Caldeiras de vapor: o principio de funcionamento eo dispositivo

caldeira de vapor é un dispositivo para converter a auga en vapor que se usa tanto na casa como na industria. O vapor é usado para quentar as instalacións, os vehículos e condutas, así como para facer xirar turbomáquinas. Imos saber máis o que constitúe caldeiras de vapor. O principio de funcionamento, a clasificación do dispositivo, alcance e moito máis - todo isto será discutido a continuación.

definición

Como vostede sabe, unha unidade de caldeira de vapor é a produción de vapor. Así caldeiras deste tipo pode producir pares de dous tipos: saturado e superenriquecido. No primeiro caso, a temperatura é de preto de 100 graos, ea presión - preto de 100 kPa. Sobrequentado temperatura do vapor sobe a 500 graos e a presión - ata 26 MPa. vapor saturado se usa para fins domésticos, sobre todo para o quecemento de vivendas particulares. vapor superenriquecido atopou aplicación na industria e enerxía. El tolera calor, polo que o seu uso aumenta considerablemente a eficiencia da planta.

ámbito

Existen tres principais áreas de aplicación de caldeiras de vapor:

1. sistemas de calefacción. O vapor actúa como fonte de enerxía.
2. Enerxía. motores a vapor industriais, ou como son chamados xeradores de vapor son usados para producir enerxía eléctrica.
3. Industria. O vapor na industria son usados non só para o quecemento, "camisas" aparellos e tubulacións, pero tamén para a conversión de enerxía térmica en vehículos mecánicos e mobles.

caldeiras de vapor de vida utilizados para calefacción doméstico. En poucas palabras, a súa tarefa é circulación de vapor quente e auga a través do oleoduto. Un tal sistema é moitas veces equipar cun forno fixa ou caldeira. Normalmente, electrodomésticos non producen vapor superenriquecido saturada, o que é suficiente para realizar as súas tarefas.

Na industria, o vapor é sobrequentado - continuar a quentar despois da evaporación co obxectivo de aumentar aínda máis a temperatura. Estas instalacións teñen requisitos especiais de calidade, xa que o risco de tanque de vapor superenriquecido a explotar. O vapor sobrequentado obtido a partir da caldeira, pode ir para a produción de electricidade ou movemento mecánico.

A corrente eléctrica con vapor formado do seguinte xeito. Vapor, o vapor entra na turbina onde é debido ao fluxo denso fai xirar o veu. Así, a enerxía térmica é convertida en mecánica, e que, á súa vez, é convertida en enerxía eléctrica. É así que o poder da turbina.

A rotación do veu, que ocorre a evaporación de grandes cantidades de vapor sobrequentado, pode ser transmitido directamente ao motor ea roda. Así, o movemento e transporte de vapor. Como un exemplo popular do vapor máquina de vapor pode levar caldeira locomotora ou mariña. principio última operación é moi sinxela: a combustión do carbón xera calor que quenta auga e xera vapor. Ben pares, á súa vez, roda a roda, ou no caso de parafusos buque.

caldeiras de vapor: operación

Imos considerar en máis detalle como operar esas caldeiras. A fonte de calor necesaria para a auga de calefacción, pode ser calquera tipo de enerxía: eléctrica, solar, xeotérmica, de calor a partir da combustión de gas ou combustible sólido. Vapor xerado durante o quentamento da auga é un fluído de transferencia de calor, é dicir, transferencias de enerxía térmica a partir do espazo de calefacción no lugar de uso.

A pesar da variedade de modelos, o dispositivo principal e principio de funcionamento de caldeiras de vapor non difiren. total do circuíto de calefacción de auga coa súa posterior conversión en vapor é como segue:

1. Auga de limpeza en filtros eo seu subministro ao tanque de calefacción por bomba. O tanque está xeralmente situado na parte superior do dispositivo.
2. Desde o tanque de auga entra a través dos tubos para dentro do colector, situadas respectivamente a continuación.
3. A auga sobe de novo, só que esta vez non a través do tubo ea través da zona de calefacción.
4. Na zona de calefacción formada por pares. Baixo a acción da diferenza de presión entre o líquido ea substancia gasosa, ha subir para arriba.
5. Por riba de vapor quente é pasado a través dun separador, onde é finalmente separado da auga. Residuos de fluído devolto ao depósito, eo vapor debe estar na liña de vapor.
6. Se esta non é unha caldeira normal, eo xerador de vapor, que é aínda máis Calefacción por tubos. Polos seus métodos de calefacción describe a continuación.

dispositivo

caldeiras de vapor representan tanque no que a auga é Calefacción para formar vapor. Xeralmente son realizadas baixo a forma de tubos de diferentes tamaños. Ademais tubo con caldeira de auga sempre ten unha cámara de combustión (caldeiras). A súa estrutura pode variar en función do tipo de combustible empregado. De ser de madeira ou carbón, e na parte inferior do forno e lareira instalada no que a pila de combustible. A partir da parte inferior da grella, o aire entra na cámara de combustión. Unha parte superior da fornalha equipo o cheminea, que é necesaria para a tracción eficaz - circulando combustible e aire de combustión.

O principio de caldeiras de vapor para combustibles sólidos, é un tanto diferente dos dispositivos en que o líquido de refrixeración utilizados como material líquido ou gasoso. No segundo caso, o fogar implica cámara de combustión que funciona como os queimadores de cociñas de gas doméstico. Para circulación de aire tamén usar a grella e cheminea, porque, independentemente do tipo de combustible, o aire de combustión é unha condición esencial.

gas combustible obtido a partir da combustión do combustible, sobe ao tanque de auga. Dá a auga ao seu calor e sae pola cheminea á atmosfera. Cando a auga é Calefacción ata a temperatura de ebulición, el comeza a evaporar-se. Paga a pena notar que a auga evapora antes, pero non en cantidades tales e en tal vapor temperatura. vapor evaporado só entra no tubo. Así, a circulación de vapor ea modificación de estados de agregación de auga ocorre naturalmente. O principio de funcionamento dunha caldeira de vapor dunha circulación natural esixe unha intervención humana mínima. Todo o que precisa facer o operador é para garantir unha auga quente estable e controlar o proceso por medio de dispositivos especiais.

No caso da auga da caldeira de calefacción eléctrico é máis fácil. É quente polos elementos de calefacción ou quentadores tipo actúa como un guía e é Calefacción por efecto Joule-Lenz.

clasificación

caldeiras de vapor, o principio de que estamos considerando hoxe, pode ser clasificada de varias maneiras.

Por tipo de combustible:

1. Carbón.
2. Gas.
3. aceite pesado.
4. Eléctrica.

Por nomeamento:

1. Doméstico.
2. Enerxía.
3. Industrial.
4. Reciclaxe.

Polo proxecto:

1. TUBO.
2. tubo de auga.

O que é a diferenza de gas e tubos de auga de caldeiras de vapor

O principio de funcionamento baséase en caldeiras de calefacción co vaso de auga. Capacidade que a auga vai para o estado de vapor é normalmente un tubo ou tubos múltiples. Dispositivos que quenta o tubo de combustible, levantándose, as caldeiras chamado tubo.

Pero non hai outra opción - cando o gas de combustión se move a través do tubo, situado dentro do tanque de auga. Neste caso, os envases de auga chamado tambores e da propia caldeira - tubo de auga. Na linguaxe común, é tamén chamado de caldeiras lume-tubo. Dependendo do lugar de caldeiras tambores de auga deste tipo está dividido en: horizontal, vertical e radial. Ademais, hai modelos que aplicaron diferentes direccións tubos.

Estrutura eo principio de funcionamento de lume tubo caldeira de tubo é lixeiramente diferente. En primeiro lugar, trátase o tamaño do tubo e auga e vapor. En tubos de caldeira con tubos de auga menos en xeral, que en tubo. En segundo lugar, hai diferenzas en lugar de enerxía. -Tubo caldeira ofrece a presión de non máis que 1 MPa e ten unha capacidade de xeración de calor ata 360 kW. A razón para isto é a gran tubo. Que foi formado nos tubos é a presión de vapor suficiente, as súas paredes teñen que ser de espesor. Como resultado - o custo de tales caldeiras é esaxerada. caldeira de tubos de auga poderoso. Debido aos tubos de parede fina, de vapor quenta mellor. E en terceiro lugar, caldeiras de tubos de auga máis segura. Eles producen calor e non teñen medo de unha sobrecarga significativa.

Elementos adicionais de caldeiras

O principio de funcionamento da caldeira de vapor é moi sinxelo, pero o seu proxecto consiste nun número moi grande de elementos. Ademais as cámaras de combustión e tubos para a circulación de caldeiras de auga / vapor está equipada con dispositivos para mellorar a súa eficacia (aumento da temperatura do vapor, a presión e cantidade). Estes dispositivos inclúen:

1. Superheater. Serve para aumentar a temperatura do vapor por enriba de 100 graos. Exceso de carga do vapor aumenta a eficiencia do dispositivo ea súa eficiencia. Vapor sobrequentado pode acadar temperaturas de 500 graos Celsius. Tales temperaturas elevadas ocorren en plantas de vapor de centrais nucleares. A esencia do exceso de carga é que, tras a evaporación benvida a través do tubo é sometida a vapor reaquecido. Para este fin, o aparello pode ser equipado con queima suplementario ou tubaxe única que antes pares de saída sobre o uso previsto, pasa varias veces a través do forno principal. Reaquecedores son radiación e de convección. O primeiro traballo 2-3 veces máis eficiente.
2. Separador. Usado para vapor "saneamento" - separándose a da auga. Isto aumenta a eficiencia da planta.
3. acumulador de vapor. Este dispositivo destinado a manter un nivel constante de planta vapor. Cando unha parella non é suficiente, el engadir lo para o sistema e, pola contra, no caso selecciona unha sobreabundancia.
4. Dispositivo de aprovisionamento de auga. Á máquina a traballar máis tempo, a auga que cae nel, debe atender a requisitos específicos. Este dispositivo reduce a cantidade de osíxeno na auga e sales minerais. Estas medidas simples poden previr a corrosión de tubos e formación de incrustacións nas súas paredes. Ferruxe e escala non só reducir a eficacia do dispositivo, pero tamén axiña levalo en desuso, sobre todo no caso de uso activo.

equipo de monitorización

Ademais, a caldeira está equipada con dispositivos auxiliares, para o control e xestión. Por exemplo, unha chave de límite monitoriza o nivel de auga o mantemento dun nivel constante de líquido no tambor. O principio de funcionamento do indicador de limiares caldeira de vapor con base na alteración do peso da carga especial durante a súa transición de fase de líquido a vapor, e viceversa. En caso de desviación da norma que emite un son agudo para alertar os empregados da empresa.

Para colocar o control do nivel de auga é tamén caldeira de tubo vertical usados. O principio de funcionamento do dispositivo con base na condutividade eléctrica da auga. A columna é un tubo equipado con catro electrodos, controlar o nivel de auga. A columna de auga acadar a marca inferior, unha bomba de alimentación ligada, e se a parte superior - alimentado caldeira de auga para.

Outro dispositivo simple para medir o nivel de auga de caldeira é un vidro-auga, integrados na unidade. O principio de funcionamento da caldeira de vapor de vidro contador de auga é simple - a que se destina o control visual do nivel de auga.

Ademais o nivel de líquido no sistema a través de Medidores de presión e termómetros medir a temperatura e presión respectivamente. Todo o que é necesario para o funcionamento normal da caldeira e para evitar a posibilidade de accidentes.

xeradores de vapor

Nós xa discutir o principio da caldeira de vapor, agora brevemente familiarizado coas peculiaridades dos xeradores de vapor - calderas máis poderosos equipados con dispositivos adicionais. Como verás, a principal diferenza entre o vapor da caldeira é que a súa estrutura inclúe un ou máis quentadores, o que permite as máis altas temperaturas de vapor. En centrais nucleares, debido á parella moi quente, converter a enerxía da desintegración átomo en enerxía eléctrica.

Existen dúas formas básicas: Calefacción de auga, ea súa tradución a un estado gasoso no reactor:

1. A auga lava o corpo do reactor. Cando o reactor é arrefecido ea auga é Calefacción. Así, o vapor é xerado nun circuíto separado. Neste caso, o xerador de vapor serve como un intercambiador de calor.
2. Tubos probado con auga no interior do reactor. Nesta forma de realización, o reactor é unha cámara de combustión a partir do cal o vapor subministrado directamente ao xerador. Este proxecto chámase reactor de auga fervendo. Aquí todo funciona sen vapor.

conclusión

Hoxe atopámonos cun dispositivo tan útil como unha caldeira de vapor. Estrutura e principio de funcionamento deste dispositivo é moi sinxelo e en base a un banais propiedades físicas da auga. Con todo Caldeiras facilita moito a vida. Eles quentar o edificio e axudar a xerar electricidade.