Котлотех Приблизительное время чтения: 5 минут
Содержание:
Паровой котел – отопительное устройство, предназначенное для получения пара за счет теплоты, которая образуется при сгорании топлива, а также теплоты отходящих газов.
Схема и принцип работы парового котла
Рассмотрим, на чем основывается работа современных паровых котлов. Топливо сжигается в топке при высокой температуре – около 1800° С, при этом вырабатываются газы.
Дойдя до конвективной шахты, газы остывают до 800°С, происходит поглощение тепла специальными топочными экранами. Пройдя через дымоход, газы охлаждаются до 100° и выводятся из дымохода.
То есть, принцип работы парового котла основан на образовании тепла в результате сгорания топлива и передачи его теплоносителю, воде.
Далее происходит нагрев воды до температуры кипения с образованием пара и дальнейшим его нагревом для применения в технологических процессах или для отопления помещений.
Что такое газовые водогрейные котлы и места их применения, вы можете узнать тут.
В зависимости от конструктивных особенностей паровые котлы бывают:
- газотрубные;
- водотрубные.
В газотрубных продукты сгорания топлива движутся по трубам малого диаметра, нагревая теплоноситель, который эти трубы окружает.
В водотрубных котлах движение теплоносителя происходит по кипятильным трубкам, которые нагреваются от продуктов сгорания топлива.
Водотрубные котлы бывают:
- горизонтальные;
- вертикальные.
По принципу принципу движения теплоносителя:
- барабанные;
- прямоточные.
Циркуляция воды в паровом котле
Конструкция котла включает в обязательном порядке циркуляционный контур, по которому движутся вода и пароводяная смесь. За счет этого достигается постоянное парообразование и нагрев теплоносителя (воды).
В паровых котлах применяются следующие схемы циркуляции воды:
| Схема циркуляции | Описание |
| Естественная | Постоянное движение теплоносителя обеспечивается за счет разности плотности теплоносителя в обогреваемой и необогреваемой частях контура |
| Многократная принудительная | Котлы с принудительной циркуляцией имеют встроенный в водяной контур циркуляционный насос. Насос обеспечивает постоянное движение теплоносителя |
| Прямоточная | В прямоточном котле нет барабана, сетевая вода закачивается насосами в трубную систему котла |
Паровые котлы с естественной циркуляцией
В паровых котлах с естественной циркуляцией циркуляционный контур состоит из обогреваемых и необогреваемых труб.
Необогреваемые трубы находятся за пределами топочного пространства. Вверху трубы соединяются с барабаном котла, поэтому подобные схемы называют барабанными. В нижней части трубы соединены коллектором.
Обогреваемые и необогреваемые части контура разделяются между собой теплоизоляционной футеровкой. Прогретая пароводяная смесь меньшей плотности попадает в барабан, где происходит ее закипание, а холодная вода, имеющая большую плотность, движется вниз.
Обогреваемые трубы, в которых вода движется вверх, называются подъемными, а необогреваемые называтся опускными. Чтобы обеспечить надежную работу котла с естественной циркуляцией, необходима постоянная разница в плотностях воды и пара.
Допустимая разница в давлении должна быть не более 18МПа – это критическое давление для котлов с естественной циркуляцией. При серийном производстве такого оборудования рабочее давление ограничивают обычно до 13,5 МПа.
О том, какие бывают марки водогрейных котлов, читайте здесь.
Применение устройств
По назначению паровые котлы можно разделить на 3 основных типа:
- энергетические;
- промышленные;
- котлы-утилизаторы.
Энергетические устройства вырабатывают перегретый пар, который используют в дальнейшем для паровых турбин. Температура такого пара превышает температуру кипения.
Промышленные котлы вырабатывают пар, который применяется для технологических нужд и используются на различных предприятиях в производственных процессах.
О том, какие работают водогрейные котлы, читайте здесь.
Например, на деревообрабатывающих предприятиях котлы обеспечивают поддержание необходимого уровня влажности в сушильных камерах, в нефтяной промышленности – для подогрева нефтепродуктов при их транспортировке по трубопроводу. Промышленные котлы производят насыщенный пар, который имеет температуру кипения воды.
Особенностью паровых котлов-утилизаторов является отсутствие топки. Такое оборудование работает на вторичных энергетических ресурсах – той тепловой энергии, которая образуется в процессе технологического цикла производства.
