Milyen célokra van szükség gőzkazánra: diagram és működés

A gőzkazán régi találmány, de az iparban még mindig használják.Például az erőműveknél, ahol a gőzfejlesztő egység a villamosenergia-termelés egyik fő eleme. Gőzkazánokat az üzemek és gyárak minden kazánházába is beépítenek. Ma már ritkán használják a mindennapi életben, mert biztonságosabb és energiatakarékosabb vízforralókra cserélték őket.

A gőzberendezések osztályozása

Az osztályozás több skálán történik. A főbbek három skála.

Vízcső

Gyorsabban alakítják át a vizet gőzzé, mint a gázcsövek. Az egység tervezési jellemzői miatt nagyobb hatásfokkal rendelkeznek. Lényegében ez egy ház, amelyben nagyszámú cső található. A víz áthalad a csöveken, az üzemanyag pedig a csövek között ég el.

Magas hőmérsékleten a víz gőzzé alakul. És mivel sok cső van, a fűtési területük ennek megfelelően nagyobb. És minél több cső van a kazánban, annál intenzívebben megy végbe a folyadék gőzállapotba való átmenete.

Vízcső gőzkazánok két alcsoportra oszlanak:

• egyenes;
• dob típus.

Az elsők a fent említett cső típusú szerkezetek. Ez utóbbiakat két – vízszintes és függőleges – pozícióban mutatják be a piacon. De az ilyen típusú készülékek működési elve ugyanaz.

Kialakításában egy dob található, amely nemcsak a gőzt gyűjti össze, hanem a kondenzátumot is leválasztja róla. Ez utóbbi a fűtési zónába kerül, azaz csökken a vízveszteség.

Az iparban magas hőmérsékletű száraz gőz előállításához több dobos kazánt sorba szerelnek be. Az ilyen gőz pedig maximális nyomásra sűríthető, ami számos technológiai folyamatban szükséges.

Az ilyen típusú kazánok két pozícióra oszthatók - nem illékony és keringető. Keringtető szivattyú hiányában vagy jelenlétében különböznek egymástól. Ez utóbbi jelenléte növeli a telepítés hatékonyságát. A helyzet az, hogy a kazánban lévő víz egy fordulata alatt a víz térfogatának 10% -a elpárolog. Vagyis a teljes térfogat elpárologtatásához legalább 10 fordulat szükséges.

Gravitációs mozgás esetén ez sok időt vesz igénybe, ami a hatékonyság csökkenését okozza. A keringető szivattyú gyorsan mozgatja a folyadékot, több fordulatot hajt végre ugyanannyi idő alatt. Ez azt jelenti, hogy a teljes vízmennyiség gyorsan gőzzé alakul.

De a dob típusú kazánokban kondenzvízszint-szabályozót kell beépíteni a szivattyúba. Beépítési hely: gőzleválasztó. Feladata a képződött kondenzátum mennyiségének szabályozása.

Például, ha kevés képződik belőle, a gőzberendezés műszaki jellemzői csökkennek. Ha sok képződik belőle, az az egységen belüli nyomáseséshez vezet. A következmények gyors forralás és robbanás.

A gőzleválasztó egy nagy keresztmetszetű cső, amely dobhoz hasonlít. Innen a kazán neve. Ez a cső összegyűjti a gőzzel telített vizet. Valójában két folyamat (a folyadék felmelegítése és a párologtatás) külön-külön megy végbe. Ebből következik az ilyen típusú berendezések magas működési biztonsága.

Vízcső módosítás

Gázcső

Szerkezetileg ez egy kazán, amelynek belsejében nagy átmérőjű csövek találhatók a tűztér körül.Forró gázok mozognak bennük, és víz folyik közöttük. Vagyis ez a vízcsöves analógok ellentéte. A gázcsöves üzemek magas hőmérsékletű gőzt állítanak elő, amelyet gyakrabban használnak fel újrahasznosítási folyamatokban.

A gázcsöves gőzkazánnak van egy jelentős hátránya - a végtermék nagy nyomása. Ez utóbbi nagy mennyiségben megtalálható az egységben. Ez okozza a telepítés biztonságának csökkenését. Ezért a kazánok drága és összetett biztonsági rendszerrel vannak felszerelve. Ezenkívül mind a test, mind a csövek vastag acélból készülnek, ami növeli a berendezés költségeit.

A gázcsöves típus feltűnő képviselője a mozdonykazán.

Vízszintes mozdonykazán építése

Mindkét berendezés (vízcső és gázcső) különböző típusú gőzt képes előállítani:

• telített;
• túlmelegedett víz.

Az első egy olyan közeg, amely +100°C hőmérsékleten képződik. Gyorsan lehűl a kondenzátum képződésével, amely újra belép a fűtési zónába. Az ilyen berendezéseket háztartási fűtésre használják. Az ilyen típusú gőzkazánban a nyomás nem haladja meg a 100 kPa-t.

A második egy +500 °C hőmérsékleten nyert közeg. Ezért soha nem képződnek benne vizes szuszpenziók és cseppek. Fokozatos felfűtéssel víz képződhet, de erre a célra egy leválasztó kerül beépítésre a berendezés kialakításába.

A tudományos és technológiai fejlődés nem áll meg. Ma a gyártók olyan vízcsöves telepítéseket kínálnak, amelyek hatékonyságuk és biztonságuk tekintetében nem különböznek a gázcsöves berendezésektől. Először is hőszigetelő anyaggal vannak bevonva. Másodszor, a belseje infravörös anyaggal van bélelve, amely a hőenergia visszaverőjeként működik.

És mivel a vízcsöves eszközök többszörösen olcsóbbak, mint a dob típusú készülékek, ráadásul működésük is egyszerű, mára a népszerűségük és az igényük rohamosan megnőtt.

A hatékonyság a legújabb acélötvözetek miatt is nő, amelyekből az eszközalkatrészek készülnek. Új fűtési technológiát is bevezettek, amely két, egymással szemben elhelyezett fáklyát használ. A technológiát „szembeálló fáklyáknak” nevezik.

Segítségükkel a fűtési hőmérséklet eléri az 1800-1900 °C-ot. Általában nem haladja meg az 1200 °C-ot. Ennek megfelelően az ilyen létesítmények hatékonysága legalább 90%.

Háztartási kazánok

Ezek iránt az egységek iránt ma nagy az érdeklődés. De szintén követelményeknek számukra jelentős:

• tömörség;
• könnyű súly, hogy ne öntsön alapozót alá;
• magas biztonsági tényező;
• szakképzetlen személyzet általi szervizelés lehetősége;
• minimális indítási és fűtési idő.

Ma a gyártók kétféle háztartási telepítést kínálnak - tekercses, más néven klasszikus, vortex kabátot.

Az első egy cső, spirálba tekerve. A víz mozog rajta, gőzzé alakulva. A berendezés gőzkapacitása kicsi. De ebben az esetben nem ez játssza a legfontosabb szerepet, mert egy háztartási kazánnak alacsony potenciálú gőzt kell termelnie.

A működési hatásfok is alacsony, de ez a spirálok gyakori elrendezésével korrigálható. De egy ilyen kazán rekordot tart a fűtési idő tekintetében - 3 perccel a fáklya bekapcsolása után.

A második egy teljesen egyedi gőzkazán kialakítás. Két kagylóból álló test, amelyek között víz folyik át. Benne van egy tűztér, égéskor a fáklya spirálban csavarodik, növeli a hőátadást. Nincsenek csövek.

Egyéb előnyök:

• függőleges elrendezés, ezáltal megnövekedett tömörség;
• hatékonyság, mint a dobok;
• fűtési idő - 5 perc.

Három mínusz:

• a berendezés drága;
• a tervezés összetett;
• teljes energiafüggőség - a ventilátor, amely nélkül az egység nem működik, áramellátást igényel.

Tekercses gőzkazán

A kazángőztelepek technológiai alkalmazása

Számos iparágban folyamatosan használják a gőzkazánokat:

1. Az első iparág a hőenergia-technika. A gőzt nagy műhelyek fűtésére használják, például az autóiparban. A gőz felmelegíti a vizet a kívánt hőmérsékletre, amit aztán szivattyúk hajtanak a fűtővezetékek mentén többszintes épületekbe és egyéb tárgyakba.
2. A második iparág az energia. Itt gőzzel egy turbinát forgatnak, ami elektromos áramot termel.
3. A harmadik iparág az építőanyag-gyártás. Például a betontermékeket gőzzel szárítják.

Számos iparágban a gőzkazánok a technológia szerves részét képezik. Ez magában foglalja a fertőtlenítést, az élelmiszerek szárítását, a kulináris feldolgozást, a tartósítást stb.

A gáznemű hulladékok ártalmatlanítása gőzüzemek használatát is magában foglalja. Ebben a folyamatban hűtőként működnek. Egy ilyen kazán hőenergiát vesz fel például a magas hőmérsékletű kemencékből kilépő gázokból.

Működési elvek és kialakítás

Fő céljuk a víz halmazállapotának megváltoztatása, vagyis folyékonyból gáz halmazállapotúvá történő átvitele a szükséges paraméterekkel. A folyamat így megy:

• a kazánt gravitációval vagy szivattyúval töltik fel vízzel;
• a fűtési rendszer bekapcsol;
• megkezdődik a gőzképződés;
• a folyadékszint fokozatosan csökken, elérve a minimális szintet;
• a szintérzékelő reagál és bekapcsolja a szivattyút;
• víz tölti meg a csöveket.

Azt mondhatjuk, hogy a gőzkazánok ciklikus elven működnek.

Szerkezet

A gőzkazánok fő- és segédegységekből és alkatrészekből, valamint automatizálásból állnak.

Az acéltermékek fő követelménye, hogy hőálló ötvözetből készüljenek. Csak így érhető el a kazánberendezések biztonságos működésének maximális szintje.

Gőzkazán diagram

A biztonsági rendszer fontos szerepet játszik. Ezek nem csak hőmérséklet- és nyomásérzékelők. A rendszer mechanikai biztonságot tartalmaz. Tartalmaz visszacsapó szelepeket, elektromos szelepeket és egyéb elzárószelepeket. Ez a kettős védelem maximális biztonságot nyújt, különösen olyan esetekben, amikor az elektronika meghibásodik. Ekkor a mechanika átveszi az összes funkciót.

A vízkezelő rendszerre speciális követelmények vonatkoznak. A víznek meg kell felelnie bizonyos szabványoknak. Ezek a szabványok eltérőek a közvetlen áramlású és a dobegységeknél. Ez utóbbiban a folyadéknak tökéletesen tisztának, majdnem desztilláltnak kell lennie. Végül is az ilyen eszközökben nem tűnik el sehol. Vagyis töltse fel egyszer a kazánt, és sok évig fog működni.

Ha a víz kemény szennyeződésekkel, akkor minden csövek egy idő után lerakódásokkal és rozsdával eltömődnek. Átmérőjük csökken, hővezető képességük csökken, ami a hatékonyság csökkenéséhez vezet. A gőz nem lesz a szükséges (hőmérséklet, páratartalom).

Bonyolult kialakításuk és alacsony biztonságuk ellenére a gőzkazánok továbbra is keresettek. Különösen hajókon, erőművi technológiában, gyárakban, ahol magas hűtőfolyadék hőmérsékletre van szükség. Ezért a gyártók mindent megtesznek az üzembiztonság növelése, a berendezések költségeinek és a karbantartás bonyolultságának csökkentése érdekében.

Ha kérdése van, tegye fel őket a megjegyzésekben.Ha tetszett a cikk, oszd meg a közösségi oldalakon, hogy mások is megismerhessék a témát. Mentse el a hivatkozást a könyvjelzőihez.

Javasoljuk továbbá, hogy nézzen meg válogatott videókat a témánkkal kapcsolatban.

Hogyan működik a gőzkazán?

Gőzkazán - tervezés és karbantartás, részletes áttekintés.

Információforrások:

• https://pechiexpert.ru/parovoj-kotel
• https://clubpechnikov.ru/parovoj-kotel
• https://kotle.ru/parovye-kotly/ustrojstvo-parovyh-kotlov