Виды паровых котлов

Вертикальные паровые котлы

виды паровых котлов

Паровой котел представляет собой устройство для производства пара под давлением путем нагревания воды до высоких температур.

В паровом котле поддерживается давление, выше атмосферного, за счет чего он дает насыщенный пар, используемый для отопления, в качестве тепловой энергии для самых разных целей.

Преимущества паровых котлов вертикального исполнения заключаются в первую очередь в простоте и удобстве эксплуатации – они фактически занимают меньше места при сохранении должной производительности и просты в обслуживании.

Применение паровых котлов и их производительность

Промышленный паровой котел применяется в качестве источника пара, используемого в отопительных целях. Кроме того, данное оборудование применяется в различных отраслях промышленности, для питания машин и турбин, использующихся для приведения в действие электрогенераторов. Широко используются паровые котлы в судостроении. Судовой котел применяется как источник тепловой энергии.

Самыми малопроизводительными являются бытовые паровые котлы, которые способны выдавать примерно 20 килограмм пара в час. В них используется давление, равное или не на много превосходящее атмосферное. Этого достаточно, к примеру, для обеспечения отоплением жилые дома.

Самые производительные паровые котлы установлены на крупных электростанциях и производят около 4500 тонн пара в час при рабочем давлении, доходящем до 28 МПа. Примерно такое количество пара используется для выработки примерно 1300 МВт электроэнергии.

Конструкция парового котла

Промышленный паровой котел может иметь различную конструкцию. По устройству конструкции все паровые котлы подразделяются на 2 вида: газотрубные и водотрубные.

Газотрубные котлы устроены таким образом, что нагрев воды в них и преобразование ее в пар осуществляется при помощи газа, проходящего по трубе, омываемой водой. Это своеобразный принцип кипятильника, но вместо электрической энергии для нагрева воды используются продукты сгорания, проходящие по тонким трубкам и отдающие тепло окружающему их теплоносителю.

Газ, передавая тепло воде, преобразует ее в пар. Данный тип конструкции не может обеспечивать большой производительности. Для этого было бы необходимо утолщение стенок котла и применение дополнительных мер безопасности, что не всегда приемлемо.

Поэтому в большинстве случаев такой тип паровых котлов используется при небольшом потреблении паровой энергии — в бытовых масштабах, на малых промышленных предприятиях.

В водотрубных котлах нагрев происходит иначе: теплоноситель движется по трубкам, погруженным в среду продуктов сгорания топлива. Данные трубки нагреваются под воздействием тепла, находящегося снаружи, в чем и есть принципиальное отличие водотрубных котлов от газотрубных. Такой тип котлов наиболее производителен, что обеспечивается возможностью поддержания высоких температур без дополнительных параметров безопасности.

Еще одно отличие газотрубных котлов от водотрубных заключается в том, что первые крепятся на боковые стенки топки, а вторые — к каркасу котла.

Типы паровых котлов

Различают паровые котлы и по типу используемого топлива:

  • газовые,
  • газомазутные,
  • жидкотопливные,
  • угольные,
  • электрические.

Разные виды топлива служат для одной цели — создания высокой температуры для нагрева воды, предназначенной для изготовления пара.

Наибольшей популярностью пользуется паровой котел, работающий на газовом топливе ввиду его наибольшей производительности. Такой котел имеет значительно более высокий КПД в сравнении с остальными типами. Кроме того, газ сгорает без остатка и имеет самые незначительные продукты сгорания.

Данный тип топлива наиболее доступен и экономичен среди остальных. Во многих регионах имеется постоянное газовое снабжение, что обеспечивает бесперебойную работу газового парового котла.

При низкой себестоимости газ производит достаточно тепловой энергии, польза которой превосходит затраты в несколько раз.

Высокой производительностью обладает и жидкотопливный паровой котел. В качестве источника тепловой энергии используется дизельное топливо. По цене оно не намного отличается от газового топлива и обеспечивает практически такую же производительность. Поэтому во многих отраслях промышленности используется данный тип паровых котлов.

Другие типы паровых котлов также достаточно распространены, а при определенных условиях эксплуатации — незаменимы, несмотря на то, что уголь, к примеру, менее удобен в транспортировке, нежели газ, и имеет больше трудно ликвидируемых продуктов сгорания. А в газомазутных промышленных паровых котлах возможно использование как газового, так и дизельного, а также твердого топлива.

Наша компания может предложить своим клиентам различные типы вертикальных паровых котлов для любых сфер использования, будь то судовые котлы или промышленные.

Источник: https://www.sa3.ru/parovye-kotly-booster-koreya/vertikalnye-parovye-kotly.html

Типы паровых котлов. Обзор котельной продукции

виды паровых котлов

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:

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.
  4. 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:

  1. Электронасос подает воду в барабанную емкость в верхнюю часть агрегата.
  2. Оттуда жидкость по не обогреваемым каналам течет в коллектор распределения.
  3. Его дополнительные каналы, проходящие через топку, начинают нагреваться. Происходит процесс образования пара.
  4. В верхней части устройства сепаратор отделяет газ от пароводяной смеси. Осуществляется дальнейшее отправление недостаточно прогретой воды назад в распределяющий коллектор.
  5. 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:

  1. Конструкция должна гарантировать функционирование агрегата в безопасном режиме, гарантировать процесс равномерного прогревания. Должно быть обеспечено свободное расширение для температуры котла.
  2. 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.
  3. 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.
  4. 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.
  5. 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.
  6. 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.
  7. 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
  8. о предварительном тестировании. Не допускается использование прибора с просроченной проверкой, при наличии внешних дефектов стекла, невозвращении стрелки на нулевое положение в случае его выключения.

  9. 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»

Источник: https://biyskteplo.ru/article/tipy-parovyh-kotlov

Паровые котлы: электрические, водотрубные, прямоточные, жаротрубные, утилизаторы

виды паровых котлов

В зависимости от конструктивных особенностей, паровые котлы бывают газотрубными и водотрубными. Все котлы, в которых газы с высокой температурой проходят в трубах, отдавая тепло окружающей воде, называются газотрубными. А по трубам в водотрубных устройствах протекает нагреваемая вода.
В зависимости от назначения, паровые устройства делятся на: промышленные, электрические, котлы-утилизаторы.

Электрические паровые котлы

Паровые котлы – это установки, предназначенные для осуществления преобразования воды в пар.

Устройства могут работать на жидком и твердом углеводородном топливе, на природном газе и электричестве.

Широко распространены электрические паровые котлы. Управлять оборудованием достаточно просто, существует даже возможность дистанционного управления.

Такое паровое устройство не сжигает воздух и не нуждается в запасах топлива. Еще одним плюсом считается весьма приемлемая стоимость, такие котлы в несколько раз выгоднее газовых и дизельных агрегатов.

Атмосферные деаэраторы ДСА предназначены для удаления агрессивных газов из питательной воды паровых котлов.

О том, как правильно монтировать деаэратор, читайте здесь.

Устройство вырабатывает пар (в большинстве случаев, водяной) с давлением выше атмосферного за счет сжигания топлива и выделения нагретых газов и конденсата.  

Производится из специального материала (медь, сталь, листовое железо), способного выдерживать высокое давление газа и не пропускать пар.

Использование паровых котлов утилизаторов

Это устройство, конструктивной особенностью которого считается отсутствие топки.

Вместо нее паровые котлы утилизаторы используют тепло, выделяемое в различных производственных процессах. При относительно маленьких нагрузках используются газотрубные котлы-утилизаторы.

Применение такого оборудования имеет ряд достоинств:

  • агрегаты могут помочь в значительной мере снизить выброс всевозможных опасных продуктов в атмосферу;
  • снижаются затраты на высококачественную очистку газов;
  • существует возможность использовать недорогой топливный ресурс.

Принцип работы водотрубных и прямоточных паровых устройств

В данных устройствах нагревательная поверхность состоит из кипятильных трубок, по ним движется теплоноситель. Они считаются прямой противоположностью газотрубным (жаротрубным) котлам.

Барабанные водотрубные паровые котлы в конструкции топочного экрана имеют пучки труб, которые присоединены к барабанам среднего поперечника.

Вода проходит несколько раз по неразогретым трубам, что в разы увеличивает теплопроводность. Барабаны – это резервуары, в которых осуществляется отделение пара и воды. Барабанные устройства могут быть с принудительной или  естественной циркуляцией.

Что такое деаэратор в котельной – вопрос заслуживающий внимания, для людей не знакомых с данным устройством.

О том, какие бывают типы деаэраторов, читайте здесь.

Прямоточные паровые котлы в конструкции не имеют барабана. По сути, это змеевик, помещенный в топочную часть. Теплоноситель попадает в него при помощи насоса.

Вода протекает через испарительные трубки, превращаясь в пар. В переходной зоне завершается процесс парообразования, далее пар попадает в пароперегреватель.

Прямоточный водотрубный котел относится к разомкнутой системе гидравлики и имеет возможность работать при давлении, значения которого больше или меньше заданного.

Выделим основные преимущества данных устройств:

  • высокая скорость нагрева;
  • хорошая циркуляция;
  • достаточно высокий КПД;
  • защита от перегрева труб;
  • топка позволяет применять различные виды топлива;
  • небольшие размеры;
  • система защиты от накипи.

Жаротрубные паровые котлы

Благодаря высокой производительности и надежности, котлы данного типа успешно применяются в таких секторах экономики и промышленности, как: пищевая индустрия, производство бумаги, прачечные, текстильная индустрия, упаковочная индустрия, переработка древесной породы, металлургические фабрики, производство пластика и резины и др.  

Особенности жаротрубных паровых котлов:

  • могут быть использованы как запасное, вспомогательное оборудование;
  • создание пара для турбин;
  • создание тепла для деаэратора;
  • создание тепла для топливного бака.

Высокая энергоэффективность может быть достигнута за счет использования качественных систем сгорания и самодействующих систем контроля, а также управления самой котельной.

Устройство деаэратор – реализует процесс деаэрации некоторой жидкости, то есть её очистки от присутствующих в ней нежелательных газовых примесей.

О том, что такое деаэратор воды и принципах его работы, читайте здесь.

Таким образом, благодаря имеющимся преимуществам и принципам работы, можно использовать различные виды паровых котлов для рекуперации тепла и создания горячей воды. Приобретайте современные продукты и не сомневайтесь в их качественной работе!

Источник: https://kotlotech.ru/parovye-kotly-tipy-parovyx-kotlov/

Принцип работы парового котла

2018-11-30

Паровой котел является специальным устройством, внутри которого происходит процесс топки. В процессе топки сгорает топливо либо твердого, либо жидкого вида. Паровой котел является устройством для получения тепловой энергии за счет сжигания топлива.

Тепловая энергия в виде пара необходима для отопления, как жилых домов, так и промышленных помещений. Поэтому котлы парового типа является универсальными устройствами, необходимыми для систем отопления.

Именно котел является центром отопительной системы, из которого передается пар по трубам в другие помещения.

Как работает паровой котел

Котел паровой отапливается за счет различных видов современного топлива. Это могут быть как твердые материалы, так и жидкости, пригодные для топки. Внутри котла есть центральная чаша с водой. Принцип работы котла — это нагревание воды до состояния пара при помощи сжигания топлива. Пар, полученный в результате водных испарений, служит средством отопления. Так как его легко направлять до разных помещений по трубам под высоким давлением.

Техническое устройство парового котла

Как можно заметить, котел паровой считается технически сложной системой, которая является результатом профессиональной деятельности квалифицированных инженеров. Но при этом управлять котлом достаточно просто. Сам процесс управления и базовая настройка для бытовых целей не требует специального образования и профильной квалификации. Достаточно лишь прочитать несложную инструкцию, чтобы запустить или выключить котел.

Основные разновидности современных котлов

Паровые котлы активно используют как в промышленных масштабах, так и для отопления небольших частых домов и загородных дач. Понятное дело, что при помощи одного котла невозможно одинаково хорошо отопить и небольшой домик, и производственное помещение достаточно большого метража. Поэтому для отопления разных помещений используют разные паровые котлы, внутренняя система которых отличается друг от друга.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Какое масло в масляном обогревателе

Паровой котел для домашнего использования отличается от аналогичного устройства для применения в промышленных целях не только размером, но и внутренней составляющей. Очевидно, что для обогрева большого пространство нужно в несколько раз больше пара, нежели для системы отопления частного дома. Также необходима совершенно другая система труб, которые отходят от отопительного устройства.

Каждая модель котла парового предназначена для выполнения своей непосредственной функции. Некоторые модели подходят для систем отопления в частных целях для небольших помещений, а некоторые устройства предназначены для организации систем отопления в промышленных масштабах. Поэтому перед покупкой устройства необходимо проконсультироваться со специалистом, который поможет подобрать оптимальное устройство для решения ваших задач.

Источник: https://newsvo.ru/princip-raboty-parovogo-kotla.dhtm

Паровой котел

Стремительное развитие сельского хозяйства и производства требует наличия современного высокотехнологичного оборудования. Тем не менее, чтобы обеспечить полноценный производственный цикл и создать комфортные условия работы для сотрудников, необходимо специализированное оборудование для отопления помещений.

Решить эти задачи призваны паровые котлы. Они активно используются во всех областях человеческой жизнедеятельности, там, где необходимо постоянное поддержание заданной температуры.

Принцип работы котла

Чтобы понять, что такое паровой котел, рассмотрим его устройство и принцип действия. Цель использования рассматриваемого агрегата – генерация пара. Процесс происходит за счет образования теплоты в процессе сгорания топлива или нагрева трубчатых электронагревателей, причем температура жидкости парового котла доходит до нужной отметки.

Рабочим составом парового котла служит вода. Она, нагреваясь, переходит в парообразное состояние. Промышленностью выпускаются небольшие котлы, с продуктивностью до 20 кг/ч и промышленные агрегаты, производящие до 5 тысяч тонн пара за один час.

Котел паровой – наполненный водой барабан, под которым расположены опускные трубы, необходимые для поступления воды в коллекторы.

Вся система котла являются технологически связанными друг с другом трубами. В силу того, что в них входит смесь, имеющая плотность, меньшую, чем плотность воды, она подымается в сепаратор. В нем смесь делится на жидкость и пар, при этом пар поступает в паропроводы и водоподогреватель и подается в турбину, а жидкость возвращается назад в барабан.

Агрегат состоит из:

• Паропровода;

• Топки;

• Водоподогревателя;

• Корпуса;

• Экономайзера;

• Обшивки.

Все модификации котлов имеют топку, в которой сжигается топливо. Образовавшееся тепло поглощается водой, которая, достигая нужной температуры, испаряется. Наблюдается процесс естественной циркуляции. Продукты сгорания топлива остывают и выводятся через дымоотвод.

Корпус рассматриваемого агрегата имеет внешнюю теплоизоляцию и обшивку в виде разъемного стального кожуха. Водоподогреватель позволяет увеличить производительность и состоит из дымогарных труб, в которых вода нагревается за счет теплоты отработанных газов.

На дне агрегата имеется предохранительный клапан, выпускающий пар в том случае, если рабочее давление превышает допустимый предел. В оснастку котлов также входят ручной и пароструйный инжектор. Первый необходим для наполнения жидкостью в начале работы, а также для подпитки в случае поломки пароструйного инжектора.

Для облегчения эксплуатации паровые котлы оборудуются системами автоматизированного управления.

Паровые газовые котлы

Паровые газовые котлы могут использовать в качестве топлива природный или сжиженный газ. Топливо горит в установленной на крышке котла горелке. Дымовые газы увеличивают температуру воды, в результате чего она переход в парообразное состояние и под давлением поступает к потребителям через инсталлированный сепаратор пара.

Паровой водогрейный котел

Паровой водогрейный котел может использовать в качестве топлива и дрова. Принцип функционирования паровых котлов на дровах базируется на тепловом обмене между теплоносителем и дымовыми газами. Дрова горят в топке, охваченной остужаемой водяной рубашкой. Дымовые газы преодолевают теплообменник и выходят сверху агрегата. При испарении подогреваемого теплоносителя образуется пар. Он скапливается сверху котла, в паросборной камере и направляется на производственные нужды по паропроводу.

Паровые котлы электрического типа

Паровые котлы электрического типа отличаются от двух остальных видов компактными размерами. Это позволяет рассматриваемые паровые водогрейные котлы устанавливать на стену.

В настоящее время паровые водогрейные котлы электрического типа являются самыми востребованными, так как они не требуют организации отдельной котельной с дымоходом, не сжигают кислород, имеют простое управление.

ролики показывают принцип работы парового котла. Так же, в видео можно наблюдать, за реальной работой парового агрегата. При этом ощутить мощную реакцию и оглушительный гул, издаваемый при работе. После просмотра статьи вы можете оставить отзыв или подписаться на группу в социальных сетях и получать самые лучшие новости первыми.

Источник: http://sww-energy.ru/otoplenie-domov/40-parovoy-kotel.html

Паровые котлы виды и классификация

Давайте попробуем кратко и понятно разбить все паровые котлы по группам классификаций и кратко расскажем о видах паровых котлов.

Вид топлива

Паровые котлы работают на следующих видах топлива:

  • газообразное ( в основном природный газ)
  • жидкое топливо ( в основном мазут)
  • твердое топливо ( в основном уголь)

От выбора топлива зависит конструктивные особенности котла, а именно его топки.

Особенности схем:

стандартная схема с паровой турбиной

Паровые котлы, которые отпускают пар для паровых турбин на стандартных тепловых электростанциях.

Котлы в составе паровых котельных, отпускают пар на производство и на отопление, вентиляцию и ГВС. Ознакомиться с такой схемой можно в статье Тепловая схема котельной с паровыми котлами

схема с ПГУ

Котлы на ГТУ-ТЭЦ. Такие котлы работают вместе с газовыми турбинами и получают тепло от уходящих газов ГТУ (иногда применяют схему с дожиганием топлива, в этом случае котел работает на теле уходящих газов и тепле сгорания дополнительного топлива) их называют котлами-утилизаторами.

Виды паровых котлов: прямоточные и барабанные котлы

схема прямоточного котла

Паровые котлы классифицируются на прямоточные и барабанные.

Прямоточные котлы работают на сверхкритические параметры( 24 МПа и 540 С), барабанные котлы не работают на таких параметрах. Предельное давления для отечественных барабанных котлов – 18,5 МПа.

Циркуляцию пароводяной смеси в таких котлах обеспечивает питательный насос.

В прямоточных котлах питательная вода последовательно проходит через экономайзер, испаритель (в испарителе питательная вода превращается в пар), промежуточный пароперегреватель и пароперегреватель и в виде пара отправляется в турбину.

схема барабанного котла

В барабанном котле, питательный насос подает питательную воду через экономайзер в барабан, затем при помощи циркуляционного насоса (если котел с естественной циркуляцией – насос отсутствует) происходит циркуляция пароводяной смеси из барабана через испаритель. Барабан работает как сепаратор разделяя воду и пар, последний направляется в пароперегреватель и затем в голову паровой турбины.

Источник: http://ccpowerplant.ru/parovye-kotly-vidy-i-klassifikaciya/

Устройство и принцип работы паровых котлов

Котельные установки, генерирующие пар из воды, заслуживают особого внимания. Они редко применяются для обогрева зданий, обычно отопление – их вторичная функция. Главной задачей подобных агрегатов является производство пара для различных технологических процессов. В зависимости от требуемых параметров пара на выходе подбирается устройство парового котла, обеспечивающее эти параметры.

Принцип действия и виды паровых котлов

Если целью отопительных установок есть нагрев воды для обогрева дома при недопущении ее закипания в котловом баке, то работа парового котла решает противоположную задачу. Она состоит в том, чтобы направить всю тепловую энергию сжигания топлива на кипячение воды и ее испарение.

Некоторые технологические процессы требуют повышенной температуры пара, поэтому третьей стадией работы агрегата становится его подогревание до этой температуры (перегрев).

Главными рабочими показателями парогенераторов являются давление и производительность, которая выражается в тоннах за 1 час.



Конструкции данного вида теплосилового оборудования бывают разные, но принцип работы парового котла остается неизменным: сжигая жидкое топливо или природный газ в топке, передать всю теплоту сгорания воде, проходящей через теплообменник с целью испарить ее и направить потребителям. По способу передачи тепла в парогенераторах используются теплообменники:

  • жаротрубные (дымогарные);
  • водотрубные.

У них есть одна общая особенность: это трубы, изготавливаемые в различных установках разного сечения и формы. Внутри труб перемещается одна из сред – участниц процесса передачи тепла, а снаружи они омываются второй средой.

В жаротрубных теплообменниках внутри проходят раскаленные продукты горения, нагревающие воду в котловом баке до состояния парообразования.

Все происходит наоборот в водотрубном агрегате, где по змеевикам циркулирует вода, а прогревается она снаружи пламенем горелки и дымовыми газами.

Жаротрубные установки

На рисунке представлена конструкция парового котла с жаротрубным трехходовым теплообменником. Трехходовой – это значит, что дымовые газы перед выбросом наружу совершат три хода по трубкам, омываемым водой. Первый ход – это сама камера сгорания, в ней температура наиболее высокая. В ее конце газы меняют направление движения, попадая в трубы второго, а затем и третьего хода. К такому движению продукты горения побуждает работа вентилятора плюс естественная тяга дымовой трубы.

Уровень воды в котловом баке этой конструкции нестабилен, поскольку в процессе нагрева ее часть закипает и в виде пара поступает в аппарат, отделяющий мелкие капли, — сепаратор. Отделение жидкости надо делать обязательно, иначе в паропроводах, ведущих к потребителям, будут возникать гидроудары, результатом станет их разрушение. Недостаток воды в рубашке необходимо постоянно пополнять, для этого задействован питательный насос для парового котла.

Важно! Особенность любых парогенераторов заключается в том, что в них нельзя подавать холодную воду, минимальную ее температуру каждый производитель указывает индивидуально для своего изделия.

Подогрев питательной воды осуществляется двумя способами:

1. С помощью дополнительного пластинчатого теплообменника, отнимающего для подогрева энергию у производимого пара.

2. Посредством экономайзера, установленного на выходе дымовых газов из агрегата. Экономайзер еще больше понижает температуру продуктов горения, за счет этого подогревая питательную воду. Метод повышает общую эффективность работы генератора на 3—6%.

Водотрубные агрегаты

Другая схема парового котла – с водотрубным спиралевидным теплообменником. Здесь дымовые газы тоже делают несколько ходов, перед тем как покинуть агрегат. Горелочное устройство помещено по центру, внутри змеевика с водой.

При такой организации нагрева парообразование в змеевике происходит достаточно быстро и производительность установки в целом выше. Но тут кроется и недостаток: малейшая задержка с подпиткой змеевика вызовет прогорание труб и аварийную ситуацию.

Жаротрубные схемы лишены этого недостатка, но они более инерционны и обладают большими габаритами.

Отдельно следует отметить требования к качеству подпиточной воды. Технология процесса и устройство паровых котлов таковы, что она должна пройти несколько этапов подготовки:

  • Очистка и доведение до питьевого качества.
  • Обессоливание химическим способом.
  • Удаление пузырьков воздуха термическим либо химическим способом (деаэрация).

Примечание: при выборе деаэрации термическим способом одновременно решается вопрос с подогревом питательной воды, поскольку в деаэраторе она нагревается до 70—80 ºС

Невзирая на мероприятия по водоподготовке, паровой котел требует периодической очистки от накипи, которая все равно появляется на поверхностях обмена. Операция носит название «продувка», производится различными способами и заключается в промывке труб теплообменника под давлением.

Заключение

Парогенераторы – это достаточно сложные и энергоемкие устройства, применяющиеся в промышленном производстве. Во избежание аварийных ситуаций их монтаж, пусконаладочные работы и эксплуатация должны проводиться хорошо обученным высококвалифицированным персоналом.

Источник: https://cotlix.com/ustrojstvo-i-princip-raboty-parovyx-kotlov

Какие бывают и чем отличаются паровые котлы

Развитие промышленности и хозяйства требует не только наличия специального оборудования, но и устройств используемых для обогрева помещений.

Одними из таких агрегатов являются паровые котлы отопления. Они находят широкое применение во всех сферах деятельности человека, где необходимо поддержание определенной температуры.

:

Что собой представляет данный вид оборудования?

Чтобы иметь представление о таких устройствах, как паровые котлы для отопления, рассмотрим их конструктивные особенности и принцип действия. Данное оборудование представляет собой систему, способную генерировать насыщенный пар. Такой процесс становится возможным благодаря тепловой энергии, которая получается в результате сжигания дизеля или нагревании ТЭНов, при этом температура питательной воды парового котла достигает заданной отметки.

Конструкция такого аппарата – это не что иное, как барабан, соединенный трубами с коллекторами, отсюда он и получил название барабанный паровой котел. Последние замкнуты на него же при помощи подъемных каналов, расположенных в зоне сгорания. Поднимающаяся из барабана смесь делится в специальном устройстве на воду и пар. При этом последний поступает в пароводы, а вода опускается самотеком в исходную емкость.

Иными словами – это система сообщающихся между собой труб, которая замкнута на резервуар.

Виды отопительного оснащения

Существует классификация паровых котлов данного оборудования по трем признакам:

  1. Методу движения пара
  2. Способу перемещения конденсата
  3. Циркуляции пароводяной смети

Чтобы лучше понять, чем отличаются существующие виды паровых агрегатов, рассмотрим особенности действия каждого из них.

По принципу циркуляции сред типы паровых котлов бывают: жаро- и водотрубные. В последних вода движется по получающим тепло от внешних источников (не интегрированных в аппарата) трубам. Они имеют более простую конструкцию, в них дымовые каналы находятся в барабане, в полости которого циркулирует теплоноситель.

Водотрубные аппараты являются экономически менее выгодными, так как для них требуется топливо имеющее самое высокое качество.

Котел паровой жаротрубный имеет принцип действия, основанный на движении смеси в результате перепадов плотности.

Данные агрегаты также подразделяются на:

Первые системы не требуют постоянного надзора за работой оператора, но могут эксплуатироваться только при температуре, не превышающей 115° С. В разомкнутых системах непреобразованный в пар теплоноситель, поступает в специальную емкость, из которой происходит его периодическое перекачивание в установку. Агрегат с таким принципом действия носит название прямоточный паровой котел. Для его работы необходима комплектация аппарата насосом.

Паровые котлы так же, как и другие, могут иметь один или два контура и в зависимости от этого их функции расширяются.

 На какие особенности обратить внимание?

Рынок отопительной технике представлен таким широким ассортиментом, что растеряться в нем может даже профессионал. При этом основную массу составляет продукция иностранного производства.

Она имеет различные характеристики и разный ценовой диапазон, поэтому к выбору отопительного оборудования следует подходить очень основательно.

Итак, рассмотрим свойства, на которые следует ориентироваться при выборе. Одной из самых важных характеристик играет потребляемая мощность, влияющая на КПД парового котла. Если брать средние цифры, то они составляют порядка 100-1200 кВт. И в данном вопросе следует ориентироваться на собственные потребности.

Далее идет производительность, она особенно важна при использовании паровых агрегатов в промышленном производстве. Однако и другие характеристики нельзя упускать из виду.

Поэтому, выбирая агрегат, стоит придерживаться трех параметров:

  1. Типа
  2. Функциональности
  3. Производительности

При этом обязательно нужно обратить внимание и на тепловой баланс парового котла.

Что касается типа устройств, то следует отметить, что паровые установки подразделяются на: ТЭНовые, автономные и электродные. Каждый из этих видов имеет свои достоинства и недостатки. Например, электродные образцы достаточно просты в управлении, однако для их нормальной работы требуется большой расход энергии. Особенно важен данный факт, если вы приобретаете судовые паровые котлы.

Автономные аппараты обычно применяются на открытом воздухе.

Тэновые установки с успехом применяются как на улице, так и на производстве.

Если рассматривать функциональность, то в нее входят все выполняемые котлом функции и его основные параметры, влияющие на простоту в обслуживании, надежность и удобство в применении.

Сегодня на рынке представлен также и варочный котел с паровой рубашкой, который может использоваться в пищевой промышленности.

И далее немного расскажем о производительности.

Она находится в прямой зависимости от:

  • Количества производимого пара (кг/час)
  • Давления на выходе (МПа)
  • Коэффициента температурного

Остался нерассмотренным последний параметр – вид топлива. Поскольку паровое оборудование может использовать различные его виды, то стоит обратить внимание и на данный вопрос. Обычно большинство моделей работает на традиционном для всей отопительной технике топливе, к таковым относится и, например, угольный паровой котел.

Однако вы можете подобрать тот из аппаратов, который наиболее доступен в вашей местности. Если у вас отсутствуют централизованные системы, то возможно оптимальным вариантом будет дизельное топливо или  котел на отработанном масле.

Только учтя каждый из перечисленных выше параметров можно сделать правильный выбор. Поэтому прежде, чем отправиться за покупкой изучите все аспекты и выберите самые оптимальные для собственных нужд.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Монтаж отопления в частном доме

Советы специалистов

Решив выполнить в своем доме паровое отопление, необходимо учитывать не только параметры котла, но и всей системы в целом. Профессионалы рекомендуют обратить особое внимание на материал, из которого будут изготовлены трубы.

В качестве вариантов могут быть:

  • Стальные – имеют высокую прочность и надежность, но потребуются сварочные работы, а со временем не удастся избежать их коррозии
  • Нержавеющие – соединяются с использованием резьбы, устойчивы к ржавчине, но очень дороги
  • Медные – одни из самых надежных и долговечных, не боятся повышенного давления и высоких температур, но это самый дорогой материал и не каждый в состоянии позволить себе его приобретение

Спектр использования паровых котлов сегодня очень широк. Они применяются в пищевой, легкой и фармацевтической промышленности, и, конечно же, в быту. Поэтому очень важно подобрать агрегат правильно, чтобы от его использования были и экономические выгоды.

Среди наиболее хорошо зарекомендовавших себя моделей можно выделить парогенарторы электродного типа. Они выпускаются в диапазоне производительности от 30 до 200 кг/час. Аппараты не требуют разрешительных документов для установки, что  сокращает расходы и время на их обустройство.

Для частных нужд из этой серии можно выбрать паровые котлы на газе с небольшой производительностью от 4 до 18 кг пара в час.

Неплохую репутацию имеют паровые котлы низкого давления, работающие на различных видах топлива. Они обладают возможностью регулировки производительности до 370 кг/час.

Для тех, кому требуется пар с высоким давлением до 8 атмосфер, оптимальным вариантом будут паровые котлы высокого давления марки МЗК-7АГ. Они способны вырабатывать до 2500 кг пара.

Как видите, разнообразный модельный ряд позволит каждому найти необходимый агрегат, главное только заранее узнать все характеристики и особенности.

Почему паровой котел?

В заключение хотелось бы отметить, что главным предназначение такого оборудования является генерация перегретого пара.

Он может использовать энергию топлива, а также утилизировать тепло, выделяемое в другом оборудовании. Возможно, именно эти свойства и привлекли к данному оборудованию широкое внимание потребителей.

Однако есть у него и другие достоинства, например приемлемая цена и высокое качество. Они разделяются на энергетические (производящие пар для использования в турбинах) и промышленные (для технологических нужд), а также котлы-утилизаторы (получают пар из вторичных энергетических ресурсов).

Поэтому для правильного выбора той или иной модели не помешает проконсультироваться у специалиста. Он сможет правильно оценить ваши потребности и подобрать оптимальный вариант.

Источник: http://megakotel.ru/parovye-kotly-otopleniya-ikh-vidy.html

Паровые котлы. Виды, устройство паровых котлов

Вертикально-цилиндрический паровой котел МЗК-7АГ Московского завода котлоагрегатов — это котел с естественной циркуляцией. Котел состоит из верхнего (рис. 3.1) и нижнего кольцевых коллекторов, соединенных между собой вертикальными трубами расположенными по концентрическим окружностям в шахматном порядке.

Внутренний кольцевой ряд образует цилиндрическую топочную камеру. Шаг труб обеспечивает их крепление в трубных решетках вальцовкой или сваркой.

Для обеспечения работы котла под наддувом при избыточном давлении 200500 Па (2050 кгс/м2) топочная камера выполняется газоплотной за счет применения плавниковых труб, сваренных между собой по плавникам.

Экранные трубы, между которыми выходят ПГ, установлены более редко и не имеют плавников. Радиационная поверхность топки и последующие ряды труб, образующие конвективную поверхность, выполнены из труб с наружным диаметром 38 мм.

Верхний кольцевой коллектор имеет съемную крышку обеспечивающую доступ для осмотра, очистки и ремонта поверхностей нагрева и коллекторов. Нижний кольцевой коллектор образован нижней трубной решеткой и штампованным упорным кольцом. Питательная вода поступает в верхний коллектор, опускается по менее обогреваемым конвективным трубам в нижний коллектор, а образующаяся пароводяная смесь поступает по экранным трубам в верхний коллектор, где происходит отделение пара от воды.

Отвод пара осуществляется из верхнего коллектора через парозапорный вентиль, установленный на крышке котла. Там же установлены два пружинных предохранительных клапана. На боковой поверхности верхнего коллектора установлены два водоуказательных прибора и манометр. Продувка котла из нижней кольцевой камеры проводится через вентиль

Котел снабжен питательным насосом и дутьевым вентилятором. Воздух для горения подается вентилятором через патрубок в воздушный кольцевой канал, образованный внутренней жаростойкой и наружной обшивками, являющийся одновременно и тепловой изоляцией котла.

Нагретый воздух из кольцевого канала через воздухопровод и воздушный регистр 8 подается в горелку котла. На.

воздушном регистре предусмотрена поворотная заслонка осуществляющая двухпозиционное регулирование расхода подаваемого в горелку воздуха в зависимости от расхода топлива.

Рис. 3.1. Паровой котел МЗК-7АГ:

крышка; поворотная заслонка; горелка; 4, 5, 7 электроды соответственно верхнего, нижнего аварийного уровней воды; уровнемернаяколонка; воздушный регистр; вентиль продувки котла; 10, 13нижнийи верхний кольцевые коллекторы; — трубы; топочная камера

Источник: http://www.eti.su/articles/over/over_1627.html

Принцип работы и устройство парового котла – различия, преимущества

:

Паровые котлы – это оборудование, которое может использоваться как на промышленных объектах, так и для бытовых целей. Главной функцией таких устройств является преобразование воды в пар, который в дальнейшем может использоваться для обогрева помещений или обеспечения движения различных механизмов. В данной статье будет рассмотрено устройство парового котла, его особенности и применение.

Сферы применения паровых котлов и назначение

Паровые котлы активно используются в следующих отраслях:

  1. Отопительные системы. Существуют промышленные и бытовые модели паровых котлов, позволяющие использовать пар в качестве теплоносителя. Пар проходит через отопительные контуры и/или поступает в теплообменники устройств горячего водоснабжения, тем самым обеспечивая перемещение тепловой энергии. Бытовой паровой отопительный котел часто комбинируется с твердотопливными отопительными устройствами. На промышленных объектах используются более мощные и надежные устройства, вырабатывающие перегретый пар, имеющий повышенную теплоотдачу.
  2. Энергетика. Паровые машины позволяют преобразовывать разогретый пар в электрическую энергию. Рабочий процесс выглядит довольно просто: пар перемещается в турбину и вращает вал, за счет чего и происходит выработка электричества. Данный принцип с успехом используется на множестве электростанций.
  3. Промышленность. Паровые устройства вполне могут обеспечивать механическое движение различных элементов систем. Принцип работы парового котла промышленного назначения выглядит так же, как и в предыдущем случае, но выработанная энергия направлена на осуществление механического воздействия на элементы, которые должны двигаться.

Знание того, для чего нужен паровой котел и где он применяется, позволяет использовать устройство с предельной эффективностью.

Принцип работы парового котла

В первую очередь нужно понять, что называется паровым котлом. Паровой котел – это устройство, генерирующее пар. Существует два вида вырабатываемого пара – насыщенный и перегретый. Температура насыщенного составляет 100 градусов, а давление – 100 кПа.

Перегретый пар разогревается вплоть до 500 градусов, а величина давления при этом может превышать 26 МПа. Насыщенный пар используется в агрегатах бытового назначения, а перегретый ввиду своих особенностей применим только на объектах промышленного масштаба.

Сырьем для создания пара является вода, которая перерабатывается в котле, работающем на любом виде топлива. Созданный пар в процессе работы преобразуется в теплоноситель, доставляющий тепловую энергию на участок его применения.

Независимо от особенностей конструкции конкретного устройства, общий принцип работы парового котла всегда остается неизменным:

  • Первым делом воду проходит этап очистки и направляется в резервуар (обычно находящийся в верхней части устройства) при помощи электрического насоса;
  • Накопленная в резервуаре вода поступает в трубы, ведущие к расположенному ниже коллектору;
  • Из коллектора вода направляется вверх, поступая в зону нагрева;
  • В трубе вода преобразуется в пар, выходящий вверх за счет разницы давлений жидкости и газа;
  • В верхней части конструкции располагается сепаратор, позволяющий отделить пар от воды и отвести излишки последней в резервуар;
  • Пар направляется в трубопровод и отправляется к потребителям;
  • В парогенераторах этап нагрева осуществляется еще раз для достижения паром необходимого состояния.

Чтобы хорошо понять, как работает паровой котел, нужно также рассмотреть особенности его конструкции, о чем речь пойдет дальше.

Устройство парового котла

Конструктивно паровой котел – это емкость, в которой происходит процесс преобразования воды в пар. Емкость обычно выполняется из трубы, диаметр которой может варьироваться в достаточно широких пределах. Помимо заполненной трубы, схема парового котла включает в себя топочную камеру, предназначенную для сжигания топлива.

Топка может иметь определенные особенности, которые напрямую зависят от используемого вида топлива. Например, твердотопливные топочные камеры в нижней части оборудуются колосниковой решеткой, сквозь которую в камеру поступает кислород. В верхней части конструкции устанавливается традиционный дымоход, создающий тягу и обеспечивающий нормальное горение. В случае использования жидких энергоносителей или газа топочная камера снабжается горелкой.

В любом случае, выделяемый при сгорании топлива газ подступает к заполненной водой емкости, отдает ей свое тепло и выводится в атмосферу дымоходом. Вода в определенный момент начинает кипеть и превращаться в пар, который направляется в верхнюю часть емкости, а потом – в трубы.

Виды паровых котлов

Первый параметр, по которому классифицируются паровые котлы – вид используемого топлива, в зависимости от чего выделяют следующие виды котлов:

  • Газовые;
  • Угольные;
  • Мазутные;
  • Электрические.

В зависимости от их предназначения выделяют следующие виды паровых котлов:

  • Бытовые;
  • Промышленные;
  • Энергетические;
  • Утилизационные.

Последний параметр – конструкция, позволяющая выделить два вида котлов:

  • Газотрубные;
  • Водотрубные.

Конструкция парового котла довольно важна, поэтому стоит разобраться, в чем заключаются отличия этих видов устройств.

Отличия газо- и водотрубных котлов по схеме работы

Емкость, позволяющая создавать пар, обычно выполняется из одной или нескольких труб. Находящая в них вода прогревается за счет разогретых газов, выделяемых в процессе горения топлива. Такая конструкция подразумевает, что газ сам поднимается к заполненным водой трубам, и устройства, работающие по такому принципу, называются газотрубными котлами.

В другом типе котлов газ перемещается по трубе в самой емкости с водой. Емкость в данном случае называется барабаном, а сам котел относится к категории водотрубных. Заполненные водой барабаны могут располагаться горизонтально, вертикально, радиально или же комбинировано, в зависимости от чего выделяют соответствующие виды водотрубных котлов.

Сравнение особенностей рассматриваемых видов котлов позволяет сделать следующие выводы:

  1. Первое отличие – разные размеры используемых труб. Газотрубные устройства оснащаются достаточно большими трубами по сравнению с изделиями, которые используются в водотрубных котлах.
  2. Следующее отличие заключается в разнице мощностей. Предельное значение мощности газотрубных котлов составляет 360 кВт, а максимальное давление не может превышать 1 МПа. Высокое давление и объем пара требуют увеличения толщины стенок устройства, что негативно сказывается на итоговой стоимости котла. Водотрубные котлы такого недостатка лишены – для них вполне могут использоваться тонкие трубы, позволяющие добиться большей температуры и давления по сравнению с газотрубными аналогами.
  3. Водотрубные котлы отличаются не только мощностью и более высокой температурой. К их преимуществам относится еще и возможность выдерживать серьезные перегрузки, что говорит о большей степени безопасности подобных устройств.

Дополнительные элементы котлов

Устройство парового котла не ограничивается основными элементами, которые уже были описаны выше. Иногда паровой котел может комплектоваться дополнительными устройствами, позволяющими повысить эффективность или функциональность системы.

Речь идет о следующих элементах:

  1. Пароперегреватель. Данный элемент позволяет разогреть пар до температуры свыше 100 градусов, что позволяет добиться большей экономичности за счет увеличения КПД агрегата. Пар при использовании перегревателя может достигать температуры в 500 градусов, причем его нагрев осуществляется уже в трубах, то есть после этапа испарения воды. Пароперегреватель может быть как встроенным, так и выполняться в формате отдельного устройства. Существуют конвекционные и радиационные устройства (второй тип имеет в 2-3 раза большую мощность).
  2. Сепаратор пара. Этот элемент парового котла позволяет устранить всю лишнюю влагу из пара и максимально его высушить. При использовании сепаратора КПД всего котла существенно повышается.
  3. Паровой аккумулятор. Данное устройство позволяет стабилизировать работу системы. Аккумулятор вбирает в себя излишки выработанного пара и возвращает их в систему, если его становится слишком мало.
  4. Устройство для очистки воды. Данное приспособление позволяет снизить насыщенность воды кислородом и различными химическими веществами. Своевременная подготовка воды дает возможность уменьшить воздействие коррозии на внутренние элементы котла и свести к минимуму количество отложений в системе.

Также устройство парового котла включает в себя клапан для спуска конденсата, подогреватели воздуха и блок управления агрегатом, в который входит выключатель горения и регуляторы расхода сырья и энергоресурсов. Понимание того, из чего состоит паровой котел, позволяет подогнать его конфигурацию под решение конкретных задач.

Парогенератор

Парогенераторы – это разновидности паровых котлов, снабженные дополнительными элементами. В частности, конструкция такого устройства может включать в себя несколько промежуточных пароперегревателей, позволяющих многократно повысить мощность оборудования.

Чаще всего парогенераторы используются в атомных электростанциях. Использование пара позволяет преобразовать вырабатываемую при распаде атомов энергию в электричество.

Пар в атомных реакторах может работать следующим образом:

  1. Вода окружает внешнюю часть корпуса реактора, принимая его тепловую энергию. Пар образуется в собственном контуре, находящемся снаружи реактора. Парогенератор в подобной конструкции выполняет функцию теплообменника.
  2. Вторая схема подразумевает нахождение труб для нагрева воды в самом реакторе. В результате получается, что реактор превращается в своеобразную топочную камеру, а выработанный пар отправляется сразу в электрогенератор. Данная конструкция называется кипящим реактором и не требует установки парогенератора.

Заключение

Паровые котлы – это достаточно мощные и эффективные устройства, оказывающиеся незаменимыми в ряде ситуаций. Бытовые паровые котлы дают возможность прогревать дом или выполнять какую-то работу, а промышленные агрегаты позволяют вырабатывать электрическую энергию в огромных количествах. В любом случае, для эффективного решения поставленных задач назначение и устройство котла должны соответствовать друг другу. 

Источник: https://teplospec.com/alternativnoe-otoplenie/printsip-raboty-i-ustroystvo-parovogo-kotla-razlichiya-preimushchestva.html

Паровой котел: типы, принцип работы и особенности эксплуатации

Паровым котлом называется узкоспециализированное оборудование, производящее пар. Эти агрегаты широко используются в промышленной и энергетической отраслях, в системах отопления.

Паровые системы работают с использованием различных энергоносителей – газообразного, твердого или жидкого топлива. Парообразующее оборудование различается основными видами. Эти различия, а также принципы работы подобных агрегатов, влияют на их предназначение и выбор.

Для чего предназначены

Парообразующие системы необходимы при многих производственных процессах, где пар используется по предусмотренной технологии.

Парогенераторы высокой мощности применяются на некоторых электростанциях. В этих случаях вращение вала, вырабатывающего электричество, происходит под воздействием пара, который попадает в турбину. Воздействие пара применяется в некоторых видах транспорта (паровозы, пароходы), где оно осуществляет движение вала двигателя и колес. Паровые котлы устройства бытового назначения используются в виде источников тепла для отопительных нужд зданий.

Многие организации, помимо отопительных целей, применяют парогенераторы для других нужд – стерилизации инструментов и других медикаментозных материалов в учреждениях здравоохранения, для обеспечения прачечных.

Полезно знать: паровые котлы по принципам своего действия имеют сильные различия с водогрейным оборудованием, хотя их функции кажутся схожими. Эти приборы несравнимы по количеству, давлению и температуре парообразования.

Разновидности

Производство пара во всех котлах имеет принципиальную схожесть: под воздействием любой энергии (сгорающего топлива, электрической, солнечной, геотермальной) жидкость преобразуется в газообразное состояние.

Но применяемый технологический подход у этих приборов различается, он зависит от их конструктивных параметров и предполагаемого конечного результата.

В зависимости от рабочего вида топлива парообразующее оборудование делится на виды:

По своим рабочим особенностям оно классифицируются на следующие типы:

Различия газотрубного и водотрубного типа

В паровом оборудовании газотрубного устройства корпус цилиндрически замкнут. Внутри располагаются трубы, по всей протяженности которых осуществляется процесс горения, а пар образуется вверху корпуса.

Мощность подобных приборов ограничена во избежание выброса опасного продукта, поскольку скопление всего объема газообразной жидкости под высоким давлением осуществляется в корпусе.

В устройствах водотрубного типа в корпусе располагается горелка, по кипятильным трубам циркулирует жидкость до тех пор, пока не достигнет нужного состояния.

Обратите внимание: преимущество водотрубных котлов перед газотрубными приборами в том, что их мощность и температура выше. При их использовании могут быть допущены значительные перегрузки, они более безопасны.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Изоляция трубопровода теплоснабжения

Виды водотрубных котлов

Барабанный паровой котел

По своим рабочим характеристикам эти приборы подразделяются на следующие виды:

Устройства, имеющие барабанную конструкцию, могут быть горизонтальными и вертикальными. Схемы подобных парогенераторов устроены таким образом, что барабан собирает полученный продукт из пучков труб, находящихся над топливной камерой. Барабан нужен для процесса сепарирования, в результате чего происходит отделение неиспаряющейся воды и повторное ее вбрасывание в кипятильные трубы.

Таким образом, жидкость циркулирует по нагревателям до полного ее перехода в парообразное состояние. В горизонтальное устройство устанавливается один барабан, в конструкции вертикального типа предусмотрено наличие нескольких приспособлений.

Прямоточная установка системы парового котла обладает большей производительностью. Но в этой системе жидкость должна преобразиться в парообразное состояние за единственный проход по трубам, поэтому требуется установка очень высокой рабочей температуры.

Для использования в паровых агрегатах водотрубного типа вода предварительно подготавливается. С применением специальной химии из нее удаляются растворенные соли и молекулы кислорода. Это необходимо делать, чтобы избежать снижения эффективности работы устройства из-за солевых отложений на рабочих поверхностях.

Использование мини-котельных

Широкое распространение в последнее время получили автономные мини-котельные.

Их использование экономически эффективно и может производиться в различных зданиях. Отопление с помощью автономного теплоснабжения применяется в многоэтажных домах, частных строениях, в коттеджных поселках.

По своей потенциальной мощности мини-котельные способны отапливать различные площади производственных и жилищных объектов. Эти комплексы оборудования снабжаются всем необходимым оборудованием и автоматизируются.

В заводских условиях эксплуатация таких мини-котельных способствует экономии времени при установке и запуске, ускорению темпов строительства. Также они незаменимы в случае аварийных ситуаций, когда необходимо оперативно наладить теплоснабжение.

Смотрите видео, в котором подробно разъясняются устройство и принцип работы паровых котлов:

Источник: http://www.alt-res.ru/kotly-otopleniya/62-parovoj-kotel-tipy-printsip-raboty-i-osobennosti-ekspluatatsii.html

Устройство паровых котлов и принцип работы: на твердом топливе, газовые, автоматика

Пароводяной котел был изобретен в 19-м веке вместе с изобретением Томасом Ньюкоменом первого парового двигателя. Однако считается, что первым создателем и теоретиком получения полезного тепла из пара считается французский физик Дени Папен. Эти приборы сразу же начали активно использоваться во многих сферах промышленности и как один из самых эффективных способов отопления помещений дровами и движения паровозов.

Что такое паровой котел

Паровой котел – это устройство для производства насыщенного и перегретого водяного пара, находящегося в термодинамическом равновесии с водой. Температура пара, находящегося в первом состоянии – 100 градусов, а давление — 100 кПа. Параметры перегретого пара же достигают 500 градусов по Цельсию и до 25 Мпа. Давление воды в таких котлах, как, собственно, и давление пара, выше атмосферного. Объясняется это теплотой, выделяющейся при сгорании топлива, а также теплотой отходящих газов.

Котлы могут использовать энергию сжигаемого топлива, электроэнергию или принимать теплоту от других установок, утилизируя ее.

Преимущества и недостатки паровых котлов. Их особенности

Паровые котлы уже давно используются для различных частных и промышленных целей, в домах и на производствах. Объясняется это рядом преимуществ, которыми владеют агрегаты подобного рода:

  • Первое и самое главное преимущество заключается в быстром нагревании помещения, если агрегат используется для отопления. Системы их строения сконструированы таким образом, что они обладают высокой теплоотдачей. Это позволяет экономить топливо лучше, чем другие подобные аппараты.
  • Вода в состоянии пара становится очень легкой и способна подниматься на достаточно длинные расстояния, способствуя обогреву одним котлом нескольких этажей здания.
  • После остывания пар конденсируется и падает обратно в котел, что позволяет не использовать дополнительных систем подачи тепла.

Преимущества

Особенностью паровых котлов является то, что они совершенно безопасны для человека. Большинство современных установок работают полностью автоматизированно и не требуют вмешательства человека в процесс естественной генерации пара.

Это означает, что для постоянной  работы с ними не нужен человек. Установки, производимые по современным технологиям, подходят для работы в различных условиях. Они подходят для отопления небольших зданий и для подачи тепла большим помещениям.

Следовательно, паровые котлы довольно практичны и могут применяться во многих местах, а стоят сравнительно дешево.

Обратите внимание! Еще одной особенностью парового котла является то, что для его установки не нужна покупка и установка дополнительных насосов и прочих перемещающих элементов, ведь пар двигается под воздействием собственного давления. Именно поэтому многие частные лица и предприниматели устанавливают в своих помещениях паровые котлы.

Недостатки

Преимущества не исключают недостатки, которые тоже имеются. Заключаются они в основном в очень высокой температуре отопительных приборов, что влечет за собой нужду в постоянной и своевременной замене труб и прочих конструкций.

Более того, воздух в помещении, отапливаемом таким котлом, становится сухим и начинает активно циркулировать, доставляя дискомфорт и повышая шанс развития аллергии на пыль. Система пароотопления достаточно шумная из-за циркуляции пара. Если в промышленных помещениях это может не сыграть роли, но в частном доме доставит немало неудобств.

Еще один недостаток тоже исходит от высокой температуры нагревательных элементов: не все строительные материалы переносят такой нагрев, а точнее, почти никакие.

Важно! Выбор отделки около генератора часто ограничивается цементной штукатуркой с последующей покраской термостойкими красящими материалами. Другие материалы плавятся, портятся и начинают испускать газы, дышать которыми небезопасно.

Назначение и сфера применения паровых котлов

Для определения назначения котла в первую очередь следует выделить помещение, в котором он используется: дом, паровая котельная, промышленность. В домашних целях и в котельных он чаще всего применяется для отопления помещения и подачи горячей воды. Установка в промышленных помещениях, цехах и заводах, помимо отопления, предполагает следующие цели:

  • очистка и стерилизация молока и прочих продуктов на фермах и заводах от нежелательных загрязнений, бактерий и микробов;
  • пропаривание кормов для скота и птицы, а также пропаривание круп;
  • обработка различных инструментов и деталей;
  • запуск и прогрев более мощных промышленных агрегатов.

Большинство сфер применения в производственных целях основано на особом действии пара.

Важно! Пар – особое средство очистки и стерилизации, и может использоваться для многих целей. Более того, вода в газообразном состоянии легко проходит по трубам, доставляя тепло в нужное место. Вследствие этого отпадает необходимость тратиться на дополнительные приборы.

Паровые котлы высокого давления применяются во многих отраслях промышленности, среди которых:

  • пищевая;
  • медицинская;
  • деревообработка;
  • целлюлозно-бумажная;
  • табачная;
  • теплоснабжающая;
  • производство строительных материалов и легкая промышленность.

Принцип работы парового котла и его устройство

В общем случае принципы работы паровых котельных и их устройство выглядят следующим образом. В верхней части самого котла расположен барабан, который соединяется с коллекторами, прикрепленными к нижней его части с помощью опускных труб, по которым поступает вода. Замыкание происходит с помощью подъемных труб.

Они расположены как раз в зоне сгорания топлива, в отличие от опускных, необогреваемых напрямую. Вверх по трубам поступает смесь пара и воды. Когда она доходит до сепаратора, то разделяется на отдельные составляющие.

Пар проходит дальше и попадает в паропровод, а вода опускается обратно в барабан и снова участвует в выработке и циркуляции пара под действием теплового эффекта.

Котлы подобного рода состоят из следующих элементов:

  • проводящего (магистрального) трубопровода, через который проходит пар;
  • нагревательного трубопровода, в котором происходит создание и нагревание пара;
  • запорного и регулирующего трубопровода для регулировки и перекрытия потока среды – в данном случае пара;
  • насосов для регулировки подачи парового потока;
  • устройства управления аппаратом;
  • электроники и автоматики для автоматизации работы аппарата.

Обратите внимание! В общем случае устройство котла предполагает наличие различного типа трубопроводов и сосудов для пара, жидкости и топлива.

Все элементы связаны между собой по принципу сварки или вальцовки. Современные аппараты содержат люки, позволяющие производить очистку барабанов и сосудов. Общее пространство внутри генератора делится на паровое и водяное. Заполнены они соответствующе.

Главной частью любого котла является топка, в которой происходит сжигание топлива. Чаще всего она представляет собой решетку из труб для твердого топлива, присоединенную к барабанам для циркуляции пара. Извне печь обшита огнеупорными материалами, которые изолируют тепло. Между самими трубами и обшивкой располагаются кирпичи, препятствующие появлению и задержке шлаков и золы на стенках топки.

Основные виды паровых котлов

Паровые котлы можно классифицировать по многим критериям, среди которых – вид топлива, предназначение, конструктивные особенности.

По виду топлива агрегаты делятся на:

  • твердотопливные;
  • жидкотопливные;
  • газовые;
  • газомазутные;
  • электрические.

В зависимости от применения агрегатов, их разделяют на:

  • бытовые, применяемые для отапливания помещений;
  • промышленные, применяемые для функционирования различных промышленных систем;
  • утилизационные, применяемые для утилизации вторичных ресурсов и мусора;
  • энергетические, применяемые для обеспечение работы турбин.

Наиболее часто паровые котлы разделяют по типу и конструктивным особенностям схемы. Согласно им агрегаты делятся на:

  • газотурбинные;
  • прямоточные;
  • водотрубные;
  • чугунные секционированные;
  • блочно-транспортируемые.

Газотурбинные аппараты считаются морально и физически старыми, хотя и используются на многих предприятиях. Их рабочее давление ограничивается 1 МПа, а выдаваемая ими мощность не превышает 350 Квт. Повышать эффективность такого котла невыгодно, так как придется потратить много денег.

Важно! При «разгоне» газотурбинного генератора следует, как уже было сказано, заниматься утолщением его стенок. В противном случае это может привести к взрыву. Котел будет уничтожен, а высвобождение пара такой температуры может привести к необратимым последствиям для людей. В любом случае следует читать инструкции и повышать мощность правильно.

Особенности

Особенностью прямоточного генератора парового газа является то, что он может работать как на пределе своей мощности, так и выше заявленного предела.

Конструкция такого парогенератора заставляет воду двигаться по трубам и проходить через топку, генерируя насыщенный пар.

Водотрубные котлы

Это самые современные из всех, применяющихся на производствах. Следовательно, они самые безопасные  и мощные. Они имеют более сложные конструкции, которые обладают рядом очень важных преимуществ. Они заключаются в маленьком времени разогрева, минимальной взрывоопасности, легкой перестройке на другие режимы работы, легкой транспортировке.

Чугунные секционированные агрегаты

Они получили широкое применение в системах отопления помещений. Их название происходит из-за схожести с чугунными радиаторами отопления в квартирах. Такая конструкция позволяет легко собирать котел и демонтировать его. Мощность такого устройства увеличивается добавлением новых чугунных секций. Достоинствами такого рода устройств стали:

  • высокий КПД;
  • простое наращивание мощности;
  • быстрый разогрев.

Блочно-транспортируемые котлы

Применяются еще со времен Второй мировой войны. Сейчас они выглядят как мобильные парогенерационные центры небольших размеров. В своем составе имеют не только сам агрегат, но и специальную технику для измерения основных параметров и поддержания рабочих условий. Главным их преимуществом остается мобильность, так как они зачастую находятся в кабине специализированного транспортного средства.

Важно! Такого рода котлы очень легко запускаются в работу, но только после подключения всех основных параметров: воды, топлива и прочего. Мощность таких устройств может достигать нескольких тысяч кВт и давления пара в 9 Мпа.

Отзывы пользователей о паровых котлах

Валерий, 43 года (Казань):

«Несколько лет назад делал капитальный ремонт в своей загородном доме и решил заменить старую отопительную систему в виде печки на паровой котел. К сожалению, газоснабжение в поселке не предусмотрено, и люди используют газ в баллонах. Для отопления это было нецелесообразно и, рассмотрев доступные альтернативы, я остановился на выборе водотрубного парового котла. Критерием его выбора стала безопасность и относительная долговечность.

Все последующее время после установки котел работает без перебоев. Приятным преимуществом для его установки стала и возможность использования различных видов топлива для генерации пара. Недостаток тоже есть – сравнительно большой размер».

Василий, 35 лет (Нижний Новгород):

«После постройки нового дома встал острый вопрос о его отоплении, так как приближалась зима. Дом получился большой и была необходимость в мощной модели. Выбор пал на жаротрубный вариант парового котла, который обладает высокой производительностью. Установка прошла легко, так как нет необходимости вывода дымохода и вентилятора.

Обратите внимание! Недостатки проявились со временем: котел требует высокое качество воды или установки специального фильтра для ее очистки. К тому же котел достаточно сложен в работе. Прошел не один месяц до того, как я разобрался в особенностях его работы».

Все паровые машины так или иначе прошли испытание временем и в высшей степени проявили себя с наилучшей стороны. Несмотря на имеющиеся недостатки, это проверенный временем механизм, который находит свое применение в век атомной энергетики и полетов к другим планетам.

Источник: https://www.tproekt.com/kak-rabotaet-parovoy-kotel-naznachenie-i-tipy/

Типы паровых котлов, особенности эксплуатации

Водогрейный паровой котел

На сегодняшний день современные предприятия промышленности имеют большую потребность в паро-снабжении собственных производственных циклов и технологических линий.

Каждый потребитель автономного пара не только стремится снизить энергозатраты предприятия, но и при правильной эксплуатации паровых водогрейных котлов и парового хозяйства снизить риск внеплановых остановок.

На сегодняшнем рынке котельного оборудования не составляет сложным купить паровой водогрейный котел, но при выборе не стоит забывать о конструктивных особенностях паровых водогрейных котлов которые окажут влияние на дальнейшую эксплуатацию котельной.

Основные конструктивные особенности паровых водогрейных котлов

Прямоточный водогрейный паровой котел или парогенератор. Данный тип водогрейного котла рассчитан для быстрого получения пара.

В его принципе лежит водотрубная конструкция котла, которая позволяет питательной воде пройти один ход и мгновенно сгенерировать пар для потребителя.

Благодаря прямоточному принципу работы, а также в силу отсутствия парового пространства данные парогенераторы нашли своего потребителя в таких отраслях промышленности где требуется быстрый выход на режим, либо режим парового водогрейного котла рванный и с частыми остановами.

Заказчиками таких модульных паровых котельных являются: коммунальные службы, прачечные, а также небольшие молочные комбинаты в производственном цикле которых необходимо быстрое получения пара для пастеризации продукции. Прямоточные водогрейные котлы имеют прямую зависимость к выработки пара и расходу топлива.

При эксплуатации прямоточных паровых котлов малой мощности необходимо учитывать схему работы паровой котельной при которой подача топлива и питательной воды осуществляется автоматически по отбору пара, благодаря чему снижается частота включения горелки.

Так как прямоточные водогрейные паровые котлы не имеют парового пространства для аккумулирования пара, то для правильной эксплуатации этот недостаток должен компенсироваться за счет регулирования подачи топлива. Частое включение и выключение горелки парового котла приводит к большому расходу топлива.

Прямоточные водогрейные паровые котлы и парогенераторы должны применяться в проектах паро-снабжения где не требуется высокое качество пара, постоянство давления, температуры и резервный запас пара.

Чаще всего для объектов с потребностью пара выше 2т/ч и постоянному режиму работы предпочтение стоит отдавать паровым водогрейным котлам с большим водяным объемом на основании их экономичности в процессе эксплуатации и более длительного строка службы. Плюсом прямоточных паровых водогрейных котлов и парогенераторов в эксплуатации является упрощенная, зачастую не поднадзорная процедура постановки их на учет и требований промышленной безопасности в отличии от паровых котлов с большим водяным объемом.

Жаротрубный паровой котел или котел с большим водяным объемом

Жаротрубный паровой котел

Основным отличием жаротрубных водогрейных паровых котлов от прямоточных является их конструкция. Паровые котлы данного типа основываются на двух либо трех ходовом принципе работы. Такие котлы оснащены жаровыми трубами и трубами дымовых газов.

Во многих случаях такие котлы также называют — жаротрубно-дымогарный паровой котел.

Такой тип котлов распространен на предприятиях которые нуждаются в постоянных параметрах пара, а также когда приоритет стоит в высоком качестве пара, где постоянное давление и температура является необходимым циклом производства.

Принцип работы жаротрубного водогрейного котла

Высококачественный насыщенный пар генерируется благодаря конструктивному принципу котла, где аккумулирование пара происходит в верхней зоне котла в которой происходит разделение водяного и парового пространства, при этом водяная смесь присутствующая в паре остается в котле.

Контроль и регулирование питательной воды в паровом котле осуществляется с помощью современных контрольно-измерительных приборов, что гарантирует избежание случаев связанных с недостатком питательной воды и как следствие аварийный останов паровой котельной в целом.

Для жаротрубных водогрейных котлов принимается во внимание нормативные требования по архитектурным решениям проекта паровой котельной, а также соблюдение требований по промышленной безопасности надзорного энергообъекта, в особых случаях «особо опасных» .

Жаротрубные водогрейные паровые котлы чаще всего можно встретить на предприятиях где требуется непрерывное производство пара. Данные котлы имеют значительные энергопотери при длительном простое или поддержании котла в горячем резерве в отличии от парогенераторов.

Паровые котлы и паровые котельные / Промышленный угольный котёл КВР

Источник: https://tm-engineering.ru/parovoi-vodogreinii-kotel/

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Домашний климат
Промывка котлов отопления

Закрыть