Паровий котел – призначення, всі види пристроїв і їх конструкція

Котел – пристрій, що генерує пар.

Паровий котел – це агрегат, що генерує високотемпературний водяна пара. Тиск цього газоподібного речовини всередині пристрою істотно вище атмосферного. Розігріває воду теплова енергія, що отримується при спалюванні одного з декількох типів пального. Давайте розберемо, навіщо він потрібен, де застосовується і як працює.

Де застосовуються парогенератори

Генератори дають такі види ресурсу:

Насичений пар. Його температура – +100 ° C, тиск пара дорівнює 100 кілопаскалей. Він застосовується для опалення власних будинків.
перегрітий пар. Його температура може досягати +500 ° C, робочий тиск становить до 26 мегапаскалей. Застосовується така пара в енергетиці і промисловості. Він ефективніше переносить тепло, завдяки цьому збільшує ККД агрегату.

Енергетичні агрегати допомагають отримувати електроенергію.

Парові котли застосовуються:

У системах опалення. У них розігріте газоподібна речовина виконує функцію носія енергії.
В енергетиці. При цьому парогенератори застосовуються для вироблення електричної енергії.
У промисловості. У цій сфері пар перетворюється в механічне рух і переміщує транспорт.

особливості агрегату

У парогенераторів може бути різна конструкція і призначення. Однак принцип роботи парового котла завжди однаковий.

Як працює пристрій

Схема роботи твердопаливного агрегату.

Тепловим джерелом для розігріву рідини в парогенераторі може служити будь-який тип енергії:

електрична;
геотермальна;
сонячна;
прогорание твердого палива або газоподібного.

З'являється пар служить носієм тепла. Це газоподібна речовина доставляє ресурс до точки його використання.

Схема пристрою парогенератора.

Пристрій парового котла:

Волога фільтрується і накачується в ємність електричним насосом. Резервуар зазвичай розміщується на верхньому рівні агрегату.
З ємності по трубках рідина тече в колектор, розташований внизу приладу.
З нього волога знову надходить наверх через нагрівальний відсік (топка котла).
У трубі з'являється пар. Він, через різницю тисків між рідким і газоподібним речовиною, піднімається нагору.
Там суміш води і пара проходить крізь сепаратор. У ньому речовини поділяються. Залишкова вода втечеть назад в ємність. Нагріте газоподібна речовина подається в паропровід.

Конструкція парового генератора

Конструктивні елементи парогенератора.

Парогенератор – ємність, в якій розігріта волога вода випаровується і перетворюється на пару. У більшості випадків резервуар являє собою трубу різних габаритів.

Крім неї в агрегаті є топка, в якій прогорає пальне. Конструкція даного елемента залежить від типу застосовуваного палива:

Коли їм є тверде пальне (дрова чи вугілля), знизу топки розміщується колосник. На його решітці паливо і розміщується. Крізь її отвори знизу в топку надходить повітря. Для поліпшення тяги нагорі камери згоряння прямоточні котли оснащуються димоходом.

На фото – агрегат, що працює на газі.

Коли носієм енергії є газоподібне або рідке речовина (пропан, бутан, мазут, дизель), пристрій котла доповнюється пальником в паливній камері. Для подачі кисню і відведення продуктів горіння агрегат також оснащується колосником і димоходом.

Розпечені гази (продукти прогорання палива) піднімаються до водяного резервуару. Нагрівання рідина, вони випаровуються в атмосферу через димар. Кипляча вода починає випаровуватися, переходячи в агрегатний стан пара. Він піднімається нагору і перетікає в труби.

Додаткові вузли приладу

У конструкцію парогенератора можуть включатися не тільки топка і ємності (барабани, труби) для циркуляції рідкої і газоподібної води.Додатково застосовуються вузли, що підвищують ефективність пристрою.

Збільшує температуру пароводяної суміші. При цьому підвищуються ККД і економічність агрегату.

Пар може перегріватися до температури +500 ° C. Такий потужністю володіють, наприклад, парові котельні на атомних електростанціях.

У пароперегрівача може бути окрема топка або він розташовується в загальному корпусі. Водяний газ додатково розігрівається в трубках, куди він подається після випаровування.

Пароперегрівач може бути конвекційним або радіаційним. Останній різновид розігріває газ в 2,5-3 рази сильніше.

Цей пристрій сушить газоподібна речовина, видаляючи з нього воду. Тим самим воно підвищує ефективність ККД агрегату.

Регулює подачу пара. Якщо його багато, акумулятор видаляє зайвий газ, коли мало – додає.

Інструкція виробника відзначає, що він зменшує обсяг присутнього в рідини кисню, цим припиняючи корозію металу.

Також пристрій видаляє з води частинки мінеральних речовин.

Завдяки цьому трубки агрегату не засмічуються відкладеннями, що знижують тепловіддачу і збільшують ризик прогорання металу.

Крім цих вузлів парова котельня установка оснащується:

клапанами, зливаються конденсат;
підігрівниками повітря;
керуючими та контролюючими системами, в них включаються стартер і вимикач горіння, автомати, що регулюють витрати пального і води.

Контролююча і керуюча автоматика полегшує експлуатацію парогенератора.

типи агрегатів

Пристрій котла, що працює на електриці.

За типом палива, Споживаного парогенераторами, вони діляться на:

вугільні агрегати;
газові пристрої;
мазутні прилади;
електричні пристрої.

Побутове пристрій, що працює в опалювальній системі приватного будинку.

По призначенню котли бувають:

побутовими (їх можна ставити своїми руками);
енергетичними;
промисловими;
утилізаційними.

за конструкцією відомі:

газотрубні котли;
водотрубні аналоги.

Резервуар для пароутворення нерідко є однією або декілька трубок. Рідина в них розігрівають розпечені гази, які з'являються після прогорання палива. Такий пристрій парогенератора називається Газотрубна.

Конструкція Газотрубна агрегату.

В інших агрегатах гази переміщаються по трубці всередині водяного резервуара. Він носить назву барабана, а самі агрегати – водотрубний парогенератора.

Виходячи з розташування барабанів в просторі, водотрубні агрегати ділять на:

вертикальні;
горизонтальні;
радіальні;
комбіновані.

Пристрій водотрубний агрегату.

Якщо порівнювати водо- і газотрубні парогенератори, то:

Габарити парових і водяних ємностей у перших менше, ніж у другій.
Показник потужності Газотрубна пристрою обмежується рівнем тиску до 1 мегапаскалей і теплообразованием до 350 кіловат. Відбувається це через великі габарити трубок. Усередині них може генеруватися істотний обсяг пара під високим тиском.

Щоб підвищити тиск і збільшити обсяги одержуваного тепла, необхідні більш товсті стінки агрегату. Ціна подібного пристрою буде дуже високою, що економічно не виправдане.

Водотрубні котли демонструють більш високий рівень потужності, ніж у газотрубних аналогів. У них застосовуються барабани з невеликим перетином. Завдяки цьому, рівень тиску і температури газу в них може бути вище.

Парогенератори – універсальні пристрої, які можуть використовуватися в побуті, для опалення будинків, а також ви промисловості та енергетиці. Для всіх цих сфер використання є свої різновиди котлів.

Відео в цій статті познайомить вас з паровими котлами наочно. Якщо у вас з'явилися питання, задавайте їх у коментарях.