Пристрій парового котла конструкція і принцип роботи
Котельні установки, що генерують пар з води, заслуговують на особливу увагу. Вони рідко застосовуються для обігріву будівель, зазвичай опалення - їх вторинна функція. Головним завданням подібних агрегатів є виробництво пара для різних технологічних процесів. Залежно від необхідних параметрів пара на виході підбирається пристрій парового котла, що забезпечує ці параметри.
Принцип дії і види парових котлів
Якщо метою опалювальних установок є нагрів води для обігріву будинку при недопущенні її закипання в котловому баку, то робота парового котла вирішує протилежне завдання. Вона полягає в тому, щоб направити всю теплову енергію спалювання палива на кип'ятіння води і її випаровування. Деякі технологічні процеси вимагають підвищеної температури пара, тому третьою стадією роботи агрегату стає його підігрівання до цієї температури (перегрів). Головними робочими показниками парогенераторів є тиск і продуктивність, яка виражається в тоннах за 1 годину.
Конструкції даного виду теплосилового обладнання бувають різні, але принцип роботи парового котла залишається незмінним: спалюючи рідке паливо або природний газ в топці, передати всю теплоту згоряння воді, що проходить через теплообмінник з метою випарувати її і направити споживачам. За способом передачі тепла в парогенераторах використовуються теплообмінники:
- жаротрубні (димогарниє);
- водотрубні.
У них є одна загальна риса: це труби, що виготовляються в різних установках різного перетину і форми. Усередині труб переміщається одна з середовищ - учасниць процесу передачі тепла, а зовні будуть мити другий середовищем. В жаротрубних теплообменниках всередині проходять розпечені продукти горіння, що нагрівають воду в котловому баку до стану пароутворення. Все відбувається навпаки в водотрубний агрегаті, де змеевикам циркулює вода, а прогрівається вона зовні полум'ям пальника і димовими газами.
жаротрубні установки
На малюнку представлена конструкція парового котла з жаротрубним триходовим теплообмінником. Триходовий - це значить, що димові гази перед викидом назовні здійснять три ходи по трубках, омиваним водою. Перший хід - це сама камера згоряння, в ній температура найбільш висока. В її кінці гази змінюють напрямок руху, потрапляючи в труби другого, а потім і третього ходу. До такого руху продукти горіння спонукає робота вентилятора плюс природна тяга димової труби.
Рівень води в котловому баку цієї конструкції нестабільний, оскільки в процесі нагрівання її частина закипає і у вигляді пари надходить в апарат, що відокремлює дрібні краплі, - сепаратор. Відділення рідини треба робити обов'язково, інакше в паропроводах, провідних до споживачів, будуть виникати гідроудари, результатом стане їх руйнування. Нестача води в сорочці необхідно постійно поповнювати, для цього задіяний живильний насос для парового котла.
Важливо! Особливість будь-яких парогенераторів полягає в тому, що в них не можна подавати холодну воду, мінімальну її температуру кожен виробник вказує індивідуально для свого виробу.
Підігрів живильної води здійснюється двома способами:
1. За допомогою додаткового пластинчастого теплообмінника, що віднімає для підігріву енергію у виробленого пара.
водотрубні агрегати
Інша схема парового котла - з водотрубний спіралевидним теплообмінником. Тут димові гази теж роблять кілька ходів, перед тим як покинути агрегат. Пальниковий пристрій поміщено по центру, всередині змійовика з водою. При такій організації нагріву пароутворення в змійовику відбувається досить швидко і продуктивність установки в цілому вище. Але тут криється і недолік: найменша затримка з підживленням змійовика викличе прогорание труб і аварійну ситуацію. Жаротрубні схеми позбавлені цього недоліку, але вони більш інерційні та володіють великими габаритами.
Окремо слід відзначити вимоги до якості підживлювальної води. Технологія процесу і пристрій парових котлів такі, що вона повинна пройти кілька етапів підготовки:
- Очищення і доведення до питної якості.
- Знесолення хімічним способом.
- Видалення бульбашок повітря термічним або хімічним способом (деаерація).
Примітка: при виборі деаерації термічним способом одночасно вирішується питання з підігрівом живильної води, оскільки в деаератори вона нагрівається до 70-80 ºС
Незважаючи на заходи з водопідготовки, паровий котел вимагає періодичного очищення від накипу, яка все одно з'являється на поверхнях обміну. Операція носить назву «продування», проводиться різними способами і полягає в промиванні труб теплообмінника під тиском.
висновок
Парогенератори - це досить складні і енергоємні пристрої, що застосовуються в промисловому виробництві. Щоб уникнути аварійних ситуацій їх монтаж, пусконалагоджувальні роботи та експлуатація повинні проводитися добре навченим висококваліфікованим персоналом.
Рекомендуємо:
