Höyrykattilat: toimintaperiaate ja laitteen

Höyrykattila on laite muuttamalla veden höyryksi, jota käytetään sekä kotona ja teollisuudessa. Höyryä käytetään lämmittämään tilojen, ajoneuvojen ja putkistojen sekä pyörivän turbokoneiden. Otetaan selvää enemmän, mikä muodostaa höyrykattiloiden. Toimintaperiaate, laitteen luokittelua, laajuus ja paljon muuta - kaikki tämä tullaan käsittelemään alla.

määritelmä

Kuten tiedätte, höyrykattilan yksikkö tuottaa höyryä. Näin kattilat tämäntyyppinen tuottaa paria kahdenlaisia: tyydyttyneet ja tulistetun. Ensimmäisessä tapauksessa, lämpötila on noin 100 astetta, ja paine - noin 100 kPa. Tulistetun höyryn lämpötila nousee 500 astetta ja paine - jopa 26 MPa. Kylläistä höyryä, kotitalouksissa käytettävät, pääasiassa lämmitykseen omakotitalojen. Tulistettua höyryä on löytynyt käyttöä teollisuudessa ja energia. Hän sietää kuumuutta, joten sen käyttö lisää huomattavasti hyötysuhdetta.

laajuus

On olemassa kolme pääaluetta soveltamisen höyrykattiloiden:

1. Lämmitysjärjestelmiä. Höyry toimii energian lähteenä.
2. Energiaa. Höyryn moottorit, tai kuten niitä kutsutaan höyrystimien käytetään sähköenergian tuottamiseen.
3. Teollisuus. Höyryn teollisuus ei käytetä ainoastaan lämmitykseen "paidat" laitteissa ja putkistoissa, mutta myös muuntamiseksi lämpöenergian mekaaniseksi ja liikkuvat ajoneuvot.

Kotitalous höyrykattilat käytetään kotitalouksien lämmitykseen. Yksinkertaisesti sanoen, niiden tehtävä on lämmitetty ja vesihöyryn liike läpi putken. Tällainen järjestelmä on usein varustaa paikallaan uunin tai kattilan. Tyypillisesti, kodinkoneet tuota tyydyttyneitä tulistettua höyryä, joka riittää hoitamaan tehtävänsä.

Teollisuudessa, tulistetaan - jatketaan lämmitystä haihdutuksen jälkeen, jonka tarkoituksena on lisätä lämpötilaa. Nämä tilat on erityisiä laatuvaatimuksia, koska ylikuumentunut höyrysäiliön riskejä räjähtää. Kuumahöyryn saatu kattilan, voi mennä sähkön tai mekaanisen liikkeen.

Sähkövirta höyryllä on muodostettu seuraavalla tavalla. Höyryssä, höyry tulee turbiini, jossa se johtuu siitä, että tiheän virtauksen pyörittää akselia. Siten, lämpöenergia muutetaan mekaaniseksi, ja hän puolestaan muunnetaan sähköenergiaksi. Sillä tavalla turbiinin tehoa.

Akselin pyörimisen, joka tapahtuu haihtumista suuria määriä tulistettua höyryä, voidaan lähettää suoraan moottoriin ja pyörä. Joten liike on höyryn kuljetus. Suosittu esimerkki höyry moottorin höyry voi johtaa veturi tai meren kattilan. viime toimintaperiaate on varsin yksinkertainen: hiilen poltto kehittää lämpöä, joka lämmittää vettä ja kehittää höyryä. Hyvin paria puolestaan pyörittää pyörää, tai jos kyseessä on laiva ruuveja.

Höyrykattilat: toiminta

Mietitäänpä tarkemmin miten toimia näiden kattiloiden. Lämmönlähde on tarpeen veden lämmitykseen, voi olla mitä tahansa energiaa: sähkö, aurinko-, lämpöä kaasun palaminen tai kiinteän polttoaineen. Syntyvä höyry veden lämmityksessä on lämmönsiirtofluidi, eli siirtää lämpöenergiaa lämmitys tilaa käyttöpaikalla.

Huolimatta erilaisia malleja, pääasiallinen laite ja toimintaperiaate höyrykattiloiden eivät eroa. Veden kokonaismäärä lämmityspiiri sen myöhempää muuttamista höyry on seuraava:

1. Pesuvesi suodattimet ja sen syöttö lämmitys säiliöön pumpun. Säiliö on yleensä sijaitsee yläosassa laitteen.
2. Säiliöstä vesi tulee putkien läpi jakoputkeen, joka sijaitsee vastaavasti alla.
3. Vesi nousee jälleen, mutta tällä kertaa ei putken läpi ja kuumennusvyöhykkeen läpi.
4. Kuumennusvyöhykkeessä on muodostettu pareittain. Vaikutuksen alaisena paine-ero nesteen ja kaasumaisen aineen, se nousee ylöspäin.
5. Edellä lämmitetty höyry johdetaan erottimen läpi, jossa se erotetaan lopuksi vedestä. Tähteet neste palautetaan säiliöön, ja höyry tulee olla höyry linjaa.
6. Jos tämä ei ole tavallinen kattila, ja höyrygeneraattorin, se on edelleen lämmitetään putkilla. Niiden lämmitys alla kuvattuja menetelmiä.

laite

Höyrykattilat edustavat säiliö, jossa vesi kuumennetaan, jolloin muodostuu höyryä. Yleensä ne toteutetaan muodossa erikokoisten. Lisäksi putki vedellä kattilan on aina polttokammion (uunin). Sen rakenne voi vaihdella riippuen käytetyn polttoaineen. Jos se on puuta tai kivihiili, on alareunassa tulipesän on asennettu arinan, johon polttoaine pino. Pohjasta arinan, ilma menee polttokammioon. Top uunin varustaa savupiippu, joka vaaditaan tehokkaaseen veto - kiertoilmaa ja palaminen polttoaineen.

Periaate höyrykattilat kiinteiden polttoaineiden on jonkin verran erilainen kuin laitteissa, joissa jäähdytysaineen käytetään nestemäistä tai kaasumaista materiaalia. Toisessa tapauksessa, poltin käsittää polttokammion, joka toimii kuten polttimet kotitalouden uunit. Ilmankierron myös käyttää arinan ja savukaasujen, koska riippumatta siitä, minkä tyyppinen polttoaine, palamisilma on olennainen edellytys.

Palavan kaasun saatu polttoaineen palamista, nousee vesisäiliöön. Hän antaa vettä lämpönsä ja poistuu savupiipun kautta ilmakehään. Kun vesi kuumennetaan kiehumispisteeseen, se alkaa haihtua. On syytä huomata, että vesi haihtuu ennen, mutta ei sellaisina määrinä ja sellaisessa lämpötilassa höyryllä. Haihdutettiin höyry yksin tulee putkeen. Siten, liikkeeseen höyryn ja muutoksen aggregaatiotiloja vettä esiintyy luonnossa. Toimintaperiaate höyrykattilan luonnollisen kierron vaatii vähän ihmisen osallistumista. Kaikki mitä tarvitsee tehdä operaattori on varmistaa vakaa kuuma vesi ja ohjata prosessia avulla erikoislaitteita.

Tapauksessa sähkö- lämmityskattilan veden on helpompaa. Se lämmitetään lämmityselementtien tai lämmittimiä tyypinmukaisuus toimii ohjaimena ja kuumennetaan Joule-Lenz.

luokitus

Höyrykattilat, jonka periaate tänään käsittelemme, voidaan luokitella monella tavalla.

Polttoainetyypeittäin:

1. Hiili.
2. Kaasua.
3. Raskasta polttoöljyä.
4. Sähkö.

Ajanvaraus:

1. Kotitalous.
2. Energiaa.
3. Teollinen.
4. Kierrätys.

Suunnittelun:

1. Kaksilamppuiselle.
2. Vesiputken.

Mikä on ero kaasun ja veden putki höyrykattilat

Toimintaperiaate perustuu lämmityskattiloiden vesisäiliö. Kapasiteetti joissa vesi menee höyryn tila yleensä on putki tai useita putkia. Laitteita, joissa kuumentaa polttoainetta putki, nousee ylös, kutsutun tuliputkikattilat.

Mutta on olemassa toinen vaihtoehto - kun polttokaasun liikkuu putken läpi, joka sijaitsee vesisäiliön sisällä. Tällöin vesisäiliöitä nimeltään rummut ja kattila itse - vesiputki. Yleisessä kielenkäytössä sitä kutsutaan myös palo-tuliputkikattilan. Sijainnista riippuen rumpujen vesikattilat tämän tyyppinen on jaettu: horisontaalinen, vertikaalinen ja säteittäinen. Lisäksi on olemassa malleja, jotka ovat toteuttaneet eri suuntiin putkia.

Rakenne ja toimintaperiaate palo-tuliputkikattilan-putki poikkeaa hieman. Ensinnäkin, se koskee putken koko ja vettä ja höyryä. In vesiputkikattila putket vähäisempää, kuin putkessa. Toiseksi on tehoeroista paikallaan. Kaksilamppuiselle kattilan tarjoaa paine ei ole suurempi kuin 1 MPa, ja on lämpöä tuottava kapasiteetti on 360 kW. Syynä tähän on suuri putki. Joka oli muodostettu putkia on tarpeeksi höyrynpaine, niiden seinien on oltava paksu. Seurauksena - kustannukset tällaisissa kattiloissa on liioiteltu. Tehokas vesiputkikattila. Johtuen ohuen seinän putket, höyry lämmittää paremmin. Ja kolmanneksi, vesiputkikattila turvallisempaa. Ne tuottavat lämpöä ja eivät pelkää merkittävää ylikuormitus.

Lisäelementtejä kattiloiden

Toimintaperiaate höyrykattilan on varsin yksinkertainen, mutta sen suunnittelu koostuu melko useita kohteita. Lisäksi polttokammiot ja putket veden kiertokulun / höyrykattilat on varustettu laitteilla, jotka parantavat niiden tehokkuutta (nostaa höyryn lämpötila, sen paine ja määrä). Näitä laitteita ovat:

1. Tulistin. Se auttaa lisäämään höyryn lämpötila on yli 100 astetta. Ylikuumenemisen höyry lisää laitteen tehokkuutta ja sen tehokkuutta. Kuumahöyryn lämpötila voi kohota 500 asteeseen. Kuten korkeita lämpötiloja esiintyy höyryn kasveissa ydinvoimaloiden. Ydin tulistus on, että kun haihtumalla putken läpi suoritetaan höyryllä lämmitetään. Tätä tarkoitusta varten laite voi olla varustettu lisäpolttoainetta tai yksittäinen putkisto, joka ennen lähtö paria käyttötarkoituksesta, kulkee useita kertoja läpi pääuunin. Jälkilämmittimien ovat säteily ja konvektio. Ensimmäinen työ 2-3 kertaa tehokkaampi.
2. Erotin. Käytetään "salaojitus" steam - erottamalla se vedestä. Tämä lisää hyötysuhdetta.
3. Steam akulla. Tämä laite on suunniteltu pitämään tasaisen höyryvoimalaosan. Kun pari ei riitä, se lisää sen järjestelmään ja päinvastoin, jos kyseessä valitsee ylitarjonta.
4. Valmistelevat laite vesi. Koneen työskentelemään pidempään, vesi, joka kuuluu sen on täytettävä tietyt vaatimukset. Tämä laite vähentää hapen vedestä ja mineraaleja. Nämä yksinkertaiset toimenpiteet voivat estää korroosion putkien ja kattilakiven muodostumisen seinillä. Ruoste ja skaalaa paitsi vähentää tehokkuutta, vaan myös laitteen nopeasti johtaa hänet huonoon kuntoon, erityisesti kun kyseessä on aktiivisessa käytössä.

valvontalaitteet

Lisäksi kattila on varustettu apulaitteet ohjaus ja hallinta. Esimerkiksi, rajakytkin seuraa veden taso ylläpidetään vakiona nesteen rummussa. Toimintaperiaate Indikaattorin kynnysarvot höyrykattilan painoon perustuen muutos erikoislastien aikana siirtymistä nestefaasista höyryn ja päinvastoin. Kun kyseessä on poikkeama normista se piippaa varoittaakseen yrityksen työntekijöistä.

Sijoittaa vedenpinnan korkeuden säätö on myös käytetty pystyputken kattila. Toimintaperiaate laitteen perusteella sähkönjohtavuuden vettä. Kolonnin on putki varustettu neljä elektrodia, ohjaamalla veden taso. Jos veteen saavuttaa alemman merkin, syöttöpumppu on yhdistetty, ja jos alkuun - vetävät vettä kattilan pysähtyy.

Toinen yksinkertainen laite mittaamaan kattilaveden taso on vesi-lasi, integroitu yksikkö. Toimintaperiaate veden mittalasiin höyrykattilan on yksinkertainen - se on tarkoitettu visuaalisen tarkastelun veden tasolla.

Myös nesteen taso järjestelmän kautta painemittarit ja lämpömittarit mitataan lämpötila ja paine vastaavasti. Kaikki mitä tarvitaan normaalin toiminnan Kattilan ja estää onnettomuuksien mahdollisuuteen.

höyrystimien

Olemme jo keskustelleet periaate höyrykattilan, nyt lyhyesti perehtynyt erityispiirteet höyrystimien - tehokkain kattilat varustettu lisälaitteilla. Kuten voidaan nähdä, suurin ero höyryn kattila on, että sen rakenne sisältää yhden tai useamman välitulistimet, joka mahdollistaa korkeimman höyryn lämpötiloissa. Ydinvoimaloissa, johtuen erittäin kuuma pari, muuntaa energia atomin hajoamisen sähköenergiaksi.

On olemassa kaksi eri tavalla: veden lämmitys, ja sen käännös kaasumaisessa tilassa reaktorissa:

1. Vesi huuhtelee reaktorin runko-osassa. Kun reaktori jäähdytetään ja vesi lämmitetään. Siten höyryä erillisessä piirissä. Tässä tapauksessa, höyrygeneraattorin toimii lämmönvaihtimen.
2. Putket testataan vedellä reaktorin sisällä. Tässä suoritusmuodossa reaktori on polttokammiossa, josta höyry syötetään suoraan generaattoriin. Tämä muotoilu on nimeltään kiehutusvesireaktorilaitos. Täällä kaikki toimii ilman höyryä.

johtopäätös

Tänään olemme osakseen niin hyödyllinen laitetta höyrykattilan. Rakenne ja toimintaperiaate tämä laite on varsin yksinkertainen ja perustuu arkipäiväinen fyysisten ominaisuuksien vettä. Kuitenkin kattilat helpottaa suuresti ihmisten elämään. Ne lämmittävät rakennusta ja auttaa tuottamaan sähköä.