Parné kotly: princíp činnosti a zariadenia

Parný kotol je zariadenie pre premenu vody na paru, ktorý je použitý ako doma, tak v priemysle. Para sa využíva na vykurovanie objektu, vozidiel a potrubí, ako aj pre rotačné Turbomachinery. Poďme sa dozvedieť viac, čo predstavuje parné kotly. Princíp fungovania, klasifikácia zariadení, rozsahu a e-mail - to všetko bude diskutované nižšie.

definícia

Ako viete, parný kotol jednotka produkuje paru. Tak kotly tohto typu možno vyrobiť párov dvoch typov: nasýtené a prehriatej. V prvom prípade, že teplota je asi 100 stupňov, a tlak - asi 100 kPa. Prehriata para teplota sa zvýši na 500 stupňov a tlak - až do 26 MPa. Sýta para sa používa pre domáce účely, predovšetkým pre vykurovanie rodinných domov. Prehriata para našla uplatnenie v priemysle a energetiky. On toleruje teplo, takže jej použitie výrazne zvyšuje účinnosť zariadenia.

rozsah

Existujú tri hlavné oblasti použitia parných kotlov:

1. Vykurovacie systémy. Para sa chová ako zdroj energie.
2. Energia. Priemyselné parné stroje, alebo ako sa nazývajú parné generátory sa používajú na výrobu elektrickej energie.
3. Priemysel. Para v priemysle sa používajú nielen na vykurovanie, "košele" prístroje a potrubia, ale aj pre premenu tepelnej energie na mechanickú a idúcich vozidiel.

Domácnosť parné kotly používané pre vykurovanie domácností. Zjednodušene povedané, ich úlohou je vyhrievaný a vodná para pohyb skrz potrubie. Takýto systém je často vybaviť stacionárne pece alebo kotla. Typicky, domáce spotrebiče vyrobiť nenasýtené prehriatej pary, ktorá je dostatočne plniť svoje úlohy.

V priemysle sa para je prehriata - ďalej hriať po odparení s cieľom ďalej zvýšiť teplotu. Tieto zariadenia majú špeciálne požiadavky na kvalitu, pretože prehriatej pary riziká nádrž explodovať. Prehriata para získaná z kotla, môže prejsť na výrobu elektriny alebo mechanický pohyb.

Elektrický prúd s parou vytvorenou nasledujúcim spôsobom. Varenie v pare, para vstúpi do turbíny, kde je vzhľadom k hustej toku otáča hriadeľ. Tak, tepelná energia sa premení na mechanickú a ona, podľa poradia, sa premení na elektrickú energiu. To je, ako moc turbíny.

Otáčanie hriadeľa, ktorý sa vyskytuje odparovanie veľkých množstiev prehriatej pary, môžu byť odovzdávané priamo na motor a kolesá. Takže pohyb je para doprava. Ako populárny príklad pary parný stroj môže viesť lokomotívy alebo morského kotol. Posledný princíp operácie je veľmi jednoduchý: je spaľovanie uhlia, vytvára teplo, ktoré ohrieva vodu a vytvára paru. No pary zase otočí koleso, alebo v prípade lodných skrutiek.

Parné kotly: Prevádzka

Zvážme podrobnejšie, ako ovládať tieto kotly. Zdrojom tepla potrebné pre ohrev vody, môže byť akýkoľvek druh energie: elektrický, solárne, geotermálne, teplo zo spaľovania plynu alebo pevných palív. Para vznikajúca pri ohreve vody je tekutina na prenos tepla, tj. Prevádza tepelnú energiu z vykurovacieho priestoru v mieste použitia.

Napriek mnohých prevedeniach, hlavné zariadenie a princíp činnosti parných kotlov nelíši. Celková okruhu vykurovacej vody s následnou konverziou do pary je nasledujúci:

1. Čistiaca voda na filtroch a jeho dodanie do vykurovacieho nádrže pomocou čerpadla. Zásobník je zvyčajne umiestnený v hornej časti prístroja.
2. Z nádrže vstúpi do vody cez potrubia do potrubia, ktoré sa nachádzajú v tomto poradí nižšie.
3. Voda opäť stúpa, ale tentoraz nie cez potrubie a cez zahrievacie zóne.
4. Do vykurovacej zóny tvorené dvojicami. Pôsobením tlakového rozdielu medzi kvapalinou a plynné látky, bude stúpať nahor.
5. Nad ohriatej pary prechádza separátorom, kde sa nakoniec oddelí od vody. Zvyšky kvapalina vracia do zásobníka, a para by mala byť v súlade pary.
6. Ak to nie je obyčajný kotol a parný generátor, je ďalej vyhrievaná potrubím. Na ich vykurovacích metódy popísané nižšie.

zariadenie

Parné kotly predstavujú nádrže, v ktorej sa voda zohrieva za vzniku pary. Všeobecne platí, že sa uskutočňuje vo forme rúrok o rôznych veľkostiach. rúrka s bojlera na vodu Ďalej má vždy spaľovaciu komoru (pece). Jeho štruktúra sa môže líšiť v závislosti od typu používaného paliva. Ak je drevo, alebo čierne uhlie, je v spodnej časti pece je inštalovaný rošt, na ktorom palivo stack. Zo spodnej časti roštu, vzduch vstupuje do spaľovacej komory. Horná pece vybavuje komína, čo je nevyhnutné na účinnú trakciu - obehové a spaľovanie paliva.

Princíp parných kotlov na tuhé palivá je trochu odlišné od zariadení, v ktorých chladiace médium používa ako kvapalné alebo plynné látky. V druhom prípade, je horák zahŕňa spaľovaciu komoru, ktorá pracuje ako horáky pre domáce plynové sporáky. Pre cirkuláciu vzduchu použiť aj rošt a dymovodu, pretože bez ohľadu na druh paliva, spaľovacieho vzduchu je nevyhnutnou podmienkou.

Horľavý plyn získaný zo spaľovania palív, stúpa do vodnej nádrže. Dáva do vody teplo a ukončí komínom do atmosféry. Ak sa voda zohreje na teplotu varu, sa začne odparovať. Je potrebné poznamenať, že voda sa odparuje pred, ale nie v takom množstve a v takej teploty pary. Zahustené para sám vstupuje do potrubia. To znamená, že cirkulácia pary a zmena agregačných stavov vody sa prirodzene vyskytuje. Princíp prevádzky parného kotla prirodzeného obehu minimálnym ľudským zásahom. Všetko, čo musíte urobiť, operátor je zabezpečiť stabilné teplej vody a riadiť proces pomocou špeciálnych prístrojov.

V prípade elektrického ohrevu vykurovacej vody je jednoduchšie. To sa zahrieva vykurovacími elementmi alebo vykurovacích telies typu slúži ako vodítko a je ohrievaný Joule-Lenz.

klasifikácia

Parné kotly, ktorého princíp uvažujeme dnes, môže byť zaradená do niekoľkými spôsobmi.

Podľa druhu paliva:

1. Coal.
2. Plyn.
3. Ťažký vykurovací olej.
4. Elektrická.

Podľa dohody:

1. Domácnosť.
2. Energia.
3. Industrial.
4. Recyklácia.

zámerné:

1. -Tube.
2. Vodné rúrky.

Aký je rozdiel plynových a vodných rúrok kotlov parných

Princíp činnosti je založený na vykurovacích kotlov s nádržou na vodu. Postavenie, v ktorom ide voda do plynného skupenstva obvykle je rúrka alebo viac rúrok. Zariadenie, v ktorých ohrieva palivové potrubie, stúpa hore, kotly rúrkami.

Ale je tu ďalšia možnosť - pri spaľovaní plynu sa pohybuje cez potrubie, nachádzajúce sa vo vnútri nádržky na vodu. V tomto prípade, nádoby na vodu zvanej bubny a samotný kotol - vodné rúrky. V jednoduchej reči sa tiež nazýva kotla Plamencové. V závislosti na umiestnenie kotla bubny vody tohto typu sa delia na: horizontálne, vertikálne a radiálne. Tiež, tam sú modely, ktoré majú implementované rôznymi smermi rúrky.

Štruktúra a princíp oheň trubka kotol-trubice sa mierne líši od. Po prvé sa jedná o veľkosť potrubia a vodou a parou. Vo vode rúrok rúrkových menej celkovo, ako v rúrke. Po druhé, existujú rozdiely v napájacom mieste. -Tube kotol zabezpečuje tlaku najviac 1 MPa a má výrobné kapacity tepla až do 360 kW. Dôvodom je veľká potrubia. , Ktorý bol vytvorený v rúrkach je dostatočný tlak pár, ich steny musia byť silná. V dôsledku toho - náklady na týchto kotlov je prehnaná. Kotol silný vodný trubice. Vzhľadom k tenkej rúrky stien, para ohrieva lepšie. A za tretie, Vodorúrové kotly bezpečnejšie. Oni produkujú teplo a neboja významného preťaženie.

Medzi ďalšie prvky kotlov

Princíp fungovania parného kotla je pomerne jednoduchý, ale jeho dizajn sa skladá z pomerne veľkého počtu kusov. Ďalej spaľovacej komory a rúrky pre obeh vody / parné kotly sú vybavené prostriedkami na zlepšenie ich účinnosti (zvýšenie teploty pary, jeho tlak a množstvo). Medzi tieto zariadenia patria:

1. Prehrievače. To slúži k zvýšeniu teploty pary vyšší ako 100 stupňov. Prehriatie pary zvyšuje účinnosť zariadenia a jeho účinnosť. Prehriata para sa môžu dosiahnuť teplotu 500 stupňov Celzia. Tieto vysoké teploty dochádza v parných elektrární jadrových elektrární. Podstatou prehriatiu je to, že potom, čo je podrobený odparovanie prechádza rúrkou na paru ohreje. Na tento účel môže byť zariadenie vybavené dodatočným spaľovaním alebo jediného potrubia, ktoré pred výstupnými pároch na zamýšľané použitie, prechádza niekoľkokrát cez hlavné pece. Mezipřehříváky sú radiácie a konvekcia. Prvé práce 2-3 krát účinnejší.
2. Separator. Používa sa pre "odvodnenie" para - to oddeľujúce od vody. Tým sa zvyšuje účinnosť zariadenia.
3. Parné akumulátor. Toto zariadenie je určené pre udržanie konštantnej hladiny parnej elektrárne. Keď pár nestačí, pridá sa do systému a naopak, v prípade, že zvolí nadbytok.
4. Prípravné zariadenie pre vodu. Pre stroj pracovať dlhšie, voda, ktorá spadne do nej, musia spĺňať určité požiadavky. Toto zariadenie znižuje množstvo kyslíka vo vode a minerálov. Táto jednoduchá opatrenia môžu brániť korózii potrubia a tvorbe vodného kameňa na ich stenách. Hrdza a mierka nielen znížiť účinnosť zariadenia, ale tiež rýchlo viesť ho v havarijnom stave, a to najmä v prípade aktívneho používania.

monitorovacie zariadenie

Naviac je kotol vybavený pomocnými zariadeniami pre kontrolu a riadenie. Napríklad koncový spínač sleduje hladinu vody udržiavanie konštantnej hladiny kvapaliny v bubne. Princíp fungovania indikátora prahy parného kotla na základe zmeny hmotnosti zvláštneho nákladu pri ich prechode z kvapalnej fázy na pár a naopak. V prípade odchýlky od normy bude pípať upozorniť zamestnancov podniku.

Ak chcete umiestniť kontrolu hladiny vody je tiež používaný stúpacie potrubie kotla. Princíp činnosti zariadenia na základe elektrickej vodivosti vody. Stĺpec je rúrka opatrená štyrmi elektródami, reguláciu hladiny vody. V prípade, že stĺpec vody dosiahne dolnú značku, pripojený napájací čerpadlo, a ak je top - kotol napájaný vodou zastaví.

Ďalšie jednoduchý prístroj na meranie hladiny vody v kotle je vodné sklo, integrované do jednotky. Princíp fungovania vodomere kotla sklo parného je jednoduchý - je určený pre vizuálnu kontrolu hladiny vody.

Tiež hladina kvapaliny v systéme cez tlakomery a teplomery meranie teploty a tlaku v tomto poradí. Všetko, čo je nevyhnutné pre normálne fungovanie kotla a aby sa zamedzilo možnosti nehôd.

parné generátory

Už sme hovorili princíp parného kotla, teraz stručne zoznámiť s zvláštnosti parogenerátorov - najmocnejší kotlov vybavených prídavnými zariadeniami. Ako vidíte, hlavný rozdiel medzi pary z kotla je, že jeho štruktúra zahŕňa jeden alebo viac ohrievačov, čo umožňuje najvyššie teploty pary. V jadrových elektrárňach, v dôsledku veľmi horúcu paru, previesť energiu rozpadu atómu na elektrickú energiu.

Existujú dva základné spôsoby: ohrev vody, a jeho preklad do plynného stavu v reaktore:

1. Voda umýva telo reaktora. Keď sa reaktor ochladí a voda je ohrievaná. Tak, para je generovaná v samostatnom obvode. V tomto prípade je vyvíjač pary slúži ako výmenník tepla.
2. Rúrky skúška s vodou v reaktore. V tomto prevedení, reaktor je spaľovacia komora, z ktorej sa para privádza priamo na generátor. Táto konštrukcia sa nazýva varného reaktora. Tu všetko funguje bez pary.

záver

Dnes sme sa stretli s takým užitočným zariadením ako parný kotol. Štruktúra a princíp činnosti tohto zariadenia je pomerne jednoduché a vychádza z banálne fyzikálnych vlastností vody. Napriek tomu Kotly na veľmi uľahčuje život človeka. Sú teplé budovy a pomáhajú vyrábať elektrinu.