Λέβητας σωλήνων νερού: συσκευή, αρχή λειτουργίας στη βιομηχανική ενέργεια

2024 Συγγραφέας: Howard Calhoun | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-17 10:23

Ο εξοπλισμός θέρμανσης νερού λέβητα χρησιμοποιείται ευρέως στη βιομηχανία, όπου εκτιμάται η υψηλή απόδοση των σετ γεννητριών. Τέτοιες μονάδες χρησιμοποιούνται κυρίως για τεχνολογικές λειτουργίες - για παράδειγμα, για την παραγωγή ατμού με εξάτμιση νερού. Αλλά η δυνατότητα οικιακής λειτουργίας δεν αποκλείεται, εάν είναι απαραίτητο να οργανωθεί η παροχή ζεστού νερού για αρκετούς μεγάλους καταναλωτές. Μεταξύ των πιο βελτιστοποιημένων σχεδίων γεννητριών ατμού, μπορεί να σημειωθεί ο σχεδιασμός του σωλήνα νερού. Ένας λέβητας αυτού του τύπου δεν είναι κατώτερος από πολλούς αναλόγους όσον αφορά την απόδοση ανά μονάδα χρόνου, αλλά ο σχεδιασμός του προκαλεί πολλούς περιορισμούς στη λειτουργία σε συνθήκες στενότητας.

Συσκευή μονάδας

Το πιο κοινό σχέδιο με δύο τύμπανα (συλλέκτες) στη βάση. Πρόκειται για μεταλλικές δεξαμενές που συνδέονται μεταξύ τους με σωλήνες διαφορετικώνδιαμέτρους. Επίσης υποχρεωτικό εξάρτημα είναι ένας θάλαμος καύσης ή ένας κλίβανος που παράγει θερμική ενέργεια. Άλλα στοιχεία σχεδίασης περιλαμβάνουν:

• Σωλήνας παροχής καυσίμου (συνήθως υγρού).
• Επικοινωνίες κυκλοφορίας για νερό.
• Είσοδοι και έξοδοι για νερό.
• Έξοδος για την αποστράγγιση του νερού.
• Χωρίσματα (αν μιλάμε για κλειστό σύστημα λέβητα σε προστατευτική θήκη).
• Καμινάδα.
• Διαχωριστής ατμού.

Τα περισσότερα δομικά στοιχεία του λέβητα σωλήνων νερού είναι κατασκευασμένα από ανθεκτικό στη θερμότητα κράμα χάλυβα. Υπάρχουν επίσης μοντέλα από χυτοσίδηρο, αλλά μπορούν να χρησιμοποιηθούν εάν οι συνθήκες λειτουργίας επιτρέπουν την εγκατάσταση βαρέων μονάδων. Τα σωληνωτά και τα στοιχεία τοποθέτησης μπορούν επίσης να κατασκευαστούν εν μέρει με βάση πυρίμαχα κεραμικά, τα οποία είναι πιο πρακτικά από το μέταλλο. Το παράθυρο της εστίας και μια σειρά από άλλες περιοχές πιθανής παρατήρησης είναι κατασκευασμένα από ανθεκτικό στη θερμότητα γυαλί.

Βοηθητικά δομικά στοιχεία

Προαιρετικά, ο λέβητας μπορεί να περιλαμβάνει πρόσθετες συσκευές που διευρύνουν τις δυνατότητες και την ευκολία χρήσης του εξοπλισμού. Μεταξύ αυτών, μπορούν να σημειωθούν οι ακόλουθες συσκευές:

• Υπερθερμαντήρας. Σχεδιασμένο για να αυξάνει τη θερμοκρασία του ατμού στους 100 °C και άνω. Από μόνος του, ο σχεδιασμός των μονάδων σωλήνων νερού δεν στοχεύει να φέρει το καθεστώς θερμοκρασίας του ατμού σε ορισμένες τιμές. Κατά κανόνα, το σημείο στόχος εργασίας είναι ακριβώς το αποτέλεσμα της εξάτμισης. Από την άλλη, η μεταφοράοι υπερθερμαντήρες, ανάλογα με το μοντέλο, μπορούν να ανεβάσουν τη θερμοκρασία του μείγματος εξόδου στους 500 °C, κάτι που μπορεί να απαιτείται σε ορισμένες τεχνολογικές εργασίες στην παραγωγή.
• Αφυγραντήρας. Επίσης ένα παρασκεύασμα ατμού που το στεγνώνει αφαιρώντας την υπερβολική υγρασία.
• Συσσωρευτής ατμού. Εάν ο λέβητας σωλήνων νερού δεν μπορεί να αντιμετωπίσει τα φορτία ή, αντίθετα, γεμίσει τον θάλαμο ατμού σε ελάχιστους όγκους, αυτή η συσκευή θα βοηθήσει στην εξισορρόπηση του τρόπου λειτουργίας. Ο συσσωρευτής παίρνει ή αντλεί ατμό που ρέει στο σύστημα όταν είναι απαραίτητο.
• Συσκευή επεξεργασίας νερού. Το νερό, ως πηγή παραγωγής, χρειάζεται επίσης κατάλληλη επεξεργασία. Για παράδειγμα, ένα ειδικό σύστημα φίλτρου μειώνει τον όγκο του διαλυμένου οξυγόνου, αφαιρεί τα άλατα και τις ανεπιθύμητες χημικές ουσίες.
• Σήμερα γίνεται όλο και λιγότερο συνηθισμένο να κάνετε χωρίς αυτόματα χειριστήρια, αλλά παρέχονται επίσης στάνταρ με εξοπλισμό. Μπορείτε να αγοράσετε μόνο ένα εκτεταμένο σετ οργάνων που θα σας επιτρέψει να παρακολουθείτε πλήρως τις παραμέτρους πίεσης, θερμοκρασίας, υγρασίας κ.λπ.

Αρχή λειτουργίας

Στην αρχική θέση, δύο τύμπανα γεμίζουν με νερό - το ένα εντελώς (νερό) και το δεύτερο (ατμός) μισό. Στον δεύτερο συλλέκτη, υπάρχει μια διαχωριστική μεμβράνη στο εσωτερικό, που διαχωρίζει το νερό από τον ατμό. Αυτό το όριο ονομάζεται καθρέφτης εξάτμισης. Η διαδικασία εργασίας ξεκινά από τη στιγμή της ανάφλεξης της εστίας, η οποία συνδέεται με έναν εναλλάκτη θερμότητας με τη μορφή σωληνοειδούς συστήματος με νερό που κυκλοφορεί. Το ζεστό νερό μπαίνει στο πρώτο τύμπανο,διατήρηση επαρκούς όγκου.

Ταυτόχρονα, ξεκινά η διαδικασία εξάτμισης υγρού στην κεφαλή ατμού του λέβητα σωλήνων νερού. Η αρχή λειτουργίας της μονάδας βασίζεται στη συναγωγή ανταλλαγής θερμότητας, η οποία μπορεί να πραγματοποιηθεί σε μια φυσική λειτουργία χωρίς διακοπή. Το κρύο νερό από το κεντρικό σύστημα παροχής νερού περνά το βασικό επίπεδο φιλτραρίσματος, στη συνέχεια εισέρχεται στο σύστημα ανταλλαγής θερμότητας και κατευθύνεται στο τύμπανο θέρμανσης. Περαιτέρω, ανάλογα με τον ρυθμό εξάτμισης, το υγρό αναπληρώνει σταδιακά το επίπεδο πλήρωσης του συλλέκτη ατμού. Ο ατμός, με τη σειρά του, είτε απελευθερώνεται μέσω της καμινάδας είτε εισέρχεται στη ζώνη διεργασίας για περαιτέρω χρήση.

Διαφορές από τον πυροσβεστικό λέβητα

Η διαφορά μεταξύ αυτών των μονάδων έγκειται στη διαμόρφωση της τοποθέτησης του θαλάμου καύσης ή, καταρχήν, στην πηγή θερμικής ενέργειας σε σχέση με τον εναλλάκτη θερμότητας και τη δεξαμενή νερού. Πρώτον, η παραγωγή ατμού δεν απαιτείται καθόλου. Ο λέβητας πυροσωλήνων λειτουργεί κυρίως για θέρμανση με νερό, παρέχοντας τη λειτουργία του συστήματος ΖΝΧ. Δεύτερον, σε τέτοιους λέβητες, ο κλίβανος βρίσκεται στο κέντρο της δομής και τα δοχεία με κυκλώματα κυκλοφορίας νερού είναι εφαρμοσμένης φύσης. Είναι σε επαφή με τον εναλλάκτη θερμότητας στην εξωτερική επιφάνεια της κατασκευής.

Αλλά αυτή δεν είναι η μόνη διαφορά μεταξύ των λεβήτων fire-tube και water-tube. Η διαφορά περνά επίσης από τα μέσα ρύθμισης της διαδικασίας ανταλλαγής θερμότητας. Ο σχεδιασμός της μονάδας σωλήνα νερού παρέχει έναν εξοικονομητή, λόγω του οποίου αρχικά προθερμαίνεται το κρύο νερό. Αντίστοιχα, περαιτέρωΟι αντιδράσεις μεταφοράς θερμότητας είναι πιο έντονες και με λιγότερη κατανάλωση ενέργειας. Από την άλλη πλευρά, τα πλεονεκτήματα του εξοπλισμού πυροσωλήνων περιλαμβάνουν τη δομική απλότητα και τον ελάχιστο αριθμό μέτρων συντήρησης κατά τη λειτουργία.

Διαφορές από τον εξοπλισμό αγωγών αερίου

Στις μονάδες σωλήνων νερού, ο άμεσος μεταφραστής της θερμικής ενέργειας είναι το ζεστό νερό, το οποίο γεμίζει τους σωλήνες κυκλοφορίας του εναλλάκτη θερμότητας. Αποδεικνύεται μια αποτελεσματική και ασφαλής γεννήτρια που συμβάλλει στην παραγωγή ατμού. Όσον αφορά τους λέβητες αερίου, ο τεχνικός σχεδιασμός, ακόμη και εξωτερικά, μπορεί εν μέρει να αντιστοιχεί σε δομές σωλήνων νερού. Η μόνη διαφορά είναι ότι φορέας της θερμικής ενέργειας θα είναι τα καυσαέρια στον θάλαμο καύσης. Πώς επηρεάζει αυτό τη λειτουργική διαδικασία; Εάν η αρχή λειτουργίας ενός λέβητα με σωλήνα νερού επιτρέπει την πλήρη κατανάλωση απορριμμάτων χωρίς υπολείμματα μέχρι τη στιγμή της εξάτμισης και περαιτέρω χρήση ατμού, τότε ένας λέβητας με σωλήνα αερίου θα πρέπει να απελευθερώσει το λειτουργικό μέσο αερίου ήδη στον εναλλάκτη θερμότητας Σύστημα. Επιπλέον, παρέχονται χοντρά ακροφύσια για να διασφαλιστεί η ασφάλεια της διαδικασίας.

Ποικιλίες λέβητα με σωλήνα νερού

Το κύριο χαρακτηριστικό ταξινόμησης είναι η θέση των συλλεκτών. Παραδοσιακά, οι κατασκευές είναι εξοπλισμένες με οριζόντια τύμπανα, τα οποία συνδέονται άνετα με κυκλώματα παροχής νερού κυκλοφορίας. Δύο συλλέκτες είναι εγκατεστημένοι στην πλατφόρμα παράλληλα και μπορεί να τοποθετηθεί μια εστία με κανάλια εξόδου μεταξύ τους. Αν στο τεχνικό δωμάτιοδεν υπάρχει αρκετός χώρος, τότε χρησιμοποιούνται κάθετοι λέβητες σωλήνα νερού σε ειδικό υπόστρωμα επικοινωνίας. Τα κυλινδρικά τύμπανα ορμούν προς τα πάνω και ένα λειτουργικό ρευστό με διαφορετικές θερμοκρασίες παρέχεται από κάτω. Ο ατμός διεργασίας εξάγεται στην κορυφή.

Λέβητας Water Tube Ship

Ο σχεδιασμός τέτοιων μονάδων είναι ο βέλτιστος κατάλληλος για χρήση ως μέρος των θαλάσσιων μεταφορών. Αλλά ακόμη και σε αυτή την περίπτωση, χρησιμοποιούνται ειδικές τροποποιήσεις λεβήτων - ακτινοβολία. Το χαρακτηριστικό τους είναι η χρήση θερμικής ενέργειας ακτινοβολίας, η οποία εκλύεται και κατά την καύση καυσίμου (συνήθως ντίζελ). Μια υποχρεωτική δομική προϋπόθεση είναι η επάνω θέση των ακροφυσίων του κλιβάνου. Ένα άλλο χαρακτηριστικό του σχεδιασμού ενός λέβητα σωλήνων νερού για πλοία είναι ο συνδυασμός με εγκαταστάσεις ατμοστροβίλου που παρέχουν ενδιάμεση θέρμανση ατμού.

Συντήρηση εξοπλισμού

Η υποδομή επικοινωνίας με στοιχεία σωληνώσεων είναι αρκετά περίπλοκη για μονάδες σωλήνων νερού, γεγονός που οδηγεί σε έναν εκτενή κατάλογο τεχνικών μέτρων για διάγνωση και επισκευή. Το προσωπικό συντήρησης πρέπει να ελέγχει περιοδικά την κατάσταση των σωλήνων για στεγανότητα, να πραγματοποιεί ανίχνευση ελαττωμάτων λειτουργικών μονάδων και αυτόματων ελέγχων και επίσης να διατηρεί την αξιοπιστία των συνδέσεων με συνδετήρες. Ιδιαίτερη προσοχή δίνεται στις σωληνώσεις του εναλλάκτη θερμότητας και των συλλεκτών - η παραμικρή πτώση πίεσης μπορεί να βλάψει τη δομή, γεγονός που θα δημιουργήσει συνθήκες αποσυμπίεσης του κυκλώματος.

Πλεονεκτήματασχέδια

Το πιο σημαντικό πλεονέκτημα τέτοιων λεβήτων στη γενική οικογένεια των μονάδων ατμού είναι η ασφάλεια. Διατηρώντας τη βέλτιστη ισορροπία θερμοκρασίας, μπορείτε να υπολογίζετε στη μακροχρόνια λειτουργία του εξοπλισμού χωρίς ατυχήματα και ζημιές στα εξαρτήματα εργασίας. Σημειώνονται επίσης ευρείες ρυθμιστικές δυνατότητες του αγωγού νερού cat, κάτι που επιβεβαιώνεται από την ενσωμάτωση του εξοικονομητή με αυτόματες βαλβίδες διακοπής. Οι συσκευές λειτουργούν χωρίς τη συμμετοχή του χειριστή, με βάση τα δεδομένα των εγκατεστημένων αλγορίθμων θερμοστάτη. Αυτό καθιστά δυνατό τον προγραμματισμό του συστήματος για αρκετές ημέρες μπροστά.

Σχεδίαση

Η αρχή λειτουργίας τέτοιων λεβήτων επικεντρώνεται στην υψηλή απόδοση, ανεξάρτητα από τις συνθήκες χρήσης. Πρόσφατα, αυτή η απόχρωση διαδραματίζει ολοένα και πιο σημαντικό ρόλο στο πλαίσιο της βελτιστοποίησης και του εξορθολογισμού των παραγωγικών δυνατοτήτων. Το τεράστιο σώμα και οι πολυεπίπεδες ανταλλαγές επικοινωνίας των λεβήτων ατμοσωλήνα νερού καθιστούν απαραίτητη την αναζήτηση εναλλακτικών λύσεων στα προβλήματα παραγωγής ατμού. Ωστόσο, δεν αποκλείεται η ιδέα της ελαχιστοποίησης της συσκευής αυτού του λέβητα. Αλλά σε αυτή την περίπτωση, η υψηλή απόδοση θα χαθεί, για να μην αναφέρουμε τις δυνατότητες εργασίας σε λειτουργία συμπαραγωγής με παράλληλη παροχή λειτουργίας ΖΝΧ. Με άλλα λόγια, ο εξοπλισμός είναι ο βέλτιστος κατάλληλος για μεγάλες βιομηχανίες που χρειάζονται μεγάλους όγκους ατμού διεργασίας, αλλά δεν είναι καθόλου χρήσιμος για την παροχή χαμηλής ζήτησης στους καταναλωτές για στοχευμένη ενέργεια.

Συμπέρασμα

Η θεμελιώδης διαφορά μεταξύ της ίδιας της έννοιαςΟι λέβητες σωλήνων νερού ανήκουν στην κατηγορία του εξοπλισμού εφάπαξ. Τέτοιες εγκαταστάσεις έχουν ένα σημαντικό πλεονέκτημα έναντι των αυτόνομων συστημάτων, το οποίο έγκειται στη δυνατότητα συνεχούς διαδικασίας παραγωγής. Ακόμη και σε συνθήκες αιχμής λειτουργίας, οι λέβητες σωλήνων νερού μπορούν να λειτουργούν για μεγάλο χρονικό διάστημα διατηρώντας την ίδια ποιότητα παραγωγής ατμού. Ένα άλλο πράγμα είναι ότι οι απαιτήσεις ασφαλείας εξακολουθούν να αποκλείουν πολύωρες συνεδρίες λειτουργίας σε υψηλές ισχύς. Όσο για την αυτονομία, σε σχέση με τέτοιους λέβητες εκφράζεται στην εξάλειψη της ανάγκης για παροχή ενέργειας. Φυσικά, οι βαλβίδες διακοπής θα χρειαστούν τουλάχιστον ισχύ μπαταρίας, αλλά η διαδικασία της κυκλοφορίας του νερού και της επακόλουθης εξάτμισης είναι αρκετά διαχειρίσιμη χωρίς ηλεκτρισμό.