Предназначение парового котла — классификация с описанием видов


Пар используется во многих сферах – энергетике, промышленности, отоплении домов и предприятий, медицине. Основа работы всех конструкций для его генерации – дровяной котел, его газовый, жидкотопливный или электрический вариант. Именно он превращает воду в пар, физические свойства которого – высокая температура и давление, используются во многих целях. Паровой котел устанавливают на производствах, в многоквартирных и частных домах.

Классификация паровых установок

Есть четыре характеристики, опираясь на которые классифицируют паровые котлы.

Паровой котел

По производительности

Производительность может быть малая, средняя, большая. От нее зависит сфера применения отопительного оборудования на пару. Если для отопления дома достаточно получать небольшое давление в паровом котле, то для приведения в движение механизмов или обогрева площади целого предприятия, количество выработки должно быть выше.

По способу распределению тепла внутри котла

Способ распределения может быть прямоточным, естественным или принудительным. Самый простой – первый. Превращение жидкости в пар происходит за один ее проход по экономайзеру и испарителю. Для естественного и принудительного распределения коэффициент переработки (а значит и давление) – выше. Здесь в основном используются барабанные котлы, которые обеспечивают выработку пара двойным или более нагревом, с последующим сепарированием его от жидкости в «барабане».

Минус прямоточных котлов в их низкой аккумулирующей тепло способности, сложной автоматической системе регуляции, повышенных требованиях к качеству воды.

По давлению

Давление внутри отопительного оборудования может быть низким, средним, высоким, сверхвысоким, сверхкритическим и предельным. Работа парового котла чувствительна к настоящему критерию. Чем выше давление – тем больше возможностей использования пара. Но и увеличивается опасность выхода из строя оборудования за счет критичных значений характеристики. С повышением давления требуется усилить прочность элементов конструкции котла, транспортирующих труб, заглушек и вентилей.

Котлы по высокому и сверхбольшому давлению (от 9,8 до 25 МПа) характерны для крупных тепловых систем, линий входящих в состав энергетических блоков ТЭС. Наглядно взаимосвязь можно представить таблицей ниже.

По назначению

Паровые котлы могут быть промышленные, энергетические, утилизаторы, энерготехнологические. Характеристика описывает не только сферу применения (производство или генерация энергии), но и изначальное топливо для работы отопительного оборудования. Горение некоторых веществ в топке происходит при более высоких температурах, что дает возможность увеличить итоговое давление пара, вместе со скоростью его образования.

Для промышленных котлов подойдет:

  • твердое топливо (уголь, дрова, торф);
  • газообразное (метан, пропан);
  • жидкое (мазут, бензин, соляр).

Аналогична ситуация в области генерации электроэнергии. Здесь для увеличения температур и результирующего итогового давления парового котла используют принудительную поддувку пламени (повышение количества кислорода) с изменением состояния топливного элемента. К примеру, уголь подается не кусками в камеру сгорания, а в виде пыли, а мазут поступает газосмесью.

Работа утилизационного и электротехнического парового котла строиться на основе использования тепла отходящих газов или нагретых частей сторонних агрегатов. Разница между первым видом генератора фазового состояния жидкости и вторым в том, что последний работает симбиотическим образом с остальным оборудованием.

Классификация паровых котлов

Технологическое применение котловых паровых установок

Перечислить все ниши использования паровых установок сложно. Условно их можно разделить на несколько направлений:

  1. Сушка паром. Сюда относятся ниши производства мясных и мучных изделий, молока, консервации, табака, химических веществ, строительных материалов, дерева.
  2. Передача тепла. Здесь речь идет не только о системах парового отопления зданий или частных домов. Существуют преобразующие охладители – утилизационные и энерготехнологические котлы.
  3. Производственная механизация. Пар под большим давлением воздействует на поршни или подвижные части механизмов, приводя их в движение.
  4. Энергетика. Мощный поток пара вращает турбины генераторов, вырабатывая ток. На атомных электростанциях используется для конечного охлаждения реакторов, унося излишки тепла из их активной зоны.
  5. Медицина. Температура пара и легкость его доставки к конечному месту потребления позволяет стерилизовать мебель, помещения или инструменты.
  6. Сельское хозяйство. Пар используется для пост-обработки зерновых и растительных культур, для приведения их в товарный вид (к примеру, лущение риса или гречи). Применяется он и в деле увеличения срока хранения итогового продукта. Нужен при обработке туш птицы и скотины.

Работа парового котла

Принципы работы и устройство паровых котлов

Основа функционирования парового котла – приведение жидкости в процессе нагрева в третье фазовое состояние – пар. Принцип действия и конструкция агрегата зависит от его вида. На текущий момент наиболее распространены прямоточные и барабанные паровые котлы. Последние выпускаются с естественным движением теплоносителя, принудительным.

Изначальным очагом, обеспечивающим нагрев, может выступать любое топливо – дрова, торф, газ, солярка, уголь, бензин, мазут, энергия деления атома, солнце или даже горячие элементы иного оборудования.

Функционирование парового котла можно представить движением воды через два набора тонких труб. Первый находится в очаге максимальной температуры, второй выше, в потоке нагретого воздуха.

В прямоточных котлах пар сразу идет далее. У барабанных после первого экрана поступает в специальную емкость, где отделяется от остатков жидкости. Последний вид генераторов пара позволяет вернуть его обратно в цикл нагрева – для повышения конечной температуры, давления.

Принцип работы парового котла

Составные части конструкции парового котла

Устройство современного парового котла подразумевает наличие нескольких обязательных элементов, вне зависимости от типа конструкции. В любом из вариантов есть насос, испарительные подъемные трубы, пароперегреватель, экономайзер. Барабанные котлы содержат дополнительно спускные трубы, второй испарительный экран и емкость – сепаратор. У генераторов пара принудительной циркуляции предусмотрено наличие еще одного насоса.

Пар используется для работы многих технологических цепочек. Он применяется в областях генерации энергии, сушки, отвода тепла, медицине, сельском хозяйстве. С его помощью отапливают жилые здания, производственные цеха. Основа получения пара – специальный котел, преобразующий нагревом жидкость в третье фазовое состояние.

Возможно у вас дома стоит паровой котел? Поделитесь своим отзывом о его работе в комментариях. Сохраните статью в закладках, сделайте репост в соц. сети.

Смотрите в видео: паровой котел — устройство и обслуживание.

author

главный редактор

Автор публикации
Все про утепление и отопление дома и квартиры
Отзывы и комментарии
Комментарии
  1. Елена:

    Даже не думала, что паровой котел применяют во всех этих сферах промышленности! У нас дома стоит бытовой. Работает нормально, температуру тоже нагоняет хорошую. Не жалуемся. Но у нас частный дом, потому нам намного проще в плане выбора отопительного оборудования.

  2. Леонид:

    Паровые установки – это основа многих промышленных процессов. Без них сложно себе представить производство. Но вот что касается обогрева дома, то здесь лично я бы отдал предпочтение газовым котлам. У меня такой в квартире стоит – никаких проблем с работой. Да, нужно получить разрешение на установку и чтобы специалисты его установили. Но это один раз. А потом он будет работать без проблем ни один год.

Ваш отзыв

Обсуждения
Доброй ночи подскажите пожалуйста как правильно мне демонтировать котел газовый напольный и
улучшить систему отопления в офисе
Паровые установки – это основа многих промышленных процессов. Без них сложно себе представить
Мы в соц. сетях