Dampkjeler: prinsippet om drift og enheten

Dampkjel er en innretning for omdannelse av vann- til damp som brukes både i hjemmet og i industrien. Dampen brukes til å varme opp lokalene, kjøretøy og rørledninger, samt for å rotere turbomaskineri. La oss finne ut mer hva som utgjør dampkjeler. Prinsippet for operasjonen, anordningen klassifisering, omfang og mye mer - alt dette vil bli diskutert nedenfor.

definisjon

Som du vet, er en dampkjel enhet produserer damp. Således kjeler av denne type kan produsere par av to typer: mettede og overhetet. I det første tilfellet er temperaturen omtrent 100 grader, og det trykk - ca 100 kPa. Overhetet damp temperaturen stiger til 500 ° og trykk - opp til 26 MPa. Mettet damp brukes til boligformål, i hovedsak til oppvarming private hus. Overopphetet damp har funnet anvendelse i industri og energi. Han tåler varme, slik at dens anvendelse øker i høy grad effektiviteten av anlegget.

Scope

Det er tre hovedområder for anvendelse av dampkjeler:

1. Varmesystemer. Dampen virker som en kilde til energi.
2. Energy. Industrielle dampmaskiner, eller som de kalles dampgeneratorer brukes til å produsere elektrisk energi.
3. Industry. Dampen i industrien brukes ikke bare for oppvarming, "passer" apparater og rørledninger, men også for omdanning av varmeenergi til mekanisk og kjøretøyer i bevegelse.

Husholdning dampkjeler brukes til boligoppvarming. I enkle ord, er deres oppgave oppvarmet og vanndamp bevegelse gjennom rørledningen. Et slikt system er ofte utstyre med en stasjonær ovn eller kjele. Vanligvis hvitevarer produserer ingen mettet overopphetet damp, noe som er nok til å utføre sine oppgaver.

I industrien er det overhetes dampen - fortsette å varme etter fordampning med det formål å ytterligere øke temperaturen. Disse anleggene har spesielle kvalitetskrav fordi de overopphetede damptanken risikerer å eksplodere. Den overopphetede damp oppnådd fra kjelen, kan gå til kraftproduksjon eller mekanisk bevegelse.

Elektrisk strøm med damp som dannes på den følgende måte. Dampkoking, kommer inn i dampturbin hvor det er på grunn av den tette strømningen roterer akselen. Dermed er varmeenergi omdannes til mekanisk, og hun i sin tur omdannes til elektrisk energi. Det er hvordan kraften i turbinen.

Rotasjon av akselen, noe som skjer fordampning av store mengder av overhetet damp, kan overføres direkte til motoren og hjulet. Slik at bevegelsen er damptransport. Som et populært eksempel på dampmaskinen damp kan føre lokomotiv eller marine kjele. siste operasjon prinsipp er ganske enkelt: forbrenning av kull generere varme som varmer opp vannet og danner damp. Brønnpar i sin tur roterer hjulet, eller i tilfelle av skipsskruer.

Dampkjeler: drift

La oss se nærmere hvordan du skal betjene disse kjeler. Kilden for varme som er nødvendig for oppvarming av vann, kan være en hvilken som helst form for energi: elektrisk, sol, geotermisk energi, varme fra forbrenning av gass eller fast brensel. Damp som dannes ved oppvarming av vannet er et varmeoverføringsfluid, dvs. overfører varmeenergi fra oppvarmings plass på bruksstedet.

Til tross for den rekke utførelser, må hovedinnretningen og prinsippet for drift av dampkjeler ikke avvike. Totalt vannvarmekrets med dens etterfølgende omdannelse til damp er som følger:

1. Rensing vann på filtere og dens tilførsel til oppvarmingsbeholderen ved hjelp av pumpen. Tanken er vanligvis plassert i den øvre del av apparatet.
2. Fra tanken vatnet kjem inn gjennom rørene inn i manifolden, som ligger henholdsvis under.
3. Vannet stiger igjen, men denne gangen ikke gjennom røret og gjennom oppvarmingssonen.
4. I oppvarmingssonen er dannet av par. Under påvirkning av trykkforskjellen mellom den flytende og den gassformige substans, vil det stige oppover.
5. Ovenfor oppvarmet damp føres gjennom en separator, hvor den til slutt skilles fra vannet. Residiene fluid tilbake til reservoaret, og dampen bør være i dampledningen.
6. Hvis dette ikke er en vanlig kjele, og dampgeneratoren, blir det ytterligere oppvarmet av rørene. På sine oppvarmingsmetoder som er beskrevet nedenfor.

enhet

Dampkjeler representere tank hvor vann blir oppvarmet for å danne damp. Generelt er de utført i form av rør med forskjellige størrelser. Videre rør med vann kjelen har alltid et forbrenningskammer (ovn). Dets struktur kan variere avhengig av den type brensel som benyttes. Hvis det er tre eller steinkull, er på bunnen av ovnen er installert rist på hvilken brenselcellestacken. Fra bunnen av risten, entrer luften i forbrenningskammeret. En toppen av ovnen utstyrer skorstenen, som er nødvendig for effektiv trekkraft - å sirkulere luft og forbrenningsdrivstoff.

Prinsippet for dampkjeler med fast brensel er noe forskjellig fra de anordninger hvor kjølemiddelet som anvendes som den flytende eller gassformet materiale. I det annet tilfelle, omfatter brenneren forbrenningskammeret som fungerer som brennerne husholdningsgassovner. For luftsirkulasjon også bruke risten og røykkanalen, fordi uansett hvilken type brensel, forbrenningsluft er en vesentlig betingelse.

Brennbar gass oppnådd fra brennstoff-forbrenning, stiger til vanntanken. Han gir vannet sin varme og utganger gjennom skorsteinen i atmosfæren. Når vannet varmes opp til koketemperatur, begynner det å fordampe. Det er verdt å merke seg at vannet fordamper før, men ikke i slike mengder og på slike temperatur damp. Fordampet damp alene kommer inn i røret. Således sirkulasjon av damp og endringen av aggregering tilstander av vann forekommer naturlig. Prinsippet for drift av en dampkjele av en naturlig sirkulasjon krever minimalt med menneskelig inngripen. Alt du trenger å gjøre operatøren er å sikre en stabil varmt vann og styre prosessen ved hjelp av spesielle enheter.

I tilfelle av elektriske varmekjelevann er enklere. Det er oppvarmet ved hjelp av oppvarmingselementer eller ovner av type virker som en føring og oppvarmes ved hjelp av Joule-Lenz.

klassifisering

Dampkjeler, prinsippet som vi vurderer i dag, kan klassifiseres på flere måter.

Ved drivstofftype:

1. Kull.
2. Gas.
3. Tungolje.
4. Elektrisk.

Etter avtale:

1. Husholdning.
2. Energy.
3. Industrial.
4. Resirkulering.

By design:

1. Rør ramme.
2. Vann rør.

Hva er forskjellen av gass og vann tube dampkjeler

Prinsippet for virkemåten er basert på kjeler med vannbeholderen. Kapasitet hvor vannet går inn i damptilstand er vanligvis et rør eller flere rør. Anordninger som varmer opp brenselrøret, stiger opp den anropte kjeler.

Men det er en annen alternativ - når forbrenningsgassen beveger seg gjennom røret som ligger inne i vanntanken. I dette tilfellet, vannbeholdere kalt trommer og kjelen selv - vann tube. I dagligtale kalles det også røkrørskjeie. Avhengig av plasseringen av valsene kjeler av denne type er oppdelt i: horisontal, vertikal og radial. Dessuten er det modeller som har iverksatt forskjellige retninger rør.

Struktur og virkemåte røkrørskjeie-rør er litt forskjellig fra. For det første dreier det seg om rør størrelse og vann og damp. I vann-tube kjele tuber mindre samlet, enn i-rør. For det andre, er det forskjeller i makt plass. Rør ramme kjele gir trykket på ikke mer enn 1 MPa, og har en varmegenererende kapasitet opp til 360 kW. Grunnen til dette er den store rør. Som ble dannet i rørene er nok damptrykk, deres vegger må være tykk. Som et resultat - kostnaden for slike kjeler er overdrevet. Kraftig vannrørkjele. På grunn av de tynne veggrørene, varmer damp bedre. Og for det tredje, vannkjeler tryggere. De produserer varme og er ikke redd for en betydelig overbelastning.

Ytterligere elementer av kjeler

Prinsippet om drift av dampkjelen er ganske enkel, men dens design består av et ganske stort antall elementer. Videre forbrenningskamre og rør for sirkulasjon av vann / dampkjeler er utstyrt med anordninger for å forbedre deres effektivitet (øke damptemperaturen, dets trykk og mengde). Disse enhetene er:

1. Overoppheter. Det tjener til å øke damptemperaturen over 100 grader. Overoppheting av damp øker effektiviteten av enheten og dens effektivitet. Overopphetet damp kan nå temperaturer på 500 grader Celsius. Slike høye temperaturer som forekommer i damp-planter av atomkraftverk. Essensen av overvarmen er at etter fordampning kommer gjennom røret underkastes dampgjenoppvarmet. For dette formål kan apparatet utstyres med supplerende avfyring eller enkelt røropplegg som før utgangspar for den tiltenkte bruk, passerer flere ganger gjennom hovedovnen. Reheaters er stråling og konveksjon. Det første verket 2-3 ganger mer effektiv.
2. Separator. Brukt for "drenering" steam - som skiller den fra vannet. Dette øker effektiviteten av anlegget.
3. Steam akkumulator. Denne enheten er utformet for å opprettholde et konstant nivå av den dampanlegg. Når et par er ikke nok, det legger det til systemet og, tvert imot, i tilfelle velger en overdoser.
4. Forberedende innretning for vann. For at maskinen skal jobbe lenger, må vannet som faller i den, oppfylle bestemte krav. Denne anordningen reduserer mengden av oksygen i vann og mineraler. Disse enkle tiltak kan forhindre korrosjon av rør og dannelsen av belegg på veggene. Rust og skalere ikke bare redusere effekten av enheten, men også raskt føre ham inn i forfall, spesielt i tilfelle av aktiv bruk.

overvåkningsutstyr

I tillegg er kjelen utstyrt med hjelpeinnretninger for kontroll og styring. For eksempel overvåker en grensebryter vannivået opprettholde et konstant væskenivå i trommelen. Prinsippet for drift av indikatoren terskler dampkjelen basert på vektforandringen av den spesielle last under sin overgang fra væskefase til damp og vice versa. Ved avvik fra normen vil det piper for å varsle ansatte i bedriften.

Å posisjonere vannivået kontrollen er også brukt standrør kjele. Prinsippet for virkemåten av anordningen på grunnlag av den elektriske ledningsevnen til vann. Kolonnen er et rør som er utstyrt med fire elektroder, styring av vann-nivået. Hvis vannsøylen når den nedre mark, en matepumpe som er forbundet, og hvis topp - drevet kjele stopper.

En annen enkel anordning for å måle i kjelevannet nivå er en vann-glass, integrert i enheten. Driftsprinsippet på vannstandsmåleglass dampkjel er enkel - den er beregnet for visuell kontroll av vannstand.

Også væskenivå i systemet via manometer og termometer måler temperatur og trykk hhv. Alt som er nødvendig for normal funksjon av kjelen, og for å hindre muligheten for ulykker.

dampgeneratorer

Vi har allerede diskutert prinsippet om dampkjelen, nå kort kjent med særegenheter av dampgeneratorer - de kraftigste kjeler utstyrt med flere enheter. Som man kan se, er hovedforskjellen mellom dampen fra kjelen at dens struktur omfatter en eller flere reheaters, noe som gjør det mulig for de høyeste damptemperatur. I kjernekraftverk, på grunn av den meget varme par, omforme energien i atomet oppløsningen til elektrisk energi.

Det er to grunnleggende måter: oppvarming av vann, og en oversettelse til en gassformet tilstand i reaktoren:

1. Vann vasker legeme av reaktoren. Når reaktoren ble avkjølt, og vann blir oppvarmet. Således er damp som frembringes i en separat krets. I dette tilfelle virker den dampgenerator som en varmeveksler.
2. Rør testet med vann inne i reaktoren. I denne utførelsesform er reaktoren et forbrenningskammer hvorfra dampen tilføres direkte til generatoren. Denne konstruksjonen kalles en trykkvannsreaktor. Her fungerer alt uten damp.

konklusjon

I dag har vi møtt med en slik nyttig enhet som en dampkjele. Struktur og virkemåte av denne enheten er ganske enkel og basert på en banal fysiske egenskapene til vann. Likevel kjeler i stor grad forenkler menneskeliv. De varme bygningen og bidra til å generere elektrisitet.