Tvaika katli: Darbības princips un ierīces

Tvaika katls ir ierīce, lai pārveidotu ūdeni tvaikā, kas tiek izmantota gan mājās, gan rūpniecībā. Steam tiek izmantots, lai apsildītu telpas, transportlīdzekļus un cauruļvadus, kā arī rotējošu TURBOMACHINERY. Let 's uzzināt vairāk, kas veido tvaika katli. tas viss tiks apspriests turpmāk - Operācijas, ierīces klasifikāciju, apjomu un daudz ko citu princips.

definīcija

Kā jūs zināt, tvaika katlu vienība ražo tvaiku. Tādējādi boileri šāda veida var radīt pārus divu veidu: piesātināts un pārkarsētu. Pirmajā gadījumā, temperatūra ir aptuveni 100 grādi, un spiediens - aptuveni 100 kPa. Pārkarsēts tvaiks temperatūra paaugstinās līdz 500 grādiem un spiediens - līdz 26 MPa. Piesātināts tvaiks tiek izmantots sadzīves vajadzībām, galvenokārt apkurei privātmājas. Pārkarsētu tvaiku ir atradis piemērošanu rūpniecībā un enerģijas. Viņš pacieš karstumu, tāpēc tā lietošana ievērojami paaugstina efektivitāti auga.

vēriens

Ir trīs galvenās jomas piemērošanas tvaika katliem:

1. Apkures sistēmas. Tvaika darbojas kā enerģijas avotu.
2. Enerģija. Rūpnieciskās tvaika dzinējiem, vai kā tos sauc tvaika ģeneratori tiek izmantoti, lai ražotu elektroenerģiju.
3. Industry. Tvaika nozarē tiek izmantoti ne tikai apkurei, "krekli" aparāti un cauruļvadi, bet arī konversijas siltumenerģijas mehāniskajā un braucošiem transportlīdzekļiem.

Mājsaimniecības tvaika katli, ko izmanto mājokļu apsildei. Ar vienkāršiem vārdiem, viņu uzdevums ir apkure un ūdens tvaiku kustība pa cauruļvadu. Šāda sistēma bieži aprīkot ar stacionāru krāsni vai katlu. Raksturīgi, sadzīves tehnika nerada piesātinātu pārkarsētu tvaiku, kas ir pietiekami, lai veiktu savus uzdevumus.

Rūpniecībā, tvaika ir pārkarsēta - turpināt sildīt pēc iztvaicēšanas ar mērķi vēl vairāk palielināt temperatūru. Šīs iespējas ir īpašas kvalitātes prasības, jo pārkaršana tvaika tvertne riski eksplodēt. Pārkarsēto tvaiku iegūts no katla, var doties uz elektroenerģijas ražošanas vai mehāniskās kustības.

Elektriskā strāva ar tvaika veidojas šādā veidā. Tvaicējot, tvaika nonāk turbīnas kur tas ir saistīts ar blīvs plūsmas rotē vārpstu. Tādējādi, siltuma enerģija tiek pārvērsta mehāniskās, un viņa, savukārt, tiek pārvērsta elektroenerģijā. Tas ir kā spēks turbīnu.

Rotācija vārpstas, kas notiek iztvaikošanu lielu daudzumu pārkarsētu tvaiku, var nosūtīt tieši uz motoru un riteni. Tātad kustība tvaiku transportu. Kā tautas piemēru tvaika dzinēja tvaika var novest lokomotīve vai jūras katlu. Pēdējais darbības princips ir pavisam vienkāršs: ogļu dedzināšana rada siltumu, kas uzkarst ūdeni un rada tvaiku. Nu pāru, savukārt, pagriež riteni, vai runa ir par kuģu skrūvēm.

Tvaika katli: darbība

Apskatīsim sīkāk, kā veikt šos katlus. Siltuma nepieciešamo apkures ūdens avots var būt jebkura veida enerģiju: elektriskā, saules, ģeotermālā, siltumu no sadegšanas gāzes vai cieto kurināmo. Steam generated ūdens uzsildīšanas laikā ir siltuma pārneses šķidrumu, t.i. pārvietojumus siltumenerģija no apkures telpu lietošanas vietā.

Neskatoties uz dažādu dizainu, galvenā ierīce un darbības princips tvaika katliem neatšķiras. Kopējais ūdens apkures kontūrs ar savu nākamo pārveidošanai tvaika ir šāds:

1. Attīrīšanai ūdeni uz filtriem un to piegādi apkures tvertni ar sūkni. Tvertne ir parasti atrodas augšējā daļā aparāta.
2. No tvertnes ūdens ienāk caur caurulēm iekļaušanu kolektorā, kas attiecīgi atrodas zemāk.
3. Ūdens paceļas atkal, tikai šoreiz nevis caur cauruli un caur apkures zonā.
4. In apkures zonas veido pāriem. Saskaņā ar rīcības spiediena starpības starp šķidrumu un gāzveida vielas, celsies augšup.
5. Virs temperatūras tvaiks tiek izvadīts caur separatoru, kur tas ir beidzot atdalīta no ūdens. Atlikumi šķidruma atpakaļ tvertnē, un tvaika jābūt tvaika līniju.
6. Ja tas nav parasts katlu un tvaika ģenerators, tas ir vēl vairāk sakarsē caurules. Par to apsildīšanas metodēm aprakstīts zemāk.

ierīce

Tvaika katlu pārstāvēt tvertni, kurā ūdens ir sasildīta, lai veidotu tvaiku. Parasti tās tiek veiktas veidā cauruļu dažāda lieluma. Turklāt caurule ar ūdens katls vienmēr ir sadegšanas kamerā (krāsns). Tās struktūra var mainīties atkarībā no izmantotā kurināmā veida. Ja tas ir koks, vai akmeņogles, kas ir apakšā krāsns ir instalēta sarīvē uz kuru degviela kaudze. No apakšas ārdiem, gaiss iekļūst sadegšanas kamerā. Top Krāsns aprīko skursteni, kas ir nepieciešams, lai efektīvi vilkmi - cirkulācijas gaisa un degšanas degvielu.

No tvaika katliem cietā kurināmā princips ir nedaudz atšķirīgs no ierīcēm, kurā dzesēšanas izmanto kā šķidruma vai gāzveida materiāla. Otrajā gadījumā rakstītājs ietver sadegšanas kamerā, kas darbojas līdzīgi degļi sadzīves gāzes plītis. Par gaisa cirkulāciju izmantot arī kurtuvei un dūmvadam, jo neatkarīgi no kurināmā veida, sadegšanai nepieciešamā gaisa ir būtisks nosacījums.

Deggāze, ko iegūst no degvielas sadegšanas, paceļas uz ūdens tvertni. Viņš dod ūdenī savu siltumu un izeju caur skursteni atmosfērā. Kad ūdens tiek uzsildīts līdz vārīšanās temperatūrai, tas sāk iztvaikot. Ir vērts atzīmēt, ka ūdens iztvaiko agrāk, bet ne tādos daudzumos un tādā temperatūras tvaika. Iebiezinātais tvaika vien nonāk cauruli. Tādējādi tvaika cirkulācija un maiņa apkopošanas valstu ūdens notiek dabiski. Par darbības tvaika katla ar dabīgo cirkulāciju princips prasa minimālu cilvēka iejaukšanās. Viss, kas jums jādara, operatoram ir nodrošināt stabilu karstu ūdeni un kontrolēt procesu ar speciālām ierīcēm.

Attiecībā uz elektrisko apkures katla ūdeni, ir vieglāk. Tā tiek apsildīta ar sildelementiem vai sildītāju Tips darbojas kā ceļvedis un silda ar Džoula-Lenz.

klasifikācija

Tvaika katli, kuras pamatprincips mēs apsver šodien var klasificēt vairākos veidos.

Ar degvielas veida:

1. Ogļu.
2. Gas.
3. Smagā eļļa.
4. Elektriskā.

Pēc pieraksta:

1. Mājsaimniecības.
2. Enerģija.
3. Industrial.
4. Recycling.

Pēc konstrukcijas:

1. -Tube.
2. Ūdens caurule.

Kāda ir atšķirība gāzes un ūdens cauruļu tvaika katliem

Darbības princips ir balstīts uz apkures katliem ar ūdens tvertni. Tilpums, kurā ūdens nonāk tvaikiem parasti ir caurule vai vairākas caurules. Ierīces, kurās uzkarsē degvielas cauruli, pieaug uz augšu, ko sauc par cauruļu katli.

Bet ir vēl viens variants - ja deggāzes pārvietojas pa cauruli, kas atrodas iekšpusē ūdens tvertni. Šajā gadījumā ūdens konteineri sauc bungas un pats katls - ūdens caurule. Tā kopējā leksikā to sauc arī par uguns-caurule katlu. Atkarībā no atrašanās vietas bungas ūdens katliem šāda veida iedala: horizontālā, vertikālā un radiāli. Tāpat ir modeļi, kas ir ieviesuši dažādus virzienus caurules.

Struktūra un darbības princips uguns-caurule katlu caurule nedaudz atšķiras no. Pirmkārt, tas attiecas uz cauruļu izmēru un ūdeni un tvaiku. In ūdens cauruļu tvaika katlu caurules mazāk kopumā, nekā in-caurulē. Otrkārt, pastāv atšķirības jaudas vietā. -Tube katls nodrošina spiedienu ne vairāk kā 1 MPa un ir siltuma ražošanas jaudu līdz 360 kW. Iemesls tam ir liela caurule. Tas tika izveidots caurulēs ir pietiekami tvaika spiedienu, to sienas ir jābūt bieza. Rezultātā - izmaksas šādu apkures katlu, ir pārspīlēts. Spēcīgs ūdens-caurule katls. Sakarā ar plānas sienas lampas, tvaika silda labāk. Un, treškārt, ūdens cauruļu katli drošāku. Viņi ražo siltumu un nav bail no ievērojamu pārslodzes.

Papildu elementi katliem

Par darbības tvaika katla princips ir pavisam vienkāršs, bet tā konstrukcija sastāv no diezgan lielu skaitu vienību. Turklāt sadegšanas kameras un caurules aprites ūdens / tvaika katliem ir aprīkotas ar ierīcēm, lai uzlabotu to efektivitāti (palielināt tvaika temperatūru, spiedienu un daudzumu). Šīs ierīces ir:

1. Pārkarsētājs. Tas kalpo, lai palielinātu tvaika temperatūru virs 100 grādiem. Pārkaršana tvaika palielina efektivitāti ierīci un tās efektivitāti. Pārkarsētu tvaiku var sasniegt temperatūru 500 grādiem pēc Celsija. Šādas augstas temperatūras rasties tvaika augiem atomelektrostacijās. No pārkarsēšanas būtība ir tāda, ka pēc tam, kad iztvaikošana nāk caur cauruli tiek pakļauts tvaika reheated. Šim nolūkam, tad aparāts var būt aprīkots ar papildu kurināšanu vai vienā cauruļvadiem, kurus pirms izlaides pāriem par paredzēto izmantošanu, iet vairākas reizes caur galveno krāsns. Starppārkarsētājiem ir starojums un konvekcija. Pirmais darbs, 2-3 reizes efektīvākas.
2. Atdalītājs. Izmanto "drenāžas" tvaika - atdala to no ūdens. Tas palielina efektivitāti auga.
3. Steam akumulators. Šī ierīce ir paredzēta, lai uzturētu nemainīgu līmeni tvaika augu. Ja pāris nav pietiekami, tad pievieno to sistēmu, un, gluži pretēji, šajā gadījumā izvēlas overabundance.
4. Sagatavošanas ierīce ūdens. Lai šī iekārta varētu strādāt ilgāk, ūdens, kas ietilpst tajā, ir jāatbilst īpašām prasībām. Šī ierīce samazina skābekļa daudzumu ūdenī un minerālvielām. Šie vienkāršie pasākumi var novērst koroziju cauruļu un veidošanos skalas uz to sienām. Rūsa un mēroga, ne tikai samazina ierīces efektivitāti, bet arī ātri noved viņu nolaists, jo īpaši attiecībā uz aktīvu izmantošanu.

monitoringa iekārtas

Turklāt, katls ir aprīkots ar palīgierīcēm, kontrolei un vadībai. Piemēram, robežslēdzis uzrauga ūdens līmeni, saglabājot nemainīgu šķidro līmeni tilpnē. Par darbības indikatora princips sliekšņi tvaika katls, pamatojoties uz svara izmaiņām īpašā kravas viņu pāreju no šķidrā fāzē līdz tvaikam un otrādi laikā. Gadījumā, ja novirze no normas tas pīkstēs, lai brīdinātu darbiniekiem uzņēmumā.

Novietot ūdens līmeņa kontroli izmanto arī standpipe katlu. Par darbības ierīces, pamatojoties uz elektrisko vadītspēju ūdens princips. Kolonna ir caurule aprīkota ar četriem elektrodiem, kas kontrolē ūdens līmeņa. Ja ūdens kolonna sasniedz apakšējo zīmi, barības sūknis pieslēgts, un ja top - darbina ūdens katlu apstājas.

Vēl viens vienkāršs ierīce izmērīt katla ūdens līmenis ir ūdens glāzi, integrēts vienību. Darbības princips ūdens gabarītu stikls tvaika katls ir vienkārša - tas ir paredzēts vizuālai kontrolei ūdens līmeņa.

Arī šķidruma līmenis sistēmā, izmantojot spiediena indikatoriem un termometru izmērīt temperatūru un spiedienu, attiecīgi. Viss, kas ir nepieciešams normālai funkcionēšanai katlu un lai novērstu negadījumu iespējamību.

Tvaika ģeneratori

Mēs jau esam apsprieduši no tvaika katla principu, tagad īsumā iepazīstināti ar īpatnībām tvaika ģeneratoru - jaudīgākajiem katliem aprīkoti ar papildu ierīcēm. Kā jūs varat redzēt, galvenā atšķirība starp tvaika no katla ir tā, ka tās struktūra ietver vienu vai vairākus starppārkarsētājiem, kas ļauj augstākajiem tvaika temperatūru. Atomelektrostacijās, sakarā ar ļoti karstu pāris, konvertēt enerģiju atoma sabrukšanu elektroenerģijā.

Ir divi galvenie veidi: ūdens apkure, pārtulkojot gāzveida stāvoklī reaktorā:

1. Ūdens apskalo ķermeni reaktora. Kad reaktors tiek dzesēts un ūdens tiek sildīts. Tādējādi, tvaiks tiek radīts atsevišķā ķēdē. Šajā gadījumā, tvaika ģenerators kalpo kā siltummaini.
2. Caurules pārbauda ar ūdens reaktorā. Šajā izgudrojuma realizācijas variantā reaktors ir sadegšanas kamerā, no kura tvaiks tiek piegādāts tieši pie ģeneratora. Šī dizaina sauc verdoša ūdens reaktoru. Te viss darbojas bez tvaika.

secinājums

Šodien mēs esam tikušies ar šādu noderīgu ierīci kā tvaika katlā. Struktūra un darbības princips šīs ierīces ir diezgan vienkāršs un balstās uz banāls fiziskajām īpašībām ūdens. Tomēr katli ievērojami atvieglo cilvēka dzīvi. Tās sasildīt ēku un palīdzēt radīt elektrību.