Waterbuisketel: toestel, werkingsbeginsel in industriële energie

2024 Outeur: Howard Calhoun | [email protected]. Laas verander: 2023-12-17 10:16

Ketelwaterverhittingstoerusting word wyd gebruik in die industrie, waar die hoë werkverrigting van kragopwekkerstelle gewaardeer word. Sulke eenhede word hoofsaaklik vir tegnologiese bedrywighede gebruik – byvoorbeeld om stoom op te wek deur water te verdamp. Maar die moontlikheid van huishoudelike werking word nie uitgesluit as dit nodig is om warmwatertoevoer vir verskeie groot verbruikers te organiseer nie. Onder die mees geoptimaliseerde stoomgeneratorontwerpe kan 'n mens let op die waterbuisontwerp. 'n Ketel van hierdie tipe is nie minderwaardig as baie analoë in terme van uitset per tydseenheid nie, maar sy ontwerp veroorsaak baie beperkings op werking in beknopte toestande.

Eenheidtoestel

Die mees algemene ontwerp met twee tromme (versamelaars) aan die basis. Dit is meta altenks wat met verskillende pype verbind isdiameters. Ook 'n verpligte komponent is 'n verbrandingskamer of 'n oond wat termiese energie opwek. Ander ontwerpelemente sluit in:

• Brandstoftoevoerpyp (gewoonlik vloeibaar).
• Sirkulasiekommunikasie vir water.
• In- en uitlate vir water.
• Uitlaat vir die dreineer van water.
• Afskortings (as ons praat van 'n geslote ketelstelsel in 'n beskermende omhulsel).
• Skoorsteen.
• Stoomskeier.

Die meeste van die struktuurelemente van die waterbuisketel is gemaak van hittebestande staallegering. Daar is ook gietystermodelle, maar hulle kan gebruik word as die bedryfstoestande die installering van swaar eenhede toelaat. Buis- en paselemente kan ook gedeeltelik gemaak word op grond van brandbestande keramiek, wat meer prakties as metaal is. Die vuurkasvenster en 'n aantal ander areas van moontlike waarneming is gemaak van hittebestande gehard glas.

Hulpstruktuurelemente

Opsioneel kan die ketel bykomende toestelle insluit wat die vermoëns en gemak van gebruik van die toerusting uitbrei. Onder hulle kan die volgende toestelle opgemerk word:

• Superverwarmer. Ontwerp om die stoomtemperatuur tot 100 °C en hoër te verhoog. Op sigself is die ontwerp van waterbuiseenhede nie daarop gemik om die temperatuurregime van stoom tot sekere waardes te bring nie. As 'n reël is die teikenpunt van werk juis die effek van verdamping. Aan die ander kant, konveksieoorverhitters, afhangende van die model, is in staat om die temperatuur van die uitlaatmengsel tot 500 °C te bring, wat in sommige tegnologiese bewerkings in produksie nodig mag wees.
• Ontvochtiger. Ook 'n stoompreparaat wat dit uitdroog deur oortollige vog te verwyder.
• Stoomakkumulator. As die waterbuisketel nie die vragte kan hanteer nie, of inteendeel, die stoomkamer in minimale volumes vul, sal hierdie toestel help om die bedryfsmodus te balanseer. Die akkumulator neem of pomp stoom wat in die stelsel vloei wanneer nodig.
• Toestel vir waterbehandeling. Water, as 'n bron van generasie, benodig ook gepaste behandeling. Byvoorbeeld, 'n spesiale filterstelsel verminder die volume opgeloste suurstof, verwyder soute en ongewenste chemikalieë.
• Vandag word dit al hoe minder om sonder outomatiese kontroles klaar te kom, maar hulle word ook standaard saam met toerusting voorsien. Jy kan net 'n uitgebreide stel instrumentasie koop wat jou in staat sal stel om die parameters van druk, temperatuur, humiditeit, ens.omvattend te monitor.

Bedryfsbeginsel

In die aanvanklike posisie is twee dromme gevul met water - een heeltemal (water), en die tweede (stoom) helfte. In die tweede versamelaar word 'n skeidingsmembraan binne voorsien wat water van stoom skei. Hierdie grens word die verdampingsspieël genoem. Die werkproses begin vanaf die oomblik dat die vuurkas aan die brand gesteek word, wat aan 'n hitteruiler in die vorm van 'n buisstelsel met sirkulerende water gekoppel is. Warm water gaan die eerste drom binne,handhaaf voldoende volume.

Terselfdertyd begin die proses van vloeistofverdamping in die stoomkop van die waterbuisketel. Die beginsel van werking van die eenheid is gebaseer op konvektiewe hitte-uitruiling, wat in 'n natuurlike non-stop-modus uitgevoer kan word. Koue water van die sentrale watertoevoerstelsel slaag die basiese vlak van filtrasie, gaan dan die hitte-uitruilstelsel binne en word na die verwarmingsdrom gerig. Verder, afhangende van die tempo van verdamping, vul die vloeistof geleidelik die vulvlak van die stoomversamelaar aan. Stoom word op sy beurt óf deur die skoorsteen vrygestel óf gaan die prosessone binne vir verdere gebruik.

Verskille van vuurbuisketel

Die verskil tussen hierdie eenhede lê in die konfigurasie van die plasing van die verbrandingskamer of, in beginsel, die bron van termiese energie relatief tot die hitteruiler en die watertenk. Eerstens is stoomopwekking glad nie nodig nie. Die vuurbuisketel werk hoofsaaklik vir verhitting met water, wat die funksie van die DHW-stelsel verskaf. Tweedens, in sulke ketels, is die oond in die middel van die struktuur geleë, en die houers met watersirkulasiekringe is van 'n toegepaste aard. Hulle is in kontak met die hitteruiler op die buitenste oppervlak van die struktuur.

Maar dit is nie die enigste verskil tussen vuurbuis- en waterbuisketels nie. Die verskil gaan ook deur middel van die regulering van die hitte-uitruilproses. Die ontwerp van die waterbuis-eenheid maak voorsiening vir 'n ekonomiseerder, waardeur aanvanklik koue water voorverhit word. Gevolglik verderhitte-oordragreaksies is meer intens en met minder energieverbruik. Aan die ander kant sluit die voordele van brandbuistoerusting in strukturele eenvoud en 'n minimum hoeveelheid instandhoudingsmaatreëls tydens werking.

Verskille van gaspyptoerusting

In waterbuis-eenhede is die direkte vertaler van termiese energie warm water, wat die sirkulasiepype van die hitteruiler vul. Dit blyk 'n doeltreffende en veilige kragopwekker wat bydra tot die produksie van stoom. Wat gasbuisketels betref, kan die tegniese ontwerp, selfs uiterlik, gedeeltelik ooreenstem met waterbuisstrukture. Die enigste verskil is dat die draer van termiese energie die uitlaatgasse in die verbrandingskamer sal wees. Hoe beïnvloed dit die operasionele proses? As die beginsel van werking van 'n waterbuisketel die volledige verbruik van afvalprodukte sonder oorblyfsels toelaat tot die oomblik van verdamping en verdere gebruik van stoom, sal 'n gasbuisketel die werkende gasmedium reeds in die hitteruiler moet vrystel stelsel. Boonop word dik spuitpunte hiervoor voorsien om die veiligheid van die proses te verseker.

Variëteite van waterbuisketel

Die hoofklassifikasiekenmerk is die ligging van die versamelaars. Tradisioneel is strukture toegerus met horisontale dromme, wat gerieflik gekoppel is aan sirkulerende watertoevoerkringe. Twee versamelaars word parallel op die platform geïnstalleer, en 'n vuurkas met uitlaatkanale kan tussen hulle geplaas word. As in die tegniese kamerdaar is nie genoeg spasie nie, dan word vertikale waterbuisketels op 'n spesiale kommunikasie-substraat gebruik. Silindriese dromme jaag opwaarts, en 'n werkvloeistof met verskillende temperature word van onder af voorsien. Prosesstoom word aan die bokant uitgevoer.

Skeepwaterbuisketel

Die ontwerp van sulke eenhede is optimaal geskik vir gebruik as deel van maritieme vervoer. Maar selfs in hierdie geval word spesiale wysigings van ketels gebruik - bestraling. Hul onderskeidende kenmerk is die gebruik van radiatiewe termiese energie, wat ook vrygestel word tydens die verbranding van brandstof (gewoonlik diesel).’n Verpligte strukturele toestand is die boonste ligging van die oondspuitpunte. Nog 'n kenmerk van die ontwerp van 'n waterbuisketel vir seevaartuie is die kombinasie met stoomturbine-aanlegte wat tussenverhitting van stoom verskaf.

Instandhouding van toerusting

Kommunikasie-infrastruktuur met pypelemente is redelik ingewikkeld vir waterbuis-eenhede, wat lei tot 'n uitgebreide lys tegniese maatreëls vir diagnostiek en herstel. Onderhoudspersoneel moet gereeld die toestand van die pype nagaan vir digtheid, foutopsporing van funksionele eenhede en outomatiese kontroles uitvoer, en ook die betroubaarheid van verbindings met hegstukke handhaaf. Spesifieke aandag word gegee aan die pype van die hitteruiler en versamelaars - die geringste drukval kan die struktuur beskadig, wat toestande sal skep vir depressurisering van die stroombaan.

Voordeelontwerpe

Die belangrikste voordeel van sulke ketels in die algemene familie van stoomeenhede is veiligheid. Deur 'n optimale temperatuurbalans te handhaaf, kan jy staatmaak op die langtermyn werking van die toerusting sonder ongelukke en skade aan die werkende dele. Wye regulatoriese vermoëns van die waterpypkat word ook opgemerk, wat bevestig word deur die integrasie van die economizer met outomatiese afsluitkleppe. Die toestelle werk sonder die deelname van die operateur, gebaseer op die data van die geïnstalleerde termostaatalgoritmes. Dit maak dit moontlik om die stelsel vir 'n paar dae vooruit te programmeer.

Ontwerp nadele

Die beginsel van werking van sulke ketels is gefokus op hoë werkverrigting, ongeag die gebruikstoestande. Onlangs speel hierdie nuanse 'n toenemend belangrike rol teen die agtergrond van optimalisering en rasionalisering van produksievermoëns. Die massiewe liggaam en meervlakkige kommunikasiewisselaars van stoomwaterbuisketels maak dit nodig om na alternatiewe oplossings vir stoomopwekkingsprobleme te soek. Die konsep om die toestel van hierdie ketel te minimaliseer word egter nie uitgesluit nie. Maar in hierdie geval sal hoë doeltreffendheid verlore gaan, om nie te praat van die moontlikhede om in kragopwekkingsmodus te werk met parallelle voorsiening van DHW-werking nie. Met ander woorde, die toerusting is optimaal geskik vir groot nywerhede wat groot volumes prosesstoom benodig, maar is skaars bruikbaar om aan verbruikers te voorsien met 'n lae vraag na geteikende energie.

Gevolgtrekking

Die fundamentele verskil tussen die konsep selfwaterbuisketels behoort tot die klas van eenmalige toerusting. Sulke installasies het 'n beduidende voordeel bo outonome stelsels, wat in die moontlikheid van 'n deurlopende generasieproses lê. Selfs by piekbedryfstoestande kan waterbuisketels vir 'n lang tyd werk en dieselfde kwaliteit van stoomproduksie handhaaf. Nog iets is dat veiligheidsvereistes steeds lang sessies van operasie by hoë kragte uitsluit. Wat outonomie betref, met betrekking tot sulke ketels word dit uitgedruk in die uitskakeling van die behoefte aan energievoorsiening. Natuurlik sal die afsluitkleppe ten minste batterykrag benodig, maar die proses van watersirkulasie en daaropvolgende verdamping is redelik hanteerbaar sonder elektrisiteit.