Vesiputkikattila: laite, toimintaperiaate teollisuusenergiassa

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 10:26

Kattilavesilämmityslaitteita käytetään laaj alti teollisuudessa, jossa arvostetaan generaattorisarjojen korkeaa suorituskykyä. Tällaisia yksiköitä käytetään pääasiassa teknologisiin toimintoihin - esimerkiksi höyryn tuottamiseen haihduttamalla vettä. Mutta kotitalouskäyttöä ei ole suljettu pois, jos on tarpeen järjestää kuuman veden toimitus useille suurille kuluttajille. Optimoituneimmista höyrynkehitinmalleista voidaan mainita vesiputkirakenne. Tämän tyyppinen kattila ei ole huonompi kuin monet analogit aikayksikköä kohden, mutta sen rakenne aiheuttaa monia rajoituksia toiminnalle ahtaissa olosuhteissa.

Yksikkölaite

Yleisin malli, jossa on kaksi rumpua (keräilijää) pohjassa. Nämä ovat metallisäiliöitä, jotka on yhdistetty eri putkillahalkaisijat. Pakollinen komponentti on myös polttokammio tai lämpöenergiaa tuottava uuni. Muita suunnitteluelementtejä ovat:

• Polttoaineen syöttöputki (yleensä nestemäinen).
• Veden kiertoliikennetiedot.
• Veden sisään- ja poistoaukot.
• Pistoaukko veden tyhjentämiseen.
• väliseinät (jos puhumme suljetusta kattilajärjestelmästä suojakotelossa).
• Savipiippu.
• Höyrynerotin.

Suurin osa vesiputkikattilan rakenneosista on valmistettu lämmönkestävästä terässeoksesta. On myös valurautamalleja, mutta niitä voidaan käyttää, jos käyttöolosuhteet sallivat raskaiden yksiköiden asennuksen. Putki- ja sovituselementit voidaan valmistaa myös osittain palonkestävästä keramiikasta, joka on metallia käytännöllisempää. Tulipesän ikkuna ja monet muut mahdolliset tarkkailualueet on valmistettu lämpöä kestävästä karkaistusta lasista.

Apurakenneosat

Valinnaisesti kattilassa voi olla lisälaitteita, jotka laajentavat laitteen ominaisuuksia ja helppokäyttöisyyttä. Niistä voidaan mainita seuraavat laitteet:

• Tuulilämmitin. Suunniteltu nostamaan höyryn lämpötila 100 °C:seen tai korkeampaan. Vesiputkiyksiköiden suunnittelussa ei sinänsä pyritä saattamaan höyryn lämpötilaa tiettyihin arvoihin. Pääsääntöisesti työn kohteena on juuri haihtumisen vaikutus. Toisa alta konvektiotulistimet pystyvät mallista riippuen nostamaan ulostuloseoksen lämpötilan jopa 500 °C:seen, mikä saattaa olla tarpeen joissakin tuotannon teknologisissa toimissa.
• Kosteudenpoistaja. Myös höyryvalmiste, joka kuivaa sen poistamalla ylimääräisen kosteuden.
• Höyryakku. Jos vesiputkikattila ei kestä kuormia tai päinvastoin täyttää höyrykammion pieninä määrinä, tämä laite auttaa tasapainottamaan toimintatilaa. Akku ottaa tai pumppaa höyryä järjestelmään tarvittaessa.
• Laite vedenkäsittelyyn. Vesi tarvitsee myös asianmukaista käsittelyä tuotantolähteenä. Esimerkiksi erityinen suodatinjärjestelmä vähentää liuenneen hapen määrää, poistaa suolat ja ei-toivotut kemikaalit.
• Nykyään tulee yhä harvemmin toimeen ilman automaattisia ohjaimia, mutta ne toimitetaan myös vakiovarusteena. Voit ostaa vain laajennetun välinesarjan, jonka avulla voit tarkkailla paineen, lämpötilan, kosteuden jne. parametreja kattavasti.

Toimintaperiaate

Alkuasennossa kaksi rumpua on täytetty vedellä - yksi kokonaan (vesi) ja toinen (höyry) puolikas. Toisen keräimen sisällä on erotuskalvo, joka erottaa veden höyrystä. Tätä rajaa kutsutaan haihtumispeiliksi. Työprosessi alkaa tulipesän sytytyshetkestä, joka on yhdistetty lämmönvaihtimeen putkimaisen järjestelmän muodossa, jossa on kiertävä vesi. Kuuma vesi tulee ensimmäiseen rumpuun,riittävän äänenvoimakkuuden ylläpitäminen.

Samaan aikaan nesteen haihtumisprosessi alkaa vesiputkikattilan höyrykattilassa. Yksikön toimintaperiaate perustuu konvektiiviseen lämmönvaihtoon, joka voidaan suorittaa luonnollisessa non-stop-tilassa. Keskusvesijärjestelmän kylmä vesi läpäisee suodatuksen perustason, menee sitten lämmönvaihtojärjestelmään ja ohjataan lämmitysrumpuun. Lisäksi neste täydentää höyrynkerääjän täyttötasoa asteittain haihtumisnopeudesta riippuen. Höyryä puolestaan joko vapautuu savupiipun kautta tai se tulee prosessivyöhykkeelle myöhempää käyttöä varten.

Erot paloputkikattilasta

Näiden yksiköiden välinen ero on polttokammion tai periaatteessa lämpöenergian lähteen sijoittelussa suhteessa lämmönvaihtimeen ja vesisäiliöön. Ensinnäkin höyryntuotantoa ei vaadita ollenkaan. Tuliputkikattila toimii pääasiassa vedellä lämmittämiseen ja tarjoaa käyttövesijärjestelmän toiminnan. Toiseksi tällaisissa kattiloissa uuni sijaitsee rakenteen keskellä, ja vesikiertopiireillä varustetut säiliöt ovat luonteeltaan soveltuvia. Ne ovat kosketuksissa rakenteen ulkopinnalla olevan lämmönvaihtimen kanssa.

Mutta tämä ei ole ainoa ero tuliputki- ja vesiputkikattiloiden välillä. Ero kulkee myös lämmönvaihtoprosessin säätökeinojen kautta. Vesiputkiyksikön suunnittelussa on ekonomaiseri, jonka ansiosta kylmä vesi esilämmitetään aluksi. Sen mukaisesti edelleenlämmönsiirtoreaktiot ovat voimakkaampia ja pienemmällä energiankulutuksella. Toisa alta paloputkilaitteiden etuja ovat rakenteellinen yksinkertaisuus ja huoltotoimenpiteiden vähimmäismäärä käytön aikana.

Erot kaasuputkilaitteista

Vesiputkiyksiköissä lämpöenergian suora muuntaja on kuuma vesi, joka täyttää lämmönvaihtimen kiertoputket. Se osoittautuu tehokkaaksi ja turvalliseksi generaattoriksi, joka edistää höyryn tuotantoa. Kaasuputkikattiloiden os alta tekninen suunnittelu voi ulkoisestikin vastata osittain vesiputkirakenteita. Ainoa ero on, että lämpöenergian kantaja on polttokammion pakokaasut. Miten tämä vaikuttaa toimintaprosessiin? Jos vesiputkikattilan toimintaperiaate mahdollistaa jätteiden täydellisen kulutuksen ilman jäännöksiä haihtumishetkeen asti ja höyryn jatkokäyttöä, niin kaasuputkikattilan on vapautettava työkaasuväliaine jo lämmönvaihtimessa. järjestelmä. Lisäksi paksut suuttimet varmistavat prosessin turvallisuuden.

Vesiputkikattiloiden lajikkeet

Pääasiallinen luokitteluominaisuus on keräilijöiden sijainti. Perinteisesti rakenteet on varustettu vaakasuorilla tynnyreillä, jotka yhdistetään kätevästi kiertovesikiertoihin. Tasolle asennetaan rinnakkain kaksi keräilijää, joiden väliin voidaan sijoittaa tulipesä poistokanavaineen. Jos teknisessä huoneessatilaa ei ole tarpeeksi, silloin käytetään pystysuuntaisia vesiputkikattiloita erityisellä viestintäalustalla. Sylinterimäiset rummut ryntäävät ylöspäin ja alha alta syötetään erilämpöistä työnestettä. Prosessihöyryä tuodaan ylhäältä.

Laivan vesiputkikattila

Tällaisten yksiköiden suunnittelu soveltuu optimaalisesti käytettäväksi osana meriliikennettä. Mutta myös tässä tapauksessa käytetään kattiloiden erityisiä muutoksia - säteilyä. Niiden erottuva piirre on säteilylämpöenergian käyttö, jota vapautuu myös polttoaineen (yleensä dieselin) palamisen aikana. Pakollinen rakenteellinen ehto on uunin suuttimien yläsijainti. Toinen merialusten vesiputkikattilan suunnittelun piirre on yhdistelmä höyryturbiinilaitosten kanssa, jotka lämmittävät höyryä välissä.

Laitehuolto

Tiedonsiirtoinfrastruktuuri putkielementeillä on vesiputkiyksiköille varsin monimutkainen, mikä johtaa laajaan luetteloon teknisiä toimenpiteitä diagnostiikkaa ja korjausta varten. Huoltohenkilöstön on säännöllisesti tarkastettava putkien tiiviys, tehtävä toiminnallisten yksiköiden ja automaattisten ohjainten vikojen havaitseminen ja myös kiinnitysliitosten luotettavuus. Lämmönvaihtimen ja kerääjien putkistoihin kiinnitetään erityistä huomiota - pieninkin painehäviö voi vaurioittaa rakennetta, mikä luo olosuhteet piirin paineen alenemiselle.

Ammattilaisetmallit

Tällaisten kattiloiden tärkein etu yleisessä höyrylaiteperheessä on turvallisuus. Ylläpitämällä optimaalisen lämpötilatasapainon voit luottaa laitteiden pitkäaikaiseen käyttöön ilman onnettomuuksia ja työosien vaurioita. Vesiputkikissan laajat säätömahdollisuudet on myös havaittu, minkä vahvistaa ekonomaiserin integrointi automaattisilla sulkuventtiileillä. Laitteet toimivat asennettujen termostaattialgoritmien tietojen perusteella ilman operaattorin osallistumista. Tämä mahdollistaa järjestelmän ohjelmoinnin useita päiviä eteenpäin.

Design miinukset

Tällaisten kattiloiden toimintaperiaate on keskittynyt korkeaan suorituskykyyn käyttöolosuhteista riippumatta. Viime aikoina tällä vivahteella on yhä tärkeämpi rooli tuotantokapasiteetin optimoinnin ja rationalisoinnin taustalla. Höyryvesiputkikattiloiden massiivinen runko ja monitasoiset tiedonsiirtoyhteydet vaativat vaihtoehtoisten ratkaisujen etsimistä höyryntuotantoongelmiin. Tämän kattilan laitteen minimoimista ei kuitenkaan suljeta pois. Mutta tässä tapauksessa korkea hyötysuhde menetetään, puhumattakaan mahdollisuuksista työskennellä yhteistuotannossa rinnakkaisen LKV-toiminnan kanssa. Toisin sanoen laitteisto soveltuu optimaalisesti suurille teollisuudenaloille, jotka tarvitsevat suuria määriä prosessihöyryä, mutta tuskin niistä on hyötyä kuluttajille, joilla on alhainen tavoiteenergian kysyntä.

Johtopäätös

Perimmäinen ero itse käsitteen välillävesiputkikattilat kuuluvat läpivientilaitteiden luokkaan. Tällaisilla asennuksilla on merkittävä etu autonomisiin järjestelmiin verrattuna, mikä piilee jatkuvan tuotantoprosessin mahdollisuudessa. Huippukäyttöolosuhteissakin vesiputkikattilat pystyvät toimimaan pitkään säilyttäen saman höyryntuotannon laadun. Toinen asia on, että turvallisuusvaatimukset sulkevat edelleen pois pitkät käyttöjaksot suurilla tehoilla. Mitä tulee autonomiaan, se ilmaistaan tällaisten kattiloiden os alta energiansyötön tarpeen poistamisessa. Tietenkin sulkuventtiilit tarvitsevat vähintään akkuvirtaa, mutta veden kierto ja sitä seuraava haihdutus on melko hallittavissa ilman sähköä.