For hvilke formål er en dampkjele nødvendig: diagram og drift

Dampkjelen er en gammel oppfinnelse, men den brukes fortsatt i industrien.For eksempel ved kraftverk, hvor dampproduksjonsenheten er et av hovedelementene i elektrisitetsproduksjonen. Dampkjeler er også installert i alle kjelehus til anlegg og fabrikker. De brukes sjelden i hverdagen i dag, fordi de er erstattet av sikrere og energieffektive vannkjeler.

Klassifisering av dampinstallasjoner

Det er flere skalaer som klassifisering utføres etter. De viktigste er tre skalaer.

Vannrør

De omdanner vann til damp raskere enn gassrør. De har en høyere effektivitet på grunn av designfunksjonene til enheten. I hovedsak er det et hus med et stort antall rør plassert inne i det. Vann beveger seg gjennom rørene, og drivstoff brenner mellom rørene.

Ved høye temperaturer blir vann til damp. Og siden det er mange rør, er oppvarmingsarealet tilsvarende større. Og jo flere rør i kjelen, jo mer intens oppstår overgangen av væsken til en damptilstand.

Vannrør dampkjeler er delt inn i to undergrupper:

• rett igjennom;
• tromme type.

Den første er rørstrukturer, som ble nevnt ovenfor. Sistnevnte presenteres på markedet i to posisjoner – horisontal og vertikal. Men driftsprinsippet for denne typen enhet er det samme.

Designet inkluderer en trommel som ikke bare samler opp damp, men som også skiller kondensat fra den. Sistnevnte sendes til varmesonen, det vil si at vanntapene reduseres.

For å oppnå høytemperatur tørr damp i industrien er flere kjeler av trommeltype installert i serie. Og slik damp kan komprimeres til maksimalt trykk, noe som er nødvendig i mange teknologiske prosesser.

Kjeler av denne typen er delt inn i to posisjoner - ikke-flyktig og sirkulasjon. De skiller seg fra hverandre i fravær eller tilstedeværelse av en sirkulasjonspumpe, henholdsvis. Tilstedeværelsen av sistnevnte øker effektiviteten til installasjonen. Saken er at under en omdreining av vann i kjelen, fordamper 10% av volumet. Det vil si at for at hele volumet skal fordampe, vil det være nødvendig med minst 10 omdreininger.

Med gravitasjonsbevegelse vil dette ta mye tid, noe som fører til at effektiviteten synker. Sirkulasjonspumpen flytter væsken raskt, flere omdreininger vil bli utført i samme tidsrom. Dette betyr at hele volumet av vann raskt blir til damp.

Men i kjeler av trommeltype må det installeres en kondensatnivåregulator i pumpen. Installasjonssted: dampseparator. Dens oppgave er å kontrollere volumet av dannet kondensat.

For eksempel, hvis det dannes lite av det, reduseres de tekniske egenskapene til dampinstallasjonen. Hvis det dannes mye av det, fører dette til et trykkfall inne i enheten. Konsekvensene er rask koking og eksplosjon.

Dampseparatoren er et rør med stort tverrsnitt som ligner en trommel. Derav navnet på kjelen. Dette røret samler opp vann mettet med damp. Faktisk foregår to prosesser (oppvarming av væsken og fordamping) separat fra hverandre. Derfor den høye driftssikkerheten til denne typen utstyr.

Modifikasjon av vannrør

Gassrør

Strukturelt sett er dette en kjele, inne i hvilken rør med stor diameter er plassert rundt brennkammeret.Varme gasser beveger seg i dem, og vann strømmer mellom dem. Det vil si at dette er det motsatte av vannrørsanaloger. Gassrøranlegg produserer høytemperaturdamp, som oftere brukes i resirkuleringsprosesser.

En gassrørdampkjel har en betydelig ulempe - det høye trykket til sluttproduktet. Sistnevnte finnes i store mengder i enheten. Dette er det som forårsaker en reduksjon i sikkerheten til installasjonen. Derfor er kjeler utstyrt med et dyrt og komplekst sikkerhetssystem. I tillegg er både kroppen og rørene laget av tykt stål, noe som øker kostnadene for utstyret.

En slående representant for gassrørtypen er lokomotivkjelen.

Bygging av horisontal lokomotivkjele

Begge installasjonene (vannrør og gassrør) kan produsere forskjellige typer damp:

• mettet;
• overopphetet vann.

Den første er et medium som dannes ved en temperatur på +100°C. Den avkjøles raskt med dannelse av kondensat, som kommer inn i varmesonen igjen. Slike installasjoner brukes til boligoppvarming. Trykket i en dampkjel av denne typen overstiger ikke 100 kPa.

Den andre er et medium oppnådd ved en temperatur på +500°C. Derfor dannes det aldri vannsuspensjoner og dråper i den. Ved gradvis oppvarming kan det dannes vann, men for dette formålet er det installert en separator i utformingen av installasjonen.

Vitenskapelig og teknologisk fremgang står ikke stille. I dag tilbyr produsenter vannrørinstallasjoner som ikke skiller seg fra gassrørinstallasjoner når det gjelder effektivitet og sikkerhet. For det første er de belagt med varmeisolasjonsmateriale. For det andre er innsiden foret med infrarødt materiale, som fungerer som en reflektor av termisk energi.

Og siden vannrørenheter er flere ganger billigere enn enheter av trommeltype, pluss at betjeningen er enkel, har populariteten og etterspørselen deres i dag vokst kraftig.

Effektiviteten øker også på grunn av de nyeste stållegeringene som enhetens deler er laget av. En ny varmeteknologi ble også introdusert, som bruker to fakler plassert overfor hverandre. Teknologien kalles "motkommende fakler".

Med deres hjelp når oppvarmingstemperaturen 1800-1900°C. Vanligvis overstiger den ikke 1200°C. Følgelig er effektiviteten til slike installasjoner minst 90%.

Husholdningskjeler

Det er stor interesse for disse enhetene i dag. Men også krav for dem betydelig:

• kompakthet;
• lett vekt for ikke å helle et fundament under det;
• høy sikkerhetsfaktor;
• mulighet for service av ukvalifisert personell;
• minimum oppstart og oppvarmingstid.

I dag tilbyr produsenter to typer husholdningsinstallasjoner - spole, også kjent som klassisk, vortex-jakke.

Det første er ett rør, kveilet til en spiral. Vann beveger seg langs den og blir til damp. Dampkapasiteten til utstyret er liten. Men i dette tilfellet spiller ikke dette den viktigste rollen, fordi en husholdningskjele må produsere lavt potensial damp.

Driftseffektiviteten er også lav, men dette kan korrigeres ved hyppig arrangement av spiraler. Men en slik kjele har rekord for oppvarmingstid - 3 minutter etter at du har slått på fakkelen.

Den andre er en helt unik dampkjeledesign. En kropp av to skjell, mellom hvilke vann føres. Det er en brannkasse inni, og når den brenner, vrir den seg i en spiral, noe som øker varmeoverføringen. Ingen rør.

Andre fordeler:

• vertikalt arrangement, derav økt kompakthet;
• effektivitet, som trommer;
• oppvarmingstid - 5 minutter.

Tre minuser:

• utstyret er dyrt;
• designet er komplekst;
• fullstendig avhengighet av energi - viften, uten hvilken enheten ikke fungerer, krever strømforsyning.

Spole dampkjele

Teknologisk anvendelse av kjele dampanlegg

Det er flere bransjer der dampkjeler stadig brukes:

1. Den første industrien er termisk kraftteknikk. Damp brukes til å varme opp store verksteder, for eksempel i bilindustrien. Dampen varmer opp vannet til ønsket temperatur, som deretter drives av pumper langs varmenettet til bygninger i flere etasjer og andre objekter.
2. Den andre industrien er energi. Her brukes damp til å spinne en turbin, som produserer elektrisk strøm.
3. Den tredje industrien er produksjon av byggematerialer. For eksempel tørkes betongprodukter med damp.

I mange bransjer er dampkjeler en integrert del av teknologien. Dette inkluderer desinfeksjon, tørking av matvarer, kulinarisk bearbeiding, konservering, etc.

Deponering av gassformig avfall innebærer også bruk av dampanlegg. I denne prosessen fungerer de som kjølere. En slik kjele tar termisk energi fra gasser som kommer ut, for eksempel fra høytemperaturovner.

Driftsprinsipper og design

Hovedformålet deres er å endre den fysiske tilstanden til vannet, det vil si å overføre det fra flytende til gassformig med de nødvendige parameterne. Prosessen går slik:

• kjelen er fylt med vann ved tyngdekraften eller ved hjelp av en pumpe;
• varmesystemet slås på;
• dampdannelse begynner;
• væskenivået synker gradvis og når minimumsnivået;
• nivåsensoren reagerer og slår på pumpen;
• vann fyller rørene.

Vi kan si at dampkjeler fungerer på et syklisk prinsipp.

Struktur

Dampkjeler består av hoved- og hjelpeenheter og deler, pluss automatisering.

Hovedkravet til stålprodukter er å være laget av varmebestandige legeringer. Dette er den eneste måten å oppnå maksimalt nivå for sikker drift av kjeleutstyr.

Dampkjelediagram

Sikkerhetssystemet spiller en viktig rolle. Dette er ikke bare temperatur- og trykksensorer. Systemet inkluderer mekanisk sikkerhet. Den inkluderer tilbakeslagsventiler, elektriske ventiler og andre stengeventiler. Denne doble beskyttelsen sikrer maksimal sikkerhet, spesielt i tilfeller hvor elektronikken svikter. På dette tidspunktet overtar mekanikken alle funksjoner.

Det er spesielle krav til vannbehandlingssystemet. Vann må oppfylle visse standarder. Disse standardene er forskjellige for direkteflyt og trommelenheter. I sistnevnte må væsken være helt ren, nesten destillert. Tross alt, i slike enheter forsvinner det ikke noe sted. Det vil si å fylle kjelen en gang, og den vil fungere i mange år.

Hvis vannet er hardt med urenheter, så alt rør etter en stund vil de bli tette med avleiringer og rust. Deres diameter reduseres, termisk ledningsevne reduseres, noe som fører til en reduksjon i effektivitet. Dampen vil ikke være den samme som nødvendig (temperatur, fuktighet).

Til tross for deres komplekse design og lave sikkerhet, er dampkjeler fortsatt etterspurt. Spesielt på skip, innen kraftverksteknologi, fabrikker hvor høye kjølevæsketemperaturer kreves. Derfor gjør produsenter alt for å øke driftssikkerheten, redusere kostnadene for utstyr og kompleksiteten i vedlikeholdet.

Hvis du har spørsmål, spør dem i kommentarene.Hvis du likte artikkelen, del den på sosiale nettverk slik at andre kan bli kjent med emnet. Lagre lenken til bokmerkene dine.

Vi anbefaler også å se utvalgte videoer om emnet vårt.

Hvordan fungerer en dampkjele?

Dampkjele - design og vedlikehold, detaljert oversikt.

Informasjonskilder:

• https://pechiexpert.ru/parovoj-kotel
• https://clubpechnikov.ru/parovoj-kotel
• https://kotle.ru/parovye-kotly/ustrojstvo-parovyh-kotlov