Parné kotly: zariadenie, princíp činnosti, schéma a činnosť

Čo je to parný kotol?

Parný kotol je jednotka na výrobu pary. V tomto prípade môže zariadenie poskytovať 2 druhy pary: nasýtené a prehriate. Nasýtená para má teplotu 100 ° C a tlak 100 kPa. Prehriata para sa vyznačuje vysokou teplotou (až 500 ° C) a vysokým tlakom (viac ako 26 MPa).

Poznámka: Nasýtená para sa používa na vykurovanie súkromných domov, prehriata para sa používa v priemysle a energetike. Lepšie prenáša teplo, takže použitie prehriatej pary zvyšuje účinnosť inštalácie..

Kde sa používajú parné kotly:

1. Vo vykurovacom systéme – para je nosič energie.
2. V energetike – na výrobu elektrickej energie sa používajú priemyselné parné stroje (generátory pary).
3. V priemysle – prehriatu paru je možné použiť na premenu na mechanický pohyb a pohyb vozidiel.

Na aké účely je potrebná para

Vedieť, kde sa používa parný kotol a s akými režimami, vám umožní efektívne vybrať zariadenie.

Počítače sa používajú v týchto odvetviach:

1. Bytové a komunálne služby v ústrednom vykurovaní inštalujú nízkotlakové alebo strednotlakové úpravy PC na parné vykurovanie. Chladivo vstupuje buď priamo do siete, alebo prostredníctvom výmenníkov tepla pripravuje vodu na ústredné kúrenie a dodávku teplej vody.
2. Priemysel používa výkonnejšie generátory pary, ktoré generujú prehriatu paru so zvýšeným prenosom tepla.
3. Energetika, vysokotlakové parné kotly sa zúčastňujú na schémach výroby energie prenosom pary do turbíny.
4. Priemysel, počítače zabezpečujú mechanický pohyb výrobných zariadení.
5. Železničná doprava, počítače sú nainštalované na dieselových lokomotívach.

Parný generátor: výkonný parný stroj

Parný generátor je parný kotol, ktorý je vybavený niekoľkými ďalšími zariadeniami. Jeho konštrukcia obsahuje jeden alebo niekoľko medzihrievačov, ktoré desaťnásobne zvyšujú výkon jeho práce. Kde sa používajú silné parné stroje?

Hlavné použitie parných generátorov sa nachádza v jadrových elektrárňach. Tu sa pomocou pary energia rozpadu atómu premieňa na elektrickú energiu. Popíšeme dve metódy na ohrev vody a výrobu pary v reaktore:

1. Voda umýva vonkajší povrch nádoby reaktora, pričom reaktor ohrieva a chladí. K tvorbe pary teda dochádza v oddelenom okruhu (voda sa ohrieva proti stenám reaktora a odovzdáva teplo odparovaciemu okruhu). Tento dizajn používa parný generátor – funguje ako výmenník tepla.
2. Rúry na ohrev vody vedú dovnútra reaktora. Keď sa potrubia privádzajú do reaktora, stáva sa spaľovacou komorou a para sa prenáša priamo do elektrického generátora. Tento dizajn sa nazýva reaktor s vriacou vodou. Tu nie je potrebný žiadny parný generátor.

Oblasti použitia a účel parných kotlov

Parné kotly sa aktívne používajú v nasledujúcich odvetviach:

1. Vykurovacie systémy. Existujú priemyselné a domáce modely parných kotlov, ktoré umožňujú použitie pary ako nosiča tepla. Para prechádza vykurovacími okruhmi a / alebo vstupuje do výmenníkov tepla zariadení na zásobovanie teplou vodou, čím zaisťuje prenos tepelnej energie. Parný vykurovací kotol pre domácnosť sa často kombinuje s vykurovacími zariadeniami na tuhé palivá. V priemyselných zariadeniach sa používajú výkonnejšie a spoľahlivejšie zariadenia, ktoré generujú prehriatu paru so zvýšeným prenosom tepla.
2. Energia. Parné stroje premieňajú zahriatu paru na elektrickú energiu. Pracovný tok vyzerá celkom jednoducho: para sa pohybuje do turbíny a otáča hriadeľom, vďaka čomu vzniká elektrina. Tento princíp bol úspešne použitý v mnohých elektrárňach..
3. Priemyslu. Parné zariadenia môžu dobre poskytovať mechanický pohyb rôznych prvkov systémov. Princíp činnosti parného kotla na priemyselné použitie vyzerá rovnako ako v predchádzajúcom prípade, ale generovaná energia je zameraná na zabezpečenie mechanického pôsobenia na prvky, ktoré by sa mali pohybovať..

Vedieť, na čo slúži parný kotol a kde sa používa, umožňuje používať zariadenie s maximálnou účinnosťou..

Označenia

Podľa stacionárnych parných kotlov majú nasledujúcu štruktúru označení:

Typ-D-P-T-FON

• Pr – s núteným obehom (voda z bubna je na odparovacie povrchy dodávaná špeciálnymi čerpadlami);
• Prp – s núteným obehom a medzihriatím pary;
• E – s prirodzenou cirkuláciou (pod vplyvom rozdielu hustoty medzi vodou a parou);
• Ep – s prirodzenou cirkuláciou a medzihriatím pary;
• P – priamy;
• Пп – prietokový s medzihriatím pary;
• K – s kombinovaným obehom (na niektorých povrchoch prirodzený, na iných nútený);
• Кп – s kombinovanou cirkuláciou a stredným prehrievaním pary.

D Kapacita pary kotla, t / h. P Tlak na výstupe z kotla, MPa (predtým sa často uvádzal v kgf / cm²) T Teplota na výstupe z kotla, ° C (nie je uvedené pre kotly generujúce nasýtenú paru). Ak sa teplota po opätovnom zahriatí líši od teploty primárnej pary, indikuje sa to zlomkom. F Druh paliva (ak pec nie je vrstvená):

• K – čierne uhlie a semi -antracit (chudé uhlie);
• A – antracit, antracitová baňa (kal);
• B – hnedé uhlie, lignity;
• C – bridlica;
• M – vykurovací olej;
• G – zemný plyn;
• О – odpad, odpadky;
• D – iné druhy paliva.

O Typ pece (v prípade teplovodných na plynový olej neuvádzajú, okrem „B“):

• T – komorová pec s odstraňovaním pevnej trosky;
• G – komorová pec s odstraňovaním tekutej trosky;
• Р – vrstvová pec (rošt);
• B – vírivá pec;
• Ts – cyklónová pec;
• F – ohnisko s vriacou (fluidizovanou) vrstvou (stacionárnou a cirkulujúcou);
• A – ďalšie typy pecí, vrátane dvojzónových.

Definícia

Ako ste už pochopili, parný kotol je jednotka, ktorá produkuje paru. Kotly tohto typu môžu navyše vyrábať dva druhy pary: nasýtené a prehriate. V prvom prípade je jeho teplota asi 100 stupňov a tlak je asi 100 kPa. Teplota prehriatej pary stúpne na 500 stupňov a tlak stúpne na 26 MPa. Nasýtená para sa používa na domáce účely, hlavne na vykurovanie súkromných domov. Prehriata para našla uplatnenie v priemysle a energetike. Dobre prenáša teplo, takže jeho použitie výrazne zvyšuje účinnosť inštalácie..

Pôsobnosť

Existujú tri hlavné oblasti použitia parných kotlov:

1. Vykurovacie systémy. Steam funguje ako nosič energie.
2. Energia. Na výrobu elektrickej energie sa používajú priemyselné parné stroje alebo, ako sa im tiež hovorí, parné generátory.
3. Priemyslu. Para v priemysle sa používa nielen na zahrievanie „plášťov“ prístrojov a potrubí, ale aj na premenu tepelnej energie na mechanickú a pohyb vozidiel.

Na vykurovanie obytných priestorov sa používajú domáce parné kotly. Jednoducho povedané, ich úlohou je ohrievať vodu a pohybovať parou potrubím. Takýto systém je často vybavený stacionárnou rúrou alebo kotlom. Domáce spotrebiče spravidla generujú nasýtenú, nie prehriatu paru, čo stačí na vyriešenie úloh, ktoré im boli pridelené..

V priemysle sa para prehrieva – po odparení pokračuje v zahrievaní, aby sa teplota ešte zvýšila. Na tieto zariadenia sú kladené špeciálne požiadavky na kvalitu, pretože pri prehriatí pary hrozí nebezpečenstvo výbuchu nádoby. Prehriata para získaná z kotla môže ísť k tvorbe elektriny alebo mechanickému pohybu.

Elektrický prúd s parou sa generuje nasledovne. Vyparujúca sa para vstupuje do turbíny, kde kvôli hustému prúdeniu otáča hriadeľom. Tepelná energia sa teda premieňa na mechanickú energiu a tá sa zase premieňa na elektrickú energiu. Takto fungujú elektrárenské turbíny.

Otáčanie hriadeľa, ku ktorému dochádza pri odparovaní veľkého množstva prehriatej pary, je možné prenášať priamo na motor a kolesá. Tak sa dá do pohybu parný transport. Medzi obľúbené príklady prevádzky parného motora patrí parný generátor parnej lokomotívy alebo lodný parný kotol. Princíp fungovania druhého z nich je dosť jednoduchý: pri spaľovaní uhlia vzniká teplo, ktoré ohrieva vodu a tvorí paru. Para zasa otáča kolesá alebo v prípade lode skrutky.

Kde sa uplatňujú

Parné kotly sa stále široko používajú na vykurovanie domov a priemyselných priestorov. Tieto zariadenia generujú paru ohrievaním vody a potom táto para cirkuluje vo vykurovacom systéme. Domáce parné kotly vyrábajú paru nasýtenú vodou a tieto kotly sa často používajú v súkromnej bytovej výstavbe.

V priemysle sa používajú špeciálne parné zariadenia, ktoré krok za krokom ohrievajú nasýtenú paru a privádzajú ju na teplotu 500 stupňov. Priemyselné parné kotly sú vyrobené zdravšie, pretože pracujú s vysokým tlakom a teplotami. Priemyselné parné kotly sa líšia aj veľkosťou. Rozmery priemyselného kotla závisia od rozsahu úloh, ktoré toto zariadenie vykonáva. Na výrobu elektriny sa vo väčšine prípadov používajú priemyselné parné generátory. Existuje niekoľko typov priemyselných parných inštalácií, ktoré sú kombinované do jedného celku s elektrickým generátorom. Malé elektrárne sú vybavené takýmito zariadeniami..

Parné kotly takejto elektrárne fungujú na princípe ohrevu vody do varu a potom sa v špeciálnom zariadení vytvorená para uvedie do prehriateho stavu a pod vysokým tlakom sa privádza do parnej turbíny. Hriadeľ parnej turbíny je spojený s rotorom elektrického generátora, ktorý otáčaním z parnej turbíny generuje prúd.

Priemyselné parné kotly boli tiež široko používané v doprave – parné lokomotívy, traktory, autá. Parné vozidlá sa dnes nachádzajú iba na železnici, kde sa používajú na nákladnú dopravu, ako aj na posunovacie práce. Parné kotly priemyselného typu sú tiež dobré, pretože môžu pracovať s takmer akýmkoľvek druhom paliva. Existuje niekoľko typov priemyselných parných kotlov, ktoré sú navrhnuté pre konkrétny druh paliva. Parné kotly na domáce použitie môžu byť aj viacpalivové a zamerané na určitý druh paliva..

Funkcie opravy

Bubnové kotly sa vyznačujú spoľahlivou prevádzkou a nenáročnou prevádzkou, vyžadujú si však neustále monitorovanie, aby sa zaistili stabilné režimy vykurovania a tlak pary, ako aj včasné odfukovanie. Ak jedna z týchto požiadaviek nie je splnená, môže dôjsť k poruche a je potrebné jednotku opraviť..

Pred opravou je nevyhnutné preštudovať si dokumentáciu dodanú výrobcom a schému bubnového kotla. To vám umožní určiť postupnosť všetkých akcií a zabrániť chybám, ktoré môžu spôsobiť vážnejšie následky..

Ak chcete opraviť bubon, musíte dodržať nasledujúce odporúčania:

• pred obnovou by sa mal posúdiť stav kovu: hrúbka, pevnosť, tesnosť;
• zistené chyby je potrebné vyvŕtať brúsnym nástrojom na čistý kov, aby bolo možné ho zvárať alebo opravovať;
• hľadanie trhlín zahrievaním povrchu horákom je prísne zakázané, pretože existuje vysoké riziko deformácie jednotiek alebo straty vlastností ocele;
• koróziu do hĺbky kovu až 10% nie je možné odstrániť, ale iba upchať cementovou maltou;
• na obnovenie hrúbky ocele sa používa elektrofúzia;
• zváranie škrupín je povinné za predpokladu, že ich veľkosti sú do 40 mm a vzdialenosť rovnaká ako tri veľkosti najväčšej z nich (ak je hĺbka poškodenia väčšia ako polovica hrúbky stien).

Vlastnosti dizajnu

Konštrukcia predmetného kotla je založená na druhu bubna. Do tohto zariadenia je dodávaná predčistená voda systémom čerpadiel a potrubí. Odvodné potrubia sú umiestnené v dolnom priestore kotla. Tieto prvky majú rôzny priemer a počas prevádzky kotla sa nezohrievajú. Prostredníctvom potrubného systému kvapalina z bubna prechádza do kolektorov. Posledne menované sú najčastejšie umiestnené v spodnej časti kotla..

Kolektor je spojený s bubnom pomocou zdvíhacieho potrubia. Vzhľadom na potrubie sa v mieste spaľovania naloženého paliva vytvoria vykurovacie plochy.

K parogenerátoru je pripojený potrubný systém, ktorý funguje podľa mechanizmu prepojenia nádob. V horúcom potrubí cirkuluje zmes kvapalnej vody a vodnej pary. Táto zmes má pomerne nízku hustotu, čo jej umožňuje voľne prúdiť do oddelenia separátora, kde sa oddeľuje para a voda. Tekutá zložka je nasmerovaná do bubna parného kotla.

Para vstupuje do parného potrubia a potom do špeciálnych ohrievačov, kde sa tlak a teplota pary zvyšuje na požadované parametre. Na konci je para odoslaná do zodpovedajúcej parnej turbíny.

Ako funguje parný systém

Keď voda vrie pri konštantnom tlaku, udržuje teplotu na konštantnej úrovni. Para, ktorá vzniká v dôsledku takého varu, má značné množstvo tepelnej energie. V okamihu kondenzácie, t.j. keď sa para premieňa na kvapalinu, táto energia sa uvoľňuje a prenáša do životného prostredia.

Tento princíp sa používa pri prevádzke parných vykurovacích systémov. Voda v kotle vrie, para sa pohybuje potrubím k radiátorom, kde kondenzuje a rozdeľuje sa s teplom, čím ohrieva vzduch v miestnosti.

Voda získaná v procese kondenzácie sa ďalej pohybuje potrubím a vracia sa do špeciálneho skladovacieho zariadenia a potom prúdi do ohrievača prirodzeným spôsobom alebo násilne pomocou čerpadla..

V závislosti od tlaku vo vnútri parného vykurovacieho systému sú rozdelené na:

• vákuová para;
• nízky tlak;
• vysoký tlak.

V prvom je tlak nižší ako 0,1 MPa, v druhom – ešte nižší – až 0,07 MPa a v treťom – viac ako 0,07 MPa. Otvorené nízkotlakové systémy majú prístup k vzduchu z atmosféry, ale môžu byť aj uzavreté, t.j. úplne zapečatené.

Tento diagram ukazuje princípy zapojenia parného vykurovania. Vykurovacie zariadenie by malo byť umiestnené nižšie ako radiátory, vedenie kondenzátu má sklon

Takéto systémy zvyčajne používajú takzvanú suchú nasýtenú paru, ktorá neobsahuje suspendované častice vody. Množstvo pary v systéme ovplyvňuje jeho výkon. Ak je pary príliš málo, spôsobí to problémy s voľným prúdením kondenzátu a v spodnej časti ohrievača sa bude zhromažďovať studený vzduch..

Dostatočný objem pary zlepšuje odtok kondenzátu, ktorý sa tlačí späť na steny a steká po nich vo forme tenkého vodného filmu..

V uzavretých systémoch po kondenzácii voda okamžite vstupuje do výmenníka tepla, ale často sa používajú systémy s otvorenou slučkou, v ktorých sa chladiaca kvapalina najskôr zhromaždí v akumulačnej nádrži a potom sa čerpá do kotla na vykurovanie..

Kondenzát môže úplne vyplniť potrubie, cez ktoré sa pohybuje na vykurovanie, alebo len čiastočne. Uprednostňuje sa druhá možnosť, pretože keď je systém vypnutý, potrubia v ňom zostanú suché..

Ak sa tepelný nosič parného ohrevu po kondenzácii presunie priamo do kotla na následné vykurovanie, systém sa nazýva uzavretý. Ak sa kondenzát najskôr zhromaždí v akumulačnej nádrži, z ktorej sa pomocou čerpadla pumpuje do kotla, systém je klasifikovaný ako otvorený okruh.

Výhody

• Ziskovosť;
• Atraktívne náklady na samotné zariadenie;
• Ukazovatele vysokého výkonu;
• Vynikajúca úspora tepla;
• Všestrannosť. Rôzne typy parných kotlov môžu používať rôzne druhy paliva;
• Vysoká účinnosť;
• Na vykurovanie sa používajú rúry s malým priemerom, čo má pozitívny vplyv na kompaktnosť obvodu;
• Môže byť inštalovaný v akejkoľvek domácnosti, obvod zostane bezpečný. Hlavnou vecou je dodržiavať pravidlá inštalácie a prevádzky;
• Spotrebované palivo nevyžaduje neustále monitorovanie;
• Nízke parametre zotrvačnosti, ktoré poskytujú rýchlejšie vykurovanie priestorov.

nevýhody

1. Nie je možné plynulo nastaviť činnosť zariadenia.
2. Rôzne miestnosti sa môžu nerovnomerne zahrievať.
3. Parné kotly sa nemôžu pochváliť dlhou životnosťou..
4. Ohrev vykurovacích potrubí je veľmi intenzívny, a preto sa obvod v niektorých prípadoch stáva nie celkom bezpečným.
5. Keď je kotol naplnený parou, jednotka začne vydávať hluk.

Aby bola prevádzka parného kotla vo vašej domácnosti úplne bezpečná, mali by ste zvoliť zariadenia, ktoré majú certifikáty kvality..

Zariadenie parného kotla

Štrukturálne je parný kotol kontajner, v ktorom prebieha proces premeny vody na paru. Kontajner je obvykle vyrobený z potrubia, ktorého priemer sa môže pohybovať v pomerne širokom rozmedzí. Schéma parného kotla obsahuje okrem naplneného potrubia aj spaľovaciu komoru určenú na spaľovanie paliva.

Pec môže mať určité vlastnosti, ktoré priamo závisia od typu použitého paliva. Napríklad spaľovacie komory na tuhé palivá v spodnej časti sú vybavené roštom, cez ktorý vstupuje do komory kyslík. V hornej časti konštrukcie je inštalovaný tradičný komín, ktorý vytvára ťah a zaisťuje normálne spaľovanie. V prípade použitia kvapalnej energie alebo plynu je spaľovacia komora vybavená horákom.

V každom prípade plyn uvoľnený pri spaľovaní paliva prichádza do nádoby naplnenej vodou, dodáva jej teplo a je vypúšťaný do atmosféry komínom. V určitom okamihu začne voda vrieť a mení sa na paru, ktorá je smerovaná do hornej časti nádrže, a potom do potrubí.

Rozdiely medzi plynovými a vodnými rúrkovými kotlami podľa schémy práce

Kontajner, ktorý vám umožňuje vytvárať paru, je zvyčajne vyrobený z jedného alebo viacerých potrubí. Voda, ktorá sa v nich nachádza, je ohrievaná zahriatymi plynmi uvoľnenými pri spaľovaní paliva. Tento návrh znamená, že samotný plyn stúpa do potrubí naplnených vodou a zariadenia pracujúce na tomto princípe sa nazývajú plynové rúrkové kotly..

V inom type kotla sa plyn pohybuje potrubím v samotnej nádobe s vodou. Kapacita sa v tomto prípade nazýva bubon a samotný kotol patrí do kategórie vodných trubíc. Bubny naplnené vodou môžu byť umiestnené horizontálne, vertikálne, radiálne alebo v kombinácii, v závislosti od toho sa rozlišujú zodpovedajúce typy vodovodných rúrkových kotlov..

Porovnanie vlastností uvažovaných typov kotlov nám umožňuje vyvodiť nasledujúce závery:

1. Prvým rozdielom sú rôzne veľkosti použitých rúrok. Plynové rúrkové zariadenia sú vybavené pomerne veľkými rúrkami v porovnaní s výrobkami, ktoré sa používajú vo vodovodných rúrkových kotloch.
2. Ďalším rozdielom je výkonový rozdiel. Maximálna hodnota výkonu plynových rúrkových kotlov je 360 ​​kW a maximálny tlak nesmie prekročiť 1 MPa. Vysoký tlak a objem pary vyžadujú zvýšenie hrúbky steny zariadenia, čo negatívne ovplyvňuje konečné náklady na kotol. Vodné rúrkové kotly nemajú túto nevýhodu-je možné pre ne použiť tenké rúrky, ktoré im umožňujú dosiahnuť vyššiu teplotu a tlak v porovnaní s náprotivkami s plynovými rúrkami..
3. Vodné rúrkové kotly sa líšia nielen výkonom a vyššími teplotami. Medzi ich výhody patrí aj schopnosť odolávať vážnemu preťaženiu, čo naznačuje vyšší stupeň bezpečnosti takýchto zariadení..

Dodatočné prvky kotla

Konštrukcia parného kotla nie je obmedzená na základné prvky, ktoré už boli popísané vyššie. Niekedy môže byť parný kotol vybavený ďalšími zariadeniami na zvýšenie účinnosti alebo funkčnosti systému..

Ide o nasledujúce prvky:

1. Prehrievač. Tento prvok vám umožňuje ohriať paru na teplotu viac ako 100 stupňov, čo vám umožní dosiahnuť väčšiu účinnosť zvýšením účinnosti jednotky. Pri použití prehrievača môže para dosiahnuť teplotu 500 stupňov a jej zahrievanie sa vykonáva už v potrubiach, to znamená po fáze odparovania vody. Prehrievač môže byť vstavaný alebo vo formáte samostatného zariadenia. Existujú konvekčné a radiačné zariadenia (druhý typ má 2-3 krát viac energie).
2. Odlučovač pary. Tento prvok parného kotla eliminuje všetku prebytočnú vlhkosť z pary a robí ju čo najsuchšou. Pri použití separátora sa výrazne zvýši účinnosť celého kotla.
3. Parný akumulátor. Toto zariadenie vám umožňuje stabilizovať systém. Akumulátor absorbuje nadbytočnú paru a vracia ju do systému, ak je príliš nízka.
4. Zariadenie na čistenie vody. Toto zariadenie vám umožňuje znížiť nasýtenie vody kyslíkom a rôznymi chemikáliami. Včasná príprava vody umožňuje znížiť vplyv korózie na vnútorné prvky kotla a minimalizovať množstvo usadenín v systéme..

Zariadenie parného kotla obsahuje aj ventil na odvádzanie kondenzátu, ohrievače vzduchu a riadiacu jednotku jednotky, ktorá obsahuje spínač spaľovania a regulátory spotreby surovín a energetických zdrojov. Pochopenie toho, z čoho sa parný kotol skladá, vám umožňuje prispôsobiť jeho konfiguráciu konkrétnym úlohám..

Hlavné a pomocné zariadenie parných kotlov

Parná kotlová jednotka obsahuje hlavné prvky a zariadenia:

1. Pecná komora;
2. Plášť kotla (telo);
3. Horák – pre plynové a olejové kotly;
4. Vyhrievané povrchy – rúry, obrazovky;
5. Vykurovacie články alebo elektródy – pre elektrické kotly;
6. Tepelná izolácia puzdra;
7. Vonkajšie dekoratívne obklady;
8. Riadiaci, zabezpečovací a automatizačný systém;
9. Napájacie čerpadlo.

Spaľovacia komora kotlov na tuhé palivá je roštom rozdelená na dve časti. Telo kotla je vyrobené zo žiaruvzdorných druhov ocele.

Spaľovacie zariadenia sú najčastejšie vybavené systémami na tlakovanie vzduchu. Vstrekovanie vzduchu na zintenzívnenie spaľovania vykonáva ventilátor.

V elektrických parogenerátoroch sa voda zohrieva na teplotu varu pomocou vykurovacích telies alebo elektród. Špeciálnym typom parných kotlov sú indukčné elektrické kotly. Tu sa zahrievanie dosahuje indukčným poľom.

Tepelná izolácia tela chráni zariadenie pred tepelnými stratami a zaisťuje, že nie sú žiadne horúce povrchy. Izolačné materiály sú moderné izolačné materiály so zvýšenou tepelnou odolnosťou, používajú sa aj tradičné – žiaruvzdorné tehly, šamotová hlina, vlákna obsahujúce azbest..

Automatizačný systém poskytuje kontrolu nad prevádzkou zariadenia, bezpečnosťou režimu a parametrov, blokuje (prerušuje) spaľovanie po dosiahnutí kritických hodnôt.

Napájacie čerpadlo produkuje odmeranú dodávku napájacej vody podľa signálov zo snímačov hladiny. Zariadenie pracuje v cyklickom režime.

Poistné ventily, indikačné prístroje – manometre a teplomery, vizuálne indikátory hladiny vody sú povinnými prvkami v konštrukcii kotla. Zariadenie na vizuálne ovládanie je úrovňový stĺp s hladinovými sklami (najmenej dva). V stĺpci sú zabudované snímače hladiny.

Kotol je možné prevádzkovať iba vtedy, ak sú obidve hladinové sklá v dobrom stave..

Pomocnými zariadeniami parného kotla sú:

1. Systém úpravy vody;
2. Ekonomizér vody;
3. Ohrievač vzduchu;
4. Prehrievač;
5. Odvzdušňovač;
6. Oddeľovač;
7. Odsávač dymu.

Systém úpravy vody zaisťuje, aby kvalita doplňovanej vody bola privedená na požadované parametre. Hlavným typom úpravy vody sú filtre na výmenu katiónov sodíka. Voda prechádza vrstvou plniva vo filtračnej kolóne, pričom ióny solí tvrdosti (Ca +, Mg +) sú nahradené iónmi chloridu sodného.

Čistenie surovej vody od solí tvrdosti je predpokladom normálnej prevádzky zariadenia. So zvýšeným obsahom soli vyzráža ako pevná látka na vyhrievacích plochách. To výrazne znižuje účinnosť prenosu tepla, čo v konečnom dôsledku vedie k vyhoreniu kovových povrchov..

Okrem tejto funkcie môže úprava vody dávkovať do make-up linky rôzne špeciálne zložky. Tieto prísady viažu kyslík, znižujú rýchlosť korózie a udržujú požadovanú úroveň pH. Použitie ďalších funkcií má priaznivý vplyv na kvalitu zariadenia, zvyšuje jeho životnosť.

Ekonomizér vody slúži na ohrev napájacej vody, ohrievač vzduchu slúži na ohrev vzduchu dodávaného na spaľovanie. Obe zariadenia využívajú teplo výfukového dymu. Použitie týchto výmenníkov tepla zvyšuje celkovú účinnosť kotlovej jednotky..

Prehrievač funguje na rovnakom princípe (využitie tepla spalín). Poskytuje parný ohrev na vyššie teploty.

Je potrebné poznamenať, že inštalácia výmenníkov tepla na dymovod vyžaduje starostlivé výpočty. Zariadenia majú vysoký aerodynamický odpor, ktorý môže brániť odstraňovaniu dymu a narušiť spaľovací proces. S významnou celkovou hodnotou odporu je nainštalovaný odsávač dymu.

Odvzdušňovač slúži na odstránenie vzduchu z napájacej vody. Separačné zariadenia sú určené na odstránenie vodnej zložky z pary na výstupe z kotla. Para je tak suššia, znižuje rýchlosť koróznych procesov v spotrebnej zóne a zabraňuje vodnému rázu. Oddelenie sa dosiahne zmenou smeru toku a priemeru potrubia.

Parné kotly sú vysoko účinné a pracujú pri vysokých teplotách a pretlaku. Tieto podmienky komplikujú celkový dizajn kotla, je potrebné ďalšie vybavenie. Princíp činnosti, prevádzkové podmienky vyžadujú povinnú prítomnosť personálu údržby.

Riadiace zariadenia

Okrem toho je kotol vybavený pomocnými zariadeniami na monitorovanie a riadenie. Alarm hladiny vody napríklad monitoruje udržiavanie konštantnej hladiny kvapaliny v bubne. Princíp činnosti signalizačného zariadenia limitných úrovní parného kotla je založený na zmene hmotnosti špeciálnych záťaží počas ich prechodu z kvapalnej fázy do parnej fázy a naopak. V prípade odchýlky od normy to vydá zvukový signál na upozornenie zamestnancov podniku.

Na polohové ovládanie hladiny vody sa používa aj stĺpček hladinomeru parného kotla. Princíp činnosti zariadenia je založený na elektrickej vodivosti vody. Stĺpec je trubica vybavená štyrmi elektródami, ktoré monitorujú hladinu vody. Ak vodný stĺpec dosiahne spodnú značku, je pripojené napájacie čerpadlo a ak horné, prívod vody do kotla sa zastaví.

Ďalším jednoduchým zariadením na meranie hladiny vody v parnom kotle je sklíčko na meranie vody zabudované v tele zariadenia. Princíp činnosti mierky parného kotla je jednoduchý – je určený na vizuálne ovládanie hladiny vody.

V systéme sa okrem hladiny kvapaliny meria aj teplota a tlak pomocou teplomerov, respektíve manometrov. To všetko je nevyhnutné pre normálne fungovanie kotla a aby sa zabránilo možnosti vzniku núdzových situácií..

Výroba parného vykurovacieho kotla

Výroba parného kotla vlastnými rukami stojí iba za tých ľudí, ktorí dobre poznajú zručnosti zvárača. Iba v tomto prípade bude možné vyrobiť uzavretú požiarnu alebo vodovodnú nádrž na vykurovanie domu, ktorá odolá vysokému tlaku a zachová určitú vodnú bilanciu..

Parný kotol na vykurovanie domu na vykurovanie domu je vyrobený nasledovne:

1. Vypočítajte úroveň výkonu, vyberte najvhodnejší výkres z hľadiska veľkosti a výkonu.
2. Vezmite rúrku s priemerom 80-100 cm a dĺžkou 100-110 cm. Hrúbka steny-2,5 mm.
3. Oceľový plech narežeme na obdĺžniky. Budú to steny varnej komory..
4. Varnú pec zvarte a urobte do nej 13 otvorov.
5. Rúru s priemerom 10 cm nakrájajte na 12 kusov.
6. Odrežte malý kúsok z rúrky s priemerom 12 cm.
7. Vložte 13 kusov do otvorov vytvorených na hornej strane sporáka.
8. Dolné konce rúrok sú roztiahnuté a privarené k povrchu varnej pece.
9. Ohnisko s rúrkami je vložené do hlavného telesa a zvárané.
10. Zvárané na vrchu rozdeľovača na prívod prehriatej pary a ventilu, ktorý môže uvoľniť úroveň tlaku a vyrovnať rovnováhu..
11. Vyrežte otvor na plnenie paliva a upevnite dvere.

Okolo ohniska sú nainštalované azbestové listy. To zvyšuje produktivitu a efektivitu.

Pravidlá prevádzky parných a teplovodných kotlov

Parný kotol je zariadenie citlivé na tlak súvisiace s nebezpečnými inštaláciami. V prípade nesprávnej prevádzky sú možné tepelné popáleniny prehriatou parou a vo výnimočných prípadoch výbuch celého zariadenia.

Počas prevádzky je dôležité striktne dodržiavať prevádzkové pravidlá zariadenia predpísané výrobcom a regulačné dokumenty. Podľa štatistík sú hlavnými dôvodmi zlyhania tieto:

Podľa štatistík sú hlavnými dôvodmi zlyhania tieto:

• nekvalitná úprava vody, čo vedie k zvýšenej korózii prvkov a významnému zníženiu jej účinnosti;
• nedostatok pravidelného čítania spaľovacej komory paliva;
• nesprávne nastavenie automatizácie.

Prítomnosť bezpečnostných zariadení a automatizácia riadenia, ktoré podliehajú profesionálnej inštalácii a nastaveniu, robia z moderných parných kotlov bezpečné zariadenia.

Klasifikácia

Parné kotly, ktorých princíp fungovania dnes zvažujeme, možno klasifikovať podľa niekoľkých parametrov..

Podľa druhu paliva:

1. Uhlie.
2. Plyn.
3. Palivový olej.
4. Elektrické.

Podľa dohody:

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

Podľa návrhu:

1. Plynová trubica.
2. Vodná trubica.

Klasifikácia parných kotlov podľa počtu otáčok spalín

Požiarne trubkové kotly majú svoje vlastné vnútorné klasifikácie. Jednou z nich je rozdelenie modelov na dvoj a trojcestné podľa počtu priechodov spalín dymovodmi alebo rotačnými komorami. Dvojprechodové parné kotly majú reverzibilnú spaľovaciu komoru a jednu skupinu dymových rúrok, po prechode ktorými sa plyny odstraňujú komínom. Trojpriechodové kotly sú vybavené priechodnou pecou a dvoma skupinami dymových rúrok, ktoré nútia produkty spaľovania urobiť ďalší priechod pred opustením okruhu kotla. Ich rozdielom a technickým vlastnostiam sa podrobnejšie venujeme v samostatnom článku-„Dvojprechodové a trojpriestorové parné kotly“.

50 ÷ 300 kg / h 5 barov

Séria BX

100 ÷ 3000 kg / h 0,7 baru

Séria BNX

100 ÷ 3000 kg / h 0,7 baru

Séria SIXEN

350 ÷ 5000 kg / h3 – 25 bar

Trojcestné parné kotly

Séria GSX

350 ÷ 6000 kg / h3 – 25 bar

Séria GSX P.

500 ÷ 6000 kg / h3 – 25 bar

Séria GX

1700 ÷ 25000 kg / h3 – 25 bar

Klasifikácia podľa rozloženia dymovej trubice

Ďalšia klasifikácia, charakteristická výlučne pre vykurovacie a dymovodné kotly, je podľa schém usporiadania. Kotly od rôznych výrobcov môžu mať navzájom odlišné usporiadanie plameňovej trubice a dymových kanálov. Existujú kotly so symetrickým a asymetrickým usporiadaním..

Typy parných kotlov

Prvým parametrom, podľa ktorého sú parné kotly klasifikované, je typ použitého paliva, v závislosti od toho sa rozlišujú tieto typy kotlov:

• Plyn;
• Uhlie;
• Palivový olej;
• Elektrické.

V závislosti od účelu sa rozlišujú nasledujúce typy parných kotlov:

• Domácnosť;
• Priemyselný;
• Energia;
• Recyklácia.

Posledným parametrom je dizajn, ktorý vám umožňuje rozlíšiť dva typy kotlov:

• Plynová trubica;
• Vodná trubica.

Konštrukcia parného kotla je dosť dôležitá, preto stojí za to zistiť, aké sú rozdiely medzi týmito typmi zariadení..

Elektrické kotly

Parný kotol tohto typu sa vyznačuje:

• jednoduchosť použitia;
• hospodárstvo;
• šetrnosť k životnému prostrediu;
• tichá práca.

Takéto usporiadanie kotla je navyše oveľa jednoduchšie ako zariadenie využívajúce tuhé alebo kvapalné palivá. Elektrické kotly nie je potrebné neustále čistiť od popola alebo trosky a samotné palivo nevyžaduje špeciálnu dodatočnú prípravu. Týmto spôsobom ušetríte peniaze, ktoré by boli vynaložené na doručenie paliva do vášho domu a ktoré by boli vynaložené na vybavenie skladu paliva..

Podľa svojho návrhu sú elektrické kotly rozdelené na:

1. Priamo pôsobiace zariadenia. Ako vodič elektrického prúdu používajú vodu, ktorá sa podľa Joule-Lenzovho zákona ohrieva.
2. Nepriame zariadenia. Ako vykurovacie telesá používajú napríklad vykurovacie telesá.

Ak však hovoríme o cene parných kotlov akéhokoľvek druhu, potom je dosť vysoká. Práve táto skutočnosť vzbudzuje u niektorých spotrebiteľov (najmä vo vidieckych oblastiach) túžbu vytvoriť také zariadenie vlastnými rukami. Pozrime sa, či je to v zásade možné.?

Liatinové časti

Kotly s liatinovými balíkmi alebo sekciami sú rozšírené v sieťach vykurovania a zásobovania teplou vodou. Konštrukcia takýchto jednotiek má výhody z dôvodu možnosti rýchlej montáže alebo demontáže, ako aj z jednoduchého zvýšenia výkonu kotla pridaním sekcií.

Prevádzka parných kotlov s úspešným dizajnom má značnú nevýhodu, v prípade poruchy jedného balíka bude potrebné demontovať všetky sekcie jednotky.

Pre majiteľov kotlov sa povolenia nevyžadujú, pretože sa na ne nevzťahujú pravidlá pre návrh a bezpečnú prevádzku parných a teplovodných kotlov..

Tieto kotly sú účinné a rýchlo sa zahrievajú, pretože spaľovacia komora je tvorená priamo vnútornými povrchmi sekcií..

Jednotky sú dobre odolné voči korozívnym procesom v agresívnom prostredí spalín a majú zvýšenú tepelnú vodivosť, ale nie sú schopné pracovať pri vysokých parametroch pary, maximálnych hodnotách tlaku nižších ako 100 kPa, výkone maximálne 200 kW, kapacita pary – až 4,3 t / h, spotreba tuhého paliva – 300 kg / h.

Priamy tok

Parné jednotky s priamym prietokom patria k vertikálnym parným kotlom a sú navrhnuté tak, aby voda v stenových trubiciach bola nútená vykonávať iba jeden cyklus a súčasne úplne prešla do parného stavu, preto v týchto typoch parných generátorov platí, že obehová rýchlosť je 1.

Takéto kotly sú konštrukčne oveľa jednoduchšie a nevyžadujú komplexnú automatizáciu spaľovacieho procesu. Sú neprchavé a nezaobídu sa bez napájacieho čerpadla, preto sú oveľa výbušnejšie ako obehové kotly, napriek tomu, že ich tepelná účinnosť a výroba pary sú nízke..

Inštalácia s priamym tokom

V súprúdovej jednotke dochádza k pohybu vody v dôsledku gravitačnej konvekcie, pretože voda je ťažšia ako para. V prípade zariadení, ktoré dosiahli štandardný zdroj, sa v poslednej dobe na zníženie zaťaženia parné kotly prepnú do režimu teplej vody..

Vlastnosti jednootáčkového počítača:

1. Pec je vyrobená z rúr, ktoré sú ohrievané spalinami.
2. Voda z kotla vstupuje do spodnej časti okruhu ohrevu vody a z opačnej hornej časti sa odoberá suchá para..
3. V ekonomizéri sa prichádzajúce chladivo zahreje na teplotu nasýtenia a v stenových trubiciach a prehrievacom okruhu sa parametre pary ďalej zvyšujú na konštrukčné hodnoty..
4. Tieto povrchy nie sú navzájom dostatočne oddelené a ich geometria závisí od konštrukčného zaťaženia jednotky. S poklesom teploty spalín a zvýšením rýchlosti kotlovej vody sa hranice ekonomizéra a výparníka posúvajú a podľa toho sa zvyšuje aj dĺžka a naopak..
5. Výroba pary je obmedzená zvýšením hydraulického odporu a nemôže prekročiť 10 t / h. Pre výkonnejšie kotly sú potrebné návrhy viacotáčkových jednotiek.

Steam BMK

Blokovo-modulárna kotolňa (BMK) vyrobená vo forme kompaktného modulu s kompletnou sadou pomocných zariadení.

Je určený na vykurovanie a dodávku teplej vody, ako aj na výrobu pary pre technologické potreby podnikov nachádzajúcich sa v oblastiach s nedostatkom energie. BMK nevyžaduje neustálu účasť operačnej osoby a v prípade núdze sa spustí ochrana s alarmom.

Prevádzka jednotky je plne automatizovaná: snímače monitorujú vnútornú teplotu miestnosti, údaje sa prenášajú na ovládací panel, kde sa nastavuje činnosť BMK.

Jednotku je možné rýchlo pripojiť k existujúcemu vykurovaciemu systému ako nezávislý núdzový zdroj tepelnej energie.

Doprava na miesto inštalácie BMK sa vykonáva v plnej továrenskej pripravenosti a s komínom, na mieste je len napojený na existujúce inžinierske siete. Takáto továrenská montáž minimalizuje práce súvisiace s inštaláciou a uvedením do prevádzky a zvyšuje účinnosť inštalácie až o 93%..

Požiarne trubicové jednotky

Požiarne alebo plynové rúrkové kotly sú usporiadané naopak. Tu plyn plní potrubia a voda je v prstencovom priestore. Kapacita inštalácií je oveľa menšia, a to aj kvôli širokým rúrkam. Na zvýšenie týchto hodnôt by museli byť výrazne zhutnené, hrubšie, čo nie je ekonomicky možné..

Existujú dva typy plynových rúrkových kotlov-plameňové a plameňové. V prvom sa voda ohrieva sama pomocou spalín a v druhom je pri vstupe do potrubia nainštalovaný horák s ventilátorom, spaľovací proces prebieha v samotnom potrubí po celej dĺžke pec.

V naftových kotloch nemôže teplota spalín prekročiť určité hodnoty, preto ich výkon nemôže byť vyšší ako 400 kW. V porovnaní s analógmi sú to veľmi malé hodnoty pre veľké produkcie..

Vodné rúrkové kotly sú bezpečnejšie ako kotly na oheň. Odolávajú veľkému preťaženiu, pričom sú výkonnejšie a efektívnejšie.

Blokové kotly

Používajú sa od druhej svetovej vojny. Teraz vyzerajú ako malé mobilné centrá na generovanie pary. Zahŕňajú nielen samotnú jednotku, ale aj špeciálne vybavenie na meranie základných parametrov a udržiavanie prevádzkových podmienok. Ich hlavnou výhodou je mobilita, pretože sú často umiestnené v kokpite špecializovaného vozidla..

Dôležité! Uvedenie kotlov tohto druhu do prevádzky je veľmi jednoduché, ale až po pripojení všetkých hlavných parametrov: vody, paliva a ďalších. Výkon takýchto zariadení môže dosiahnuť niekoľko tisíc kW a tlak pary 9 MPa..

Vertikálny vodovodný rúrkový kotol.

Vo vertikálnom parnom kotli sú nainštalované dva alebo viac sudov v rôznych výškach, pričom v najvyššom z nich je vodné zrkadlo. Rúry sú pripojené priamo k bubnu. V blízkosti bodu prichytenia sa ohnú tak, že vytvoria sériu lúčov. Tok horúcich plynov je usmerňovaný cez potrubia prepážkami. Tento dizajn vám umožňuje ľahko meniť geometriu vykurovacej plochy..

Horizontálny vodovodný rúrkový kotol.

Parné kotly tohto typu sa vyznačujú prítomnosťou kolektorov spojených so sklopným bubnom, ktorý môže byť umiestnený buď pozdĺž spaľovacej komory, ako je znázornené na obr. 2 (pozdĺžny bubon) alebo naprieč (priečny bubon).

Radiačné kotly.

Sálavé parné kotly alebo ich pece sú vybavené: a) širokými kolektorovými rúrami (úzkymi bubnami) prebiehajúcimi horizontálne v horných a dolných častiach steny pece, alebo b) systémom zvislých potrubí spojených priamo s hlavnými bubnami. Vo variante „a“ sú kolektory navzájom spojené tenkými, častými zvislými rúrkami, ktoré tvoria stenové clony. Sálavé teplo zo spaľovacej zóny spôsobuje odparovanie vody v týchto potrubiach, zatiaľ čo horúca para stúpajúca medzi kolektormi pripojenými k hlavným bubnom spôsobuje cirkuláciu. Stropné a podlahové zásteny sú usporiadané rovnako. Rúry nemajú izoláciu a iba vo vysokoteplotnej zóne sú k dispozícii žiaruvzdorné povlaky alebo liatinové ochranné panely. V niektorých prípadoch zohráva hlavnú úlohu vaporizácia v obrazovkách a konvenčné povrchy s vodnými rúrkovými konvekčnými tepelnými výmenníkmi chránia hlavný bubon iba pred prehriatím žiarením..

Parná kotlová pec

Kotlová pec je jednou z najdôležitejších jednotiek systému na výrobu pary. Palivo sa spaľuje v ohnisku, v dôsledku čoho sa uvoľňuje teplo, ktoré sa prenáša cez kovové steny pracovnej tekutiny a premieňa ju na paru.

Palivo

Konvenčné tuhé palivo (uhlie alebo drevo) je umiestnené vo forme horiacej vrstvy na rošte. Vzduch prestupuje touto vrstvou kanálmi, ktoré samy vznikajú v časticovom palive. Ak je uhlie koksované, zmäkčujúce a čiastočne spekané, je potrebné ho z času na čas premiešať, čo prispieva k tvorbe nových kanálov a odstráneniu príliš širokých starých kanálov. Takzvané mobilné palivo (uhoľný prach, vykurovací olej alebo vykurovací plyn) sa do pece zavádza horákom, v ktorom sa prúd paliva mieša s vysoko vírivým prúdom vzduchu. Napríklad uhoľný prach je najskôr zachytávaný primárnym prúdom vzduchu, ktorý vo všeobecnosti nepostačuje na úplné spaľovanie. Horák tvaruje tento rotujúci prúd do úzkeho kužeľa. Potom sa k nemu privádza plný prúd sekundárneho vzduchu a kužeľ sa dodatočne skrúti. Na efektívnu prevádzku pece je potrebný ťah. Ťah je chápaný ako tlakový rozdiel, ktorý núti vzduch a spaliny prechádzať pecou a súvisiacimi zariadeniami. Pretože je tento tlakový rozdiel malý, ťah sa zvyčajne udáva v milimetroch vodného stĺpca (1 mm vodného stĺpca sa rovná 9,8 Pa).

Komín

Najjednoduchším zariadením na vytváranie ťahu je komín bez akéhokoľvek mechanického vybavenia. Prievan vytvorený takýmto komínom sa nazýva prirodzený. Tento ťah je spôsobený rozdielom tlaku medzi stĺpcom ohrievaného plynu vo vnútri vysokého potrubia a rovnakým stĺpcom chladnejšieho vonkajšieho vzduchu. Aby došlo k ťahu, musíte najskôr vytvoriť malý tlakový rozdiel v spodnej časti potrubia. Potom sa vyvinie plný ťah, ktorý je obmedzený iba trením plynov o steny. Čím je potrubie užšie, tým je trecí účinok silnejší. Pretože pri teplotách pod 150 ° C ťah vyvinutý komínom sotva postačuje na prekonanie trecích síl v ňom, moderné elektrárne pracujú výlučne s núteným ťahom generovaným rotačnými ventilátormi a dúchadlami. Dúchadlo umiestnené pod pecou fúka vzduch pod tlakom potrebným na prekonanie odporu systému prípravy paliva, ohrievača vzduchu a horiaceho lôžka alebo horákov. Odvodný ventilátor inštalovaný nad kotlom nasávajúci prúd ešte nevychladených plynov vytvára tlakový rozdiel potrebný na udržanie rýchleho toku plynov cez kotol a všetky ostatné výmenníky tepla..

Ako funguje typický parný vykurovací kotol

V spaľovacej komore vzniká teplo. Následne vstupuje na vyhrievaciu plochu. Existujú 2 typy vykurovacích povrchov: konvekčné a sálavé.

Konvekčné povrchy obsahujú nasledujúce prvky:

• ohrievače vzduchu;
• ekonomizéry;
• tepelné výmenníky.

Uvedené dodatočné vybavenie je potrebné na zvýšenie účinnosti kotla, racionalizáciu spotreby paliva a zníženie úrovne tepelných strát..

Je dôležité, aby voda používaná na prevádzku kotla bola extrémne čistá – nie sú povolené žiadne nečistoty. Preto sa musí kvapalina pred zavedením do kotla očistiť od plynov a rôznych druhov nečistôt, aby sa nakoniec stala výživnou.

Vyčistená kvapalina sa odošle do ekonomizéra. Pomáha jej v tom špeciálna pumpa. V ekonomizéri sa tekutina nosiča tepla zahrieva pod vplyvom plynov. Ďalej kvapalina prechádza do horného oddelenia bubnového priestoru. Tu sa kotlová voda zmieša s výživnou kvapalinou..

Časť vody tečie z horného oddelenia priestoru pre bubon do dolného oddelenia. Pohyb vody prebieha vriacimi rúrkami.

V hornej časti parného kotla majú plyny nižšiu teplotu, ktorá sa postupne zvyšuje, keď sa približujú k dolnému oddeleniu jednotky..

Voda sa zohreje a spolu so zmesou pary a vody sa odošle do hornej komory bubna.

Druhá časť kvapaliny z horného priestoru bubna prejde na redistribúciu. Kotlová voda sa zohreje. Vytvorené parné bubliny idú do horného oddelenia priestoru pre bubon.

V hornej komore bubna dochádza vďaka separátoru k takmer úplnému oddeleniu zmesi kvapaliny a pary. Výsledkom je nasýtená para, ktorá ešte zvyšuje účinnosť kotla. Práve túto nasýtenú paru používa koncový používateľ..

Aby sa zvýšila účinnosť kotlov, je ich práca organizovaná tak, že hladina „nižšej“ a „vyššej“ vody kolíše v hornej komore priestoru bubna. Medzi uvedenými hladinami kvapaliny je rezervný prívod vody, určený na udržanie prevádzky vykurovacej jednotky v prípade, že sa zastaví tok kvapaliny do systému..

Prípustná „najvyššia“ hladina kvapaliny v bubnovom priestore je stanovená s očakávaním, že sa voda nedostane do prehrievača.

Maximálna prípustná „nižšia“ hladina kvapaliny v bubne je vypočítaná tak, aby sa zabránilo prehriatiu hornej časti bubna, ako aj zväzku kotla. Je dôležité, aby voda vstupovala do stojatých rúrok v stabilnom objeme.

Na ďalšie zvýšenie účinnosti je konštrukcia vybavená ohrievačom vzduchu.

Tekutina v systéme môže cirkulovať násilne a prirodzene. Prirodzený pohyb je založený na rozdiele v hustote medzi kvapalinou a generovanou parou. Zmes vody / pary v stúpacích rúrkach má nižšiu hustotu ako v stúpacích rúrkach. Odčítanie tlaku a teploty však zostáva v celej trubici rovnaké. Výsledkom je, že para, ktorá je svojou povahou plyn, sa rúti nahor..

Schéma potrubia parného kotla

Typická schéma pre systémy ústredného vykurovania systému bývania a komunálnych služieb pozostáva z:

1. Parný generátor.
2. Odvzdušňovač.
3. Aviváž podľa schémy chemického čistenia.
4. Dávkovač a nádrž na činidlo.
5. Prijímač.
6. Regulátory tlaku.
7. Čerpadlo napájacej vody do kotla.
8. Čerpadlo prívodu vody z odvzdušňovača do prijímača.

Konštrukcia kotla môže tiež zahŕňať:

• prehrievač – na zvýšenie teploty nasýtenej pary;
• odlučovač pary a zariadenia v bubne – na odstraňovanie vlhkosti z pary.

Bubnový obvod

Bubnový kotol je charakterizovaný pohybom vody pomocou ekonomizéra, po ktorom nasleduje dodanie tekutiny do bubnového zariadenia umiestneného v hornej časti jednotky. Gravitácia v zariadeniach s prirodzenou cirkuláciou umožňuje vode vstupovať do nevyhrievaného potrubného systému, pričom sa kvapalina presúva do vyhrievaných potrubí, kde vzniká para. Nízka hustota zmesi pary a vody uľahčuje jej vrhanie cez sitové rúrky do bubnového zariadenia, kde sa delí na vodu a paru..

Tekutina prirodzene prúdi do odpadového potrubia a nasýtená para prúdi do prehrievača pary. Kotly s prirodzenou cirkuláciou sa líšia frekvenciou obehu vody v priebehu 5 až 30 krát. Zariadenie kotla s núteným obehom je vybavené čerpacím zariadením, ktoré vytvára tlak. Indikátory multiplicity takého obehového obvodu sú 3-10 krát.

Bubnový kotol pracuje pri tlaku, ktorý je pod kritickou úrovňou, preto takéto zariadenie patrí do kategórie jednotiek s vysokou účinnosťou..

Ako správne fungovať

Parné kotly sú klasifikované ako objekty zvýšeného nebezpečenstva, preto mnohé regulačné dokumenty dohľadu nad kotlami, návrhu inštalácie, technickej dokumentácie výrobcu a pravidiel pre konštrukciu a bezpečnú prevádzku parných a teplovodných kotlov stanovujú požiadavky na bezpečnú prevádzku takýchto kotlov. plavidlá, ktoré musia splniť zodpovední úradníci a servisný personál..

Bezpečná prevádzka začína chemickou úpravou vody, ktorá je nevyhnutná pre údržbu moderných parných generátorov a kotlov. Minerálne soli obsiahnuté v prírodnej vode, pri teplotách nad 70 ° C, tvoria na vnútornom povrchu potrubí vodný kameň.

To vedie k zhoršeniu prenosu tepla zo spalín do napájacej vody, prestáva ochladzovať potrubia, ktoré sa prehrievajú, vyhoria, v dôsledku čoho sa vytvorí roztrhnutie steny, prudký pokles tlaku vo vnútornom okruhu jednotky, okamžité odparenie prehriatej vody a výbuch kotla.

Úroveň čistenia surovej vody závisí od zdroja dodávky vody a je stanovená odborníkmi v projekte úpravy vody kotlovej jednotky, ktorý popisuje nielen režimy, ale aj schému zapojenia potrebného vybavenia.

Ovládanie kotla môže byť manuálne a automatizované. Moderné počítače bez automatizácie a bezpečnostnej ochrany nie sú povolené na prevádzku. Ručná prevádzka s bezpečnostnou ochranou je povolená iba v nízkoenergetických nízkotlakových uhoľných kotloch.

Štruktúra ovládania kotla:

1. Zariadenia na vypnutie zapaľovania a spaľovania paliva.
2. Regulácia prietoku: palivo, vzduch a voda.
3. Zber a analýza počítačových dát.
4. Systém núdzového zastavenia kotla.

Služba

Opravy a údržba parných kotolní sa vykonávajú v súlade s legislatívnymi normami a odporúčaniami výrobcov priemyselných parných kotlov, striktne v súlade s priemyselnými a výrobnými pokynmi, ako aj v súlade s pravidlami pre návrh a bezpečnú prevádzku parné a teplovodné kotly..

Údržba počítača vo všeobecnosti zahŕňa nasledujúce typy prác:

1. Plánované kontroly prevádzkyschopnosti kotlového zariadenia podľa plánu.
2. Určenie porúch kotla: prehriatie, požiar, upchatie.
3. Odstránenie porušení pravidiel a podmienok požiarnej bezpečnosti, ktoré bránia bezpečnej prevádzke.
4. Kontrola integrity paroplynových systémov s následným odstránením porúch v armatúrach.
5. Kontrola systému podávania kotla.
6. Kontrola hustoty dráhy plyn-vzduch a absencia nesystematických zvukov v peci.
7. Kontrola a kontrola pomocných zariadení.
8. Kontrola činnosti prístrojov a automatizácie, diferenčných tlakomerov, zabezpečovacích systémov a poplašných systémov.
9. Monitorovanie prevádzky čerpadiel, odsávačov dymu, ventilátorov a kontrola ich riadiacich jednotiek.
10. Kontrola prevádzky elektrických zariadení a automatickej ochrany.
11. Kontrola činnosti náhlavnej súpravy kotla.
12. Kontrola prevádzky zariadení na úpravu vody a odvzdušňovača parnej kotolne.

Ruský trh má dostatok ponúk od domácich aj zahraničných výrobcov moderných parných kotlov, výber je určený referenčným rámcom pre návrh, aby si špecialisti mohli vybrať najlepšie možnosti zariadenia.

Výhody použitia teplovodných kotlov

• Vysoká účinnosť s najnižšou možnou spotrebou paliva.
• Kompaktnosť zariadenia, ktorá vám umožní ušetriť na konštrukcii kotolne. Teplovodný kotol je často inštalovaný nielen v samostatnej budove, ale v suteréne domu, ktorý dodáva. V niektorých prípadoch sú pravidlá SNIP celkom povolené..
• Konštrukcia teplovodného kotla je jednoduchá, údržba a oprava zariadenia nie sú nijak zvlášť náročné.
• Vďaka presnému naprogramovaniu teplotných režimov a správnemu uvedeniu do prevádzky kotol stabilne udržuje požadovanú teplotu pre optimálne vykurovanie budovy. V tomto prípade nie je potrebná ľudská účasť..

Zariadenie, princíp činnosti teplovodných kotlov

Všeobecné zariadenie:

1. Rúry v spodnej časti (3 ks) – na prívod vody vrátane chladenia, aby sa kotol neprehrial, na plnenie a vypúšťanie.
2. Vzduchový ventil – umiestnený úplne dole v konštrukcii.
3. Dolná klapka – dvere, zakryte ohnisko.
4. Priestor na čistenie od produktov spaľovania.
5. Veko v blízkosti komína pre jednoduchšie čistenie.
6. Komín.
7. Horná klapka.
8. Rúra na vrchu (2 ks) – na výstup vody, vrátane tej, ktorá chráni pred prehriatím.

Princíp činnosti:

1. Palivo sa vloží do pece.
2. Voda vstupuje cez prijímacie potrubie.
3. Pod vplyvom vysokých teplôt v dôsledku spaľovania sa voda v prijímači zahrieva a stúpa ďalej pozdĺž „tepny“ potrubia s prívodom do vykurovacieho systému.
4. Komín plní konvekčnú funkciu – čerpá plyn a dym zo spaľovania nosiča energie.
5. Ventil výmeny vzduchu dodáva alebo blokuje spaľovanie kyslíka.

Tieto kotly sú spravidla vyrobené zo silnej, ale flexibilnej ocele, ktorá odoláva veľmi vysokým teplotám a tlakom..

Nosič tepla: voda

V takýchto inštaláciách sa používa najlacnejšia prírodná látka prenášajúca teplo – voda. Sú celkom vhodné na vykurovanie hangáru, skladu alebo iného veľkého vnútorného priestoru. Voda však môže v systéme vytvárať vodný kameň, ktorý môžu pokročilé modely kotlov redukovať alebo čistiť.

Takéto kotly sú zvyčajne určené na vykurovanie:

• sklad;
• obytné budovy (inžinierske siete);
• priemyselné priestory (dielňa, kryté plošiny);
• poľnohospodárske priestory;
• sklady alebo sýpky zeleniny;
• inštitúcie a administratívne budovy;
• iné veľké objekty a štruktúry.

Druhy: nízka teplota, vysoká teplota

Existujú aj kotly rôznych úrovní spaľovania a prenosu tepla. Existujú napríklad možnosti dlhodobého a krátkodobého pálenia, existujú aj iné typy.

Technické údaje:

1. Nízkoteplotný model – až 115 stupňov. Veľké úspory v spotrebe paliva, ale dochádza aj k akumulácii kondenzátu, preto je potrebná starostlivá prevádzka.
2. Vysokoteplotný model – až 150 stupňov a viac. Spoľahlivosť je stabilná, úroveň prevádzky je vysoká. Tichá prevádzka, minimálne emisie odpadu, bezpečnostné riadiace systémy.

Čo je to prúdenie a ako sa to deje

V kvapalinách a plynoch sa teplo prenáša iba konvekciou. Konvekcia (lat.) – prenos.

Vrstvy kvapaliny alebo plynu s rôznymi teplotami sa môžu navzájom miešať. Tento proces sa nazýva konvekcia..

Poznámka: Konvekcia je samomiešanie vrstiev kvapaliny alebo plynu pri rôznych teplotách..

Položením ruky niekoľko centimetrov nad horiacu sviečku môžeme cítiť teplo v dôsledku prúdenia..

Ako dochádza k prúdeniu: Teplejšie vrstvy kvapaliny alebo plynu majú nízku hustotu, takže stúpajú nahor a na svoje miesto prichádzajú chladnejšie vrstvy..

Poznámka: Aby konvekcia fungovala dobre, kvapaliny a plyny sa musia ohrievať zospodu.

Vďaka konvekcii:

– všetka voda v kanvici sa zahrievala, nielen voda v spodnej časti kanvice;

– vzduch v miestnosti od podlahy po strop sa ohrieva vykurovacími batériami umiestnenými v spodnej časti miestnosti;

– vietor fúka, cez deň – z mora (denný vánok), a v noci – z pevniny na more (nočný vánok).

Čo je žiarenie

Žiarenie je prenos tepelnej energie bez pomoci hmoty. Preto sa vo vákuu tepelná energia prenáša žiarením.

Vákuum je neprítomnosť molekúl hmoty vo vesmíre (hlboké vákuum vo vesmíre) alebo prítomnosť malého počtu molekúl plynu.

Napríklad v moderných laboratóriách je možné čerpať vzduch spod zvona do stavu, kedy bude v jednom kubickom metri priestoru pod zvonom obsiahnutých iba niekoľko molekúl vzduchu..

Všetky telá môžu vyžarovať energiu. Silne zahriate telá vyžarujú viac energie ako chladnejšie..

Slnko je veľká rozžeravená plynová guľa, to znamená hviezda. Slnko vyžaruje teplo, toto teplo sa pomocou žiarenia pomocou vákua prenáša na Zem a ohrieva jeho povrch a všetky telesá na ňom..

Je známe, že čierne predmety na slnku sa veľmi rýchlo zahrievajú a biele sa takmer nezahrievajú.

V dôsledku žiarenia sa tmavšie telá ochladzujú rýchlejšie ako biele..

Dnes sa široko používajú infračervené ohrievače pre domácnosť. Tieto ohrievače ohrievajú okolité objekty pomocou tepelného (infračerveného) žiarenia..

Konštrukcia parného kotla BOOSTER

Vodné rúrkové parné kotly BOOSTER sú určené na výrobu nasýtenej pary, zdrojom tepla je spaľovanie plynu alebo kvapalného paliva. Vďaka použitiu ekonomizéra môže účinnosť kotlov dosiahnuť 99%.

Existuje viac ako 100 modelov parných kotlov BOOSTER, ktoré sa líšia kapacitou pary, účinnosťou a spotrebou paliva, ale princíp činnosti je pre všetky modely rovnaký, s výnimkou drobných vlastností..

Zariadenie a princíp činnosti zvážime na príklade parného kotla BOOSTER radu BSS s ekonomizérom

Zväzok rúrky kotla pozostáva z horných a dolných kolektorov spojených dvoma radmi zvislých rúrok usporiadaných v rozložených sústredných kruhoch. Vnútorný rad stenových rúrok tvorí valcovú spaľovaciu komoru. Povrch vnútorného radu stenových rúrok, ktoré tvoria pec, je radiačnou časťou, ostatné povrchy sú konvekčnou časťou..

Strana vodnej trubice je obvykle rozdelená na dve časti:

• vodný priestor – zaberá ~ 2/3 zväzku rúrok;
• parný priestor – v hornej časti zväzku rúrok.

Požadovanú hladinu kotlovej vody udržuje vodomer, v ktorom sú hladinové elektródy, ktoré zapínajú a vypínajú napájacie čerpadlo.

Ekonomizér kotlovej jednotky je výmenníkový výmenník tepla s rúrkovými rúrkami, spaliny a napájacia voda vo výmenníku tepla sa pohybujú protiprúdovo.

Odlučovač pary je valcová nádoba so špirálovým parným kanálom a rúrkou pripojenou k spodnému kolektoru zväzku rúr kotla..

Zariadenie horáka inštalované v hornej časti pece pozostáva zo vzduchového registra a horáka s palivovou koľajnicou.

Prvky, ktoré zvyšujú účinnosť parného kotla

Moderný kotol parného typu je vybavený nielen potrubím a pecou, ​​ale používajú sa v ňom aj pomocné jednotky. Tieto ďalšie prvky prispievajú nielen k zvýšeniu teploty pary v zariadení, ale môžu tiež zvýšiť prevádzkový tlak a tiež prispieť k intenzívnejšej tvorbe pary. Zoznam takýchto užitočných prvkov parného zariadenia obsahuje:

1. Separátor, pomocou ktorého je para oddelená od vlhkosti. Toto zariadenie niekoľkokrát zvyšuje účinnosť parného kotla..
2. Prehrievač, pomocou ktorého sa teplota pary zahreje nad 100 stupňov Celzia. Tento prvok tiež výrazne zvyšuje účinnosť parného kotla, pretože je schopný ohriať suchú paru až na 500 stupňov. Takéto pomocné zariadenia sú doplnené parnými zariadeniami, ktoré sa používajú v jadrových elektrárňach..
3. Parný akumulátor, ktorý je schopný akumulovať paru, a v prípade potreby ho vráťte na pracovnú linku.
4. Prípravné zariadenie, pomocou ktorého je prebytočný kyslík vytesnený z bežnej vody. Toto zariadenie výrazne zvyšuje životnosť parného zariadenia, pretože nízka koncentrácia kyslíka v chladiacej kvapaline zabraňuje korózii a tvorbe vodného kameňa.

V moderných parných elektrárňach sa používajú aj ďalšie prvky, pomocou ktorých sa odstráni kondenzát, reguluje sa spotreba paliva a spotreba vody, ako aj ovládanie kotla a monitorovanie všetkých jeho parametrov..

Hodnotenie účinnosti používania parných kotlov

Na posúdenie účinnosti jednotkovej účinnosti je potrebné vypočítať pomer medzi generovaným teplom a energiou získanou z paliva. Žiadny typ zariadenia nemôže dosiahnuť 100% účinnosť, ovplyvňuje to niekoľko faktorov:

• percento spaľovania paliva;
• tepelné straty v dôsledku vlastností vonkajších stien kotla;
• nízky tepelný výkon z paliva.

Konštrukcia a typ jednotky ovplyvňujú jej účinnosť. Napríklad rúrkový kotol nebude schopný dosiahnuť účinnosť vyššiu ako 70%, zatiaľ čo percento emisií znečisťujúcich látok z týchto zariadení do ovzdušia je najvyššie. Vodné rúrkové kotly sú výhodnejšie z hľadiska účinnosti – pri ich inštalácii môžete zvýšiť výkon.

Parný kotol sa stal neoddeliteľnou súčasťou ľudského života. V závislosti od správnej prevádzky parných generátorov a včasnej údržby budú zariadenia trvať dlho a stanú sa nepostrádateľnými pomocníkmi vo výrobe a v každodennom živote..

Prieskum vody charakteristických vlastností požiarnych a rúrkových kotlov:

Užívateľské recenzie parných kotlov

Valery, 43 rokov (Kazaň):

“Pred niekoľkými rokmi som robil veľké opravy vo svojom vidieckom dome a rozhodol som sa vymeniť starý vykurovací systém za sporák za parný kotol.” V obci bohužiaľ nie je dodávka plynu a ľudia používajú plyn vo fľašiach. Pri vykurovaní to nebolo možné a po zvážení dostupných alternatív som sa rozhodol pre výber vodného rúrkového parného kotla. Kritériom pre jeho výber bola bezpečnosť a relatívna trvanlivosť..

Celý nasledujúci čas po inštalácii kotol funguje bez prerušenia. Príjemnou výhodou pre jeho inštaláciu bola možnosť použitia rôznych druhov paliva na výrobu pary. Existuje aj nevýhoda – relatívne veľká veľkosť “.

Vasily, 35 rokov (Nižný Novgorod):

„Po výstavbe nového domu vyvstala akútna otázka o jeho vykurovaní, pretože sa blížila zima. Ukázalo sa, že dom je veľký a bol potrebný výkonný model. Voľba padla na ohnivzdornú verziu parného kotla, ktorá má vysoký výkon. Inštalácia bola jednoduchá, pretože nie je potrebný komín a ventilátor.

Poznámka! Nevýhody sa objavili v priebehu času: kotol vyžaduje vysoko kvalitnú vodu alebo inštaláciu špeciálneho filtra na čistenie. Navyše s kotlom je dosť ťažké pracovať. Trvalo viac ako mesiac, kým som prišiel na zvláštnosti jeho práce. “.

Všetky parné stroje tak či onak obstáli v skúške časom a na najvyššej úrovni ukázali svoju najlepšiu stránku. Napriek existujúcim nedostatkom ide o časom overený mechanizmus, ktorý nachádza svoje uplatnenie vo veku jadrovej energie a letov na iné planéty..