Parní kotle: princip činnosti a zařízení

Parní kotel je zařízení pro přeměnu vody na páru, který je použit jak doma, tak v průmyslu. Pára se využívá k vytápění objektu, vozidel a potrubí, jakož i pro rotační Turbomachinery. Pojďme se dozvědět více, co představuje parní kotle. Princip fungování, klasifikace zařízení, rozsahu a e-mail - to vše bude diskutováno níže.

definice

Jak víte, parní kotel jednotka produkuje páru. Tak kotle tohoto typu lze vyrobit párů dvou typů: nasycené a přehřáté. V prvním případě, že teplota je asi 100 stupňů, a tlak - asi 100 kPa. Přehřátá pára teplota se zvýší na 500 stupňů a tlak - až do 26 MPa. Sytá pára se používá pro domácí účely, především pro vytápění rodinných domů. Přehřátá pára našla uplatnění v průmyslu a energetiky. On toleruje teplo, takže její použití výrazně zvyšuje účinnost zařízení.

rozsah

Existují tři hlavní oblasti použití parních kotlů:

1. Topné systémy. Pára se chová jako zdroj energie.
2. Energie. Průmyslové parní stroje, nebo jak se nazývají parní generátory se používají k výrobě elektrické energie.
3. Průmysl. Pára v průmyslu se používají nejen k vytápění, „košile“ přístroje a potrubí, ale také pro přeměnu tepelné energie na mechanickou a jedoucích vozidel.

Domácnost parní kotle používané pro vytápění domácností. Zjednodušeně řečeno, jejich úkolem je vyhřívaný a vodní pára pohyb skrz potrubí. Takový systém je často vybavit stacionární pece nebo kotle. Typicky, domácí spotřebiče vyrobit nenasycené přehřáté páry, která je dostatečně plnit své úkoly.

V průmyslu se pára je přehřátá - dále hřát po odpaření s cílem dále zvýšit teplotu. Tato zařízení mají speciální požadavky na kvalitu, protože přehřáté páry rizika nádrž explodovat. Přehřátá pára získána z kotle, může přejít na výrobu elektřiny nebo mechanický pohyb.

Elektrický proud s párou vytvořenou následujícím způsobem. Vaření v páře, pára vstoupí do turbíny, kde je vzhledem k husté toku otáčí hřídel. Tak, tepelná energie se přemění na mechanickou a ona, podle pořadí, se přemění na elektrickou energii. To je, jak moc turbíny.

Otáčení hřídele, který se vyskytuje odpařování velkých množství přehřáté páry, mohou být předávány přímo na motor a kola. Takže pohyb je pára doprava. Jako populární příklad páry parní stroj může vést lokomotivy nebo mořského kotel. Poslední princip operace je velmi jednoduchý: je spalování uhlí, vytváří teplo, které ohřívá vodu a vytváří páru. No páry zase otočí kolo, nebo v případě lodních šroubů.

Parní kotle: Provoz

Zvažme podrobněji, jak ovládat tyto kotle. Zdrojem tepla potřebné pro ohřev vody, může být jakýkoliv druh energie: elektrický, solární, geotermální, teplo ze spalování plynu nebo pevných paliv. Pára vznikající při ohřevu vody je tekutina pro přenos tepla, tj. Převádí tepelnou energii z topného prostoru v místě použití.

Navzdory mnoha provedeních, hlavní zařízení a princip činnosti parních kotlů neliší. Celková okruhu topné vody s následnou konverzí do páry je následující:

1. Čistící voda na filtrech a jeho dodání do topného nádrže pomocí čerpadla. Zásobník je obvykle umístěn v horní části přístroje.
2. Z nádrže vstoupí do vody skrze potrubí do potrubí, které se nacházejí v tomto pořadí níže.
3. Voda opět stoupá, ale tentokrát ne přes potrubí a přes zahřívací zóně.
4. Do topné zóny tvořeny dvojicemi. Působením tlakového rozdílu mezi kapalinou a plynné látky, bude stoupat vzhůru.
5. Nad ohřáté páry prochází separátorem, kde se nakonec oddělí od vody. Zbytky kapalina vrací do zásobníku, a pára by měla být v souladu páry.
6. Pokud to není obyčejný kotel a parní generátor, je dále vyhřívána potrubím. Na jejich topných metody popsané níže.

zařízení

Parní kotle představují nádrže, ve které se voda zahřívá za vzniku páry. Obecně platí, že se provádí ve formě trubek o různých velikostech. trubka s bojleru na vodu Dále má vždy spalovací komoru (pece). Jeho struktura se může lišit v závislosti na typu používaného paliva. Je-li dřevo, nebo černé uhlí, je ve spodní části pece je instalován rošt, na kterém palivo stack. Ze spodní části roštu, vzduch vstupuje do spalovací komory. Horní pece vybavuje komína, což je nutné pro účinnou trakci - oběhové a spalování paliva.

Princip parních kotlů na tuhá paliva je poněkud odlišné od zařízení, ve kterých chladicí médium používá jako kapalné nebo plynné látky. V druhém případě, je hořák zahrnuje spalovací komoru, která pracuje jako hořáky pro domácí plynové sporáky. Pro cirkulaci vzduchu použít i rošt a kouřovodu, protože bez ohledu na druh paliva, spalovacího vzduchu je nezbytnou podmínkou.

Hořlavý plyn získaný ze spalování paliv, stoupá do vodní nádrže. Dává do vody teplo a ukončí komínem do atmosféry. Pokud se voda zahřeje na teplotu varu, se začne odpařovat. Je třeba poznamenat, že voda se odpařuje před, ale ne v takovém množství a v takové teploty páry. Zahuštěné pára sám vstupuje do potrubí. To znamená, že cirkulace páry a změna agregačních stavů vody se přirozeně vyskytuje. Princip provozu parního kotle přirozeného oběhu vyžaduje minimální lidský zásah. Vše, co musíte udělat, operátor je zajistit stabilní teplé vody a řídit proces pomocí speciálních přístrojů.

V případě elektrického ohřevu topné vody je jednodušší. To se zahřívá topnými elementy nebo topných těles typu slouží jako vodítko a je ohříván Joule-Lenz.

klasifikace

Parní kotle, jehož princip uvažujeme dnes, může být zařazena do několika způsoby.

Podle druhu paliva:

1. Coal.
2. Plyn.
3. Těžký topný olej.
4. Elektrická.

Dle dohody:

1. Domácnost.
2. Energie.
3. Industrial.
4. Recyklace.

Záměrné:

1. -Tube.
2. Vodní trubky.

Jaký je rozdíl plynových a vodních trubek kotlů parních

Princip činnosti je založen na topných kotlů s nádrží na vodu. Postavení, ve kterém jde voda do plynného skupenství obvykle je trubka nebo více trubek. Zařízení, ve kterých ohřívá palivové potrubí, stoupá vzhůru, kotle zvané trubkami.

Ale je tu další možnost - při spalování plynu se pohybuje přes potrubí, nacházející se uvnitř nádržky na vodu. V tomto případě, nádoby na vodu zvané bubny a samotný kotel - vodní trubky. V prosté řeči se také nazývá kotle Plamencové. V závislosti na umístění kotle bubny vody tohoto typu se dělí na: horizontální, vertikální a radiální. Také, tam jsou modely, které mají implementovány různými směry trubky.

Struktura a princip oheň trubka kotel-trubice se mírně liší od. Za prvé se jedná o velikost potrubí a vodou a párou. Ve vodě trubek trubkových méně celkově, než v trubce. Za druhé, existují rozdíly v napájecím místě. -Tube kotel zajišťuje tlaku nejvýše 1 MPa a má výrobní kapacity tepla až do 360 kW. Důvodem je velká potrubí. , Který byl vytvořen v trubkách je dostatečný tlak par, jejich stěny musí být silná. V důsledku toho - náklady na těchto kotlů je přehnaná. Kotel silný vodní trubice. Vzhledem k tenké trubky stěn, pára ohřívá lépe. A za třetí, Vodotrubné kotle bezpečnější. Oni produkují teplo a nebojí významného přetížení.

Mezi další prvky kotlů

Princip fungování parního kotle je poměrně jednoduchý, ale jeho design se skládá z poměrně velkého počtu kusů. Dále spalovací komory a trubky pro oběh vody / parní kotle jsou vybaveny prostředky ke zlepšení jejich účinnosti (zvýšení teploty páry, jeho tlak a množství). Mezi tato zařízení patří:

1. Přehřívák. To slouží ke zvýšení teploty páry vyšší než 100 stupňů. Přehřátí páry zvyšuje účinnost zařízení a jeho účinnost. Přehřátá pára se mohou dosáhnout teploty 500 stupňů Celsia. Tyto vysoké teploty dochází v parních elektráren jaderných elektráren. Podstatou přehřátí je to, že poté, co je podroben odpařování prochází trubkou na páru ohřeje. K tomuto účelu může být zařízení vybaveno doplňkovým spalováním nebo jediného potrubí, které před výstupními párech na zamýšlené použití, prochází několikrát přes hlavní pece. Mezipřehříváky jsou radiace a konvekce. První práce 2-3 krát účinnější.
2. Separator. Používá se pro „odvodnění“ pára - to oddělující od vody. Tím se zvyšuje účinnost zařízení.
3. Parní akumulátor. Toto zařízení je určeno pro udržení konstantní hladiny parní elektrárny. Když pár nestačí, přidá se do systému a naopak, v případě, že zvolí nadbytek.
4. Přípravné zařízení pro vodu. Pro stroj pracovat déle, voda, která spadne do ní, musí splňovat určité požadavky. Toto zařízení snižuje množství kyslíku ve vodě a minerálů. Tato jednoduchá opatření mohou bránit korozi potrubí a tvorbě vodního kamene na jejich stěnách. Rez a měřítko nejen snížit účinnost zařízení, ale také rychle vést ho v havarijním stavu, a to zejména v případě aktivního používání.

monitorovací zařízení

Navíc je kotel vybaven pomocnými zařízeními pro kontrolu a řízení. Například koncový spínač sleduje hladinu vody udržování konstantní hladiny kapaliny v bubnu. Princip fungování indikátoru prahy parního kotle na základě změny hmotnosti zvláštního nákladu při jejich přechodu z kapalné fáze na par a naopak. V případě odchylky od normy bude pípat upozornit zaměstnance podniku.

Chcete-li umístit kontrolu hladiny vody je také používán stoupací potrubí kotle. Princip činnosti zařízení na základě elektrické vodivosti vody. Sloupec je trubka opatřena čtyřmi elektrodami, regulaci hladiny vody. V případě, že sloupec vody dosáhne dolní značku, připojen napájecí čerpadlo, a je-li top - kotel napájen vodou zastaví.

Další jednoduchý přístroj pro měření hladiny vody v kotli je vodní sklo, integrované do jednotky. Princip fungování hydrometru kotle sklo parního je jednoduchý - je určen pro vizuální kontrolu hladiny vody.

Také hladina kapaliny v systému přes tlakoměry a teploměry měření teploty a tlaku v tomto pořadí. Vše, co je nezbytné pro normální fungování kotle a aby se zamezilo možnosti nehod.

parogenerátory

Již jsme hovořili princip parního kotle, nyní stručně seznámit s zvláštnosti parogenerátorů - nejmocnější kotlů vybavených přídavnými zařízeními. Jak vidíte, hlavní rozdíl mezi páry z kotle je, že jeho struktura zahrnuje jeden nebo více ohřívačů, což umožňuje nejvyšší teploty páry. V jaderných elektrárnách, v důsledku velmi horkou páru, převést energii rozpadu atomu na elektrickou energii.

Existují dva základní způsoby: ohřev vody, a jeho překlad do plynného stavu v reaktoru:

1. Voda myje tělo reaktoru. Když se reaktor ochladí a voda je ohřívána. Tak, pára je generována v samostatném obvodu. V tomto případě je vyvíječ páry slouží jako výměník tepla.
2. Trubky zkouška s vodou v reaktoru. V tomto provedení, reaktor je spalovací komora, ze které se pára přivádí přímo na generátor. Tato konstrukce se nazývá varného reaktoru. Tady všechno funguje bez páry.

závěr

Dnes jsme se setkali s takovým užitečným zařízením jako parní kotel. Struktura a princip činnosti tohoto zařízení je poměrně jednoduché a vychází z banální fyzikálních vlastností vody. Přesto Kotle na velmi usnadňuje život člověka. Jsou teplé budovy a pomáhají vyrábět elektřinu.