Veetoru boiler: seade, tööpõhimõte tööstusenergeetikas

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-17 10:25

Katla veekütteseadmeid kasutatakse laialdaselt tööstuses, kus hinnatakse generaatorikomplektide kõrget jõudlust. Selliseid agregaate kasutatakse peamiselt tehnoloogilisteks operatsioonideks – näiteks vee aurustamise teel auru tekitamiseks. Kuid majapidamises töötamise võimalus pole välistatud, kui on vaja korraldada sooja veevarustus mitmele suurtarbijale. Kõige optimeeritumate aurugeneraatorite konstruktsioonide hulgas võib märkida veetoru konstruktsiooni. Seda tüüpi boiler ei jää ajaühiku võimsuse poolest alla paljudele analoogidele, kuid selle konstruktsioon põhjustab kitsastes oludes kasutamisel palju piiranguid.

Ühise seade

Kõige levinum disain, mille põhjas on kaks trumlit (kollektorit). Need on metallist mahutid, mis on omavahel ühendatud erinevate torudegaläbimõõdud. Samuti on kohustuslik komponent põlemiskamber või ahi, mis toodab soojusenergiat. Muud kujunduselemendid on järgmised:

• Kütuse etteandetoru (tavaliselt vedel).
• Vee tsirkulatsiooni side.
• Vee sisse- ja väljalaskeavad.
• Vee äravooluava.
• Vaheseinad (kui räägime suletud katlasüsteemist kaitseümbrises).
• Korsten.
• Auru eraldaja.

Enamik veetoru katla konstruktsioonielemente on valmistatud kuumakindlast terasesulamist. Samuti on malmist mudeleid, kuid neid saab kasutada, kui töötingimused võimaldavad paigaldada raskeid üksusi. Toru- ja liitmikuelemente saab osaliselt valmistada ka tulekindla keraamika baasil, mis on metallist praktilisem. Küttekolde aken ja mitmed muud võimalikud vaatlusalad on valmistatud kuumakindlast karastatud klaasist.

Abikonstruktsioonielemendid

Valikuliselt võib boiler sisaldada lisaseadmeid, mis laiendavad seadmete võimalusi ja kasutusmugavust. Nende hulgas võib märkida järgmisi seadmeid:

• Üleküttekeha. Mõeldud auru temperatuuri tõstmiseks 100 °C-ni ja kõrgemale. Iseenesest ei ole veetorude seadmete konstruktsiooni eesmärk viia auru temperatuurirežiim teatud väärtusteni. Reeglina on töö sihtpunkt just aurustumise mõju. Teisest küljest konvektsioonülekuumendid, olenev alt mudelist, on võimelised tõstma väljalaske segu temperatuuri kuni 500 °C, mis võib olla vajalik mõne tootmise tehnoloogilise toimingu puhul.
• Kuivataja. Samuti aurupreparaat, mis kuivatab selle liigse niiskuse eemaldamise kaudu.
• Auruaku. Kui veetoruboiler ei suuda koormustega toime tulla või, vastupidi, täidab aurukambri minimaalses mahus, aitab see seade töörežiimi tasakaalustada. Aku võtab või pumpab auruvoolud süsteemi, kui see on vajalik.
• Seade veetöötluseks. Vesi kui tootmisallikas vajab samuti asjakohast töötlemist. Näiteks vähendab spetsiaalne filtrisüsteem lahustunud hapniku mahtu, eemaldab soolad ja soovimatud kemikaalid.
• Tänapäeval on üha harvem hakkama saada ilma automaatjuhtimisseadmeteta, kuid need on standardvarustuses ka varustusega. Saate osta ainult laiendatud mõõteriistade komplekti, mis võimaldab teil põhjalikult jälgida rõhu, temperatuuri, niiskuse jne parameetreid.

Tööpõhimõte

Algasendis täidetakse kaks trumlit veega – üks täielikult (vesi) ja teine (aur) pool. Teises kollektoris on sees eraldusmembraan, mis eraldab vee aurust. Seda piiri nimetatakse aurustumispeegliks. Tööprotsess algab tulekolde süütamise hetkest, mis on ühendatud tsirkuleeriva veega torusüsteemi kujul soojusvahetiga. Kuum vesi siseneb esimesse trumlisse,piisava helitugevuse säilitamine.

Samal ajal algab veetoru boileri aurukollektoris vedeliku aurustumisprotsess. Seadme tööpõhimõte põhineb konvektiivsel soojusvahetusel, mida saab läbi viia loomulikus non-stop režiimis. Tsentraalse veevarustussüsteemi külm vesi läbib filtreerimise põhitaseme, seejärel siseneb soojusvahetussüsteemi ja suunatakse küttetrumlisse. Lisaks täiendab vedelik sõltuv alt aurustumiskiirusest järk-järgult aurukollektori täitetaset. Aur omakorda väljub korstna kaudu või siseneb edasiseks kasutamiseks protsessitsooni.

Erinevused tuletorukatlast

Nende seadmete erinevus seisneb põlemiskambri paigutuse või põhimõtteliselt soojusenergia allika konfiguratsioonis soojusvaheti ja veepaagi suhtes. Esiteks pole auru genereerimine üldse vajalik. Tulekatel töötab peamiselt veega kütmiseks, pakkudes sooja tarbevee süsteemi funktsiooni. Teiseks, sellistes kateldes asub ahi konstruktsiooni keskel ja veeringluskontuuridega mahutid on rakendusliku iseloomuga. Need puutuvad kokku konstruktsiooni välispinnal oleva soojusvahetiga.

Kuid see pole ainus erinevus tule- ja veetoruga boilerite vahel. Erinevus läbib ka soojusvahetusprotsessi reguleerimise vahendeid. Veetoru seadme konstruktsioon näeb ette ökonomaiseri, mille tõttu soojendatakse esialgu külma vett. Vastav alt sellele edasisoojusülekande reaktsioonid on intensiivsemad ja väiksema energiakuluga. Teisest küljest hõlmavad tuletoruseadmete eelised konstruktsiooni lihtsust ja minimaalseid hooldusmeetmeid töö ajal.

Erinevused gaasitoruseadmetest

Vesitoru seadmetes on soojusenergia otseseks translaatoriks kuum vesi, mis täidab soojusvaheti tsirkulatsioonitorud. Selgub, tõhus ja ohutu generaator, mis aitab kaasa auru tootmisele. Mis puutub gaasitorukateldesse, siis tehniline projekt võib isegi väliselt osaliselt vastata veetoru konstruktsioonidele. Ainus erinevus seisneb selles, et soojusenergia kandjaks on põlemiskambris olevad heitgaasid. Kuidas see tegevusprotsessi mõjutab? Kui veetoru katla tööpõhimõte võimaldab jäätmeid täielikult ilma jääkideta ära tarbida kuni aurustumise hetkeni ja edasise auru kasutamiseni, siis gaasitoru boiler peab töögaasi väljastama juba soojusvahetis. süsteem. Lisaks on protsessi ohutuse tagamiseks selleks ette nähtud paksud düüsid.

Veetoru boilerite sordid

Peamine klassifitseerimistunnus on kogujate asukoht. Traditsiooniliselt on konstruktsioonid varustatud horisontaalsete trumlitega, mis on mugav alt ühendatud tsirkuleerivate veevarustuskontuuridega. Platvormile on paigaldatud paralleelselt kaks kollektorit, mille vahele saab paigutada väljalaskekanalitega kamina. Kui tehnilises ruumisruumi pole piisav alt, siis kasutatakse spetsiaalsel sidealusel vertikaalseid veetorukatelde. Silindrilised trumlid tormavad ülespoole ja altpoolt tarnitakse erineva temperatuuriga töövedelikku. Protsessi auru väljastatakse ülaosas.

Laeva veetoruboiler

Selliste üksuste disain sobib optimaalselt kasutamiseks meretranspordi osana. Kuid isegi sel juhul kasutatakse katelde spetsiaalseid modifikatsioone - kiirgust. Nende eripäraks on kiirgussoojusenergia kasutamine, mis eraldub ka kütuse (tavaliselt diislikütuse) põlemisel. Kohustuslik konstruktsioonitingimus on ahju düüside ülemine asukoht. Veel üks merelaevade veetoruga katla konstruktsiooni tunnusjoon on kombinatsioon auruturbiiniseadmetega, mis pakuvad auru vahepealset kuumutamist.

Seadmete hooldus

Sideinfrastruktuur koos torustiku elementidega on veetoruseadmete jaoks üsna keeruline, mis toob kaasa ulatusliku diagnostika ja remondi tehniliste meetmete loendi. Hoolduspersonal peab perioodiliselt kontrollima torude seisukorda tihedust, teostama funktsionaalsete sõlmede ja automaatjuhtimisseadmete vigade tuvastamist ning hoidma ka kinnitusdetailidega ühenduste töökindlust. Erilist tähelepanu pööratakse soojusvaheti ja kollektorite torustikule – vähimgi rõhulangus võib kahjustada konstruktsiooni, mis loob tingimused ahela rõhu vähendamiseks.

Profidkujundused

Selliste katelde kõige olulisem eelis üldises auruseadmete perekonnas on ohutus. Säilitades optimaalse temperatuuritasakaalu, võite loota seadme pikaajalisele tööle ilma õnnetuste ja tööosade kahjustamiseta. Samuti märgitakse ära veetoru kassi laiad reguleerimisvõimalused, mida kinnitab ökonomaiseri integreerimine automaatsete sulgeventiilidega. Seadmed töötavad paigaldatud termostaadi algoritmide andmetel ilma operaatori osaluseta. See võimaldab programmeerida süsteemi mitmeks päevaks ette.

Disaini puudused

Selliste katelde tööpõhimõte on keskendunud kõrgele jõudlusele, olenemata kasutustingimustest. Viimasel ajal on see nüanss tootmisvõimsuste optimeerimise ja ratsionaliseerimise taustal üha olulisemat rolli mängimas. Auruveetorukatelde massiivne kere ja mitmetasandilised sidevahetused tingivad vajaduse otsida alternatiivseid lahendusi auru tekitamise probleemidele. Siiski ei ole välistatud selle katla seadme minimeerimise kontseptsioon. Kuid sel juhul läheb kaotsi kõrge kasutegur, rääkimata võimalustest töötada koostootmisrežiimis paralleelse soojaveevarustusega. Teisisõnu sobivad seadmed optimaalselt suurtele tööstusharudele, mis vajavad suures koguses protsessiauru, kuid on vaev alt kasulikud tarbijate varustamiseks, kellel on väike nõudlus suunatud energia järele.

Järeldus

Põhiline erinevus kontseptsiooni enda vahelveetoru katlad kuuluvad ühekordsete seadmete klassi. Sellistel paigaldistel on autonoomsete süsteemide ees märkimisväärne eelis, mis seisneb pideva tootmisprotsessi võimaluses. Isegi tipptöötingimustel on veetoruga katlad võimelised töötama pikka aega, säilitades aurutootmise sama kvaliteedi. Teine asi on see, et ohutusnõuded välistavad endiselt pikad suure võimsusega tööseansid. Mis puutub autonoomiasse, siis selliste katelde puhul väljendub see energiavarustuse vajaduse kaotamises. Muidugi vajavad sulgeventiilid vähem alt akutoidet, kuid vee tsirkulatsiooni ja sellele järgneva aurustamise protsess on ilma elektrita üsna juhitav.