топочного устройства можно выделить котлы, оснащенные слоевой топкой, камерной топкой, циклонной топкой, вихревой топкой, топкой с кипящим слоем, специальными топками для сжигания специфических видов топлива. Котлы, оснащенные вихревыми топками и топками с кипящим слоем, в последнее время имеют множество модификаций и получают все более широкое распространение. Их преимущество перед котлами с камерными топками состоит в том, что они могут сжигать твердое топливо ухудшенного качества и широкую гамму промышленных и бытовых отходов. При этом для них не требуются системы пылеприготовления. Они имеют меньшую металлоемкость и более высокие экологические показатели.

По способу организации взаимного движения продуктов сгорания и рабочей среды котлы подразделяются на газотрубные и водотрубные. Водотрубные котлы в свою очередь выпускаются нескольких модификаций: барабанные с естественной циркуляцией, сепарационные (безбарабанные) с многократной принудительной циркуляцией и прямоточные котлы. В котлах с естественной циркуляцией циркуляция воды осуществляется за счет разностей ее плотности; для обеспечения принудительной циркуляции используются циркуляционные насосы, а движение среды в прямоточных котлах осуществляется за счет напора, развиваемого питательным насосом.

Развитие типов водотрубных котлов показано на рисунке 2.1.

Отличительной чертой водотрубных барабанных котлов является наличие одного или нескольких барабанов с фиксированной границей раздела между паром и водой.

Важным шагом в развитии конструкций паровых котлов явилось изобретение прямоточных котлов (рис. 2.1, д). Прямоточное движение рабочей среды в паровых котлах предложено в конце XIX века русскими инженерами, в том числе Д.И. Артемьевым, который в 1893 году создал судовой прямоточный котел.

Прямоточные котлы не имеют барабана, в них вода, а затем пароводяная смесь и пар (называемые вместе рабочей средой) последовательно проходят все поверхности нагрева котла. В отличие от барабанного типа прямоточные котлы могут работать и при сверхкритическом давлении рабочей среды.

По типу тяги в газовоздушном тракте паровые котлы разделяются на котлы с уравновешенной тягой и наддувом. В котлах с уравновешенной тягой движение продуктов сгорания по газовоздушному тракту принудительное и осуществляется за счет совместной работы дымососа и дутьевого вентилятора. В котлах с наддувом сопротивление газового тракта в основном преодолевается работой компрессора.

Рис. 2.1. Развитие типов водотрубных котлов: а – цилиндрический; б – камерный горизонтально-водотрубный; в – двухбарабанный вертикальноводотрубный; г – однобарабанный факельный вертикально-водотрубный; д – прямоточный; 1 – топка; 2 – барабан-сепаратор; 3 – нижний барабан; 4 – выход пара; 5 – раздающая водяная камера; 5′ – коллектор; 6 – трубы котельных пучков; 6′ – трубы настенных экранов; 7 – экономайзер; 8 – пароперегреватель; 8′ – настенный ленточный перегреватель; 9 – воздухоподогреватель; 10 – колосниковая решетка; 11 – горелка; 12 – вход воды в котел

По виду сжигаемого органического топлива паровые котлы разделяются на котлы, сжигающие твердое, жидкое, газообразное топливо, а также бытовые отходы, дрова, биомассу.

Для маркирования паровых котлов приняты такие обозначения: П – прямоточный; Е – котел с естественной циркуляцией; Пр – котел с принудительной циркуляцией и т д. Например, типоразмер Е-420-140ГМ означает: паровой котел с естественной циркуляцией для сжигания газа и мазута паропроизводительностью 420 т/ч с давлением 140 кгс/см 2 (14 МПа).

Что это такое и для чего он нужен

Особенности конструкции и разновидности парового котла

Многие слышали о паровом котле, но не все представляют себе принцип его работы. В данной статье представлена актуальная информация по указанному вопросу. Так что же такое, котел паровой? Название установки говорит само за себя. Это устройство, вырабатывающее горячий пар.

Исходя из физических характеристик, в промышленности и для бытовых нужд, можно использовать два вида пара. Насыщенный вариант обладает сравнительно невысокой рабочей температурой, порядка 100 градусов Цельсия. При этом, его полезное давление может достигать 100 кило паскалей. Такой вид пара считается маломощным и совершенно не подходит для производственных процессов. Зато, насыщенным паром можно высокоэффективно обогревать частные жилища и подсобные помещения.

Жаротрубный паровой котел «TANSU», работающий на газе и жидком топливе
Второй тип пара, масштабно задействованный в электроэнергетике и большинстве отраслей промышленности, это перегретая консистенция. Чтобы получить перегретый пар, его необходимо нагреть до величины 500 °C. Эффективное давление такого пара превышает 26 Мпа. Получить подобную среду можно только в условиях крупных производств. Процесс получения перегретого пара, в разы более трудоемок. Почему требуется именно он? Дело в том, что перегретая консистенция меньше теряет тепла при передаче, что значительно увеличивает коэффициент полезного действия любой машины, работающей на ней.

Подробнее об использовании паровых котлов

Можно выделить четыре основных направления в применении паровых котлов.

Это следующие сферы жизнедеятельности:

• Отопление помещений и домохозяйств
• Производство электрической энергии
• Обеспечение работы промышленных механизмов и транспортных средств
• В технологических процессах используют промышленные жаротрубные паровые котлы, которые используются для: пропарки бетона, пастеризации молока, сушилки макаронных изделий, покраски тканей, изготовлении картона и бумаги и т. д.

Обогрев жилища или цеха насыщенным паром осуществляется путем нагрева его, посредством горения газа или твердого топлива. Система часто дополняется специальным насосом подпитки, увеличивающим скорость циркуляции энергоносителя. Таким образом, происходит экономия основного расхода и растет КПД установки.

В условиях крупных производств, насыщенный пар дополнительно подогревают после испарения. В итоге, образуется перегретый носитель. Такое превращение требует мощного оборудования высокой надежности. Любая аварийная ситуация может привести к взрыву котла. Перегретый пар может быть трансформирован в электроэнергию, либо в механическую силу.

Для выработки электричества используются паровые турбины. Перегретый пар от котла, под давлением, попадает на лопасти турбины, заставляя их вращаться. Электромагнитная индукция превращает вращение вала генератора в электрический ток. По этому принципу, построена работа любой ТЭЦ.

Также, вращение паровой турбины может приводить в движение механические узлы, чаще всего, колеса и другие радиальные конструкции. Отличным примером здесь может послужить старый добрый паровоз. В начале 20 века, движение по железной дороге осуществлялось, благодаря сжиганию угля в топке для нагревания воды. Полученный пар, насыщенного типа, приводил состав в движение.

Принцип действия

Для подогревания воды, до состояния испарения, можно использовать практически любой вид энергии достаточной мощности. Это горение газа, угля или другого твердого топлива; электричество, энергия солнца, геотермальные источники. Образовавшемуся пару сообщается энергия, передаваемая рабочим механизмам.

При использовании жидкого или летучего энергоносителя, в топке монтируют горелку. Дополнительно, делают колосники и дымоход, для поддува свежего воздуха и удаления продуктов сгорания топлива. Естественная циркуляция парового носителя в системе обеспечивается кипением емкости с водой, в результате нагрева ее днища энергией горящего топлива. Поднимающийся пар устремляется в трубопровод, а остатки сгоревшего топлива удаляются через дымоход.

Увеличение мощности котла при помощи парогенератора

Введение в паровой котел дополнительных перегревателей превращает его в паровой генератор. Мощность такой конструкции возрастает в разы. Такая сверх энергия широко задействована на атомных электростанциях. Именно перегретый пар способствует преобразованию энергии распада атома в обычное электричество.

Нагреваясь внутри реактора, вода охлаждает ядерную установку, а заодно, образовавшийся пар вращает лопасти турбогенератора. Получается сразу два полезных технологических процесса. Трубы подачи пара могут располагаться как снаружи, так и внутри реактора, в зависимости от конкретной конструкции ядерной установки.

В целом, паровые котлы надежно служат людям, в домашних условиях и на крупных производствах. Огромные полезные мощности парогенераторов позволяют получать большую часть, вырабатываемой в стране, электроэнергии. Без них невозможно никакое масштабное производство.

А вы знали, что у нас есть Instagram и Telegram?

Подписывайтесь, если вы ценитель красивых фото и интересных историй!

Энергетика.

ТЭС и АЭС | Всё о тепловой и атомной энергетике

В настоящее время многие семьи не имеют своего жилья и не могут его купить

Новости энергетической отрасли

Большая часть населения во время каких-либо проблем задумываются о том, что им стоит все-таки

Спрей ИРС-19 – местное иммуностимулирующее средство. Изготовителем лекарства является фармацевтическое учреждение France Mulan Laboratories.

Энергетика США

Форекс https://forex-review.ru/, как крупнейший рынок в мире, привлекает своим блеском и размером. Можно сказать,

Стеновые панели декоративного типа – материал, пользующийся огромной популярностью. Действительно, с их помощью можно

Энергетика США

Сейчас все более популярные стают солнечные батареи отзывы о которых довольно хорошие и позитивные.

Мало кто задумывается, что в современном обществе огромное значение имеет такой женский аксессуар, как

Энергетика США

Компаний, которые выступают в роли посредника, и открывают своим клиентам доступ к торговле на

Новости ТЭС

Как выбрать входную металлическую дверь? Советы профессионала Начинать ремонт в квартире, купленной на вторичном

Новости ТЭС

Почему не рекомендуется снимать жилье в Екатеренбурге https://etagiekb. ru/realty_rent/ в новостройках. Новостройки— это свежий ремонт,

Галогенные лампы — универсальный источник света с большой яркостью и качественной цветопередачей. Сферы применения

Зарубежные ТЭС

Многие предприятия продолжают усердно работать над усовершенствованием разработки осовремененных приборов для диагностики. Так, например,

Новости

Сегодня интернет открывает невероятно огромные возможности своим пользователям в плане заработка. К примеру, совершать

Как выбрать лучший онлайн-курс английского Решили начать изучать английский онлайн? Хотите, чтобы все ваши

Трансформаторы – это устройства, которые преобразуют электрическую энергию и обычно устанавливаются в общественных зданиях,

ООО “Сервомеханизмы” предлагает технику линейного перемещения, а кроме того все сопутствующие товары – двигатели

Что нужно знать о ленточной библиотеке Объемы информационных данных возрастают в геометрической прогрессии ежеминутно.

Уже давно человечество ведёт поиск альтернативных источников энергии. Одно из самых эффективных изобретений в

Большинство преимуществ Onecoin на фоне остальных криптовалют основаны на том, что их разработчики постарались

В последние годы наша страна активно развивается. Вместе с ней развиваются компании с мировым

Уже многие десятилетия электродуговая сварка остаётся оптимальным способом создания неразборных стальных конструкций. При этом

HangzhouHideaPowerMachineryCo., Ltd или сокращенно Hidea (Хайди) – это один из наибольших создателей моторов для

В сфере энергетики изменения не наступают мгновенно, однако замещение ископаемого топлива уже началось. В

Вроде на дворе уже давно как двадцать первый век, цивилизации развиваются, прогресс мчится паровозом

Благодаря появлению в жизни современного человека мобильного телефона теперь мы всегда можем оставаться на

  Что такое бонг и для чего создан этот занимательнейший агрегат, объяснять, вероятно, необходимости

Исследования и опыты электроустановок напряжением до 1000 Вольт В современном мире преимущественное количество техники

Общеизвестным является факт высокой значимости бухгалтерии для успешной работы любой из коммерческих структур в

Свои первые кроссовки компания Найк создала в 1964 году. Но стоит помнить, что задолго

Трубы из керамики представляются под видом глиняного изделия, которое обожжено как снаружи, так и

Прямоточный паровой котел

По принципу работы прямоточный паровой котел – агрегат, в котором в испарительных нагревательных поверхностях жидкость принудительно совершает одинарное, цикличное движение. За одно прохождение в замкнутом пространстве жидкость трансформируется в пар. За счет отсутствия барабана и пароперегревателя достигается небольшой вес и невысокая стоимость, ведь металла на изготовление такого агрегата уходит гораздо меньше.

Поскольку вода в таком агрегате движется только в одну сторону, многие процессы упрощены, и это делает его уникальным прибором. По сути, это несложная гидравлическая система, относящаяся к разомкнутому типу. Вода проходит через нагретые трубы-змеевики лишь один раз, переходя из жидкой фракции в газообразную стадию, то есть в пар, поступающий в паропровод. Оттуда перегретый пар направляется по назначению.

Принцип работы

Принцип работы котла основан на выпаривании жидкости, происходящей при ее прямом прохождении через испарительную плоскость. Питательный насос передает воду в экономайзер, оттуда в змеевики, расположенные в топочной камере. Именно змеевики заменяют испарительные плоскости. В них происходит испарение жидкости, а при выходе из змеевиков выпариваются ее остатки. Накопления пара в таких котлах не предусмотрено.

Пар содержится в рабочей среде на 95%. Иногда расположение змеевиков осуществляется непосредственно в газоходах. Завершается процесс перегревания пара в радиационных пароперегревателях. В прямоточных котлах не предусмотрен барабан и опускные трубы, это позволяет сэкономить на количестве материала, требуемого для создания корпуса и внутренних частей агрегата. Количество использованного материла, естественно, влияет на стоимость изделия.

Если игнорировать процесс водоподготовки, то вода, использующая в устройстве, будет содержать огромное количество солей, оседающих внутри оборудования. Из-за этого снизится продуктивность работы некоторых деталей, в особенности турбины. Чтобы уменьшить содержание солей в жидкости, она должна проходить процесс подготовки, то есть очистки и избавления от кислорода.

Существенным минусом котла является масштабное потребление энергии для работы питательного насоса. Для эксплуатации устройства на тепловой электростанции воду нужно очищать от содержащихся в ней химических соединений, что приводит к новым тратам. Поэтому рациональнее использовать прямоточные котлы на конденсационных электростанциях, так как они работают на очищенной воде.

Подобные агрегаты изобретены достаточно давно – первый бытовой котел был сконструирован в 1932 году. Это был опытный образец, положивший начало котлостроению. У первого агрегата были горизонтальные змеевики, он производил пара 3,6 т/ч. Первые образец промышленного устройства сконструировали в 1933 году в России. Его производственная мощность пара равнялась уже 200 т/ч.

Одновитковые и многовитковые агрегаты

Одновитковые агрегаты могут нагреть воду, но в пар она превратиться не успеет, поэтому паровые прямоточные котлы имеют, как правило, многовитковое строение змеевика. Прямоточный котел с одним витком является трубой, которую обогревает горячий газ. В один конец осуществляется подача холодной воды, с другого конца выходит готовый продукт – горячая вода или пар, при наличии протяженного змеевика.

Котлы с прямым ходом и агрегаты с ЕЦ отличаются тем, что определенные участки не обладают четкими границами. Они могут увеличиваться или уменьшаться в длине, в зависимости от загруженности устройства. Если уменьшается температура газа или возрастает потребление жидкости, экономайзерный и испарительный участок частично перемещается вправо, они удлиняются; в противоположном случае участки перемещаются влево, их длина сокращается.

Одновитковый агрегат вырабатывает пара не более 10 т/ч. Если увеличить выработку повышается гидравлическое сопротивление. Соответственно, если увеличить мощность, то повысится вес питающего насоса, энергопотребления, что добавит лишние расходы. Чтобы повысить продуктивность агрегата, рекомендуется приобретение многовитковых устройств. Они стоят не намного дороже, но их эффективность значительно выше.

В котлах со змеевиками (многовитковых) жидкость подается в малый по диаметру коллектор, откуда выходит по разным, одновременно обогреваемым газом виткам. После того, как пар выпарится и перегреется, он поступит в собирающий коллектор, который при помощи стопорного клана распределяет его в требуемые места, например, отопительную систему.

Из соображений малогабаритности нагревательной плоскости агрегата все витки, расположенные параллельно, делают в форме змеевиков. Такую поверхность можно идеально встроить в газовый ход. Это позволяет изготовить устройство, позволяющее вписаться в масштабы помещения, где оно будет расположено. Небольшие габариты – одно из главных преимуществ описываемого оборудования.

Принцип работы элементов агрегата

Паровые агрегаты работают следующим образом. Питающий насос подает жидкость в отделение экономайзера, где она в дальнейшем расходиться по нескольким путям. Прогревание жидкости в экономайзере меньше, чем температура преобразования в пар. После этого вода попадает в собирающий коллектор. Из этого узла нагревшаяся вода перетекает в раздающий отдел испарительной части. Дальше она распределяется между двумя и более витками, которые формируют экранную нагревательную поверхность и блокируют топочное пространство.

Частично прогревшийся пар, сформировавшийся в испарительной камере, накапливается в собирающем коллекторе и подается в пароперегревательное отделение. Когда пар будет двигаться по змеевикам, его температура будет плавно и непрерывно расти. Доведенный до требуемой температуры конечный продукт накапливается в выходном коллекторе котла, откуда подается напрямую к пользовательским объектам или устройствам.

Устройства с большим количеством витков преимущественны тем, что вырабатывают больше качественного пара. У них небольшие габариты, по сравнению с полноценными паровыми котлами, агрегаты легко двигать, а также они идеально вписываются в масштабы даже самой небольшой котельной.

Сфера применения

Несмотря на некоторые ограничения, прямоточные котлы имеют множество областей использования. Востребованность прямоточных котлов, как одновитковых, так и многовитковых, объясняется легкостью в эксплуатации и наиболее низкой стоимостью. Агрегаты низкого давления не нужно регистрировать в органах Ростехнадзора, что позволяет легче запустить котел в использование и сэкономить на регулярных испытаниях.

В области бытового обслуживания и легкой промышленности паровая установка прямоточного типа востребована в цехе по обработке и окраске ткани, для придания формы трикотажным тканям и изделий из них, дальнейшей сушке, глажке и отпаривании. Используют такие котлы при изготовлении бумажных изделий, в том числе из вторичного сырья. Нередко применение котлов паровых прямоточных при производстве строительных материалов и тротуарной плитки, прогревания уличных площадок и строительных объектов.

Описываемое оборудование широко используется в пищевой промышленности, например, в мясной; молочной; кондитерской; хлебопекарной. На заводах по переработке пищевого сырья нужен чистый пар для обработки тары, оборудования, вакуумной упаковке готовой продукции. На предприятиях по переработке молока при помощи данного оборудования можно стерилизовать молоко, варить сыры, изготавливать творожные массы и так далее.

Преимущества и недостатки

Прямоточные агрегаты обладают рядом несомненных преимуществ:

·         коллекторы сравнительно небольшие, габаритные, мало весят;

·         есть свободное пространство при установке нагревательных плоскостей;

·         имеется возможность увеличить тепловую нагрузку в топочном отделении и конвективных нагревательных плоскостях за счёт того, что рабочее тело движется в принудительном порядке;

·         повышенная степень применения нагревательных плоскостей из-за отсутствия не омываемых газами (скрытых) участков труб;

·         котел легко передвигается, так как содержит небольшое количество воды;

·         небольшой общий вес агрегата, достаточный для большинства целей производственный потенциал.

В то же время, устройство имеет ряд недостатков:

·         возможны сбои в работе оборудования при низких нагрузках из-за возникающего гидродинамического расстройства;

·         необходимость во вспомогательных расходах электроэнергии питающим насосом для того, чтобы преодолеть сопротивление гидравлики в пароводяном проходе агрегата;

·         устройство нестандартно автоматизировано, особые трудности присутствуют в оборудовании, поддерживающее установленные показатели давления и температуры нагретого пара, а также обеспечивающее постепенное уменьшение или увеличение потребления горючего, воздуха и жидкости;

·         устройство не оснащено оборудованием, позволяющим одновременно вырабатывать насыщенный и перегретый пар;

·         чтобы запустить топочное отделение, нужно применять специализированное устройство, эти действия усложняют установку и старт.

К тому же, используемая вода должна быть особенно высокого качества, с минимальным количеством солей и химических соединений. В противном случае, из-за особого строения змеевика, может снизиться продуктивность оборудования или оно выйдет из строя.

По  техническим вопросам, а также вопросом приобретения данной продукции, присылайте Ваши заявки на электронную почту.

Оформить заявку

Основы бытового парового котла

Паровой котел — это старая технология конвекционного отопления, насчитывающая более 200 лет и чаще всего встречающаяся в старых домах. Поскольку паровые котлы работают при более высокой температуре, чем водогрейные, они по своей сути менее эффективны, чем их водогрейные собратья, и более требовательны в эксплуатации.

Подобно системе водяного отопления, паровая система распределяет тепло через один или несколько радиаторов в каждой комнате. Но в то время как водяной радиатор может быть тонкой стенкой или конвектором на плинтусе, паровой радиатор — это большая чугунная громадина, которую вы видите в старых многоквартирных домах.Паровые котлы, как правило, надежны, но для обеспечения максимальной производительности и долговечности их следует регулярно обслуживать.

Как работает паровой котел

В основе парового котла лежит чугунный резервуар, примерно наполовину заполненный водой. Горелка под баком нагревает воду до тех пор, пока она не превратится в пар. Пар поднимается вверх по системе подводящих труб к каждому радиатору в доме. Тепло пара передается радиатору (и в комнату посредством конвекции воздуха), в результате чего пар конденсируется и снова превращается в воду.Вода по возвратным трубам возвращается в радиатор, где повторно нагревается для следующего цикла.

Типы паропроводных систем

Большинство систем паровых котлов в домах являются однотрубными или двухтрубными. В однотрубных (или однотрубных) системах используются одни и те же трубы для подачи пара в радиаторы и для возврата воды в котел. Пар поднимается вверх, а вода опускается вниз по тем же трубам. Двухтрубная система является относительно более современной и использует отдельные трубопроводы для подачи пара и возврата воды.

Самый простой способ определить, какой у вас тип системы, — это посмотреть на радиатор. Если к нему подключена только одна труба, у вас однотрубная система. Две трубы — обычно на противоположных концах радиатора — указывают на двухтрубную систему. Еще одна подсказка заключается в том, что в однотрубных системах нет контроля температуры на радиаторах; они должны быть полностью или полностью выключены.

Вентиляционные отверстия в паровых системах

Как однотрубные, так и двухтрубные системы парового отопления предусматривают отвод воздуха из системы при каждом цикле нагрева.Воздух вытесняется через вентиляционные отверстия, чтобы пар попадал в радиаторы. В однотрубных системах на каждом радиаторе есть воздухоотводчик или клапан. Это то, что вызывает шипение, связанное с очень старыми системами отопления. В двухтрубной системе воздух удаляется через вентиляционное отверстие конденсатоотводчика, расположенное на трубопроводе возврата воды.

Устройство управления паровым котлом

Паровые котлы имеют несколько важных функций, обеспечивающих безопасность и правильную работу:

• Манометр и регулятор: Контролирует давление и перекрывает подачу топлива в котел при превышении заданного уровня давления
• Клапан сброса температуры и давления: Выпускает пар, если манометр / регулятор выходит из строя и давление внутри котла становится опасно высоким
• Смотровое стекло уровня воды: Прозрачная стеклянная трубка, показывающая уровень воды в бойлере
• Отсечка по низкому уровню воды: Отключает систему, если уровень воды в котле опускается ниже минимального уровня

Обслуживание парового котла

Паровые котлы, как правило, надежны и могут работать от 15 до 30 лет и более, но они требуют большего обслуживания и регулярных проверок, чем, например, газовая печь.Многие паровые котлы следует проверять еженедельно, чтобы убедиться, что вода находится на нужном уровне. Слишком много воды тратит впустую энергию, а слишком мало воды может ослабить детали котла из-за перегрева. Падение уровня воды также может указывать на хронические проблемы, такие как утечки или неисправности клапана.

Еще одна задача регулярного технического обслуживания — это смыть часть воды, чтобы удалить осадок и предотвратить проблемы с предохранительными клапанами низкого уровня воды. Обычно это простой процесс: слить воду из ведра и залить в бойлер такое же количество пресной воды.Быстрая промывка и визуальный осмотр органов управления котлом — хорошая еженедельная практика.

Помимо обслуживания домовладельца, котлы должны проверяться профессионалом в начале каждого отопительного сезона. Специалисты по котельным проверяют важные элементы управления и средства безопасности, а также проводят тщательный визуальный осмотр для выявления потенциальных проблем. Поскольку в большинстве домов с паровыми котлами установлены очень старые системы, которые дорого заменить или преобразовать в систему отопления другого типа, действительно стоит соблюдать график регулярного технического обслуживания, чтобы котел работал как можно дольше.

Паровой котел

— определение, принцип работы, типы и применение

Как правило, паровой котел представляет собой тип закрытого контейнера, спроектированный из стали для нагрева воды с целью выработки пара с помощью некоторого источника энергии, например, сжигания топлива. Образующийся пар может подаваться при низком давлении для промышленных работ в сахарной промышленности, хлопчатобумажных фабриках, а также для производства паровой воды, которая может быть использована для нагрева и фиксации с гораздо меньшим усилием.Вместимость котла должна быть десять литров воды, а рабочее давление должно составлять 3,4 кгс / см2 (килограмм-сила). В этой статье обсуждается , что такое паровой котел и его типа , используемые на электростанциях для выработки пара.

Что такое паровой котел?

Паровой котел — это устройство для выработки электроэнергии, используемое для выработки пара путем передачи тепловой энергии воде. Диапазон давления более ранних котлов колеблется от низкого до среднего давления (от 7 кПа до 2000 кПа / от 1 до 290 фунтов на квадратный дюйм).Настоящие котлы более полезны, потому что работают с высоким давлением, чем старые. Этот котел очень часто используется всякий раз, когда необходим источник пара, а его размер и тип в основном зависят от типа применения, такого как мобильные паровые двигатели, в том числе ручные двигатели, паровозы и дорожные транспортные средства. Эти автомобили включают в себя мини-котел, который может работать от пара. Как правило, электростанции или стационарные паровые двигатели обладают отдельной большой паропроизводительностью.

Паровой котел

Принцип работы парового котла

Основная функция парового котла — производство, хранение и удаление пара.Жидкостный котел представляет собой не что иное, как оболочку, и тепловая энергия, производимая при сжигании топлива, будет перемещена в воду, а затем она преобразуется в пар при требуемом давлении и температуре.

Основные условия этого котла в основном включают в себя емкость для воды, которую следует запирать очень тщательно. Водяной пар должен подаваться в предпочтительных условиях, а именно по качеству, скорости, давлению и температуре.

Принцип работы парового котла

Основной принцип работы парового котла прост.Этот котел представляет собой один из видов закрытых устройств в форме цилиндра. Емкости котла как пара, так и воды достаточно.

Обычно жидкости хранятся в котле для производства пара путем сжигания топлива или применения тепловой энергии при различных условиях давления в зависимости от размера резервуара, а также технических характеристик. Наконец, пар из котла поступает по трубе в различные отрасли, например, на заводы.

Основные компоненты этого котла в основном включают кожух, топку, решетку, крепления, водное пространство, аксессуары, трапезную, уровень воды, накипь, вспенивание, утепление и продувку

Типы паровых котлов

Паровые котлы подразделяются на несколько типов в зависимости от требований

Водотрубный котел

Водотрубный бойлер — это один из типов бойлера, и основная функция этого бойлера заключается в том, что вода в трубке нагревается для образования пара.Основные преимущества этого котла в том, что он используется на огромных тепловых электростанциях. Используя несколько водяных трубок, можно получить большую поверхность нагрева. Движение воды происходит намного быстрее, поэтому скорость теплопередачи очень высока, что сказывается на высокой эффективности. Этот тип котлов требует пресной воды, а также водоочистных сооружений для поддержания необходимого качества водотрубного котла.

Водотрубный котел

Пожарный котел

Котел данного типа может быть построен с несколькими трубками для подачи горячих газов.Эти трубки впитываются водой в закрытом контейнере. Фактически, этот тип котла состоит из одной закрытой емкости для пропуска горячих труб. Эти трубки нагревают воду до превращения в пар, и пар остается в аналогичном контейнере. Когда и вода, и пар находятся в одном контейнере, дымогарный котел не может генерировать пар с большой силой. В целом, он может производить максимум 17,5 кг / см2 при производительности пара в 9 метрических тонн в час.

Пожарный котел

Котел в корпусе

Комбинированный котел — это отдельное приложение, которое используется для получения энергии от встроенной горелки, работающей на жидком или газовом топливе.Этот тип котла способен производить огромную паропроизводительность как при высоком давлении, так и при высокой температуре. Этот котел работает с переменными нагрузками, которые имеют небольшое время запуска или реакции. Область применения этого котла в основном включает технологический пар для промышленности, химической промышленности или использование в качестве генератора энергии с паровой турбиной. Пакетный котел можно использовать в качестве котла пиковой нагрузки из-за добавления к другой мощности, которая включается, в то время как другие источники питания не работают.

Котел в корпусе

Котел со стокером

Котел с топочным топкой наиболее эффективен в обычных системах и системах когенерации на сахарных заводах.Эти котлы имеют мембранную конструкцию и работают полностью в автоматическом режиме. Эти котлы обладают внутренними характеристиками, обеспечивающими бесперебойную работу и высокую тепловую эффективность. Они классифицируются в зависимости от способа подачи топлива в котел и типа решетки. Топливные котлы со стоком подразделяются на два типа: кочегар с цепной решеткой или с подвижной колосниковой решеткой и кочегар с разбрасывателем.

Преимущества парового котла

К достоинствам этого котла можно отнести следующее.

• Стоимость строительства этих котлов невысока.
• В этом котле используются любые дымоходы
• Занимает меньшую площадь.
• Переносной.
• Имеет автономный котел

Недостатки парового котла

К недостаткам этого котла можно отнести следующее.

• Паровой котел имеет вертикальную конструкцию, поэтому мощность подъема пара мала.
• Он имеет ограниченное давление и производительность.
• Их очистка и осмотр затруднительны.
• Требуется большое свободное пространство

Применение парового котла

Область применения этого котла:

• Они используются для выработки энергии в паровых турбинах или двигателях.
• Используются для различных процессов в перерабатывающей промышленности
• Применяются в домах или зданиях в прохладную погоду для горячего водоснабжения.

Характеристики парового котла

Характеристики парового котла следующие.

• Паровой котел вырабатывает максимальное количество пара при низком потреблении топлива.
• Должен быть меньше по весу, а также занимать мало места
• Должен быть немедленный запуск.
• Эти котлы должны быть дешевыми, а также ненужной концентрацией.
• Эти котлы выдерживают любые колебания нагрузки.

Итак, это все о паровом котле и его типах. Из приведенной выше информации, наконец, мы можем сделать вывод, что он играет важную роль в работе электростанции.Они используются для производства электроэнергии там, где паровые турбины используются на электростанциях. Вот вам вопрос, каково основное назначение парового котла?

Паровой котел

: типы и конструкции

Джо Фарсетта, Certified Master Inspector® и Certified Commercial Inspector

Паровые котлы могут быть простыми или сложными, в зависимости от их применения, имеющегося топлива, а также конкретных требований и требований, включая давление и объем пара.Паровые системы в коммерческих и промышленных условиях обычно требуют услуг лицензированного профессионального инженера на этапах проектирования и установки. Соответствие и безопасность конструкции, установки и эксплуатации имеют решающее значение. Общие условия эксплуатации действующей паровой установки могут входить в сферу ответственности инспектора, в зависимости от конкретной инспекционной работы и взаимно согласованного объема работ.

Типы котлов

Пожарный котел

Один из самых основных типов котлов, жаротрубный котел также является одной из самых старых конструкций.

Горелка выпускает пламя в трубу, погруженную в воду, содержащуюся в основном резервуаре самого котла. Может быть несколько пожарных трубок. Тепло пламени передается воде, нагревая ее до точки кипения. Образующийся пар улавливается в пространстве над водой и выходит через выпускное отверстие для пара для любых целей, для которых он предназначен, будь то нагрев радиатора или движение локомотива. Но поскольку в этом общем сосуде содержатся и пар, и вода, давление пара несколько ограничено.В случае, если главный сосуд поддастся повышенному давлению, превышающему его возможности, могут быть катастрофические последствия.

В сфере жаротрубных котлов есть два основных типа. Эти типы зависят от физического расположения печи (производство пламени). Их называют внешними и внутренними печами.

Каждый из двух основных типов включает подмножества. Например, есть три типа наружных топок:

1. Котел трубчатый пожаротрубный с горизонтальным возвратом;
2. котел топочный топочный топочный; и
3. компактный жаротрубный котел.

Для внутренних печей существует два подмножества:

1. горизонтальный трубчатый; и
2. Вертикальный трубчатый жаротрубный котел.

Рассмотрим работу трубчатого жаротрубного котла с горизонтальным возвратом. В этой конфигурации большой паровой барабан установлен горизонтально внутри корпуса и опорных конструкций. Из печи выходят несколько дымовых труб, которые также расположены горизонтально внутри барабана. В этом есть смысл, поскольку барабан расположен горизонтально.Когда барабан наполняется водой, трубки погружаются в воду.

Топливо сжигается в печи, нагревая газы, проходящие через трубы, передавая тепло воде, которая, в свою очередь, нагревает воду до точки кипения. Отработанные газы проходят через дымовые трубы и попадают в дымовую коробку, соединенную с выхлопной трубой. Однако, как пар производится в барабане, так и давление. В системе под давлением вода закипает при более высокой температуре. Следовательно, чем больше давление пара создается внутри барабана, тем выше температура кипения воды, что приводит к снижению выработки пара в целом.По сути, котел саморегулируется за счет давления пара, которое он создает во время своей работы.

Типы пожаротрубных котлов с внутренней топкой

Внутренние жаротрубные котлы характеризуются наличием топки внутри блока. Они включают следующее.

Пожарный котел Корниш

Этот тип котла включает в себя гладкую цилиндрическую оболочку и единственную тепловую трубу, проходящую через ее центр. Он имеет единственный выхлопной дымоход, соединенный с единственной тепловой трубкой.

Ланкаширский пожаротрубный котел

Конструкция котла в Ланкашире аналогична котлу Корнуолла, за исключением того, что он имеет две внутренние дымовые трубы и два дымохода.

Ланкаширский пожаротрубный котел

Локомотивный пожаротрубный котел

Тепловозный котел устаревшей конструкции. Первоначально находившиеся в паровозах, древесина или уголь сжигали в камере сгорания (топке). Агрегат с горизонтальной трубной конструкцией представлял собой прочное оборудование с высокой паропроизводительностью.

Вертикальный пожаротрубный котел

Вертикальный трубчатый котел — это простой котел с вертикальной цилиндрической конструкцией. Он включает в себя поперечные трубы, а топка расположена в нижней части котла. Кожухи сгорания выходят через верхнюю часть агрегата через дымоход.

Пожарный котел Cochran

Котел Cochran также является котлом вертикального типа многотрубной конструкции. Он включает в себя несколько горизонтальных пожарных труб.

Погружной пожаротрубный котел

Котлы данного типа имеют горизонтальную однопроходную конструкцию.Пламя загоняется в соответствующие трубки малого диаметра. Несколько трубок малого диаметра по отдельности погружаются в воду. На каждое сопло имеется по одной трубке.

Водотрубные котлы

Водотрубные котлы — это прогресс в технологии производства пара. Она отличается от технологии с дымогарными трубами тем, что пламя из топки попадает в большую изолированную зону, где оно буквально отражается от задней стенки и распределяет тепло более равномерно и эффективно, что снижает затраты на топливо.Пожарные трубы посылают пламя в трубы, погруженные в воду, а не в камеру. Поскольку меньше воды для парового взрыва в случае неисправности, операции намного безопаснее, а установку легче осматривать и обслуживать.

Внутри камеры находится ряд трубок с водой. Трубки проходят по длине котла. Трубки герметичны и выдерживают давление индивидуально, не затрагивая соседние трубки. Тепло передается через металлические трубки воде, протекающей через них.

Это заметное отличие от жаротрубных котлов, в которых вода, используемая для создания пара, будет окружать источник тепла. В водотрубных котлах тепло окружает водяные трубы. Это приводит к меньшей нагрузке на котел как единое целое по сравнению с конструкциями с дымогарными трубами.

Вода, нагретая внутри трубок, поднимается к верхней части котла и в паровой барабан. Обычно процесс занимает всего несколько минут. Пар производится с высокой скоростью. Эффекты нагрева и охлаждения создают состояние, известное как термическое сифонирование, которое обеспечивает циркуляцию воды в бойлере.Эффективность работы котла позволяет ему занимать меньшую занимаемую площадь, чем агрегаты с дымогарными трубами. Водотрубные котлы в основном используются для производства пара при более высоких давлениях и больших объемах.

Детали водотрубного котла

Водотрубные котлы обычно включают в себя следующие компоненты:

• кожух котла, являющийся внешним цилиндрическим элементом напорного резервуара;
• грязевой барабан в пространстве на дне емкости для воды.Здесь в конечном итоге собираются примеси, образующиеся в результате превращения воды в газ. Также здесь происходит донная продувка;
• сетчатый фильтр, который отфильтровывает любые твердые элементы;
• смотровое стекло для наблюдения за уровнем воды; и
• Горелка, являющаяся источником огня, нагревающего воду

Разница между пожаротрубными котлами и водотрубными котлами

Между этими типами котлов много различий.На базовом уровне один из них погружает огонь в воду, а другой — в воду, погруженную в огонь. Это самое яркое различие между двумя дизайнами. Также есть различия в производительности.

Рабочее давление, циклы производства пара, материалы, используемые в производстве, физические размеры, эффективность, погрузочно-разгрузочные работы, а также стоимость обслуживания и эксплуатации — все это факторы, определяющие различия между жаротрубными котлами и водотрубными котлами.

Дополнительно:

• Конструкция водяной трубки позволяет использовать более высокий диапазон давления.
• Колебания нагрузки в пожарной трубе нелегко компенсировать, в то время как колебания в водяной трубе легко компенсируются.
• Водотрубные котлы могут занимать меньше физического места для агрегатов большой мощности.
• Водотрубные котлы могут иметь КПД 90% по сравнению с пределом 75% для конструкций с дымогарными трубами.
• Конструкция водотрубных котлов обычно более сложная, чем у жаротрубных котлов, и обычно требуется больше времени на техническое обслуживание.
• Для эффективной работы водотрубных котлов требуется опыт, по сравнению с жаротрубными агрегатами, которые не требуют особых знаний или не требуют их вообще.

Преимущества и недостатки

Жаротрубный котел имеет определенные преимущества, в том числе его компактную конструкцию. Также дешевле приобрести водотрубный котел. Однако он также имеет явные недостатки, в том числе ограничение давления пара, которое он способен производить. Вода и пар хранятся в одном сосуде; Итак, поскольку пожарные трубы пытаются нагреть сосуд, полный воды, для того, чтобы вода нагрелась, требуется больше времени. Однако самым большим недостатком является возможность поломки барабана (сосуда) и сильного взрыва.

Жаротрубные котлы оснащены манометром и указателем уровня воды. Он может быть оборудован петлей Хартфорда, а может и не быть, в зависимости от того, как конденсат возвращается в установку. Конденсатные насосы исключают необходимость в контуре.

Большинство небольших паровых котлов предварительно упакованы и представляют собой жаротрубные блоки. Они построены на заводе и физически малы. Их можно относительно легко изготовить, отгрузить, распаковать и установить. Большинство из них продается на внутреннем рынке с использованием природного газа.

С другой стороны, водотрубные котлы устанавливаются на крупнотоннажных предприятиях. Большинство из них собираются и изготавливаются в полевых условиях, поскольку такие элементы, как воздуховоды, стальные опоры и гасители вибрации, также должны быть построены в полевых условиях. Вытяжные трубы, в отличие от простых дымоходов, также требуются большую часть времени. Из-за огромных размеров и веса компонентов практически невозможно отправить систему в собранном виде. Основным топливом для этих установок также является природный газ, хотя дробленый уголь также иногда используется в промышленных условиях.

Котлы паровые электрические

Электрические паровые котлы в основном используют резистивные нагревательные элементы для нагрева воды и производства пара. Их часто можно увидеть на небольших предприятиях, которые могут включать прачечные, пищевую промышленность и больницы, хотя в больнице, скорее всего, есть паровая установка.

Хотя этот тип котла более дорог в эксплуатации, чем его аналоги, работающие на топливе, он пользуется популярностью из-за своей простоты. Тепловой КПД напрямую связан со стоимостью электроэнергии.Хотя электрические паровые котлы технически эффективны и «экологичны» из-за нулевых выбросов от сжигания топлива, их эксплуатация может быть дорогостоящей. в зависимости от местных тарифов на электроэнергию. Кроме того, выработка электроэнергии часто приводит к сжиганию топлива на уровне электростанции, поэтому при выработке электроэнергии для «топлива» эти котлы образуются выхлопные газы.

Предлагаются комплектные электрические паровые котлы для производства пара низкого и высокого давления мощностью не менее 165 л.с.Они часто встречаются при развертывании для конкретных приложений, включая производство или упаковку продуктов питания и напитков. Электрические бойлеры также часто используются в процессах стерилизации.

Инспектор может увидеть в одном и том же месте большой коммерческий паровой котел, работающий на топливе, и меньший электрический котел. В зависимости от потребности в паре, которая в зимние месяцы обычно высока, многие предприятия дополняют свои паровые установки электрическими установками меньшего размера. Когда потребность в паре ниже, некоторые предприятия отключают свой более крупный котел и переключаются на меньший электрический агрегат.Это может быть связано с высокими расходами на топливо или необходимостью технического обслуживания или ремонта. Тем не менее, не удивляйтесь, если присутствуют два типа систем.

Хотя основной котел установки обычно подает пар и горячую воду для комфортного обогрева и увлажнения, могут быть случаи, когда установка электрического котла для локального обогрева при расширении установки может оказаться рентабельной. Точно так же электрические котлы идеально подходят для новых технологических объектов, где большие котлы, работающие на ископаемом топливе, нецелесообразны или не требуются.

Принципы генерации пара в основном те же, с электрическими резистивными нагревательными элементами, которые нагревают воду для производства пара. Эти агрегаты имеют многие из тех же рабочих компонентов, что и обычные котлы, за исключением горелки, дымохода и выхлопных труб. Электродные системы также являются электрическими, но они полагаются на воду в качестве проводника. В этих системах вода становится заряженной, поэтому существует много проблем с безопасностью, связанных с работой котла со встроенным электродом.

Обычно небольшие коммерческие паровые котлы применяются в небольших коммерческих помещениях, таких как оздоровительные курорты, где часто есть парогенераторы для использования в парных.Паровой котел отличается от парогенератора, который, как правило, имеет небольшие размеры и рассчитан на одно ограниченное применение.

Техническое обслуживание электрокотлов минимально, помимо регулярных проверок уровня воды и ежемесячных проверок электропроводки. Как и все котлы, они требуют мер по борьбе с накипью и периодической продувки для поддержания их эффективности. Замена нагревательного элемента при необходимости легко осуществляется через дверцу котла.

Дополнительные ресурсы для коммерческих инспекторов:
Коммерческие паровые котлы: учебник
Механика паровых котлов и их применение в коммерческих и промышленных помещениях

Паровые котлы 101 — Полное руководство по паровой технике

Паровой котел — это сосуд под давлением, который передает тепло воде для производства пара для различных применений.

Это руководство предоставит исчерпывающий и четкий обзор того, что делают котлы, как работают котлы, и как выбрать безопасный, надежный и эффективный паровой котел.

Содержание

Как работают котлы?

Паровые котлы производят энергию пара под давлением, нагревая воду до точки кипения с использованием горючего источника топлива.

Как нагревается вода, зависит от того, какой это водогрейный котел. Основные различия между ними можно найти в их названиях.

В дымогарном котле источник горючего топлива находится внутри трубы, окруженной сосудом, наполненным водой. Трубка постепенно нагревает воду вокруг себя, в конечном итоге образуя пар.

В водотрубном котле вода содержится в нескольких трубках, и тепло от источника горючего топлива подводится к внешней стороне трубок для производства пара.

Анатомия котельной системы

• Сосуд под давлением : Сосуд под давлением содержит газы или жидкости при высоких температурах, обычно под высоким давлением.В котле сосуд высокого давления изготавливается из высокопрочного материала, часто из стали.
• Горелка : Горелка обеспечивает тепло котлу за счет сжигания топлива и кислорода. Источники топлива включают природный газ, пропан низкого давления, нефть № 2, уголь и другие виды топлива.
• Трубы : В водотрубных котлах металлические трубы, расположенные внутри котла, содержат воду и нагреваются снаружи. В дымовых котлах нагретый газ проходит через одну или несколько трубок, нагревая воду, окружающую трубы.
• Экономайзер : Экономайзер — это механизм теплообмена, который передает тепловую энергию, которая в противном случае теряется в выхлопных газах, и использует эту энергию для нагрева воды, поступающей в котел. Следовательно, для нагрева поступающей воды требуется меньше дополнительной энергии, что делает котел более эффективным.
• Деаэраторный бак : Деаэраторы представляют собой резервуары для питательной воды под давлением, в которых используется давление и тепло для удаления кислорода и других растворенных газов (в частности, двуокиси углерода) из воды, подаваемой в котел.В противном случае растворенный кислород и углекислый газ могут вызвать серьезную коррозию котла.
• Теплообменник : Теплообменник передает тепло от одного вещества к другому без прямого взаимодействия этих веществ. В бойлере тепло горячего газа передается воде через теплообменник.
• Панель управления : Панель управления позволяет операторам управлять настройками котла, такими как температура и давление. Панели управления котлами коммерческого и промышленного назначения включают подробную аналитику.
• Резервуар питательной воды : Резервуар питательной воды — это сборный резервуар, который подает воду, используемую котлом для создания пара. Бак питательной воды — это место, где очищенная вода собирается, а затем перекачивается в котел. Химические вещества котла, которые удаляют кислород и защищают металлы внутри котла, впрыскиваются и смешиваются в баке питательной воды. Установки с линиями возврата конденсата могут собирать конденсатную воду из пара, который опускается ниже точки котла, и возвращать ее в систему для повторного улавливания очищенной воды.
• Система сгорания : Система сгорания работает путем объединения воздуха и топлива, а затем воспламенения смеси с выделением тепла. Обеспечение правильного баланса воздуха и топлива — важный компонент системы сжигания котла.
• Система обратного осмоса : Обратный осмос работает с использованием насоса высокого давления для увеличения давления на стороне сырой воды обратного осмоса и нагнетания воды через полупроницаемую мембрану обратного осмоса, оставляя почти все (от 95% до 99%). %) растворенных примесей в отходящем потоке.
• Системы химического мониторинга : Тщательно контролируемое добавление химикатов может улучшить работу котла. Системы химического мониторинга точно контролируют химические уровни и обеспечивают постоянный анализ.
• Виды топлива : Топливо для сжигания является основным источником тепла котла. Обычными источниками топлива являются газ, нефть и уголь. Когда используется уголь, его часто измельчают и нагревают для повышения эффективности. Реже может использоваться биомасса, такая как древесная щепа или другие природные материалы.
• Водоподготовка: Вода, используемая в котлах, должна быть очищена перед подачей в котел, чтобы продлить срок службы котла. Установки для смягчения воды и системы обратного осмоса помогают подготовить воду, удаляя растворенные твердые частицы, такие как кальций и магний, чтобы снизить вероятность образования накипи в бойлере. Резервуары с питательной водой также являются частью системы водоподготовки, поскольку они используют тепло для уменьшения количества растворенных газов в воде, которые могут способствовать окислению и коррозии внутри котла.

Противопожарные котлы и водотрубные котлы

Как упоминалось ранее, два основных типа котлов, которые вы найдете сегодня на рынке, — это пожаротрубные котлы и водотрубные котлы. Давайте подробнее рассмотрим, как работает каждый тип.

Пожарные котлы

Как следует из названия, в котлах с дымовыми трубами пламя проходит через закрытую трубку. Пламя нагревает окружающий газ. Это тепло передается через стенки трубы, нагревая воду, содержащуюся в сосуде, до образования пара.

У котлов

Firetube долгая история. В конце концов, они приводили в действие некоторые из первых в мире паровозов. Из-за огромного сохраняемого давления и присущей им неэффективности все больше промышленных процессов обращаются к водотрубным котлам для большей безопасности и эффективности.

Водотрубные котлы

В водотрубных котлах печь нагревает газ, по которому циркулируют трубы, содержащие воду. Тепло передается через стенки трубок, нагревая воду внутри труб до образования пара.Водотрубные котлы обычно способны создавать значительно большее давление, чем дымовые.

Поскольку водотрубные котлы не содержат больших объемов воды, присущий им риск меньше, чем водотрубные котлы. Водотрубные котлы также намного более эффективны, что делает их предпочтительным выбором для интенсивных промышленных процессов.

Общие приложения котлов

Паровые котлы используются в большом количестве жилых, коммерческих и промышленных применений.

Котлы, предназначенные для бытового и коммерческого использования, обычно имеют самую низкую мощность.Они подходят для использования в небольших зданиях и сооружениях, не требующих большого количества пара.

Промышленные котлы могут обрабатывать широкий спектр промышленных процессов, требующих большей мощности. Вы можете найти промышленные котлы в различных местах, включая больницы, университетские городки, химические заводы, пивоварни, предприятия пищевой промышленности и производственные предприятия. На заводах по производству автомобилей пар используется для вулканизации резины для шин и других применений.

В производстве пищевых продуктов и пивоварении бесчисленные процессы требуют использования пара как при непосредственном производстве пищевых продуктов, так и при стерилизации оборудования и контейнеров. Высокотемпературный пар также используется для обеспечения безопасности пищевых продуктов за счет пастеризации.

Котлы, водонагреватели и печи

Котлы, водонагреватели и печи вырабатывают тепло, но они различаются по конструкции и функциям. Откроем различия:

• Котлы нагревают воду в резервуаре под давлением для создания пара.Многие объекты устанавливают давление пара, которое напрямую зависит от температуры пара, которое можно регулировать для широкого спектра коммерческих и промышленных применений. При использовании в домашних условиях для центрального отопления пар может эффективно распределяться по радиаторам для обогрева дома. Котлы различаются по сложности и конструкции в зависимости от их конкретного назначения.
• По сравнению с бойлерами водонагреватели более просты. Их единственная функция — нагревать воду. Обычно вода хранится в резервуаре и нагревается с помощью нагревательных стержней.В качестве альтернативы, водонагреватели быстрого приготовления быстро нагревают воду без резервуара для хранения.
• Вместо нагрева воды печи нагревают воздух, циркулирующий в доме или здании. Топливо горит, чтобы нагреть теплообменник, который нагревает воздух, прежде чем он распределяется через ряд вентиляционных отверстий. Температура печи контролируется термостатом.

КПД котла

КПД котла напрямую влияет на стоимость эксплуатации котла в течение его срока службы.

Эффективность котла повышается за счет оптимизации способа использования котла. В конечном итоге, однако, конструкция котельной системы во многом определяет эффективность ее работы.

Функционально котлы можно рассматривать как теплообменные механизмы. Котел вырабатывает тепло и в конечном итоге передает это тепло воде — чем меньше тепловой энергии теряется в процессе, тем эффективнее котел.

Эффективность преобразования топлива в пар в сравнении с эффективностью эксплуатации

Двумя отраслевыми стандартами измерения эффективности являются эффективность преобразования топлива в пар и эффективность в процессе эксплуатации.Эффективность преобразования топлива в пар, также известная как годовая эффективность использования топлива (AFUE), измеряет эффективность сгорания. То есть какой процент энергии превращается в пар. Ограничение эффективности преобразования топлива в пар состоит в том, что она дает вам возможность измерить эффективность только тогда, когда котел работает на полную мощность. Фактически, большинство котлов не всегда работают на полную мощность. Вот почему важно учитывать эффективность эксплуатации, которая относится к общей эффективности котла при его повседневной работе.

Коэффициент отклонения котла

Еще одним важным показателем эксплуатационной эффективности является динамический диапазон котла. Бойлеры с высоким диапазоном изменения диапазона обеспечивают гибкость и способность производить меньшее количество пара, чем максимальная мощность. Это позволяет предприятиям отклоняться от максимальной паропроизводительности и экономить ресурсы, уменьшая мощность котла, чтобы эффективно соответствовать потребностям предприятия в подаче пара.

Рейтинг NOx

NOx — это общий термин для группы оксидов азота, ответственных за смог и загрязнение воздуха (оксид азота и диоксид азота).Любая форма сгорания может привести к выбросам NOx. Поскольку котлы сжигают топливо для производства тепла, образуются NOx. Выбросы NOx регулируются, поскольку они могут нанести вред здоровью человека и окружающей среде.

Котлы Miura производят меньше NOx за счет снижения температуры пламени. С повышением температуры происходит образование NOx.

Самые эффективные котлы

Традиционным котлам с дымовыми трубами может потребоваться много времени, чтобы нагреться и начать генерировать пар, при этом потребляя при этом большое количество топлива.В отличие от водогрейных котлов водотрубные котлы более эффективны, поскольку пониженное содержание воды означает, что меньше энергии используется для нагрева системы в начале работы.

Для большей эффективности рассмотрите модульную котельную систему. Вместо одного массивного котла модульные котельные системы представляют собой группу небольших котлов, которые работают вместе, чтобы точно удовлетворить ваши потребности в паре.

По сути, каждый котел в модульной котельной системе работает независимо. Независимые котлы объединяются в единую систему с одним главным контроллером, который включает или выключает их по мере необходимости для удовлетворения спроса.Все модули могут работать одновременно, или отдельные модули могут быть выключены и быстро перезапущены по мере необходимости. Это означает, что вы производите пар только тогда, когда он вам нужен.

В Miura America мы специализируемся на модульных водотрубных котельных. Преимущества использования котельной системы Miura:

• Каждый модуль запускается менее чем за пять минут, что делает систему более гибкой и теплоэффективной.
• Модульные котельные меньшего размера занимают меньше площади.
• Вы можете чередовать использование отдельных блоков, чтобы уменьшить износ.
• Операторы могут отключать отдельные котлы, когда они не нужны для экономии топлива.
• Если один блок перестает работать, остальные продолжают работать. Меньше шансов простоя.
• Система полностью масштабируема. При необходимости вы можете добавить больше единиц.

Безопасность котла

На заре паровой энергетики котлы были нестабильными и не всегда надежно сконструированными. Обычным явлением были взрывы котлов, приводящие к травмам и даже смерти.

Сегодня при проектировании котлов соблюдаются строгие правила техники безопасности при производстве и использовании котлов. Давайте рассмотрим краткую историю безопасности котла и определим самый безопасный вариант котла, доступный в настоящее время.

Безопасность котлов на протяжении десятилетий

Самые ранние взрывы котлов были вызваны поломкой частей сосуда высокого давления из-за коррозии или плохого качества сборки.

Переломный момент в регулировании котлов наступил после катастрофы на обувной фабрике Гровера в 1905 году.Котел, расположенный на обувной фабрике RB Grover в Броктоне, штат Массачусетс, взорвался, что привело к многочисленным травмам и гибели людей.

В течение десятилетий, предшествовавших катастрофе, не существовало надежных инструкций по эксплуатации котлов, а инспекции промышленной безопасности проводились редко. В результате произошли тысячи взрывов котлов.

После успешной кампании Американского общества инженеров-механиков (ASME) по убеждению промышленников в необходимости регулирования, Массачусетс в 1907 году принял закон, регулирующий использование котлов.Эти государственные законы в конечном итоге послужат основой для национального кодекса безопасности.

Первый свод правил ASME по котлам и сосудам высокого давления был опубликован в 1915 году. Сегодня ASME выпустило 28 книг, охватывающих широкий спектр эксплуатационных вопросов и насчитывающих десятки тысяч страниц.

Самые безопасные современные котлы практически исключают возможность катастрофического отказа, создавая гораздо более безопасную рабочую среду.

Итак, какой самый безопасный котел на рынке?

Современные котлы имеют прочную конструкцию с дополнительными функциями для предотвращения коррозии и повреждений, которые могут вызвать проблемы с безопасностью.Эффективный мониторинг и надежные меры безопасности необходимы для обеспечения постоянной безопасности, особенно в коммерческих и промышленных применениях.

С точки зрения конструкции котла самым безопасным типом котла является водотрубный котел, так как он рассчитан на работу с меньшим объемом воды, чем водогрейный котел. Кроме того, если водотрубный котел выходит из строя, этот отказ будет локализован внутри труб, а не взорвется наружу, как отказ водотрубного котла.

Котлы

также должны быть спроектированы таким образом, чтобы минимизировать вероятность теплового удара или даже исключить его.Термический шок возникает, когда холодная вода поступает в бойлер и вступает в реакцию с чрезвычайно горячей водой, уже находящейся в бойлере. Последующее быстрое сжатие и расширение компонентов может привести к катастрофическому отказу. Некоторые меры могут быть приняты для снижения вероятности теплового удара (например, сокращение суточных рабочих циклов). Тем не менее, в идеале котел должен быть спроектирован так, чтобы при любых условиях не происходило теплового удара.

Техническое обслуживание и мониторинг котла

Эффективный мониторинг и техническое обслуживание котлов до того, как возникнут какие-либо проблемы, помогут обеспечить безопасность и производительность вашего предприятия.

Химическая очистка воды

Химическая обработка воды используется для уменьшения содержания растворенного кислорода в воде или обработки металлических поверхностей для предотвращения разрушения. Использование этих методов обработки позволяет контролировать pH, предотвращать образование накипи, уменьшать количество коррозионных ионов и обеспечивать надежную работу котла.

Умягчители воды

Умягчители воды удаляют твердые металлы (особенно кальций и магний) из воды, используемой в бойлере. Жесткая вода может вызвать накопление накипи и со временем повредить компоненты котла.

Контроллеры и системы мониторинга

Современные контроллеры котлов включают в себя сложные средства диагностики, которые помогают пользователям определять потенциальные проблемы до того, как они перерастут в серьезные. Комплексные системы мониторинга могут предоставить аналитику по всему, от текущего давления пара до жесткости воды.

Подробнее о паровых котлах

Для получения более информативной информации о паровых котлах подпишитесь на нашу рассылку новостей или свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать больше о наших модульных системах водотрубных котлов.

Паровой котел против водогрейного котла

Когда дело доходит до парового котла и водогрейного котла, принципы работы более или менее одинаковы. И паровые котлы, и водогрейные котлы (также называемые водяными котлами) предполагают нагрев воды и создание пара за счет сжигания топлива. Нагретая вода передается по трубам котла, а создаваемый пар циркулирует по всему помещению с помощью радиаторов.

Хотя в большинстве случаев все работает аналогичным образом, иногда пар, создаваемый в паровых котлах, собирается в отдельных контейнерах.В большинстве случаев сжигаемое топливо, используемое в паровых и гидротехнических котлах, одинаково.

Хотя водогрейные и паровые котлы имеют несколько общих черт, у них есть различия в областях применения. Поскольку паровые котлы более мощные, эти агрегаты обычно используются в промышленных приложениях, где требуется пар или горячая вода. С другой стороны, водогрейные котлы обычно используются только для отопления. Продолжайте читать, чтобы узнать больше об основных различиях между паровыми котлами и водогрейными котлами.

Паровой котел и водогрейный котел

Некоторые из основных различий между водогрейными котлами и паровыми котлами включают точки нагрева, уровень и циркуляцию воды, аксессуары, стоимость, эффективность и безопасность, а также уровни воды и средства управления.

Пункты отопления

Интенсивность закипания воды в водогрейных котлах исключительно мала. В большинстве водогрейных котлов температура нагрева не превышает 180 или 200 градусов по Фаренгейту. Напротив, паровые котлы отличаются очень высокой интенсивностью кипения воды.Эти высокие температуры необходимы для превращения воды в пар. В результате температура нагрева паровых котлов выше, примерно на 212 градусов по Фаренгейту.

Циркуляция воды и уровни

В то время как водяные водогрейные котлы или водогрейные котлы должны постоянно полностью заполняться водой, для паровых котлов не предъявляются аналогичные или одинаковые требования. В паровых котлах естественное расширение пара вызывает заполнение труб. С другой стороны, водогрейные котлы должны иметь электрический насос для циркуляции горячей воды.

Принадлежности

В большинстве случаев паровой котел не требует дополнительных принадлежностей. Напротив, водогрейный котел обычно требует расширительного бака, циркуляционного насоса и обратного клапана потока. Самое главное, для водогрейного котла потребуется моторизованный насос.

Стоимость внедрения

Стоимость парового котла и водогрейного котла примерно одинакова. Вариации стоимости обычно зависят от типа требуемого топлива, такого как нефть или газ.

Безопасность и эффективность

По сравнению с паровыми котлами водогрейные котлы традиционно более безопасны. При этом КПД паровых котлов традиционно ниже, чем у водогрейных. Причина этой разницы заключается в том, что в паровых котлах не используются мотопомпы для улучшения циркуляции. Самое главное, что эффективность агрегата будет во многом зависеть от производителя парового котла или водогрейного котла.

Уровни воды и регуляторы

Как упоминалось ранее, водогрейные котлы требуют очень высокого уровня воды или до верха водяной рубашки.Напротив, у паровых котлов есть уровни воды под верхней частью рубашки, чтобы обеспечить образование пара. Паровые котлы имеют конструкцию со смотровым окном и поплавковым клапаном. Эти механизмы автоматически регулируют количество воды.

Радиаторы распределяют пар по всему объекту, и пар возвращается обратно в котел под действием силы тяжести. В результате паровой котел продолжает повторять этот цикл без какой-либо арматуры или специальных устройств управления, таких как автоматические воздуховыпускные устройства, обратные клапаны потока или циркуляторы.

С другой стороны, для работы водогрейных котлов требуется несколько принадлежностей и приспособлений. Эти устройства имеют уникальное устройство для регулирования температуры, называемое аквастатом, которое удовлетворяет двум основным требованиям:

• Управляет рабочей температурой котла
• Действует как трансформатор низкого напряжения, а также как реле для управления циркуляционным насосом

Некоторым водогрейным котлам требуется более одного циркуляционного насоса, что требует дополнительных реле или многофункциональной панели управления.Другие элементы управления, необходимые для водогрейных котлов, включают:

• Регулятор давления воды
• Предохранитель обратного потока или обратный клапан для предотвращения повторной миграции котловой воды
• Предохранительный клапан температуры-давления используется для обеспечения давления и температуры в допустимых пределах.
• Расширительный бак используется для облегчения сжатия и расширения воды.
• Ручные или автоматические воздухоотводчики необходимы из-за непрактичности герметизации системы отопления.

Коррозия и образование накипи

Для водогрейных и паровых котлов могут потребоваться различные методы обработки воды, но паровые котлы должны иметь водоподготовку для предотвращения образования коррозии и накипи. Один из наиболее распространенных методов — продувка снизу.

Для водогрейных котлов образование накипи не является распространенной проблемой. Тем не менее, у водогрейных котлов все еще могут быть проблемы, связанные с коррозией. Обычно это решается добавлением химикатов, поглощающих кислород.

Свяжитесь с Applied Technologies of New York

Ищете ли вы паровой котел или водогрейный котел, Applied Technologies of New York удовлетворит ваши потребности. Мы являемся представителем ведущих производителей котлов в мире.

Наши обученные на заводе техники и инженеры по продажам проведут интуитивно понятную оценку потребностей и помогут выбрать лучший котел для вашего предприятия. Мы обеспечиваем квалифицированные продажи и поддержку по телефону:

Свяжитесь с Applied Technologies of New York сегодня, чтобы записаться на прием.

Знакомство с котлами

Котел — это закрытый сосуд, который обеспечивает средства для сжигания и передает тепло воде, пока она не станет горячей водой или паром. Затем горячая вода или пар под давлением могут использоваться для передачи тепла процессу.

Вода — полезный и дешевый носитель для передачи тепла процессу. Когда вода превращается в пар, его объем увеличивается примерно в 1600 раз, создавая силу, почти такую ​​же взрывную, как порох.Это делает котел чрезвычайно опасным оборудованием и требует осторожного обращения.

Жидкость При нагревании до газообразного состояния этот процесс называется испарением.

Поверхность нагрева — любая часть котла; горячие газы сгорания находятся с одной стороны, а вода — с другой. Любая часть котельного металла, которая действительно способствует образованию пара, является поверхностью нагрева. Величина нагреваемой поверхности котла выражается в квадратных метрах. Чем больше у котла поверхность нагрева, тем он эффективнее.

В состав котельной установки входят:

1. Система питательной воды

2. Паровая система

3. Топливная система

Система питательной воды подает воду в котел и автоматически регулирует его для удовлетворения потребности в паре. Вода, подаваемая в котел, которая превращается в пар, называется питательной водой. Источники питательной воды:

1. Конденсат или паровой конденсат, возвращенный из технологических процессов

2. Подпиточная вода, которая представляет собой неочищенную воду, которая должна поступать из-за пределов котельной и производственных процессов.

Паровая система собирает и контролирует пар, производимый в котле. Пар направляется через систему трубопроводов к месту использования. Во всей системе давление пара регулируется с помощью клапанов и проверяется манометрами.

Топливная система включает в себя все оборудование, используемое для подачи топлива для выработки необходимого тепла. Оборудование, необходимое в топливной системе, зависит от типа топлива, используемого в системе.

Все, что вам нужно знать о промышленных системах водоснабжения

Система охлаждающей воды поглощает тепло из одной области и отводит его в другую.Существует множество различных конфигураций и конструкций, но все системы водяного охлаждения преследуют одну и ту же цель — перемещение тепла. Для достижения этой цели в коммерческих и промышленных целях ежедневно используются миллиарды галлонов воды. Промышленное использование воды включает системы кондиционирования и отопления, системы охлаждения печей, системы нагрева и охлаждения пластиковых форм, а также системы охлаждения, компрессора и сварочного оборудования. Независимо от области применения, все системы охлаждения преследуют одну цель — поглощать тепло из одной области и отводить его в другую.

Тепло всегда следует второму закону термодинамики, который представляет собой поток вещества и энергии от более высокой концентрации к более низкой. Когда вода встречает горячую поверхность, тепло течет от горячей поверхности к воде. Когда вода встречает более холодную поверхность, она передает тепло более холодной поверхности.

Для обеспечения адекватной теплопередачи, независимо от используемой системы охлаждающей воды, вода должна быть чистой. Обработка технической воды, воды в котлах и градирнях создает химический баланс, предотвращающий засорение системы и неэффективную работу.Для любого объекта, имеющего паровой котел, градирню или промышленную технологическую воду, водоподготовка может продлить срок службы инфраструктуры этих систем, сокращая техническое обслуживание и ремонт, обеспечивая при этом эффективность.

Как работают паровые котлы

Паровые котлы можно считать особым типом замкнутого контура, в котором вода нагревается до точки кипения. Паровые котлы производятся в различных конфигурациях, но все они состоят из камеры, в которой вода нагревается до точки кипения под давлением за счет сгорания топлива.Пар доставляется в теплообменники или змеевики воздухонагревателя, где тепло передается к нагреваемому материалу. Поскольку во время этого процесса теряется тепло, пар снова конденсируется в воду и перекачивается обратно в котел.

Вода для этого процесса должна быть очищена, избегать пенообразования и иметь правильный химический состав pH, чтобы предотвратить образование накипи. Для достижения этих качеств подпиточная вода перед подачей в котел должна подвергаться фильтрации и химической балансировке. Эти действия зависят от рекомендаций производителя котла и химического состава подпиточной воды.Некоторые из этапов могут включать фильтрацию, очистку посредством обратного осмоса, добавление химикатов, а также смешивание и распределение.

Почему необходима очистка питательной воды

Нагревание воды до кипения создает особые проблемы для системы питательной воды. Когда вода закипает, любые твердые вещества, такие как растворенные минералы, отделяются и откладываются внутри котельной системы. Чрезмерное скопление отложений замедляет поток воды через котел, снижая его способность к теплообмену.Следовательно, очистка питательной воды котла для установки имеет важное значение для поддержания работоспособности системы.

Несмотря на то, что важно избегать накипи из-за минералов, это дорогостоящее последствие коррозии трубопроводов котла для любого объекта, на котором используется водоочистка котлов и градирен.

Как работает система очистки питательной воды котла?

Чтобы защитить систему котла, вода проходит тщательную обработку, которая гарантирует, что она будет достаточно чистой для идеальной работы котла.Этот процесс включает в себя несколько шагов для химического смягчения негативного воздействия загрязняющих веществ в воде и обеспечения долговечности котла. Кроме того, система очистки экономит деньги за счет снижения затрат на электроэнергию, необходимую для нагрева воды в бойлере.

Процесс очистки питательной воды котла начинается с проверки воды на наличие необходимых химикатов. Этот процесс тестирования является первым из многих, используемых для мониторинга качества воды и необходимости изменения количества используемых химикатов в будущем.

Затем сертифицированные по ISO технические специалисты выбирают химические вещества, чтобы сбалансировать недостатки воды, предотвратить образование накипи и защитить от коррозии. Они также планируют регулярное техническое обслуживание котла и график испытаний для обеспечения надлежащего водного баланса.

Для создания системы очистки воды техники устанавливают зонды и другие испытательные устройства, подключаемые от котла к системам управления, что позволяет системе автоматически включать химические насосы для подачи большего количества химикатов в воду по мере необходимости.Химические вещества и оборудование, используемые для очистки воды, работают вместе, чтобы облегчить процесс поддержания химически сбалансированной воды, предотвращающей коррозию и образование накипи.

Оборудование, используемое для очистки питательной воды на электростанции или других промышленных котельных

В котлах

используется несколько единиц оборудования для обеспечения надлежащего контроля и дозирования химикатов для обработки воды. Эти важные дополнения к системе включают следующее:

• Соленоид продувки котла для регулирования подачи в котел
• Датчики котла для контроля качества воды
• Емкости для смешивания химикатов для хранения и объединения химикатов для обработки воды
• Химические насосы для дозирования химикатов в котловую воду
• Контактный водомер для измерения расхода воды
• Контроллеры для регулирования работы системы водоподготовки
• Стойка для купонов на коррозию для внешнего контроля на предмет коррозии внутри котельной системы

Эти части оборудования работают вместе друг с другом, чтобы обеспечить баланс воды в системе между периодами тестирования и обслуживания.

Что предотвращают химические вещества для очистки питательной воды котла?

Химические вещества, используемые в питательной воде котла, обеспечивают защиту от нескольких разрушительных воздействий, таких как пенообразование, коррозия и накипь. Конкретные химические вещества, используемые для контроля этих эффектов, зависят от воды. Категории химикатов, используемых для обработки котловой воды, включают:

При сбалансировании и добавлении в питательную воду котла в нужных количествах вышеуказанные химические вещества могут предотвратить образование накипи, снизить затраты на отопление котла и продлить срок службы оборудования.

Необработанные паровые котлы могут стоить тысячи долларов топлива и энергии. Узнайте больше о том, что Chardon может предложить для вашего котла!

Как работает система очистки воды градирни?

Обработка воды градирни HVAC включает использование химикатов, предотвращающих рост бактерий и загрязнение линий, питающих систему. Поскольку открытые градирни допускают внешнее загрязнение воды в системе во время использования, необходим химический баланс для предотвращения роста микробов, накипи, коррозии и ржавчины.

Как работают градирни

Градирни могут иметь размер от нескольких квадратных футов до нескольких сотен квадратных футов, но все градирни выполняют одну и ту же основную функцию — увеличивать площадь поверхности раздела воздух / вода за счет разрушения воды на капли или тонкие пленки. Это приводит к более эффективному испарению воды и, следовательно, к отводу тепла от системы. Для этого было разработано несколько различных форм башен и дизайнов интерьеров.

Градирня с принудительной тягой имеет один или несколько вентиляторов, расположенных на выходе воздуха из градирни, и воздух втягивается в градирню вентиляторами, расположенными наверху градирни.Градирня с наддувом (рис. 9 и 10) имеет один или несколько вентиляторов, расположенных в воздухозаборнике башни, и воздух вталкивается в градирню вентиляторами, расположенными сбоку башни.

Охлаждающая вода, содержащая избыточное тепло, перекачивается в верхнюю часть градирни, где она перетекает в распределительный поддон. В нижней части распределительного лотка имеется множество отверстий малого диаметра. Вода вытекает из поддона через отверстия во внутреннюю часть башни, которая имеет сложную насадку или планки, называемые заливкой.Заливка увеличивает количество воды, контактирующей с воздухом, обеспечивая большую площадь поверхности для прохождения воды. Воздух от вентилятора перемещается по воде, вызывая повышенное испарение, что приводит к большей эффективности отвода тепла от воды и отвода его в атмосферу.

Другой способ увеличения площади поверхности воды включает метод распыления, при котором вода закачивается в форсунки, расположенные внутри градирни, которые выпускают воду в виде мелких капель.Воздух проходит через капли, что увеличивает испарение и отвод тепла в атмосферу. Одним из распространенных применений методов распыления является охладитель жидкости. В этой конструкции технологическая жидкость, содержащая тепло, циркулирует через ряд труб, подвешенных внутри градирни. Вода из градирни распыляется по трубам, где тепло поглощается охлаждающей водой и отводится в атмосферу в процессе испарения.

Что такое обработка охлаждающей воды?

Одна из основных проблем градирен — это метод, который они используют для отвода тепла из системы.Будучи открытыми для окружающей среды, они представляют собой главное место для загрязнения системы. Поэтому химическая обработка воды в этих башнях необходима для предотвращения серьезных последствий.

Как и в случае с котлами, градирни требуют обработки воды для предотвращения образования накипи и коррозии. Однако башням также необходимы ингибиторы микробов и средства защиты от белой ржавчины. Конкретные химические вещества, используемые для обработки воды в градирне, зависят от необходимого количества подпиточной воды, а также от существующей чистоты и химического состава этой воды.

Процесс очистки воды для системы градирни включает в себя как мониторинг, так и поддержание химического состава источников подпиточной, боковой и продувочной воды. Как и в котлах, подпиточная вода должна проходить фильтрацию и очистку перед добавлением химикатов для смягчения воды, предотвращения роста микробов и уменьшения образования накипи. Фильтрация и очистка побочного потока и продувочной воды могут сохранить систему в первозданном виде за счет удаления всего, что попадает в систему при обычном использовании, например, загрязняющих веществ, попадающих в воду в градирне.

Оборудование и химикаты, используемые для создания надлежащей очистки воды градирни, сокращают усилия, необходимые для руководителей предприятия, обеспечивая при этом эффективное и действенное охлаждение объекта градирней с минимально возможным загрязнением.

Оборудование для химической балансировки воды в градирне

Для непрерывной работы систем очистки воды в градирнях требуется дополнительное оборудование для контроля состава воды и регулирования добавления пресной воды и химикатов.Необходимое оборудование может включать в себя следующие части:

• Биоцидные таймеры для регулирования времени и количества биоцида для подачи в воду
• Выпускные соленоиды для регулирования выпуска воздуха из системы
• Емкости для химикатов или биоцидов для хранения добавок к воде
• Контроллеры электропроводности для автоматизации системы очистки воды
• Связаться с водомерами для контроля расхода воды и определения оптимального количества химикатов для добавления в воду
• Стойки для купонов на коррозию для обнаружения коррозии без вскрытия труб
• Реле потока для упрощения поиска и устранения неисправностей в системе очистки воды для градирни
• Датчики для контроля pH, проводимости и окислительно-восстановительного потенциала (ОВП)
• Насосы для подачи химикатов или биоцидов в воду

Каждый из этих элементов оборудования играет роль в измерении качества воды в градирне и в доставке соответствующих химикатов и биоцидов, необходимых для системы.Для установки оборудования и определения типов используемых химикатов профессиональные техники должны оценить систему, чтобы спланировать наилучший баланс химикатов и методов их доставки.

Химикаты для градирни, используемые для очистки воды в градирне

Химические вещества, добавляемые в воду для градирни, являются сердцем системы очистки. В зависимости от текущего состояния воды используются различные химические вещества. Например, неокисляющие биоциды действуют как антибиотики, исправляя проблемы с водой, такие как проблемы с pH, или улучшая качество воды.Каждая система требует специальной группы химикатов, чтобы компенсировать определенные проблемы с качеством воды. Некоторые химические вещества, используемые для очистки воды градирни, включают:

• Противовспениватели
• Ингибиторы коррозии и средства защиты
• Биоциды неокисляющие
• Биоциды окисляющие
• Химикаты предварительной обработки

Химикаты, добавляемые в градирни, выполняют несколько функций, каждая из которых может снизить долгосрочные эксплуатационные расходы и защитить градирню от преждевременного повреждения.Например, химические вещества, регулирующие pH, используемые в качестве предварительной обработки, могут повышать pH кислой воды, что может привести к коррозии, или понижать pH щелочной воды, что может вызвать образование накипи.

Биоциды убивают бактерии, водоросли и другие вещества, которые могут расти в воде и загрязнять ее. Выбор подходящих биоцидов зависит от нормативных требований к сбросной воде, качества подпиточной воды и других факторов. Не во всех градирнях используются одни и те же окисляющие биоциды. Некоторым может потребоваться более специфическая обработка неокисляющими агентами для уничтожения бактерий.

В некоторых случаях добавление избытка биоцидов вызывает вспенивание воды. Когда вода в градирне пенится, она теряет часть своей теплоотдачи, что снижает эффективность системы. Противовспенивающие агенты борются с этой проблемой, позволяя системе продолжать использовать биоциды без снижения эксплуатационных возможностей.

Как и в случае с котлами и другими системами, в которых используется очищенная вода, защита от накипи и коррозии имеет первостепенное значение для долговечности оборудования.Неконтролируемая коррозия приводит к утечкам из точечных отверстий, которые могут ухудшиться, вызывая более высокие затраты на использование воды и снижение эффективности системы. Накипь замедляет скорость прохождения воды через систему и может поставить под угрозу ее способность успешно отводить тепло из здания. Обработка воды для предотвращения накипи и коррозии гарантирует, что система прослужит дольше, продолжая работать с максимальной производительностью.

Только обученные специалисты должны использовать данные мониторинга качества воды для выбора правильных химикатов для использования.Выбор химикатов для обработки воды градирни важен, как и количество используемых химикатов. Поскольку система может меняться в зависимости от сезона или в зависимости от интенсивности использования системы HVAC, количество химикатов, используемых для обработки воды, также может измениться. Поэтому регулярные проверки качества воды и системы очистки гарантируют, что вода остается должным образом сбалансированной в течение всего года.

Градирни являются частью сложных систем водоснабжения, которые могут быстро выйти из строя и вызвать проблемы в масштабах всего здания и даже простои.Узнайте больше о том, как Chardon может удовлетворить ваши потребности в обслуживании градирни!

Как работает промышленная система очистки воды?

Промышленные системы очистки воды имеют различные методы работы. Например, системы с замкнутым контуром, прямоточные и рециркуляционные системы — это разновидности, используемые для передачи тепла в промышленных процессах. Кроме того, промышленная очистка воды может включать очистку воды для паровых котлов или градирен. Независимо от типа используемой системы, обработка воды может защитить трубы, обеспечить эффективность, предотвратить утечки и обеспечить хорошую работу системы.

Системы с замкнутым контуром

Закрытые рециркуляционные системы, включая контуры охлажденной воды и водогрейные котлы, обычно используются для подачи горячей или холодной воды в кондиционеры для отопления и кондиционирования воздуха или в промышленные устройства, требующие обогрева или охлаждения. Замкнутые контуры являются неотъемлемой частью большинства систем комфортного охлаждения и отвечают за подачу тепла или охлаждения к устройствам обработки воздуха, которые делают здание комфортным для его обитателей.

Замкнутые контуры также являются наиболее эффективным методом подачи воды с очень низкой или очень высокой температурой к компонентам в промышленных приложениях.Большинство замкнутых контуров полностью состоят из насосов, труб и теплообменников, хотя в некоторых системах используются открытые отстойники, позволяющие пропускать большие объемы воды.

Очистка воды в системах с замкнутым контуром

Системы с замкнутым контуром требуют надлежащей обработки воды для защиты замкнутой системы. Любые примеси в воде будут увеличиваться при продолжительном использовании воды в системе. Таким образом, процесс очистки начинается с промышленной системы очищенной воды перед добавлением в воду химикатов для устранения конкретных проблем.

Несмотря на свою замкнутую природу, замкнутые системы требуют большего внимания, чем некоторые могут подумать. Например, замкнутая система может терять не более 10% своего объема воды каждый год. Таким образом, со временем даже потери в 5% могут накапливаться. Потеря воды потребует добавления подпиточной воды в систему и изменения химического состава воды.

Поддержание химического состава воды в системе с замкнутым контуром может включать замену водяных фильтров, мониторинг качества воды с помощью датчиков, использование купонов на коррозию и регулярную промывку системы.Контроль химического состава воды снижает коррозию и накипь в системе. Коррозия и накипь могут привести к утечкам, которые потребуют дорогостоящего ремонта или более частого обслуживания.

Из-за разнообразия замкнутых систем, включающих циркуляцию горячей и холодной воды, типы используемых химикатов также будут различаться. К химикатам замкнутого цикла относятся добавки для обработки систем горячего водоснабжения и продукты, специально предназначенные для использования в контурах холодной воды.

Некоторые химикаты для обработки воды замкнутой системы, которые может использовать система, включают пеногасители и ингибиторы.Противовспенивающий агент предотвращает образование пены внутри замкнутой системы, что снижает ее способность переносить тепло. CTA-800 — одно из таких химикатов, используемых в системах с замкнутым контуром.

Ингибиторы включают различные химические вещества для уменьшения точечной коррозии и других форм коррозии внутри систем с замкнутым контуром. Типы используемых агентов зависят от проводимости оборудования, pH воды и от того, является ли система замкнутой системой с горячим или холодным контуром.

Например, SN7 работает в системах с холодным замкнутым контуром.Он поглощает кислород, который вызывает точечную коррозию, и создает защитный слой внутри системы, предотвращая коррозию желтых металлических сплавов, таких как латунь и медь.

Другой ингибитор — SN-88, который техники используют в системах с низкой проводимостью. SN-10 защищает замкнутые системы горячего водоснабжения, создавая защитный слой на черных металлах. Для систем с охлаждающим контуром, которые имеют алюминиевые компоненты, Charlumina использует азол и сульфит для защиты от коррозии.

Вода в системах с замкнутым контуром должна регулярно обрабатываться, чтобы обеспечить эффективность и рентабельность процесса теплообмена.Узнайте больше о том, что Chardon может предложить для вашей системы с обратной связью!

Прямоточные системы и рециркуляционные системы

В прямоточной системе вода циркулирует через систему, поглощая тепло только один раз, а затем попадает в канализацию. По мере увеличения затрат на воду и канализацию и ужесточения экологического контроля за сбросом в ручьи, пруды, реки и озера многие прямоточные системы заменяются системами рециркуляции.

Эти системы могут иметь множество различных конфигураций, но основная цель поглощения тепла из одной области и отвода его в другую остается прежней.Гипотетическая простая рециркуляционная система включает воду, перекачиваемую из сборного резервуара или отстойника через оборудование или механизмы для нагрева или охлаждения. Вода поглощает тепло от оборудования и переносит его обратно в отстойник, где тепло отводится в атмосферу путем естественного испарения.

Очистка воды промышленного назначения в прямоточных и оборотных системах

Очистка воды на заводе включает подготовку воды для использования в различных процессах, в том числе для использования в прямоточных или рециркуляционных системах.Часто водоочистка включает очистку перед использованием конкретных химикатов. В зависимости от компоновки объекта некоторые промышленные предприятия могут полностью очищать всю сырую воду перед ее распределением в различные системы, такие как паровые котлы, градирни или системы технологической воды, или иметь отдельные фильтры в качестве конечной стадии очистки на каждой технологической воде. системы.

Обычно технические специалисты выбирают химические вещества для каждого процесса в зависимости от конструкции системы и потребностей в использовании воды.Таким образом, химические резервуары и насосы находятся рядом с системами, которые они обрабатывают. Например, для градирен могут потребоваться биоциды, в которых системы с замкнутым контуром не нуждаются. Использование отдельных обработок для каждой системы вместо предварительной обработки всей технологической воды обеспечивает соответствующий баланс воды в зависимости от ее применения.

Фильтрация промышленной технологической воды для сырой или сточной воды

Сырая вода может быть получена из оборотной технологической воды, близлежащих озер, дождевой воды или грунтовых вод.Эта вода еще не прошла стандартной обработки, чтобы сделать ее пригодной для потребления человеком или промышленного использования. Объекты, использующие неочищенную воду, должны иметь на месте системы фильтрации для подготовки воды по назначению.

Первые шаги очистки сырой воды включают фильтрацию крупных отложений и уничтожение в них бактерий. Для дезинфекции воды могут потребоваться противомикробные химикаты, а также нагревание или солнечный свет. Некоторая вода может потребовать умягчения, чтобы химически компенсировать растворенные в ней твердые частицы.Фильтрация мелких частиц — последний этап перед использованием воды для технологических процессов на предприятии.

Очистка сточных вод — это еще один вид промышленной фильтрации воды, которую могут выполнять предприятия. Уровень фильтрации и очистки сточных вод зависит от того, будет ли вода рециркулировать для повторного использования в качестве технологической воды, или она покидает предприятие в близлежащие реки или озера. В некоторых областях требуется уменьшить количество химикатов или токсинов в сточных водах, прежде чем они попадут в окружающую среду.Эти требования также играют роль в типе потребностей в очистке сточных вод.

Во многих случаях тип очистки сточных вод полностью соответствует типу очистки неочищенной воды, особенно в тех случаях, когда предприятие может повторно использовать сточные воды для повторного использования. Для предприятий, которые возвращают сточные воды в окружающую среду, удаление из воды химикатов или продуктов, которые могут повредить близлежащие водные системы, важно для поддержания здоровья близлежащих экосистем и соблюдения местных законов.

Связь с Chardon Labs для промышленных технологий очистки воды

Узнайте больше о многих химикатах и ​​услугах для очистки воды, которые Chardon Labs предоставляет для промышленной очистки воды.Мы устанавливаем оборудование, обеспечиваем удаленный мониторинг, убираем контейнеры с химикатами при выезде и отправляем на объекты только сертифицированные по ISO технологии. При надлежащей очистке воды наши клиенты экономят деньги, поскольку имеют системы, которые работают лучше и требуют меньшего обслуживания. Свяжитесь с нами в Chardon Labs, чтобы получить полный комплекс услуг по очистке воды, обеспечивающий чистоту систем.

Мэтт Уэлш

Мэтт Уэлш — вице-президент и консультант по водным ресурсам в Chardon Labs.Он помогает консультировать широкий круг клиентов, использующих различные методы очистки воды, от химических до безхимических подходов, в больших и малых применениях и в широком диапазоне географических влияний.