Parni kotli: načelo delovanja in naprave

Parni kotel je naprava za pretvorbo vode v paro, ki se uporablja tako doma in v industriji. Para se uporablja za ogrevanje prostorov, vozil in cevovodov, kakor tudi za vrtenje turbinskih strojih. Poglejmo izvedeti več, kaj pomeni kotli. Princip delovanja, klasifikacije naprave, obsegu in še veliko več - bo vse to opisano v nadaljevanju.

opredelitev

Kot veste, je parni kotel enota za proizvodnjo pare. Tako lahko kotli tovrstnih proizvodnjo pare dveh vrst: nasičenih in pregreto. V prvem primeru je temperatura okoli 100 stopinj in pritisk - približno 100 kPa. Pregreto temperaturo pare naraste na 500 stopinj in pritiska - do 26 MPa. Nasičeno paro se uporablja za domače namene, predvsem za ogrevanje zasebnih hiš. Pregreto paro je našel uporabo v industriji in energetiki. On prenaša toploto, zato je njegova uporaba močno poveča učinkovitost naprave.

področje

Obstajajo tri glavna področja uporabe parnih kotlov:

1. Ogrevalni sistemi. Para deluje kot vir energije.
2. Energijo. Industrijski parni motorji, ali kot se imenujejo uparjalniki se uporabljajo za proizvodnjo električne energije.
3. Industrija. Para v industriji se uporabljajo ne le za ogrevanje, "srajce" aparati in cevovodov, ampak tudi za pretvorbo toplotne energije v mehansko premikajočih se vozil.

Gospodinjski kotli se uporabljajo za ogrevanje. Pri preprostih besed, njihova naloga je ogrevana in vodni pretok pare skozi cevovod. Tak sistem je pogosto opremiti s stacionarnim peči ali kotla. Značilno je, gospodinjski aparati proizvajajo ni nasičen pregrete pare, kar je dovolj, da opravijo svoje naloge.

V industriji se para je pregreto - še toploto po uparjenju s ciljem nadaljnje povečanje temperature. Ti objekti imajo posebne zahteve glede kakovosti, saj se pregreta tveganja paro tank, da eksplodira. Lahko pregreta para dobimo iz kotla, lahko gre za proizvodnjo električne energije ali mehansko gibanje.

Električni tok s paro oblikuje na naslednji način. Paro, para vstopa v turbino, kjer je zaradi gosto tok vrti gred. Tako se toplotna energija pretvori v mehansko, in je, po drugi strani, se pretvori v električno energijo. To je, kako je moč turbine.

Vrtenje gredi, ki nastopi izhlapevanje velike količine pregreto paro, se lahko pošljejo neposredno na motor in kolo. Tako je gibanje para prevoz. Kot ljudski primer pare v parni stroj lahko povzroči lokomotiva ali morski kotel. zadnji princip delovanja je zelo preprost: zgorevanje premoga proizvaja toploto, ki ogreva vodo in ustvarja paro. No parov, v zameno, vrti kolo, ali v primeru vijakov ladje.

Parni kotli: operacija

Vzemimo podrobneje kako delujejo te kotlov v. Vir toplote potrebne za gretje vode, lahko katerakoli vrsta energije: električne, sončne, geotermalne toplote od zgorevanja plina ali trdna goriva. Parna nastane med toplotno obdelavo vode je prenos fluid toploto, tj prenosi toplotne energije iz grelnega prostora v mestu uporabe.

Kljub različnih modelov, glavni naprave in princip delovanja parnih kotlov ne razlikujejo. Skupaj ogrevalne vode krogotok z nadaljnjo pretvorbo v pare je, kot sledi:

1. Čiščenje vode na filtrih in oskrbe na posodo za ogrevanje s strani črpalke. Rezervoar se običajno nahaja v zgornjem delu aparata.
2. Iz rezervoarja voda vstopi skozi cevi v kolektorju, ki se nahaja v tem zaporedju spodaj.
3. Voda spet dvigne, le da tokrat ne skozi cev in skozi ogrevalni krog.
4. V grelne cone oblikovan s parom. Pod vplivom razlike v tlaku med tekočino in plinaste snovi, bo dvig navzgor.
5. Nad ogrevano paro vodimo preko separatorja, kjer je končno ločen od vode. Ostanki fluid vrnejo v skladiščni rezervoar, in para morajo biti v skladu pare.
6. Če to ni navadna kotla, in generator pare, ki se jo nadalje ogreva s cevmi. Na svojih ogrevalnih naprav je opisano spodaj.

naprava

Parni kotli predstavljajo rezervoar, v katerem se voda segreva, da se tvori pare. Običajno se izvaja v obliki cevi različnih velikosti. Poleg cevi z vodo kotla vedno izgorevalno komoro (peči). Njena struktura se lahko razlikujejo glede na vrsto uporabljenega goriva. Če je les ali premog, je na dnu peči je nameščena rešetka, na kateri se bo sveženj goriva. Iz dna rešetke, zrak vstopi v zgorevalno komoro. Top peči opremlja dimnik, ki je potrebna za učinkovito vleko - kroženje zraka in zgorevanja goriva.

Načelo parnih kotlih na trdna goriva se nekoliko razlikuje od naprave, pri kateri hladilna tekočina, ki se uporabljajo kot tekoče ali plinaste snovi. V drugem primeru je gorilnik obsega zgorevalno komoro, ki deluje kot gorilniki gospodinjskih plinskih peči. Za kroženje zraka uporabite tudi rešetko in dimnik, ker ne glede na vrsto goriva, zgorevalnega zraka je bistven pogoj.

Gorljiv plin, pridobljen iz zgorevanja goriv, dvigne na posodo za vodo. On daje je voda toploto in izhode skozi dimnik v ozračje. Ko je voda segrejemo do vrelišča, da se začne izhlapi. Treba je omeniti, da voda izhlapi prej, vendar ne v takih količinah in ob taki temperaturi pare. Izpari pare sam vstopi v cev. Tako kroženje pare in sprememba agregacije stanj vode pojavlja naravno. Princip delovanja parnega kotla naravnega obtoka zahteva minimalno človeško posredovanje. Vse, kar morate storiti operaterja je zagotoviti stabilno toplo vodo in nadzor nad procesom s pomočjo posebnih naprav.

V primeru električnega ogrevanja kotlovne vode je lažje. To se segreva grelnih elementov ali grelniki tipa deluje kot vodilo in segrevamo z Joule-Lenz.

razvrstitev

Parni kotli, načelo, ki razmišljamo danes, lahko razdelimo na več načinov.

Po vrsti goriva:

1. Premog.
2. Gas.
3. Težko olje.
4. Električna.

Po dogovoru:

1. Gospodinjstvo.
2. Energija.
3. Industrijski.
4. Recikliranje.

Z zasnovo:

1. -Tube.
2. cev za vodo.

Kaj je razlika parnih kotlih za plin in vodo cevi

Princip delovanja temelji na ogrevalnih kotlov z rezervoarjem vode. Količina, pri kateri voda preide v stanje parnega običajno je cev ali več cevi. Naprave, v katerih segreva cev goriva, se vzpenja, kotli na imenovani cevi.

Toda obstaja še ena možnost - ko je zgorevanje plina premika skozi cevi, ki se nahaja v notranjosti posode za vodo. V tem primeru, vodni posode imenuje bobne in sam kotel - voda cev. V vsakdanjem jeziku se imenuje tudi požarno cev kotla. Glede na lokacijo kotlov bobni vode te vrste je razdeljena na horizontalno, vertikalno in radialno. Prav tako obstajajo modeli, ki so se izvajale različne smeri cevi.

Strukturo in način delovanja požarne cevi kotla cev nekoliko razlikuje od. Prvič, gre za velikost cevi in vodo in paro. V vodni cevi cevi kotla manj splošno, kot tipa cev. Drugič, obstajajo razlike v moči mestu. -Tube kotla omogoča pritisk največ 1 MPa in ima proizvodnjo toplote do 360 kW. Razlog za to je velika cev. To je bila oblikovana v ceveh dovolj parni tlak, njihove stene morajo biti debela. Kot rezultat - stroški takih kotlov je precenjena. Zmogljivo voda cevi kotla. Zaradi tanke stene cevi, paro segreje bolje. In tretjič, voda cevi kotli varnejše. Oni proizvajajo toploto in se ne bojijo bistveno preobremenitve.

Dodatni elementi kotlov

Princip delovanja parnega kotla je zelo preprosta, vendar njegova oblika je sestavljena iz dokaj velikega števila predmetov. Nadalje so zgorevalni komori in cevi za kroženje vode / parnih kotlih so opremljene z napravami za izboljšanje njihove učinkovitosti (povečanje temperature pare, pritisk in količina). Te naprave vključujejo:

1. Pregrjjač. Služi za povečanje temperature pare nad 100 stopinj. Pregrevanje pare poveča učinkovitost naprave in njeno učinkovitost. Pregreto paro lahko doseže temperaturo 500 stopinj Celzija. Tako visoke temperature se pojavljajo v parnih elektrarn v jedrskih elektrarnah. Bistvo pregrevanja je, da po podvržemo izhlapevanje prihaja skozi cev s paro ponovno segrejemo. V ta namen lahko Naprava je opremljena z dodatnim kurjenjem ali samega cevovoda, ki pred izhodnimi pari na nameravano uporabo, prehaja večkrat skozi glavno peč. Pregrevalnikov so sevanje in konvekcija. Prvo delo 2-3 krat bolj učinkovita.
2. Ločilo. Uporablja se za "odvodnjavanje" pare - ki jo ločuje od vode. S tem se poveča učinkovitost naprave.
3. Parna akumulator. Ta naprava je namenjena za vzdrževanje konstantne ravni parne elektrarne. Ko se par ni dovolj, da se doda v sistem in, nasprotno, v primeru izbere preobilja.
4. Pripravljalni Naprava za vodo. Za stroj, da delajo dlje, je treba vodo, ki pade v njej, izpolnjevati posebne zahteve. Ta naprava zmanjšuje količino kisika v vodi in mineralov. Ti preprosti ukrepi lahko prepreči korozijo cevi in oblikovanje obsega na stenah. Rja in obsega ne le zmanjša učinkovitost naprave, ampak tudi hitro ga vodi v slabem stanju, še posebej v primeru aktivne uporabe.

oprema za nadzor

Poleg tega je kotel opremljen s pomožnimi napravami za nadzor in upravljanje. Na primer, končno stikalo nadzoruje nivo vode ohranja konstanten nivo tekočine v bobnu. Princip delovanja kazalca pragovi parni kotel, ki temelji na spremembi mase posebnega tovora med njihovim prehodom iz tekoče faze pare in obratno. V primeru odstopanja od norme bo zapiskal za opozarjanje zaposlenih v podjetju.

Za položaj nadzor nivoja vode je tudi rabljene hidrantna kotla. Princip delovanja naprave na podlagi električne prevodnosti vode. Stolpec je cev opremljena s štirimi elektrodami, uravnavanje nivoja vode. Če je vodni stolpec doseže spodnjo oznako, krma črpalka priključena, in če je vrh - pogon kotel ustavi.

Druga preprosta naprava za merjenje nivoja vode v kotlu je vodno steklo, integrirana v enoto. Operacijski princip vodnega stolpca stekla parni kotel je preprosta - je namenjen za vizualni nadzor nad vodno gladino.

Tudi nivo tekočine v sistemu preko merilnikov tlaka in termometrov za merjenje temperature in tlaka oz. Vse, kar je potrebno za normalno delovanje kotla in preprečiti možnost nesreč.

parni generatorji

Smo že razpravljali načelo parni kotel, ki je zdaj na kratko seznanili s posebnostmi uparjalnikov - najmočnejših kotli, opremljeni z dodatnimi napravami. Kot lahko vidite, je glavna razlika med pare iz kotla je, da je njegova struktura vključuje eno ali več pregrevalnikov, kar omogoča najvišje parne temperaturah. V jedrskih elektrarn, zaradi zelo vroče par, spremeniti energijo atomov dezintegracije v električno energijo.

Obstajata dva osnovna načina: ogrevanje vode, in njegov prevod v plinastem stanju v reaktorju:

1. Voda opere telo reaktorja. Ko je reaktor ohladimo in vodo segrejemo. Tako se para nastane v ločenem tokokrogu. V tem primeru je uparjalnik služi kot izmenjevalnik toplote.
2. Cevi testirali z vodo v notranjosti reaktorja. Pri tej izvedbi je reaktor je zgorevalno komoro, iz katere se dovaja para neposredno z generatorjem. Ta oblika se imenuje reaktor vrele vode. Tukaj vse deluje brez pare.

zaključek

Danes smo se srečali s tako koristen pripomoček kot parni kotel. Zgradba in način delovanja te naprave je zelo enostavna in temelji na preprosti fizikalnih lastnosti vode. Kljub temu pa kotli močno olajša življenje ljudi. Ti toplo stavbo in pomoč proizvodnjo električne energije.