Vandens vamzdinis katilas: prietaisas, veikimo principas pramoninėje energetikoje

2024 Autorius: Howard Calhoun | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-17 10:34

Katilinė vandens šildymo įranga plačiai naudojama pramonėje, kur vertinamas didelis generatorių agregatų našumas. Tokie agregatai daugiausia naudojami technologinėms operacijoms – pavyzdžiui, garams gaminti garinant vandenį. Tačiau neatmetama namų ūkio galimybė, jei reikia organizuoti karšto vandens tiekimą keliems dideliems vartotojams. Tarp labiausiai optimizuotų garo generatorių konstrukcijų galima paminėti vandens vamzdžio dizainą. Šio tipo katilas nenusileidžia daugeliui analogų pagal galią per laiko vienetą, tačiau jo konstrukcija sukelia daug apribojimų dirbant ankštomis sąlygomis.

Įrenginys

Paprastas dizainas su dviem būgnais (kolektoriais) prie pagrindo. Tai yra metalinės talpyklos, kurios yra tarpusavyje sujungtos skirtingais vamzdžiaisskersmenų. Taip pat privalomas komponentas yra degimo kamera arba krosnis, kuri generuoja šiluminę energiją. Kiti dizaino elementai:

• Degalų tiekimo vamzdis (dažniausiai skystas).
• Vandens cirkuliacinės komunikacijos.
• Vandens įleidimo ir išleidimo angos.
• Vandens išleidimo anga.
• Pertvaros (jei kalbame apie uždarą katilo sistemą apsauginiame korpuse).
• Dūmtraukis.
• Steam separatorius.

Dauguma vandens vamzdžio katilo konstrukcinių elementų yra pagaminti iš karščiui atsparaus plieno lydinio. Taip pat yra ketaus modelių, tačiau jie gali būti naudojami, jei eksploatavimo sąlygos leidžia montuoti sunkius įrenginius. Vamzdiniai ir tvirtinimo elementai taip pat gali būti iš dalies pagaminti iš ugniai atsparios keramikos, kuri yra praktiškesnė už metalą. Židinio langas ir daugelis kitų galimų stebėjimo zonų pagaminti iš karščiui atsparaus grūdinto stiklo.

Pagalbiniai konstrukciniai elementai

Pasirinktinai katilas gali turėti papildomų įrenginių, kurie išplečia įrangos galimybes ir patogumą naudoti. Tarp jų galima išskirti šiuos įrenginius:

• Perkaitintuvas. Sukurta padidinti garų temperatūrą iki 100 °C ir daugiau. Pati vandens vamzdžių agregatų konstrukcija nesiekia garų temperatūros režimo pasiekti tam tikras vertes. Paprastai tikslinis darbo taškas yra būtent garavimo poveikis. Kita vertus, konvekcijaperkaitintuvai, priklausomai nuo modelio, gali pakelti išleidžiamo mišinio temperatūrą iki 500 °C, ko gali prireikti atliekant kai kurias technologines gamybos operacijas.
• Drėgmės surinkėjas. Taip pat garų preparatas, kuris jį išdžiovina pašalindamas drėgmės perteklių.
• Garų akumuliatorius. Jei vandens vamzdžio katilas negali susidoroti su apkrovomis arba, priešingai, užpildo garų kamerą minimaliais tūriais, šis prietaisas padės subalansuoti darbo režimą. Akumuliatorius prireikus paima arba pumpuoja garų srautus į sistemą.
• Vandens valymo įrenginys. Vandenį, kaip generacijos š altinį, taip pat reikia tinkamai apdoroti. Pavyzdžiui, speciali filtrų sistema sumažina ištirpusio deguonies tūrį, pašalina druskas ir nepageidaujamas chemines medžiagas.
• Šiandien vis rečiau galima apsieiti be automatinių valdiklių, tačiau jie taip pat komplektuojami su įranga. Galite įsigyti tik išplėstinį prietaisų rinkinį, kuris leis visapusiškai stebėti slėgio, temperatūros, drėgmės ir kt. parametrus.

Veikimo principas

Pradinėje padėtyje du būgnai pripildyti vandens – vienas visiškai (vanduo), o antrasis (garai) – pusė. Antrame kolektorius viduje yra atskiriamoji membrana, atskirianti vandenį nuo garų. Ši riba vadinama garavimo veidrodžiu. Darbo procesas prasideda nuo degimo momento, kai uždegama krosnelė, kuri yra prijungta prie šilumokaičio vamzdinės sistemos su cirkuliuojančiu vandeniu pavidalu. Karštas vanduo patenka į pirmąjį būgną,išlaikyti pakankamą garsumą.

Tuo pačiu metu vandens vamzdžio katilo garų kolektoriuje prasideda skysčio garavimo procesas. Įrenginio veikimo principas pagrįstas konvekciniais šilumos mainais, kurie gali būti atliekami natūraliu nenutrūkstamu režimu. Š altas vanduo iš centrinio vandens tiekimo sistemos praeina pagrindinį filtravimo lygį, tada patenka į šilumos mainų sistemą ir nukreipiamas į šildymo būgną. Be to, priklausomai nuo garavimo greičio, skystis palaipsniui papildo garų rinktuvo pripildymo lygį. Garai savo ruožtu arba išleidžiami per kaminą, arba patenka į proceso zoną tolesniam naudojimui.

Skirtumai nuo ugnies vamzdinio katilo

Šių įrenginių skirtumas yra degimo kameros išdėstymo konfigūracija arba, iš esmės, šiluminės energijos š altinis, palyginti su šilumokaičiu ir vandens baku. Pirma, garo generavimas visai nereikalingas. Priešgaisrinis vamzdinis katilas daugiausia skirtas šildymui vandeniu ir atlieka karšto vandens sistemos funkciją. Antra, tokiuose katiluose krosnis yra konstrukcijos centre, o konteineriai su vandens cirkuliacijos grandinėmis yra taikomojo pobūdžio. Jie liečiasi su šilumokaičiu išoriniame konstrukcijos paviršiuje.

Tačiau tai ne vienintelis skirtumas tarp ugniakuro ir vandens vamzdžio katilų. Skirtumas taip pat vyksta per šilumos mainų proceso reguliavimo priemones. Vandens vamzdžio įrenginio konstrukcijoje numatytas ekonomaizeris, dėl kurio iš pradžių pašildomas š altas vanduo. Atitinkamai toliaušilumos perdavimo reakcijos yra intensyvesnės ir sunaudojama mažiau energijos. Kita vertus, priešgaisrinių vamzdžių įrangos pranašumai apima konstrukcijos paprastumą ir minimalias priežiūros priemones eksploatacijos metu.

Skirtumai nuo dujotiekio įrangos

Vandens vamzdžių blokuose tiesioginis šiluminės energijos keitiklis yra karštas vanduo, kuris užpildo šilumokaičio cirkuliacinius vamzdžius. Pasirodo, efektyvus ir saugus generatorius, kuris prisideda prie garo gamybos. Dujinių vamzdžių katilų techninis projektas net ir išoriškai gali iš dalies atitikti vandens vamzdžių konstrukcijas. Vienintelis skirtumas yra tas, kad šiluminės energijos nešėjas bus išmetamosios dujos degimo kameroje. Kaip tai veikia veiklos procesą? Jei vandens vamzdžio katilo veikimo principas leidžia visiškai sunaudoti atliekas be likučių iki išgaravimo momento ir toliau naudoti garą, tai dujinis vamzdinis katilas turės išleisti darbo dujų terpę jau šilumokaityje. sistema. Be to, tam yra numatyti stori purkštukai, užtikrinantys proceso saugumą.

Vandens vamzdžių katilų įvairovė

Pagrindinė klasifikavimo ypatybė yra kolektorių vieta. Tradiciškai konstrukcijose įrengiami horizontalūs būgnai, kurie patogiai prijungiami prie cirkuliuojančių vandens tiekimo grandinių. Platformoje lygiagrečiai sumontuoti du kolektoriai, tarp kurių galima pastatyti pakurą su išleidimo kanalais. Jei techninėje patalpojenėra pakankamai vietos, tada naudojami vertikalūs vandens vamzdžių katilai ant specialaus komunikacijos pagrindo. Cilindriniai būgnai veržiasi aukštyn, o iš apačios tiekiamas skirtingos temperatūros darbinis skystis. Proceso garai išvedami viršuje.

Siųsk vandens vamzdinį katilą

Tokių agregatų konstrukcija yra optimaliai pritaikyta naudoti kaip jūrų transporto dalis. Bet ir šiuo atveju naudojamos specialios katilų modifikacijos – radiacija. Jų skiriamasis bruožas – panaudojama radiacinė šiluminė energija, kuri išsiskiria ir degant kurui (dažniausiai dyzelinui). Privaloma konstrukcinė sąlyga yra viršutinė krosnies purkštukų vieta. Kitas jūrinių laivų vandens vamzdžio katilo konstrukcijos bruožas yra derinimas su garo turbinomis, kurios užtikrina tarpinį garo šildymą.

Įrangos priežiūra

Ryšių infrastruktūra su vamzdynų elementais vandens vamzdžių mazguose yra gana sudėtinga, todėl susidaro platus diagnostikos ir remonto techninių priemonių sąrašas. Techninės priežiūros darbuotojai turi periodiškai tikrinti vamzdžių sandarumą, atlikti funkcinių mazgų ir automatinio valdymo gedimų aptikimą, taip pat palaikyti jungčių su tvirtinimo detalėmis patikimumą. Ypatingas dėmesys kreipiamas į šilumokaičio ir kolektorių vamzdynus – menkiausias slėgio kritimas gali sugadinti konstrukciją, o tai sudarys sąlygas grandinėje sumažinti slėgį.

Privalumaidizainai

Svarbiausias tokių katilų privalumas bendroje garo įrenginių šeimoje yra saugumas. Išlaikydami optimalų temperatūros balansą, galite tikėtis ilgalaikio įrangos veikimo be nelaimingų atsitikimų ir darbinių dalių pažeidimų. Taip pat pastebimos plačios vandens vamzdžio katės reguliavimo galimybės, o tai patvirtina ekonomaizerio integravimas su automatiniais uždarymo vožtuvais. Įrenginiai veikia be operatoriaus dalyvavimo, remiantis įdiegtų termostatų algoritmų duomenimis. Tai suteikia galimybę programuoti sistemą kelioms dienoms į priekį.

Dizaino trūkumai

Tokių katilų veikimo principas orientuotas į aukštą našumą, neatsižvelgiant į naudojimo sąlygas. Pastaruoju metu šis niuansas atlieka vis svarbesnį vaidmenį gamybos pajėgumų optimizavimo ir racionalizavimo fone. Masyvūs garo vandens vamzdžių katilų korpusai ir kelių lygių komunikacijos keitimai verčia ieškoti alternatyvių garo gamybos problemų sprendimų. Tačiau neatmetama šio katilo įrenginio sumažinimo koncepcija. Bet tokiu atveju bus prarastas didelis efektyvumas, jau nekalbant apie galimybes dirbti kogeneraciniu režimu, lygiagrečiai tiekiant karštą vandenį. Kitaip tariant, įranga yra optimaliai pritaikyta didelėms pramonės šakoms, kurioms reikalingas didelis gamybos garo kiekis, tačiau vargu ar ji naudinga tiekiant vartotojus, kurių tikslinės energijos poreikis mažas.

Išvada

Esminis skirtumas tarp pačios koncepcijosvandens vamzdžių katilai priklauso vienkartinės įrangos klasei. Tokie įrenginiai turi didelį pranašumą prieš autonomines sistemas, o tai slypi nepertraukiamo gamybos proceso galimybėje. Net ir esant didžiausioms eksploatavimo sąlygoms, vamzdiniai vandens katilai gali veikti ilgą laiką, išlaikydami tokią pat garo gamybos kokybę. Kitas dalykas yra tai, kad saugos reikalavimai vis dar neįtraukia ilgų darbo didelių galių seansų. Kalbant apie autonomiją, tokių katilų atžvilgiu jis išreiškiamas energijos tiekimo poreikio pašalinimu. Žinoma, uždarymo vožtuvams reikės bent jau akumuliatoriaus energijos, tačiau vandens cirkuliacijos ir vėlesnio išgaravimo procesas yra gana valdomas be elektros.