Классификация паровых и водогрейных котлов. Классификация котлов паровых

Классификация паровых котлов: схемы и виды устройств, принцип работы

В быту и промышленности используются паровые котлы, предназначаются они для выработки пара.

Схема горизонтального оборотного дымогарного газотрубного парового котла.

По источнику топлива, которое приводит в действие отопительное оборудование, они могут подразделяться на электрические, газовые, дровяные.

Также они могут работать на отходах тепловой энергии, выделяемой другими источниками тепла. Их называют котлы-утилизаторы. Разделение по классификации паровых котлов может быть такое:

энергетическое оборудование;
промышленное паровое оборудование;

котельные установки, работающие на вторичном тепловом ресурсе.

Сфера использования паровых котлов

Схема парового котла ТЭС.

Энергетические котлы используются для производства пара, который преобразует паровую энергию в механическую и приводит в действие большие и мощные турбины. Пар, попадая на лопасти, начинает приводить в движение ротор мотора. Паротурбинная установка состоит из паровой турбины и электрогенератора.
Промышленное оборудование используется для получения тепловой энергии в технологических нуждах. Чаще всего источником энергии служит ядерный реактор. Парогенератор вырабатывает водяной пар и создает давление намного выше атмосферного. Устанавливаются они на АЭС. Парогенераторы являются теплообменниками, от их производительности и зависит эффективность работы и экономичность всей установки.
Паровые котлы, работающие на отходах тепловой энергии, принято называть котлами-утилизаторами. Они функционируют на отработанных газах.

Основой движения топлива в таких агрегатах является насыщенный пар, т.е. тот, который образовался в процессе закипания и по составу находится близко к температуре кипения воды. Такой пар часто применяется для подогрева нефтепродуктов, движущихся по трубопроводам.

Использоваться такие устройства могут как в бытовых условиях, так и в промышленных. Бытовые приборы имеют небольшую производительность, до 20 кг пара за 1 час. Промышленные агрегаты способны вырабатывать до 4,5 тыс. тонн за час, внутри котла поддерживается максимальное давление, до 28 МПа.

Классификация котлов по видам

Схема продольного горизонтального водотрубного парового котла.

Паровые котлы производятся двух типов: газотрубные и водотрубные. Конструктивно все котельное оборудование, при которых нагреваемые газы проходят через трубы, жаротрубные, дымоходные, называются газотрубными. Нагревание воды, которая движется снаружи трубок, происходит продуктами сгорания, движущимися по трубкам небольшого диаметра. В последнее время такие схемы нагревания теплоносителя практически не применяются. Водотрубные котлы подогревают воду или теплоноситель газами, которые вырабатываются при сжигании определенного топлива. Вода в таких нагревательных конструкциях движется по тонким трубкам. Водотрубные различаются на прямоточные и барабанные.

Чертежи и схемы водотрубных паровых котлов намного сложнее газотрубных, но в обслуживании они гораздо проще:

такие устройства имеют низкую вероятность взрыва;
во время нагрева легко регулируются посредством изменения нагрузки;
быстро нагреваются и имеют высокую эффективность;
при их эксплуатации вполне допустима небольшая перегрузка;
за счет небольших размеров транспортировка не вызывает сложностей.

Хотя при наличии множества преимуществ такие устройства обладают и некоторыми недостатками: ремонт и замена деталей затруднена большим количеством узлов и составляющих.

В процессе эксплуатации вырабатывается вода различной температуры, следствие чего выделяют:

низкотемпературные котлы;

Схема двухбарабанного вертикального водотрубного парового котла с экранированой топкой.

На выходе из такого парового котла температура воды достигает 100-110 °С. Такие приборы очень экономичны, имеют высокий КПД работы. К материалу изготовления не предъявляют высоких требований. Но при всем этом возможно появление небольших негативных моментов, например, образование конденсата, который может вступать в реакцию с иными продуктами горения или затруднять этот процесс.

агрегаты, функционирующие для подогрева воды свыше 150°С.

Такие устройства отличаются длительным сроком эксплуатации и высокой степенью надежности в процессе подогрева воды. Функционируют с низким уровнем шума и атмосферу практически не загрязняют. В монтаже и обслуживании очень практичные и недорогие.

Сфера использования таких приборов – промышленность и производство.

Котельное оборудование и виды топлива

В качестве источника энергии, нагревающей воду и доводящей ее до состояния пара, используются разные виды топлива:

природный газ;

В настоящее время это наиболее экономичный источник энергии. Работая на таком виде топлива, прибор имеет малый процент загрязнения атмосферы и полное сгорание поступающего топлива. Наиболее распространены на территории России вследствие небольшой стоимости и доступности. Кроме того, поставка газа осуществляется круглогодично и постоянно, поэтому в строительстве дополнительных резервуаров не нуждается.

Котельная установка с барабанным паровым котлом.

Промышленное оборудование, работающее на природном газе, не нуждается в специализированном уходе на протяжении всего рабочего процесса, и КПД у таких устройств самый высокий среди всех. Конструкторы добились полной автоматизации и 100% безопасности.

Учитывая все составляющие, такое оборудование является самым выгодным и популярным в промышленной области. Переходить на другие виды топлива нецелесообразно и экономически невыгодно, но такие варианты рассматриваются в том случае, если поставка газа прекращена, сопряжена со многими сложностями или транспортировка слишком дорогая.

дизельное топливо;

Схема работы парового котла сходна с газовым, но небольшое отличие заключается в виде топлива – солярке. Затруднения в процессе эксплуатации могут вызвать разновидности солярки, зимняя и летняя, каждая приспособлена для определенного времени года.

Дизель очень распространен по всему миру, его используют как основной вид топлива или в качестве резервного. При длительном хранении его характеристики не меняются.

возможность оборудования работать на двух видах топлива дает возможность эксплуатировать котлы везде, не меняя конструкции и схемы;

Такие устройства периодически работают на солярке и газе. Принцип эксплуатации сходен с вышеуказанным оборудованием.

твердое топливо.

Используется в отдаленных регионах, куда доставка газа нерентабельна вследствие небольшого производства. Поэтому в качестве топлива здесь используются дрова и уголь. Кроме того, при сгорании КПД угля намного ниже, чем газа. По этим характеристикам уголь никогда не использовался в качестве источника энергии для тепловых и электростанций. Транспортировка его довольно затруднительна и затратна.

В процессе сжигания выделяются вредные вещества, вызывающие различные природные отклонения, поэтому вся мировая промышленность стремится отходить от использования угля и постепенно происходит его повсеместное замещение природным газом.

При выборе отопительного устройства важно определиться с видом топлива, на котором будет происходить эксплуатация парового котла, и определить номинальную мощность агрегата. Не зная этих параметров, будет очень тяжело отрегулировать функциональность всей системы.

Самые популярные статьи блога за неделю

teplomonster.ru

3.2. Классификация паровых котлов

В соответствии с законами фазового перехода получение перегретого пара характеризуется последовательным протеканием следующих процессов подогрева питательной воды до температуры насыщения, парообразования и, наконец, перегрева насыщенного пара до заданной температуры Эти процессы имеют четкие границы протекания и осуществляются в трех группах поверхностей нагрева. Подогрев воды до температуры насыщения происходит в экономайзере, образование пара— в парообразующей (испарительной) поверхности нагрева, перегрев пара—в пароперегревателе.

В целях непрерывного отвода теплоты и обеспечения нормального температурного режима металла поверхностей нагрева рабочее тело в них — вода в экономайзере, пароводяная смесь в парообразующих трубах и перегретый пар в пароперегревателе — движется непрерывно. При этом вода в экономайзере и пар в пароперегревателе движутся однократно относительно поверхности нагрева (рис. 1 6). При движении воды в экономайзере возникают гидравлические сопротивления, преодолеваемые напором, создаваемым питательным насосом. Давление, развиваемое питательным насосом, должно превышать давление в начале зоны парообразования на гидравлическое сопротивление экономайзера. Аналогично движение пара в пароперегревателе обусловлено перепадом давления, возникающим между зоной парообразования и турбиной.

В парообразующих трубах совместное движение воды и пара и преодоление гидравлического сопротивления этих труб в котлах различных типов организовано по-разному. Различают паровые котлы с естественной циркуляцией, с принудительной циркуляцией и прямоточные.

Паровые котлы с естественной циркуляцией. Рассмотрим работу замкнутого контура (рис 1.6,а), состоящего из двух систем труб: обогреваемых 6 и необогреваемых 4, объединенных вверху барабаном 3, а внизу — коллектором 5. Замкнутая гидравлическая система, состоящая из обогреваемых и необогреваемых труб, образует циркуляционный контур Объем барабана, заполненный водой, называют водяным объемом, а занятый паром— паровым объемом. Поверхность, разделяющую паровой и водяной объем, называют зеркалом испарения. Водяной объем барабана и парообразующие трубы заполнены котловой водой.

В обогреваемых трубах 6 вода закипает, и поэтому они заполнены пароводяной смесью плотность рн. Необогреваемые трубы 4 заполнены водой, имеющей плотность р при давлении в барабане. Следовательно, нижняя точка контура — коллектор, с одной стороны, подвержена давлению столба воды, заполняющей необогреваемые трубы, равному Hp'g, а с другой— давлению столба паровотяной смеси, заполняющей обогреваемые трубы, равному Hpyg. Создающаяся в результате образования пара разность давлений Н(р'~pr,)g вызывает движение в контуре и называется движущим напором естественной циркуляции

Sдв=H(р'-pn)g, (1.1)

где SДВ — движущий напор естественной циркуляции, Па; Н — высота контура, м р' и рм— соответственно плотность воды и пароводяной смеси, кг/м3; g — ускорение свободного падения, м/с2.

По обогреваемым трубам вверх движется пароводяная смесь, в связи с чем они получили название подъемных труб, а по необогреваемым трубам движется вниз вода—это опускные трубы.

Агрегаты, в парообразующих трубах которых движение рабочего тела создается под воздействием напора циркуляции, естественно возникающего при обогреве этих труб, получили название паровых котлов с естественной циркуляцией.

В отличие от движения воды в экономайзере и пара в пароперегревателе, в которых рабочий процесс заканчивается при однократном прохождении рабочего тела через поверхность нагрева, движение рабочего тела в циркуляционном контуре многократное. Это значит, что в процессе одного цикла прохождения через парообразующие трубы вода испаряется не полностью, а лишь частично и поступает в барабан в виде пароводяной смеси. При естественной циркуляции массовое паросодержание на выходе из парообразующих труб составляет 3—25%. При паросодержании на выходе, равном, например, 20%, для полного испарения вола должна совершить движение через контур циркуляции пять раз.

Поскольку процесс образования пара происходит непрерывно и питательная вода в барабан также поступает непрерывно в соответствии с расходом пара, в контуре все время циркулирует вода и количество се не изменяется. Отношение массового расхода циркулирующей воды GB, кг/с, к количеству образовавшегося пара в единицу времени С„, кг/с, называется кратностью циркуляции

k=GB/Gu. (1 2)

В котлах с естественной циркуляцией кратность циркуляции находится в пределах 4—30 и более.

В парообразующих трубах можно организовать движение рабочего тела принудительно, например насосом, включенным в контур циркуляции. Такие агрегаты получили название котлов с многократной принудительной циркуляцией (рис. 1.6,6). Движущий напор циркуляции в этом случае в несколько раз превышает движущий напор при естественной циркуляции. Это позволяет расположить парообразующие трубы любым образом, исходя из условий конструирования котла, и организовать в нем циркуляцию не только с вертикальным подъемным движением, но также с горизонтальным и даже опускным движением пароводяной смеси. В паровых котлах этого типа кратность циркуляции составляет 3—10.

Отличительной особенностью паровых котлов с естественной и многократной принудительной циркуляцией является наличие барабана— емкости, позволяющей организовать циркуляцию в замкнутой гидравлической системе и обеспечить отделение воды от пара. Барабан фиксирует все зоны котла: экономайзерную, парообразующую и пароперегревательную.

Барабанные котлы работают при докритическом давлении (ДКД), p<pкр.

Прямоточные паровые котлы не имеют барабана, и через парообразующие трубы рабочее тело проходит однократно (рис. 1.6,0), так что кратность циркуляции k=l. Прямоточный котел представляет собой разомкнутую гидравлическую систему. Отличительной особенностью прямоточных котлов также является отсутствие четкой фиксации экономайзерной, парообразующей и пароперегревательной зон. В парообразующих поверхностях нагрева прямоточных котлов происходит безостановочное превращение воды в пар. Прямоточные котлы работают на ДКД и сверхкритическом давлении (СКД), р≡ркр.

В паровых котлах с комбинированной циркуляцией (рис. 1.6,г) при пуске обратный клапан 10 открыт и агрегат работает по схеме (рис. 1.6,6). При достижении определенной нагрузки циркуляционный насос отключается, обратным клапан автоматически закрывается и паровой котел переключается на работу по прямоточной схеме (рис. 1 6,в).

studfiles.net

Классификация паровых котлов

КОТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ И ПАРОГЕНЕРАТОРЫ

По способу организации движения рабочей среды в поверхностях топочных экранов все конструкции паровых котлов разделяются на три типа: с прямоточным движением (рис. 1.2, я), с естественной циркуляцией (рис. 1.2,6) и с принудительной циркуляцией (рис. 1.2, в). Движение воды в поверхности экономайзера и пара в пароперегревателе во всех паровых котлах однократное (прямоточное) и происходит за счет избыточного дав - рнк р

ЭК т. э. пе

А)

Классификация паровых котлов

Рис. 1.2. Схема водопарового тракта котла: а) — прямоточного; 6) — барабанного с естественной циркуляцией; в) — барабанного с принудительной циркуляцией; ГГ. Н — питательный насос; РПК — регулятор питания котла; ЭК — экономайзер; т. э — топочные экраны; Пе — пароперегреватель; п. п — перегретый пар; ОП — опускные грубы; НПЦ — насос принудительной циркуляции; Б — барабан; Пр — вывод из барабана части воды (продувка).

Ления, создаваемого питательным насосом перед входом воды в паровой котел.

Прямоточной паровой котел. Прямоточный котел характеризуется последовательным включением и однократным прохождением рабочей средой всех поверхностей нагрева (рис. 1.2, л). Вода, поступающая в экономайзер, є практически тем же расходом проходит одним ходом все поверхности, включая топочные экраны, полностью испаряется и затем в виде перегретого пара покидает котел и по паропроводу направляется к турбине. В такой конструкции котла при переменных режимах работы изменяются размеры зон нагрева и испарения воды и нагрева пара, что влияет на выходные параметры пара (прежде всего его температуру). Известная стабилизация параметров обеспечивается поддержанием постоянного соотношения между расходом топлива (тепловыделением) и расходом воды. Ввиду этого прямоточный котел требует применения более совершенной быстродействующей системы автоматического регулирования.

В паровых котлах сверхкритического давления переход рабочей среды из состояния воды в состояние пара по мере получения теплоты характеризуется плавным изменением плотности, теплоемкости и других физических показателей среды, которые постепенно приближаются к характеристикам пара. Эта зона преобразования воды в пар называется зоной фазового перехода (ЗФП). По своим задачам ЗФП соответствует области парообразования при ДКД.

При движении воды и пара возникают гидравлические сопротивления, которые преодолеваются избыточным напором питательного насоса. Приближенно полное гидравлическое сопротивление рабочего тракта прямоточного котла СКД составляет Дрп. к — (0, 2 — 0, 25)р„.п, в том числе сопротивление тракта пароперегревателя — 0,1рп. п и экономайзера — (0,02-0,03)рп. гъ где рп. п — давление перегретого пара. Таким образом, если давление перегретого пара рпп = 25,5 МПа, то давление питательной воды на входе в котел (в его экономайзер) составитр'эк — 1, 22рпм — 1, 22-25, 5 = 31,1 МПа.

Компоновка поверхностей нагрева в прямоточном паровом котле показана на рис. 1.3. Поверхность экономайзера в конвективной шахте обеспечивает нагрев поступающей из турбинного отделения питательной воды до температуры, близкой к насыщению при рабочем давлении воды. После прохождения поверхности экономайзера питательная вода поступает в нижние коллекторы топочных экранов.

Окончательный догрев воды до кипения происходит в топочном экране (радиационный экономайзер). Полное экранирование стен топочной камеры достигается в этом случае соединением нескольких самостоятельных панелей из труб, по которым организуется последовательное движение рабочей среды. По высоте топочная камера разделяется на две или три части (на рис. 1.3 — две таких части) с перемешиванием потока рабочей среды (выравниванием температур). В каждой из частей конструкция экранирующих панелей может быть различной.

В прямоточном котле экранируются панелями из пароперегреватель - ных труб также боковые стены горизонтального газохода, поворотной камеры и потолочное перекрытие котла (на рис. 1.3 не показано), после чего

Классификация паровых котлов

Рис. 1.3. Консірукцпя прямоточного парового коїла: обозначения ге же, что п па рис. 1.1; кроме того: 13- пшрмовон пароперегреватель; 14 - дутьевой вентилятор; 15 — колонны когда; 16 - - крепежные балки; 17 --- подвески поверхностей котла.

Классификация паровых котлов

Рис. 1.4. Котельная установка с барабанным паровым котлом при сжигании твердого топлива:

I барабан. 2 - опускные трубы из барабана, 3— экранные подъемные трубы, 4— экономайзер; 5— пароперегреватель. 6 воздухо - подоіреватсль; 7— горел очі юс устройство; 8— пароохладитель: 9— указатель уровня воды; 10— манометр; 11— предохранительный клапан, 12— сланная паровая задвижка; 13- углеразмомьпая шаровая барабанная мельница; 14— сепараюр пыли; 15— пылевой циклоп, 16— транспортер сырого угля: 17— бункер сырого угля; 18— питатель сырого угля; 19— клапан для пропуска угля и пыли; 20— бункер пыли: 21- реплятор подачи пыли; 22— мельничный вентилятор; 23— короб горячего воздуха; 24— воздухозаборник; 25— дутьевой вей тля юр. 26 скр'берпып золо лови і ель; 27 дымосос, 28 дымовая труба; 29 шлакоириемиик; 30 капал шлако - пли золоуло - ви і ел я 31 - колонны каркаса котла; 32—-непрерывная продувка из барабана; 33— продувка нижних коллекторов поверхностей нагрева. 34— трубопровод питательной воды; 35— питательный регулирующий клапан

Пар на котлах большой мощности поступает в полурадиационную (ширмовую) поверхность, в которой плоские ширмы созданы большим числом труб малого диаметра в одном ряду. Затем пар поступает в конвективную змеевиковую поверхность перегревателя, состоящую из поперечных рядов труб, многократно согнутых U-образно, откуда пар, достигший окончательной температуры, направляется в паровую турбину.

В указанной конструкции котла после экономайзера использован регенеративный вращающийся на вертикальной оси воздухоподогреватель, в котором газы отдают тепло металлическим пластинам (теплообменной поверхности) в одной половине корпуса воздухоподогревателя, а затем нагретый металл отдает тепло воздуху в другой его половине (см. раздел 2.4.2).

Отсутствие необходимости отделения пара от воды в рабочем тракте котла позволяет использовать его не только при докритическом, но и при сверхкритическом давлении рабочей среды. В связи с этим прямоточные котлы являются универсальными, применимыми для любых давлений пара и в настоящее время широко используются в энергетике.

Паровые котлы с естественной циркуляцией. Отличительной конструктивной особенностью такого котла является наличие барабана (рис. 1.2,6), выполняющего роль сепаратора пара из потока пароводяной смеси, поступающей в него из топочных экранов.

Барабан котла вместе с системой необогреваемых опускных труб, выходящих из него, и подъемных (экранных) труб внутри топочной камеры образует замкнутый циркуляционный контур, в котором при горении топлива в топке организуется движение воды (опускные трубы) и пароводяной смеси (подъемные трубы). Движение рабочей среды происходит за счет возникновения естественного напора, определяемого разностью гидростатических давлений массы воды и пароводяной смеси в опускных и подъемных трубах и названного движущим напором естественной циркуляции (см. рис. 1.2):

5ДВ = #п(Роп ~ Рем)<7, (1.1)

ГДС Рот Рем ~~ соответствующая плотность воды в опускных трубах и средняя плотность пароводяной смеси в подъемных трубах, кг/м3, д — ускорение свободного падения, м/с2; Нп — высота паросодержащей части контура, м.

При относительно небольшой разности плотностей воды и пароводяной смеси необходимый движущий напор получают увеличением в высоту контура циркуляции.

Конструктивное выполнение парового котла с естественной циркуляцией показано на рис. 1.4. В этом типе котла вода после конвективного экономайзера поступает в барабан и там смешивается с котловой водой, циркулирующей в замкнутом контуре. Опускные грубы выходят из нижней части барабана и подают котловую воду в нижние коллекторы топочных

І'л л і ід 1

Экранов. Далее, поступая в интенсивно обогреваемые трубы, вода частично испаряется, и отделившийся затем в барабане насыщенный пар поступает в поверхности пароперегревателя.

Возникающий в контуре циркуляции движущий напор обеспечивает движение рабочей среды в подъемных трубах с небольшой скоростью (около 1 м/с), при этом за один проход через подъемные трубы происходит частичное испарение воды (от 0,03 до 0,25 кг/кг), поэтому полное испарение исходного 1 кг воды произойдет при многократном прохождении контура. Отношение массового расхода циркулирующей воды Go, кг/с, к количеству образовавшегося пара в единицу времени D, кг/с, называется кратностью циркуляции:

' (1.2)

В паровых котлах с естественной циркуляцией кратность циркуляции обычно составляет от 10 до 30. Таким образом, расход воды в контуре циркуляции в Л'ц раз больше паропроизводительности котла.

Общее сопротивление водо-парового тракта барабанного котла определяется гидравлическим сопротивлением при движении воды в трубах экономайзера от входного коллектора до поступления воды в барабан котла — Дрэк = 0,05рп. п и аналогичным сопротивлением тракта пароперегревателя от барабана до выхода перегретого пара из котла — ДрПе — (0,1 — 0,15)рп п» где рп п — давление перегретого пара за котлом, МПа. Такие же значения имеют Дрпе и Арж в прямоточном котле докритического давления.

Паровые котлы с принудительной циркуляцией. В парообразующих трубах можно организовать принудительное движение рабочей среды за счет специального насоса, установленного на опускных трубах. Такие агрегаты получили название котлов с принудительной циркуляцией (рис. 1.2, в). Движущий напор циркуляции в этом случае в несколько раз превышает напор естественной циркуляции. Это позволяет увеличить скорость движения и располагать парообразующие трубы в топке любым образом (наклонно, горизонтально), исходя из размещения котла в ограниченных по высоте помещениях, и более удобно его конструировать. Повышается надежность циркуляции рабочей среды в экранных трубах. Однако значительным оказывается расход электроэнергии на привод насоса принудительной циркуляции, поэтому в этом случае уменьшают значение кратности циркуляции до А'ц = 3 — 5.

Наличие в двух последних типах паровых котлов барабана-сепаратора насыщенного пара позволяем использовать их только при докрптичсском давлении, обычно. не более р -- 18 МПа. Отечественная энергетика базируется на применении двух типов паровых котлов: прямоточных и с естественной циркуляцией. В зарубежной практике наравне с прямоточными широко используются котлы с принудительной циркуляцией.

Питательная вода, поступающая в котел с температурой 230~270°С после регенеративного нагрева паром из отборов турбины и термической обработки в деаэраторе с целью удаления агрессивных газов (см. рис. В.2), содержит небольшое остаточное количество взвешенных и растворенных веществ. В прямоточном котле ДКД по мере движения воды в трубах топочных экранов увеличивается паро содержание потока и соответственно повышается концентрация примесей в оставшейся воде, в результате чего начинается выпадение твердой фазы на внутренних стенках труб (накипь из солей жесткости, окислы металлов, прежде всего железа). Малая теплопроводность отложений (в десятки раз меньше теплопроводности стали) ухудшает теплоотдачу от стенки к воде, и при интенсивном обогреве труб возможен их перегрев. Под воздействием внутреннего давления это может привести к разрыву труб.

В прямоточных котлах СКД обеспечивают высокую степень очистки питательной воды, близкой к качеству пара, в этом случае переходную зону от воды к пару (зону фазового перехода) оставляют в топочной камере, но размещают в области более низких тепловых потоков. В котлах с естественной и принудительной циркуляцией при относительно малом парообразовании в подъемных трубах экранов заметных отложений на стенках труб не допускается. Исключение накопления примесей в котловой воде достигается выводом небольшой части более загрязненной котловой воды из барабана (непрерывная продувка).

Одной из альтернатив газовым отопительным агрегатам являются твердотопливные котлы. Их популярность среди владельцев частных домов, не имеющих подключения к магистральным сетям, растет с каждым днем.

Сервисное обслуживание котельных наравне с правильной эксплуатацией считается невероятно важным фактором. Наша компания предлагает высококачественные услуги в данном направлении. Полный комплекс услуг позволит привести котельную в полный порядок, обеспечить ее …

Каждый человек мечтает о комфортном жилье, одним из элементов которого является тепло. Если ваш дом отапливается централизовано, то вопрос становится проще. Но не все жилые здания имеют данные блага цивилизации. …

msd.com.ua

Типы паровых котлов. Обзор котельной продукции

Паровые котлы − основа работы большинства мощных электрогенегирующих компаний. Для них характерна надежность, долговечность, экономичность, высокий уровень КПД. Благодаря инновационным технологиям они успешно функционируют на крупных производствах. Однако в связи с большой мощностью и габаритными размерами, они редко устанавливаются в частных домах в качестве отопительных систем.

Какие бывают паровые котлы

В зависимости от используемого топлива отопительные котлы подразделяются на:

Газовые. Это один из самых известных и бюджетных вариантов в отличие от других энергоносителей. Они характеризуются достаточно высокой степенью КПД. Основная масса производимых агрегатов работает на природном (сжиженном) газе и на дизельном топливе: они оборудованы схожими горелками, которые обеспечивают нагревание воды. В целях безопасности следует иметь оснащение с хорошей вытяжкой, так как газ пожаро — и взрывоопасен.
Дизельные. Обычно этот вид котлов используется как источник резервного тепла. Они имеют высокий КПД, мощную производительность, хорошую мобильность и применяются для обогрева больших по площади строений. К недостаткам можно отнести высокую пожароопасность, токсичность и вред продуктов сгорания для экологии. В соответствии с требованиями безопасности, топливо хранится в больших подземных баках с целью запаса на весь сезон отопления.
Паровые котлы на твердом топливе. В зависимости от вида сжигаемого материала эти котлы имеют разные конструкции камер сгорания и могут быть изготовлены из разных металлов. Основным топливом является угль, торф, отходы от обработки дерева. Недостатками считаются возможное загрязнение окружающей среды и пожароопасность.Промышленный паровой котел на твердом топливе — устройство, вырабатывающее пар для технологических процессов. Основное отличие от стандартных аналогов — огромная мощность и достаточно габаритные размеры. Их назначение в подаче больших объемов пара для таких отраслей промышленности, как перерабатывающая, пищевая, текстильная и т.д.
Электрические. Эти агрегаты получили широкое распространение в промышленной сфере и быту. Они оборудованы насосом, парогенератором, емкостью и шкафом для преобразования энергии. Нередко такие котлы работают с перебоями и потребляют довольно много энергии, поэтому их обслуживание стоит довольно дорого.

Технические характеристики паровых котлов

При покупке парового котла следует внимательно изучить следующие технические характеристики:

Габариты. Если паровой водогрейный котел приобретается для дома, его размеры следует сопоставить с данными жилищного пространства. В противном случае купленный агрегат больших габаритов просто не сможет преодолеть дверной проем.
Производительность. Если выбранное устройство производит пар в нужных для системы отопления объемах, исключая нехватку и переизбыток, значит оно подобрано правильно.
Уровень мощности. От него зависит теплопроизводительность котла. Чтобы обогреть 10м2 помещения затрачивается 1кВт.
Конструкция. Она определяет производительность и размер агрегата.
Способ установки: вертикальный или горизонтальный. На его выбор оказывает влияние площадь окружающего пространства в помещении, функциональность самого устройства.

Принцип действия парового котла

Основная работа парового котла характеризуется следующими процессами:

Электронасос подает воду в барабанную емкость в верхнюю часть агрегата.
Оттуда жидкость по не обогреваемым каналам течет в коллектор распределения.
Его дополнительные каналы, проходящие через топку, начинают нагреваться. Происходит процесс образования пара.
В верхней части устройства сепаратор отделяет газ от пароводяной смеси. Осуществляется дальнейшее отправление недостаточно прогретой воды назад в распределяющий коллектор.
Пар, подвергшийся фильтрации, идет в устройство по трубам в зоне нагревания. Здесь газ еще больше нагревается и происходит значительное повышение давления.

Благодаря такому способу отопления производимое тепло идет на обогрев помещений, а также позволяет приводить в движение лопасти электрогенераторов.

Классификация паровых котлов

Существуют различия паровых котлов на агрегаты низкого и высокого давления.

В паровых котлах низкого давления создается насыщенный пар с рабочим давлением в пределах 0, 07 МПа, температура115 °С. Такая установка способна производить до 3000 кг пара/час. Она получила широкое применение в пищевой, деревообрабатывающей и сельскохозяйственной промышленности. Усовершенствованные котлы оснащены системой автоматической регулировки в целях безопасной работы агрегата во время отсутствия людей.

Промышленный паровой генератор высокого давления − сложная система, которая состоит из электрических и механических элементов. Функционирование установки направлено на получение горячей воды и большого парового объема. Такой агрегат оснащен специальными задвижками и клапанами, рассчитанными на высокое внутреннее давление.

Эксплуатация паровых котлов

Паровой отопительный агрегат — небезопасное устройство. В связи с этим особое внимание уделяется правилам эксплуатации паровых котлов:

Конструкция должна гарантировать функционирование агрегата в безопасном режиме, гарантировать процесс равномерного прогревания. Должно быть обеспечено свободное расширение для температуры котла.
ции также затрагивают бойлер, который является составной котельной частью. Рекомендуется производить его установку на опоры, что будет способствовать тепловому увеличению сечения труб. Максимальная температура для стенок котла в норме не более 55 °С, предельно допустимый уровень нагрева воздуха 25 °С.
Уровень жидкости. Существует предельная и нижняя границы: для газовых котлов минимальный уровень воды в норме расположен ниже поверхности нагрева на 10 см. По отношению к водотрубным котлам норма определяется самим специализированным учреждением. Расчет верхней границы воды производит изготовитель проекта агрегата. Для предотвращения возможного открытия лазы и двери должны быть надежно и герметично закрыты и иметь устройства для запирания.
Предохранительные устройства. Производителями котлов предусмотрено наличие особых приборов для снижения взрывоопасности агрегата. Обычно они устанавливаются на котлах с относительно небольшой производительностью. На более мощных агрегатах используется автоматическая система блокировок.
Отверстия и сварные швы. Сварные стыковые швы признаны самыми надежными. Однако их пересечение друг с другом не допустимо. В соответствии с правилами сварные швы должны быть выполнены при помощи автоматической сварки. Для выявления возможных дефектов в местах их возможного пересечения следует проводить регулярную дефектоскопию или ультразвуковое исследование.
Продув труб и удаление конденсата. Спуск воды в резервуар, в котором отсутствует давление, должен обеспечиваться продувочной трубой. При эксплуатации котла возможно образование конденсата. Для его устранения следует применять специальные дренажи.
Измерение давления. Давление пара в агрегате измеряется манометром, находящимся за барабаном резервуара отопления. Наряду с этим прибором предусмотрен монтаж трехходовых кранов. Манометр должен иметь клеймо, которое свидетельствует
Применение термометров. Безопасная работа парового котла обеспечивается не только показаниями манометра, но и термометра, отображающего температуру паров воды. В обязательном порядке он монтируется на все паровые трубы, на участки агрегата, которые при растопке больше всего нагреваются.

Цена парового котла зависит от того, какой вид агрегата будет эксплуатироваться: будущему владельцу следует определиться, с какой целью приобретается такая установка, тщательно изучить все технические данные и, в случае покупки, не пренебрегать правилами эксплуатации.

Это устройство характеризуется высокой надежностью, долговечностью и большим уровнем мощности.

Познакомиться с более подробной информацией, заказать и купить паровой котел можно в разделе «Продукция»

biyskteplo.ru

Классификация паровых и водогрейных котлов

Общие сведения

Классификация паровых и водогрейных котлов

Паровые котлы малой и средней производительности

Паровые энергетические котлы

Создание и усовершенствование водогрейных котлов

Водогрейные котлы малой мощности

Водогрейные котлы для коммунальной энергетики

Водогрейные котлы для централизованного теплоснабжения

Список использованной литературы

1.Борисов М.А. Реабілітація ТЕС. Забеспечення сталої роботи об’єднаної енергосистеми України // Энергетика и электрификация. – 2004. – № 3. – С. 2–3.

2.Ерофеев В.Л., Семенов П.Д., Пряхин А.С. Теплотехника: Учебник для вузов. – М.: Академкнига, 2006. – 488с.

3.Оксфордская иллюстрированная энциклопедия. – Т. 6. Изобретения и технологии / Под ред. Монти Финнистон. – М.: Изд-во «Весь Мир», 2002. – 406 с.

4.Петров В.С., Гончаренко В.Г., Погарова Л. С. Проблемы и перспективы развития тепловой энергетики Украины // Энергетика и электрификация. – 2001. – С. 42–44.

5.Прокопенко А.Г., Мысак И.С. Стационарные, переменные и пусковые режимы энергоблоков ТЭС. – М.: Энергоато

миздат, 1990. – 316 с.

6.Рыжкин В.Я. Тепловые электрические станции: Учебник для вузов/ Под ред. В.Я.Гиршвельда. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 448 с.

7.Стерман Л.С., Лавыгин В.М., Тишин С.Г. Тепловые и атомные электростанции: Учебник для вузов. – 2-е изд. – М.:Изд

во МЭИ, 2004. – 424 с.

8.Тауд Р. Перспективы развития тепловых электростанций на органическом топливе // Теплоэнергетика. – 2000. – № 2. – С. 68–72.

9.Теплотехніка/ Б.Х. Драганов, А.А. Долінський, А.В. Міщенко, Є.М. Письменний; За ред. Б.Х.Драганова. – К.: ТОВ «Астра Пол», 2005. – 503 с.

10.Энергетические установки и окружающая среда /В.А. Маляренко, Г.Б. Варламов, Г.Н. Любчик и др. / Под ред. В.А. Маляренко. – Харьков: ХГФГХ, 2002. – 397 с.

Общие сведения

Классификация паровых и водогрейных котлов

Паровые котлы малой и средней производительности

Паровые энергетические котлы

Создание и усовершенствование водогрейных котлов

Водогрейные котлы малой мощности

Водогрейные котлы для коммунальной энергетики

Водогрейные котлы для централизованного теплоснабжения

Список использованной литературы

Классификация паровых и водогрейных котлов

Котел – это устройство, предназначенное для получения пара с давлением выше атмосферного или горячей воды за счет тепла, выделяемого при сжигании топлива. Основными элементами котла являются топка и теплообменные поверхности. Специальное устройство котла, в котором происходит сжигание топлива, называется топкой или топочной камерой. Некоторые типы котлов, например котлы-утилизаторы, не имеют топки. В этом случае получение пара или подогрев воды осуществляются за счет теплоты горячих газов, образующихся при каком-либо технологическом процессе. Газовый тракт котла, т.е. та часть котла, по которой движутся продукты сгорания, разделен на отдельные газоходы. Взаимное расположение газоходов, определяющее траекторию движения продуктов сгорания и расположение поверхностей нагрева, называется компоновкой. Наиболее распространенными в настоящее время являются П-образная, Т-образная и башенная компоновки. Можно выделить и конвективные газоходы, по которым движутся уже относительно холодные газы.

В котел подается вода, которая называется питательной. Питательная вода в котле нагревается, а затем превращается в насыщенный или перегретый пар требуемых параметров. Под параметрами пара подразумеваются его давление и температура. Основным потребителем водяного пара, вырабатываемого в котельных установках, являются паросиловые установки, а также он может использоваться для технологических нужд.

Преобразование питательной воды в пар происходит в поверхностях нагрева котла. К поверхностям нагрева котла относятся испарительные, пароперегревательные и экономайзерные поверхности. Испарительные поверхности нагрева обычно располагаются в топке котла или непосредственно за ней. В них вода нагревается до температуры насыщения и образуется так называемая пароводяная смесь. Пароперегреватели предназначены для получения перегретого пара.

Барабан котла

Они располагаются за топочной камерой. Экономайзерные поверхности нагрева предназначены для предварительного подогрева питательной воды за счет теплоты уходящих из котла продуктов сгорания. Теплообменные поверхности котла конструктивно могут разделяться на отдельные секции или «пакеты».

К основным элементам котла относятся также барабаны, воздухоподогреватели, горелочные устройства, устройства для регулирования температуры перегрева пара. Барабаны котлов предназначены для отделения насыщенного пара от воды, удаления из него избыточной влаги, а также как устройство, в котором аккумулируется количество воды, необходимое для надежной работы котла. Воздухоподогреватели котла – это поверхности нагрева, в которых происходит предварительный подогрев воздуха, поступающего в топку и необходимого для сжигания топлива. Горелочные устройства – это устройства для сжигания топлива в топке котла. Горелочные устройства современных котлов в первую очередь обеспечивают наиболее эффективное сгорание топлива с точки зрения химических процессов и снижение количества вредных веществ, образующихся в процессе горения и выбрасываемых в атмосферу. К устройствам регулирования температуры перегрева пара относятся теплообменники различных типов и впрыскивающие пароохладители.

Для обеспечения работы современные котлы оснащаются в спомогательным оборудованием, к которому относятся дутьевые вентиляторы, дымососы, золоулавливающее оборудование, оборудование по подготовке топлива и т.п. Совокупность котла и вспомогательного оборудования называется котельной установкой.

Одним из важных элементов котла является каркас, предназначенный для размещения и крепления всех его элементов. Он изготавливается из металлоконструкций и опирается на фундамент или элементы здания.

Для обеспечения безопасности работы персонала, а также для снижения потерь теплоты в окружающую среду на котле предусмотрена обмуровка и тепловая изоляция.

Котлы классифицируются по назначению, паропроизводительности, параметрам пара, типу топочного устройства, способу организации взаимного движения продуктов сгорания и рабочей среды, способу организации движения рабочей среды в поверхностях нагрева и виду сжигаемого органического топлива.

По назначению котлы подразделяются на паровые, вырабатывающие водяной пар требуемых параметров, водогрейные, котлыутилизаторы и энерготехнологические котлы. Они предназначаются для энергетических, производственных, отопительнопроизводственных и отопительных котельных установок.

По паропроизводительности котлы подразделяются на котлы малой производительности, котлы средней производительности, энергетические котлы и котлы большой паропроизводительности энергоблоков ТЭС.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:

zdamsam.ru

КЛАССИФИКАЦИЯ ПАРОВЫХ КОТЛОВ — Мегаобучалка

Sдв=H(р'-pn)g, (1.1)

где SДВ— движущий напор естественной циркуляции, Па; Н — высота контура, м р' и рм— соответственно плотность воды и пароводяной смеси, кг/м3; g — ускорение свободного падения, м/с2.

k=GB/Gu. (1 2)

В котлах с естественной циркуляцией кратность циркуляции находится в пределах 4—30 и более.

Барабанные котлы работают при докритическом давлении (ДКД), p<pкр.

megaobuchalka.ru

оборудование низкого и высокого давления, принцип работы

Паровые котлы делятся на два типа: газотрубные и водотрубные.

Газотрубными называются котлы, в которых газообразные продукты горения выходят по дымогарным, а также жаровым трубам, размещенным внутри емкостей с нагревающейся водой.

Они бывают дымогарными, жаротрубными и дымогарожаротрубными. В водотрубных устройствах трубы с нагреваемой водой находятся внутри газопровода.

Содержание

Что представляют собой паровые котлы высокого давления

Котлы паровые газовые или же газотрубные – это агрегаты высокого давления. Их использование в теплоэнергетике допустимо при необходимой мощности в 360 кВт с рабочим давлением в 1 мегапаскаль.

При превышении давления в паровом котле может случиться взрыв с выбросом пара в большом количестве, приводящий к чрезвычайной ситуации. Сегодня такие системы считаются устаревшими и применяются довольно редко. Современные водонагревательные системы рассчитаны на большую мощность.

Потребность в разработке водотрубных котлов появилась вследствие роста производства и необходимости получения пара в большом количестве.

Наличие множества узлов и составляющих в системе считается одним из недостатков данных устройств. Ремонт такого оборудования возможен только в отключенном состоянии.

Применение на производстве

Промышленные паровые устройства высокого давления или же парогенераторы – это сложнейшая система, состоящая из механических и электрических компонентов. Парогенератор состоит из нескольких частей:

каркас, куда крепятся все остальные элементы;
электрическое оснащение — приборы для измерения, индикации, релейные переключатели, сигнальные лампы и другая аппаратура;
датчики давления — выполняют контроль давления в системе;
котел парогенератора — емкость для воды с установленными датчиками контроля уровня жидкости;
электронасос — используется для непосредственного закачивания воды в котел.

Для нагрева воды в электропаровых котлах используют 3 метода:1) Применение ТЭНов разной мощности.2) Электропроводность воды – при пропускании через воду электрического тока выделяется тепло.3) Нагрев воды с поддержкой частотного излучения или же индукционного нагрева.

Водогрейные котлы используются для обеспечения дома горячей водой и теплом. Поэтом сегодня такая услуга, как установка водогрейных котлов стала сегодня весьма популярной.

Подробнее о водогрейных котлах читайте здесь.

Котлы высокого давления имеют давление пара более 20 атмосфер. Разработка и внедрение аналогичных установок вызваны непосредственным ростом мощности силовых агрегатов. Работа оборудования направлена на получение большого объема пара и горячей воды. Все клапаны и задвижки должны быть выполнены с учетом работы в условиях высокого внутреннего давления.

Использование оборудования низкого давления

На современном рынке представлены паровые котлы как российского, так и зарубежного производства. Они отличаются по функциональности, дизайну и качеству сборки. Выбор необходимой модели должен происходить с учетом требуемой мощности и производительности.

Паровые котлы низкого давления предназначены для выработки насыщенного пара, давление которого не выше 0,07 МПа, а его температура составляет 115 °С. Данное оборудование способно производить 140-3000 кг пара в час. Эти агрегаты применяются для технологических процессов в сельскохозяйственных организациях, на предприятиях пищевой, деревообрабатывающей индустрии и для обогрева помещений различной площади.

Современные котлы оснащаются системами автоматического регулирования различной степени сложности, предназначенными для обеспечения безопасной работы котла без постоянного присутствия людей.

О том, какие бывают марки водогрейных котлов, читайте здесь.

Принцип работы

Паровое оборудование низкого давления устроено так, что вода в процессе сгорания топлива забирает все тепло. Газы, в процессе выхода из топливной части, попадают прямо в трубный пучок, который объединяет две части водяной базы.

Эти продукты нагревают воду, в результате чего она начинает испаряться. Пар сервируется через паропровод и используется в технологических процессах. Благодаря большому количеству воды, формируется устойчивое давление в паровом котле, которое сохраняется даже при неравномерной подаче пара. Впрочем, не стоит игнорировать ситуации, когда давление быстро падает и может спровоцировать взрыв.

Котел низкого давления – это система, которая состоит из двух и более цилиндров разных размеров, вставленных один в другой. В жаровой трубе расположена топка, в ее заднем отсеке имеется конвективный пучок труб. Угольное паровое оборудование оснащается плитой, которая крепится к фронтальной стороне. На плите размещаются крепления для вентилятора. Благодаря этому, процесс горения улучшается, а значит, улучшается и производительность оборудования.

Водный режим котла — поддержание определенных качеств, показателей поступающей в паровой котел питательной и циркулирующей в нем котловой воды.

О том, какие работают водогрейные котлы, читайте здесь.

Газовые и жидкотопливные установки оснащаются особыми горелками. Насыщенный пар, вырабатываемый устройством, осушается, благодаря особому внутрикотловому сепарационному устройству. При этом, отходы горения удаляются через дымопровод.

Паровые котлы делятся на устройства высокого и низкого давления. В зависимости от необходимой мощности используется тот или иной тип оборудования. Данные устройства характеризуется надежностью, высокой производительностью и безопасностью применения.

kotlotech.ru

Каталог товаров:

Контакты

Статистика сайта

Классификация паровых и водогрейных котлов. Классификация котлов паровых

Классификация паровых котлов: схемы и виды устройств, принцип работы

Сфера использования паровых котлов

Классификация котлов по видам

Котельное оборудование и виды топлива

3.2. Классификация паровых котлов

Классификация паровых котлов

Типы паровых котлов. Обзор котельной продукции

Какие бывают паровые котлы

Технические характеристики паровых котлов

Принцип действия парового котла

Классификация паровых котлов

Эксплуатация паровых котлов

Классификация паровых и водогрейных котлов

КЛАССИФИКАЦИЯ ПАРОВЫХ КОТЛОВ — Мегаобучалка

оборудование низкого и высокого давления, принцип работы

Что представляют собой паровые котлы высокого давления

Применение на производстве

Использование оборудования низкого давления

Принцип работы

Смотрите также