Паровой котел — это сосуд под давлением, который передает тепло воде для производства пара для различных применений.
В этом руководстве будет представлен полный и понятный обзор того, что делают котлы, как они функционируют и как выбрать безопасный, надежный и эффективный паровой котел.
КАК РАБОТАЮТ КОТЛЫ?
Паровые котлы вырабатывают энергию пара под давлением, нагревая воду до температуры кипения с использованием горючего источника топлива.
Способ нагрева воды зависит от того, является ли это жаротрубный или водотрубный котел. Основные различия между ними можно найти в их названиях.
В жаротрубном котле источник горючего топлива находится внутри трубы, окруженной сосудом, наполненным водой. Труба постепенно нагревает воду вокруг себя, в конечном итоге образуя пар.
В водотрубном котле вода содержится внутри нескольких труб, а тепло от источника горючего топлива подается на внешнюю поверхность труб для получения пара. Подробнее про про паровые котлы читайте на страницах специализированного сайта.
Анатомия котельной системы
- Сосуд высокого давления: Сосуд высокого давления содержит газы или жидкости при высоких температурах, обычно под высоким давлением. В котле сосуд высокого давления изготавливается из высокопрочного материала, часто стали.
- Горелка: Горелка обеспечивает нагрев котла за счет сжигания топлива и кислорода. Источники топлива включают природный газ, пропан низкого давления, нефть № 2, уголь и другие виды топлива.
- Трубы: В водотрубных котлах металлические трубы, расположенные внутри котла, содержат воду и нагреваются снаружи. В жаротрубных котлах нагретый газ проходит по одной или нескольким трубам, нагревая воду, окружающую трубы.
- Экономайзер: Экономайзер — это теплообменный механизм, который передает тепловую энергию, в противном случае теряемую в выхлопных газах, и использует эту энергию для нагрева воды, поступающей в котел. Следовательно, для нагрева поступающей воды требуется меньше дополнительной энергии, что делает котел более эффективным.
- Резервуар-деаэратор: Деаэраторы представляют собой резервуары для питательной воды под давлением, которые используют давление и тепло для удаления кислорода и других растворенных газов (в частности, диоксида углерода) из воды, подаваемой в котел. В противном случае растворенный кислород и углекислый газ могут вызвать серьезную коррозию котла.
- Теплообменник: теплообменник передает тепло от одного вещества к другому без непосредственного взаимодействия этих веществ. В котле тепло горячего газа передается воде через теплообменник.
- Панель управления: Панель управления позволяет операторам управлять настройками котла, такими как температура и давление. Коммерческие и промышленные панели управления котлами содержат подробную аналитику.
- Резервуар для питательной воды: Резервуар для питательной воды представляет собой сборный резервуар, в который поступает вода, используемая котлом для создания пара. Резервуар для питательной воды — это место, где очищенная вода собирается и затем перекачивается в котел. Химические вещества для котлов, которые удаляют кислород и защищают металлы внутри котла, впрыскиваются и смешиваются в резервуаре для питательной воды. Установки с линиями возврата конденсата могут собирать водяной конденсат из пара, который падает ниже температуры нагрева котла, и подавать обратно в систему для повторного улавливания очищенной воды.
- Система сжигания: Система сжигания работает путем объединения воздуха и топлива, а затем воспламенения смеси для получения тепла. Обеспечение правильного баланса воздуха и топлива является важным компонентом системы сжигания топлива в котле.
- Система обратного осмоса: Система обратного осмоса работает с использованием насоса высокого давления, который увеличивает давление на стороне неочищенной воды в RO и пропускает воду через полупроницаемую RO мембрану, оставляя почти все (примерно от 95 до 99%) растворенные примеси в отходящем потоке.
- Системы химического мониторинга: Тщательно контролируемое добавление химикатов может улучшить работу котла. Системы химического мониторинга точно контролируют уровень химических веществ и обеспечивают постоянный анализ.
- Виды топлива: Сжигаемое топливо является основным источником тепла для котла. Газ, нефть и уголь являются распространенными источниками топлива. При использовании угля его часто измельчают и нагревают для повышения эффективности. Реже можно использовать биомассу, такую как древесная щепа или другие природные материалы.
- Очистка воды: Вода, используемая в котлах, должна быть очищена перед подачей в котел, чтобы продлить срок службы котла. Умягчители воды и системы обратного осмоса помогают подготовить воду, удаляя растворенные твердые вещества, такие как кальций и магний, чтобы снизить вероятность образования накипи внутри котла. Резервуары для питательной воды также являются частью процесса очистки воды, поскольку они используют тепло для уменьшения количества растворенных в воде газов, которые могут способствовать окислению и коррозии внутри котла.
Жаротрубные котлы против Водотрубных котлов
Как упоминалось ранее, два основных типа котлов, которые вы найдете сегодня на рынке, — это жаротрубные котлы и водотрубные котлы. Давайте углубимся в принцип работы каждого типа.
Жаротрубные котлы
Как следует из названия, в жаротрубных котлах пламя проходит через закрытую трубу. Пламя нагревает окружающий газ. Тепло передается через стенки труб, нагревая воду, содержащуюся в емкости, до такой степени, что образуется пар.
Жаротрубные котлы имеют богатую историю. В конце концов, они приводили в действие одни из первых в мире паровозов. Из-за огромного сохраняемого давления и присущей ему неэффективности все больше промышленных процессов переходят на водотрубные котлы для повышения безопасности и эффективности.