Котельные, генерирующие пар из воды, удостаиваются большого внимания. Они нечасто используются для обогрева строений, в большинстве случаев теплоснабжение – их вторичная функция. Ключевой задачей похожих агрегатов считается производство пара для разных тех. процессов. В зависимости от требуемых показателей пара на выходе выбирается приспособление парового котла, обеспечивающее такие параметры.
Рабочий принцип и виды паровых котлов
Если целью систем отопления есть водонагрев для отопления дома при недопущении ее закипания в котловом баке, то работа парового котла решает противоположную задачу. Она заключается в том, чтобы направить всю энергию тепла сжигания топлива на кипячение воды и ее исчезновение. Некоторые инновационные процессы просят очень высокой температуры пара, благодаря этому третьей стадией работы агрегата становится его подогревание до этой температуры (перегрев). Главными рабочими показателями парообразователей являются давление и продуктивность, которая выражается в тоннах за 1 час.
?
Конструкции данного вида теплосилового оборудования могут быть самыми разными, но рабочий принцип парового котла остается постоянным: сжигая жидкое горючее или сетевой газ в камере сгорания, передать всю теплоту сгорания воде, которая проходит через трубный змеевик с целью испарить ее и направить потребителям. По методу теплопередачи в парообразователях применяются теплообменные аппараты:
- жаротрубные (дымогарные);
- водотрубные.
Есть у них одна общая характерность: это трубы, изготавливающиеся в самых разных установках разного сечения и формы. В середине труб передвигается одна из сред – участниц процесса теплопередачи, а с наружной стороны они омываются второй средой. В жаротрубных теплообменниках в середине проходят раскаленные продукты горения, нагревающие воду в котловом баке до состояния парообразования. Все происходит наоборот в водотрубном агрегате, где по змеевикам течет вода, а нагревается она с наружной стороны пламенем горелки и дымовыми газами.
Жаротрубные установки
На рисунке предоставлена конструкция парового котла с жаротрубным трехходовым трубным змеевиком. Трехходовой – это означает, что дымовые газы перед выбросом наружу совершат три хода по трубкам, омываемым водой. Первый ход – это сама топка, в ней температура намного более высокая. В ее конце газы меняют направление движения, попадая в трубы второго, а потом и 3-го хода. К подобному движению продукты горения побуждает работа вентилятора плюс натуральная тяга дымоотводной трубы.
Водный уровень в котловом баке такой конструкции нестабилен, так как в процессе нагрева ее часть закипает и в виде пара поступает в прибор, отделяющий мелкие капли, — сепаратор. Отделение жидкости необходимо делать в первую очередь, иначе в паропроводах, ведущих к потребителям, начнут появляться гидравлические удары, результатом будет их разрушение. Недостаток воды в рубашке нужно регулярно пополнять, для этого задействован питательный насос для парового котла.
Важно! Характерность любых парообразователей состоит в том, что в них нельзя подавать холодную воду, небольшую ее температуру любой производитель указывает персонально для собственного изделия.
Разогрев питательной воды выполняется двумя вариантами:
1. При помощи добавочного пластинчатого трубного змеевика, отнимающего для подогрева энергию у производимого пара.
2. При помощи экономайзера, поставленного на выходе газов дыма из агрегата. Экономайзер еще больше уменьшает температуру продуктов згорания, за счёт этого подогревая питательную воду. Способ увеличивает общую продуктивность работы генератора на 3—6%.
Водотрубные агрегаты
Иная схема парового котла – с водотрубным спиралевидным трубным змеевиком. Тут дымовые газы тоже выполняют несколько ходов, прежде чем покинуть аппарат. Горелочное приспособление помещено по самому центру, в середине змеевика с водой. При подобной организации нагрева образование пара в змеевике происходит очень быстро и продуктивность установки в общем выше. Но здесь прячется и недостаток: малейшая задержка с подпиткой змеевика вызовет прогорание труб и опасную ситуацию. Жаротрубные схемы лишены данного плохого качества, однако они более инерционны и владеют большими размерами.
Особенно нужно выделить требования к качеству подпиточной воды. Методика процесса и приспособление паровых котлов такие, что она должна пройти несколько подготовительных этапов:
- Очистка и довидение до питьевого качества.
- Обессоливание химическим способом.
- Убирание воздушных пузырьков термическим либо химическим способом (деаэрация).
Примечание: во время выбора деаэрации способом термическим одновременно решается вопрос с подогревом питательной воды, так как в деаэраторе она нагревается до 70—80 ?С
Несмотря на мероприятия по водоподготовке, паровой котел требует периодической чистки от накипи, которая все равно появляется на поверхности обмена. Операция называется «продувка», выполняется всевозможными вариантами и состоит в промывке труб трубного змеевика под давлением.
Заключение
Парообразователи – это очень сложные и энергоемкие устройства, применяющиеся в товарном производстве. Чтобы не было опасных ситуаций их монтаж, работы по пуску и наладке и работа должны проводиться прекрасно обученным высококвалифицированным персоналом.
