«Котел также известен как парогенератор. Котел — это закрытый сосуд, который используется для нагрева воды или других жидкостей. В результате кипения жидкости или воды образуется пар или испарения, и температура этого пара будет очень высокой, либо под давлением, либо под вакуумом. Проще говоря, котел или парогенератор — это устройство, предназначенное для преобразования жидкости (в основном воды) в пар. Электричество или ядерная энергия непосредственно используется в котле для сжигания топлива».
В обычной паровой электростанции котел содержит топку, в которой сжигается топливо для преобразования тепла от продуктов сгорания к поверхности воды, откуда может быть собран пар. Топка обычного котла сжигает ископаемое топливо или сжигает отработанное топливо на некоторых объектах. В парогенераторе или котле ядерный реактор также может быть источником тепла, который генерирует пар под давлением.
Вода является недорогим и наиболее ценным средством преобразования тепловой энергии. Когда вода превращается в пар, ее объем увеличивается в 1600 раз, а возникающая при этом взрывная сила действует как порох. Этот процесс делает котел очень опасным устройством, и обращаться с ним нужно осторожно.
История
Александрийские герои построили котлы в начале первого века, но они использовались только в качестве игрушек. В семнадцатом веке потенциал энергии пара был серьезно рассмотрен в практической работе. Первый котел с предохранительным клапаном был разработан в 1679 году французом Дени Папеном. Котел был изготовлен и использовался в Англии в конце восемнадцатого века. Ранние котлы были сделаны из железа. Когда люди поняли преимущества высокого давления и высокой температуры, производители стали использовать сталь. Современные котлы изготавливаются из легированной стали и устойчивы к высокому давлению и очень высоким температурам.
Большинство традиционных паровых котлов делятся на жаротрубные и водотрубные. В жаротрубном типе стальная труба окружает воду, а горячий воздух проходит через стальную трубу. Цилиндрический барабан собирает пар, образующийся на поверхности воды.
Рис: Передвижной традиционный котел
Установите на котле предохранительный клапан, чтобы он мог позволить пару испаряться при давлении, превышающем рабочее давление. Это устройство необходимо для всех котлов, поскольку тепло в воде закрытого сосуда продолжает увеличиваться, но оно предотвращает накопление пара и взрыв котла. Преимущество жаротрубного парогенератора или котла заключается в том, что он прост в изготовлении, установке и эксплуатации. Он широко используется в малогабаритном оборудовании для отопления зданий и в качестве источника энергии для работы электростанций. Жаротрубные котлы также используются в паровых двигателях.
Работа парогенератора или котла
Котел имеет очень простой принцип работы, который очень легко понять. Как правило, котел представляет собой закрытый контейнер, заполненный водой. Топливо (обычно нефть, природный газ или уголь) сжигается в топке для получения горячих газов. Эти горячие газы вступают в контакт с сосудом с водой, где тепло от этих горячих газов передается воде и создает пар в котле. Этот сгенерированный пар затем направляется в турбины электростанции. Этот пар будет питать производственное оборудование, дезинфекцию, теплосбережение, очистку пара и т.д.
Когда 100% генерируемого пара возвращается для повторного использования, система называется закрытой. Примерами закрытых систем являются закрытые системы парового отопления, системы отопления горячей водой и «однотрубные» системы. Поскольку некоторые методы могут испортить пар, не всегда необходимо сливать конденсат обратно в котел.
На электростанции разные типы котлов работают для разных операций, например, для обогрева окружающей среды, стерилизации оборудования, санитарной обработки какой-то территории или работы производственных агрегатов.
Типы котлов
Ниже приведены различные типы котлов в соответствии с различными функциями.
1) В соответствии с позициями воды и горячих газов
I) Жаротрубный котел
Жаротрубный котел считается одним из самых простых типов котлов, и это предложение очень устарело. Он был распространен в период восемнадцатого года. В основном он используется в паровых локомотивах.
Жаротрубный котел или парогенератор предназначен для передачи нагретого воздуха/газа к тепловому ресурсу и рециркуляции. Газ проходит по трубе, оснащенной ковшом. Таким образом, тепло горячего газа эффективно передается воде, в результате чего образуется пар. Основными качествами жаротрубного парогенератора являются чистота компоновки, простота эксплуатации и низкая стоимость. Эти типы котлов отличаются особой гибкостью при выработке меньшей, чем обычно, мощности, мастерством конфигурации и мощностью в различных конструкциях.
- Конструкция этих котлов относительно проста.
- Колебания спроса на пар могут быть легко удовлетворены.
- Цена этих типов котлов очень низкая.
- Жаротрубные котлы отличаются простотой эксплуатации.
- Так как для работы этого котла требуется большое количество воды, требуется много времени, чтобы довести пар до необходимого давления.
- Поскольку пар и вода находятся в одной емкости, давление пара не может быть доведено до очень высокого.
- Он не обеспечивает очень сухой пар.
II) Водотрубный котел
Водотрубные котлы в основном используются для производства пара высокого давления и температуры. Внутренний состав котла содержит небольшой паровой ствол и трубу небольшой ширины. Модули этого котла производят большое количество пара для применения в больших объемах.
Эти котлы являются наиболее используемыми, и по некоторым причинам многие котлы были заменены водотрубными котлами, например, жаротрубными. Например, водотрубные характеризуются малым весом, быстрым процессом производства пара, индивидуальным дизайном и высокой эффективностью. Обратный кран имеет один цилиндр, расположенный на одном коллекторе, а коллектор соединен коротким, прямым и прикрепленным изливом. Горячий газ будет проходить через трубку в то же время.
III) Комбинированный бойлер
Эти типы котлов работают как водонагреватель и котел центрального отопления в одном компактном устройстве. На долю комбинированных котлов приходится более половины бытовых котлов, продаваемых в Великобритании. Поскольку они очень экономичны и энергоэффективны, что помогает снизить расходы на электроэнергию. В отличие от других котлов, комбинированный котел или парогенератор нагревает воду непосредственно из сети при открытии крана. Это означает, что вам не нужен наружный бак для горячей воды или бак для холодной воды для экономии места. Используя комбинированный бойлер, вам не придется иметь дело с надоедливыми насосами, поскольку вы не будете постоянно нагревать хранящуюся воду.
Комбинированные котлы очень хорошо подходят для небольших домов, например, для ванных комнат и квартир. Поскольку они производят только определенное количество горячей воды за один раз, что может быть проблемой в больших домах с несколькими ванными комнатами, где требования к горячей воде слишком высоки. Большие дома стремятся производить очень горячую воду одновременно, что обычно снижает давление воды.
- Компактный размер идеально подходит для небольших помещений.
- Этот бойлер — хорошее решение, если не хватает места для его хорошего хранения.
- Получите горячую воду сразу — не нужно ждать, пока нагреется бак для воды.
- Не нужен бак для холодной воды или резервуар для горячей воды, чтобы освободить жилое пространство.
- Под высоким давлением водопровода, когда вы подаете горячую воду, это означает, что вы можете принять более мощный душ.
- Не идеально подходит для больших домов или домов с несколькими ванными.
- При одновременном использовании нескольких магазинов может пострадать давление воды.
- Если возникнет проблема с бойлером, запасенная горячая вода не может быть использована.
- Всегда будет теплее.
- Ванна наполняется дольше.
В новейших комбинированных котлах в качестве топлива можно использовать газ и масло.
2) Типы бойлеров в зависимости от использования
I) Электрические котлы
Более 25 миллионов домашних котлов в Великобритании сжигают природный газ или нефть для нагрева воды, в то время как электрические котлы используют электронный компонент для нагрева воды. В настоящее время электрические котлы набирают все большую популярность, поскольку их можно установить в большинстве небольших и средних домов, чтобы производить достаточно горячей воды для центрального отопления, ванных комнат и воздуховодов. Если нет газа, необходимо рассмотреть возможность использования электрических котлов, и люди надеются сократить выбросы углекислого газа.
Установленный электрический котел (парогенератор) выглядит так же, как комбинированный котел, и это единственный агрегат, который одновременно обеспечивает горячую воду и центральное отопление. Электрические котлы Combi используют свой собственный нагревательный элемент, чтобы обеспечить вас горячей водой в любое время. Установочный комплект электрического бойлера самый дешевый и доступный, а поскольку он не требует резервуара для воды, это экономит вам место в доме. Имейте в виду, что из-за нехватки воды вы не сможете нагревать воду за ночь по более низкой цене, а значит, не сможете воспользоваться преимуществами, сэкономив на расходах.
II) Котлы Burnham
Котел Burnham — это многофункциональный котел, разработанный для высокой эффективности и долговечности. Технология, которой он оснащен, помогает экономить энергию, сохраняя комфорт.
- Чугунные/стальные масляные котлы.
- Чугунные газовые котлы
- Конденсационные газовые котлы
III) Локомотивный парогенератор или котел
Локомотивный парогенератор — это парогенератор с жаровой трубой. Это устройство, которое генерирует пар из воды с помощью тепловой энергии. Он представляет собой водогрейный котел с горизонтальной цилиндрической шахтой. Его основная функция заключается в производстве пара с высокой скоростью. Таким образом, этот котел имеет большую площадь гравия, а также оснащен жаровой трубой для увеличения выработки пара. Кроме того, в этом котле можно заметить промышленную струю пара, которая может увеличить теплопередачу. В этом типе котла используется дымоход, который удаляет горящий газ или сжиженный газ.
Как следует из названия, это локомотивный котел, то есть работающий; нам не нужно устанавливать в нем дымоход. Поток воздуха над дымоходом устраняет разницу давления между помолом и внешней средой. Этот тип котла может производить высокоскоростной пар и поэтому может использоваться для железнодорожных и морских локомотивов.
IV) Ланкаширские котлы
Ланкаширский котел похож на корнуоллский, но имеет два высоких дымохода с огнем. Давление в этом котле составляет примерно от 0,7 МПа до 2 МПа, а КПД — от 65 до 70%. В этих типах котлов топливо добавляется в тыкву, чтобы нагреть газ. Горячие газы входят с фронта котла и выходят из котла с его задней части, затем попадают в нисходящий поток и начинают течь к передней части котла. Горячие газы поступают в следующую секцию и входят в скользящий ток, затем идут в заднюю часть котла и входят в основной выход. Если горячие газы находятся в жаровой трубе, то они передают 85% тепла, а если они находятся в нисходящих и боковых каналах, то передают только 15% тепла.
V) Кожухотрубный парогенератор
Кожухотрубные котлы также называют жаротрубными котлами или дымовыми котлами. Жаротрубный котел или парогенератор состоит из длинной стальной трубы, через которую проходит горячий газ и вода, после чего эти горячие газ и вода преобразуются в пар. В целом, жаротрубные котлы, позволяющие снизить первоначальные затраты, являются более экономичными и простыми в эксплуатации. Производительность кожухотрубных парогенераторов достигает 25 тонн/час и 17,5 кг/см.
VI) Котлы Корниш
Это самые старые формы трубчатых котлов высокого давления. Он состоит из длинного горизонтального цилиндра, в котором находится большой огонь и один большой поток. Топливо добавляется в зону топки, где в результате сгорания образуется горячий газ. Затем горячий газ передает тепло воде.
Вода нагревается и через некоторое время начинает кипеть, образуя пар. Когда они достигают конца жаровой трубы, тогда горячий газ делится на две части, и каждый газ поступает в один из двухходовых каналов, а затем подводится к передней части котла, где он втекает и вытекает. Поверните их к плите.
Дымоход выпускает эти газы в атмосферу за пределами котла. Наиболее значительный теплообмен происходит в жаровой трубе и жаротрубной части, затем в притоке и, наконец, ниже по потоку.
VII) Многотрубные котлы
В конструкции и процессе производства этого типа котлов используются различные виды топлива, такие как городские и сельскохозяйственные отходы, мазут, уголь, природный газ и другая биомасса, широко используемые в отраслях, связанных с машиностроением, известные своей коррозионной стойкостью, простотой установки и прочной конструкцией.
3) Типы в зависимости от расположения парогенератора или котла
I) Горизонтальный котел или парогенератор
Они имеют длительный срок службы, достаточное количество пара, высокую тепловую эффективность и большую емкость для воды. Он оснащен напорным питательным насосом и высококачественной фирменной камерой сгорания. Он имеет достаточное сгорание, низкий уровень шума и своевременную подачу воды. При наличии защитного устройства горелка может быть оснащена устройством очистки после высоких температур, что делает ее надежной и безопасной.
II) Продольный барабанный котел
Цилиндр этого котла располагается над источником тепла. Холодная вода поступает в наклонную трубу, и в итоге вода в тепловой трубе нагревается. Когда вода закипает, ее плотность уменьшается, и происходит циркуляция горячей воды и пара. Пар отделяется от воды в паровом барабане и выбрасывается наружу. Производительность длиннобарабанных котлов варьируется от 2 250 кг в час до 3 600 кг в час.
III) Котел с поперечным барабаном
Барабан этого парогенератора помещается на источник тепла. Температура в таком составе более постоянна. Если заряд пара высок, накладные трубки могут высохнуть, что приведет к их поломке. Конструкция пробирок позволяет использовать большое количество пробирок — производительность барабана в поперечном сечении от 700 кг до 240 000 кг в час.
IV) Котлы Стирлинга
Котлы Стирлинга имеют почти вертикальные и прямые водяные трубы, намотанные между различными паровыми и водяными барабанами. Как правило, четырехцилиндровые компоновки имеют три края трубок. Питательная вода поступает в верхний левый ковш и падает оттуда в нижний ковш. Вода нагревается в трубе и двух бочках, а в верхней бочке образуется пар, который отделяется от нее и выходит наружу.
4) По расположению котлов
I) Парогенератор или котел с внешним сгоранием
В случае котла внешнего сгорания топливо сгорает внутри горелки, которая крепится к внешней части корпуса котла.
II) Котел или парогенератор с внутренним сгоранием
В случае котла внутреннего сгорания горелка крепится внутри корпуса котла.
5) В зависимости от давления
I) Котлы высокого давления
Котел высокого давления — это кожухотрубный теплообменник, который генерирует пар высокого давления или горячую воду после кипячения воды. Используя металлический бак и трубку для нагнетания воды, эти котлы используют тепловую энергию для преобразования воды в пар для выработки электроэнергии и питания устройств. Они используются для повышения эффективности работы завода. Они разработаны в связи с увеличением стоимости топлива и для ограничения загрязнения воздуха.
II) Котлы низкого давления
Эти котлы являются водогрейными или паровыми котлами. Максимальное давление пара в котле низкого давления составляет 15 фунтов/дюйм 2 , а максимальное давление горячей воды — 160 фунтов/дюйм 2 . Котлы с максимальным давлением пара имеют горизонтальную конструкцию и обладают высокой эффективностью подачи пара.
6) По способу циркуляции воды
I) Котлы с принудительной циркуляцией
В котле с принудительной циркуляцией вода в водяной стенке нагнетается водяным насосом. Эти насосы могут получить только основную воду.
II) Котлы с естественной циркуляцией
В этих котлах циркуляция осуществляется благодаря изменению плотности в процессе нагрева воды в котле. В паровых котлах с естественной циркуляцией вода циркулирует за счет конвекции, которая возникает при нагревании воды. Он состоит из двух бочек, расположенных горизонтально над котлом. Эти бочки называются водяным и паровым барабанами.
7) В зависимости от использования котла
I) Стационарные котлы
Стационарные котлы — это большие котлы, которые используются на электростанциях для работы под высоким давлением и всегда водотрубного типа. Водотрубная конструкция может быть разработана для котлов высокого давления, поэтому она также может быть использована для высокого давления.
II) Мобильные котлы
Мобильные котлы широко используются для грузовиков или контейнеров-прицепов, которые можно легально перевозить по автомагистралям. Они разработаны и приспособлены для «малых» компонентов паровой электростанции.
8) По количеству барабанов
I) Многобарабанные котлы
Многобарабанные котлы — это тип водотрубных котлов, которые используются для производства пара и обычно применяются для питания судна. Они распространены благодаря своей компактной конструкции и высокой испарительной способности.
II) Однобарабанные котлы
Эти котлы в основном используются для выработки электроэнергии. Преимущество этого типа котлов в том, что они могут быть рассчитаны на очень высокие температуры, скорости потока и давления.
9) По типу топки
I) Котел с одной топкой
Имеет одну топку.
II) Двухтопочный котел
Имеет двойную топку.
10) По виду топлива
I) Котлы, работающие на газообразном топливе
В качестве топлива для горения используются газы, например, сжиженный газ.
II) Котлы, работающие на жидком топливе
В качестве топлива для горения используется жидкость, например, бензин или дизельное топливо.
III) Котлы, работающие на твердом топливе
В качестве топлива для горения используются твердые вещества, такие как древесина и уголь.
Котел VS печь
Ниже подробно описана существенная разница между котлом и печью.
Что такое КПД парового котла?
КПД парового котла — это процентное соотношение общего количества тепла, полученного от сбросного пара, к общему количеству тепла, полученного от топлива (угля).
Области применения котла
- Тепловые электростанции
- Сахарные заводы
- ТОВАРЫ ПОВСЕДНЕВНОГО СПРОСА
- Пищевая промышленность
- Фанера
- Текстиль
- Энергетический сектор
Виды топлива для котлов
Ниже приведены наиболее известные виды топлива для котлов.
1) Газообразное топливо
- Газообразное топливо также может использоваться для определенных целей.
- СПГ
- LPG
2) Жидкое топливо
- Печное масло
- LDO
Каков средний срок службы котла или парогенератора?
Средний срок службы промышленного парогенератора или котла равен пятнадцати годам. Когда парогенераторы или котлы достигнут этого рубежа, придется искать другую парогенераторную систему для тепловых электростанций. Вы можете продлить этот срок, если хотите своевременно проводить ежегодное техническое обслуживание и постоянно поддерживать котел в идеальном состоянии.
