Til hvilke formål er en dampkedel nødvendig: diagram og drift
Dampkedlen er en gammel opfindelse, men den bruges stadig i industrien.For eksempel på kraftværker, hvor den dampproducerende enhed er et af hovedelementerne i elproduktionen. Dampkedler er også installeret i alle kedelhuse på anlæg og fabrikker. De bruges sjældent i hverdagen i dag, fordi de er blevet erstattet af mere sikre og energieffektive vandkedler.
Artiklens indhold:
Klassificering af dampinstallationer
Der er flere skalaer, som klassificering udføres efter. De vigtigste er tre skalaer.
Vandrør
De omdanner vand til damp hurtigere end gasrør. De har en højere effektivitet på grund af enhedens designfunktioner. I det væsentlige er det et hus med et stort antal rør placeret inde i det. Vand bevæger sig gennem rørene, og brændstof brænder mellem rørene.
Ved høje temperaturer bliver vand til damp. Og da der er mange rør, er deres varmeareal tilsvarende større. Og jo flere rør i kedlen, jo mere intens sker overgangen af væsken til en damptilstand.
Vandrør dampkedler er opdelt i to undergrupper:
- lige igennem;
- tromle type.
Den første er rørlignende strukturer, som blev nævnt ovenfor. Sidstnævnte præsenteres på markedet i to positioner – vandret og lodret. Men driftsprincippet for denne type enhed er det samme.
Dens design inkluderer en tromle, der ikke kun opsamler damp, men også adskiller kondensat fra det. Sidstnævnte sendes til varmezonen, det vil sige, at vandtabene reduceres.
For at opnå højtemperatur tør damp i industrien installeres flere kedler af tromletype i serie. Og sådan damp kan komprimeres til maksimalt tryk, hvilket er nødvendigt i mange teknologiske processer.
Kedler af denne type er opdelt i to positioner - ikke-flygtig og cirkulation. De adskiller sig fra hinanden i henholdsvis fravær eller tilstedeværelse af en cirkulationspumpe. Tilstedeværelsen af sidstnævnte øger installationens effektivitet. Sagen er, at under en omdrejning af vand i kedlen fordamper 10% af dets volumen. Det vil sige, at for at hele volumen skal fordampe, kræves der mindst 10 omdrejninger.
Med tyngdekraftbevægelser vil dette tage meget tid, hvilket får effektiviteten til at falde. Cirkulationspumpen flytter væsken hurtigt, flere omdrejninger vil blive udført i samme tidsrum. Det betyder, at den fulde mængde vand hurtigt bliver til damp.
Men i kedler af tromletype skal der installeres en kondensatniveauregulator i pumpen. Installationssted: dampudskiller. Dens opgave er at kontrollere mængden af dannet kondensat.
For eksempel, hvis der dannes lidt af det, reduceres de tekniske egenskaber ved dampinstallationen. Hvis der dannes meget af det, fører dette til et trykfald inde i enheden. Konsekvenserne er hurtig kogning og eksplosion.
Dampudskilleren er et rør med stort tværsnit, der ligner en tromle. Deraf navnet på kedlen. Dette rør opsamler vand mættet med damp. Faktisk foregår to processer (opvarmning af væsken og fordampning) adskilt fra hinanden. Derfor den høje driftssikkerhed af denne type udstyr.
Gasrør
Strukturelt er dette en kedel, inden i hvilken rør med stor diameter er placeret rundt om brændkammeret.Varme gasser bevæger sig i dem, og vand strømmer mellem dem. Det vil sige, at dette er det modsatte af vandrørsanaloger. Gasrørsanlæg producerer højtemperaturdamp, som oftere bruges i genbrugsprocesser.
En gasrørsdampkedel har en væsentlig ulempe - slutproduktets høje tryk. Sidstnævnte findes i store mængder i enheden. Det er det, der forårsager et fald i installationens sikkerhed. Derfor er kedler udstyret med et dyrt og komplekst sikkerhedssystem. Derudover er både krop og rør lavet af tykt stål, hvilket øger udgifterne til udstyret.
En slående repræsentant for gasrørstypen er lokomotivkedlen.
Begge installationer (vandrør og gasrør) kan producere forskellige typer damp:
- mættet;
- overophedet vand.
Den første er et medium, der dannes ved en temperatur på +100°C. Det afkøles hurtigt med dannelse af kondensat, som igen kommer ind i varmezonen. Sådanne installationer bruges til boligopvarmning. Trykket i en dampkedel af denne type overstiger ikke 100 kPa.
Den anden er et medium opnået ved en temperatur på +500°C. Derfor dannes der aldrig vandsuspensioner og dråber i den. Ved gradvis opvarmning kan der dannes vand, men til dette formål installeres en separator i installationens design.
Videnskabelige og teknologiske fremskridt står ikke stille. I dag tilbyder producenterne vandrørsinstallationer, der ikke adskiller sig fra gasrørinstallationer med hensyn til effektivitet og sikkerhed. For det første er de beklædt med termisk isoleringsmateriale. For det andet er indersiden foret med infrarødt materiale, som fungerer som en reflektor af termisk energi.
Og da vandrørenheder er flere gange billigere end enheder af tromletypen, plus deres betjening er enkel, er deres popularitet og efterspørgsel i dag vokset kraftigt.
Effektiviteten øges også på grund af de nyeste stållegeringer, som enhedsdele er lavet af. Der blev også introduceret en ny varmeteknologi, som bruger to fakler placeret over for hinanden. Teknologien kaldes "modkommende fakler".
Med deres hjælp når opvarmningstemperaturen 1800-1900°C. Normalt overstiger den ikke 1200°C. Følgelig er effektiviteten af sådanne installationer mindst 90%.
Husholdningskedler
Der er stor interesse for disse enheder i dag. Men også krav for dem betydelige:
- kompakthed;
- let vægt for ikke at hælde et fundament under det;
- høj sikkerhedsfaktor;
- mulighed for servicering af ukvalificeret personale;
- minimum opstart og opvarmningstid.
I dag tilbyder producenter to typer husholdningsinstallationer - spole, også kendt som klassisk, vortex-jakke.
Det første er et rør, viklet ind i en spiral. Vand bevæger sig langs det og bliver til damp. Udstyrets dampkapacitet er lille. Men i dette tilfælde spiller dette ikke den vigtigste rolle, fordi en husholdningskedel skal producere lavpotentiale damp.
Driftseffektiviteten er også lav, men dette kan korrigeres ved hyppigt arrangement af spiraler. Men en sådan kedel har rekord for opvarmningstid - 3 minutter efter at have tændt for faklen.
Det andet er et helt unikt dampkedeldesign. Et legeme af to skaller, mellem hvilke vand ledes. Der er en ildkasse indeni, og når den brænder, vrider faklen sig i en spiral, hvilket øger varmeoverførslen. Ingen rør.
Andre fordele:
- lodret arrangement, deraf øget kompakthed;
- effektivitet, som trommer;
- opvarmningstid – 5 minutter.
Tre minusser:
- udstyret er dyrt;
- designet er komplekst;
- fuldstændig afhængighed af energi - blæseren, uden hvilken enheden ikke fungerer, kræver en elforsyning.
Teknologisk anvendelse af kedeldampanlæg
Der er flere industrier, hvor dampkedler konstant bruges:
- Den første industri er termisk kraftteknik. Damp bruges til at opvarme store værksteder, for eksempel i bilindustrien. Dampen opvarmer vandet til den ønskede temperatur, som derefter drives af pumper langs varmeledningerne til etagebygninger og andre genstande.
- Den anden industri er energi. Her bruges damp til at spinde en turbine, som producerer elektrisk strøm.
- Den tredje industri er produktion af byggematerialer. For eksempel tørres betonprodukter med damp.
I mange brancher er dampkedler en integreret del af teknologien. Dette omfatter desinfektion, tørring af fødevarer, kulinarisk forarbejdning, konservering mv.
Bortskaffelse af gasformigt affald involverer også brug af dampanlæg. I denne proces fungerer de som kølere. En sådan kedel tager termisk energi fra gasser, der kommer ud, for eksempel fra højtemperaturovne.
Driftsprincipper og design
Deres hovedformål er at ændre den fysiske tilstand af vand, det vil sige at overføre det fra flydende til gasformigt med de nødvendige parametre. Processen forløber således:
- kedlen er fyldt med vand ved hjælp af tyngdekraften eller ved hjælp af en pumpe;
- varmesystemet tænder;
- dampdannelse begynder;
- væskeniveauet falder gradvist og når minimumsniveauet;
- niveausensoren reagerer og tænder pumpen;
- vand fylder rørene.
Vi kan sige, at dampkedler fungerer efter et cyklisk princip.
Struktur
Dampkedler består af hoved- og hjælpeenheder og dele, plus automatisering.
Hovedkravet til stålprodukter er at være lavet af varmebestandige legeringer. Dette er den eneste måde at opnå det maksimale niveau af sikker drift af kedeludstyr.
Sikkerhedssystemet spiller en vigtig rolle. Det er ikke kun temperatur- og tryksensorer. Systemet omfatter mekanisk sikkerhed. Det inkluderer kontraventiler, elektriske ventiler og andre afspærringsventiler. Denne dobbelte beskyttelse sikrer maksimal sikkerhed, især i tilfælde hvor elektronikken svigter. På dette tidspunkt overtager mekanikerne alle funktioner.
Der er særlige krav til vandbehandlingssystemet. Vand skal opfylde visse standarder. Disse standarder er forskellige for direkte flow og tromleenheder. I sidstnævnte skal væsken være helt ren, næsten destilleret. Når alt kommer til alt, i sådanne enheder forsvinder det ikke nogen steder. Det vil sige, fyld kedlen én gang, og den vil virke i mange år.
Hvis vandet er hårdt med urenheder, så alt rør efter et stykke tid vil de blive tilstoppet med aflejringer og rust. Deres diameter falder, termisk ledningsevne falder, hvilket fører til et fald i effektiviteten. Dampen vil ikke være den samme som nødvendigt (temperatur, fugtighed).
På trods af deres komplekse design og lave sikkerhed er dampkedler stadig efterspurgte. Især på skibe, i kraftværksteknologi, fabrikker, hvor høje kølevæsketemperaturer er påkrævet. Derfor gør producenterne alt for at øge driftssikkerheden, reducere omkostningerne til udstyr og kompleksiteten af vedligeholdelsen.
Hvis du har spørgsmål, så spørg dem i kommentarerne.Hvis du kunne lide artiklen, så del den på sociale netværk, så andre kan blive fortrolige med emnet. Gem linket til dine bogmærker.
Vi anbefaler også at se udvalgte videoer om vores emne.
Hvordan fungerer en dampkedel?
Dampkedel - design og vedligeholdelse, detaljeret oversigt.
Informationskilder:
- https://pechiexpert.ru/parovoj-kotel
- https://clubpechnikov.ru/parovoj-kotel
- https://kotle.ru/parovye-kotly/ustrojstvo-parovyh-kotlov
