Что входит в паровой котел

Содержание

Принципы работы и устройство паровых котлов

Главное их предназначение – изменение физического состояния воды, другими словами перевод из водянистого в газообразное с требуемыми параметрами. Процесс протекает таким макаром:

  • котел заполняется водой самотеком либо с помощью насоса;
  • врубается система нагрева;
  • начинается образование пара;
  • уровень воды равномерно понижается, доходя до малой отметки;
  • датчик уровня реагирует и включает насос;
  • вода заполняет трубы.

Можно сказать, что паровые котлы работают по цикличному принципу.

Газотрубные

Конструктивно это котел, снутри которого вокруг топки размещаются трубы огромного поперечника. В их передвигаются жаркие газы, а меж ними протекает вода. Другими словами это противоположность водотрубным аналогам. Газотрубные установки создают высокотемпературный пар, который почаще употребляется в утилизационных процессах.

У газотрубного парового котла есть один значимый недочет – высочайшее давление конечного продукта. Последний находится в агрегате в большенном количестве. Конкретно это становится предпосылкой понижения безопасности эксплуатации установки. Потому котлы пичкают дорогой и сложной системой безопасности. К тому же и корпус, и трубы делаются из толстой стали, что наращивает цена оборудования.

Броским представителем газотрубного вида является паровозный котел.

входить, паровой, котел

Обе установки (водотрубные и газотрубные) могут производить пар различного типа:

  • насыщенный;
  • перегретый водяной.

1-ый – это среда, которая появляется при температуре 100°С. Она охлаждается стремительно с образованием конденсата, который поновой поступает в зону нагрева. Такие установки употребляют для бытового обеспечения отопления. Давление в паровом котле этого типа не превосходит 100 КПа.

2-ой – это среда, получаемая при температуре 500°С. Потому в ней никогда не образуются водяные взвеси и капли. При постепенном разогреве вода создаваться может, но для этого в конструкции установки смонтирован сепаратор.

Научно-технический прогресс не стоит на месте. Сейчас производители предлагают водотрубные установки, которые по КПД и безопасности не отличаются от газотрубных. Во-1-х, их обшивают теплоизоляционным материалом. Во-2-х, изнутри обкладывают ИК-материалом, который делает функции отражателя термический энергии.

А потому что водотрубные аппараты в пару раз дешевле барабанных, плюс эксплуатация их ординарна, то сейчас их популярность и востребованность резко выросла.

КПД растет и за счет новейших железных сплавов, из которых изготавливают детали аппаратов. Также была внедрена новенькая разработка нагрева, где употребляется два факела, расположенных друг против друга. Разработка так и именуется “на встречных факелах”.

С помощью их температура нагрева добивается 1800-1900°С. Обычно она не превосходит 1200°С. Соответственно КПД таких установок составляет более 90%.

Технологическое применение котловых паровых установок

Существует несколько отраслей, где паровые котлы используются повсевременно:

  • 1-ая ветвь – теплоэнергетика. Паром отапливают огромные цеха, например в авто индустрии. Паром нагревают до требуемой температуры воду, которую потом насосами гонят по теплотрассам к высотным домам и другим объектам.
  • 2-ая ветвь – энергетика. Тут пар употребляется для вращения турбины, которая производит электронный ток.
  • 3-я ветвь – создание строй материалов. Например, паром сушат бетонные изделия.

На многих производствах паровые котлы – неотъемлемая часть технологии. Тут и дезинфекция, и сушка пищевых товаров, кулинарная обработка, консервация, прочее.

Утилизация отходов газообразного типа тоже подразумевает применение паровых установок. Они в этом процессе выступают в роли охладителей. Таковой котел отбирает термическую энергию у газов, выходящих, например, из печей с высочайшей температурой.

Для каких целей нужен паровой котел: схема и эксплуатация

Паровой котел – изобретение старое, но в промышленности он используется до сих пор. К примеру, на электростанциях, где парообразующая установка является одним из основных элементов производства электроэнергии. Во всех котельных заводов и фабрик также установлены паровые котлы. В быту они сегодня применяются редко, потому что была проведена замена более безопасными и энергетически малозатратными водяными котлами.

Водотрубные

Они быстрее преобразуют воду в пар, чем газотрубные. У них выше коэффициент полезного действия за счет конструктивных особенностей агрегата. По сути, это корпус, внутри которого располагается большое количество труб. По трубам перемещается вода, а между трубами горит топливо.

При высокой температуре вода превращается в пар. А так как труб много, то соответственно и площадь нагрева у них больше. И чем больше труб в котле, тем интенсивнее происходит переход жидкости в парообразное состояние.

  • прямоточные;
  • барабанного типа.

Первые – это конструкции трубного типа, о которых было сказано выше. Вторые представлены на рынке двумя позициями – горизонтальные и вертикальные. Но принцип действия устройства этого типа одинаков.

В его конструкции присутствует барабан, который не только собирает в себе пар, но и отделяет от него конденсат. Последний отправляется в зону нагрева, то есть снижаются потери воды.

Чтобы получить высокотемпературный сухой пар в промышленности последовательно устанавливают несколько котлов барабанного типа. И такой пар можно сжимать до максимального давления, что необходимо во многих технологических процессах.

Котлы этого типа делятся на две позиции – энергонезависимые и циркуляционные. Отличаются они друг от друга отсутствием или наличием циркуляционного насоса соответственно. Присутствие последнего увеличивает КПД установки. Все дело в том, что за один оборот воды в котле испаряется 10% ее объема. То есть, чтобы испарился весь объем, потребуется как минимум 10 оборотов.

При самотечном движении это займет много времени, отчего упадет КПД. Циркуляционный насос перемещает жидкость быстро, за тот же промежуток времени будет проведено больше оборотов. А значит, полный объем воды быстрее превратится в пар.

Но в котлах барабанного типа к насосу обязательно устанавливается регулятор уровня конденсата. Место установки – пароотделитель. Его задача – контролировать объем образующегося конденсата.

К примеру, если его образуется мало, снижаются технические характеристики паровой установки. Если его образуется много, то это приводит к падению давления внутри агрегата. Последствия – быстрое вскипание и взрыв.

Пароотделитель – это труба большого сечения, напоминающая барабан. Отсюда и название котла. В этой трубе происходит сбор воды, насыщенной паром. По сути, два процесса (нагрев жидкости и парообразование) происходят раздельно друг от друга. Отсюда и высокая безопасность эксплуатации оборудования этого типа.

Классификация паровых установок

Существует несколько шкал, по которым проводится классификация. Основные – это три шкалы.

Бытовые паровые котлы

К этим агрегатам сегодня большой интерес. Но и требования к ним немалые:

  • компактность;
  • небольшой вес, чтобы не заливать под него фундамент;
  • высокий коэффициент безопасности;
  • возможность обслуживания неквалифицированным персоналом;
  • минимальное время запуска и нагрева.

Сегодня производители предлагают два вида бытовых установок – змеевиковый, он же классический, вихревой рубашечный.

Первый – это одна труба, свернутая в спираль. По ней и перемещается вода, превращаясь в пар. Паропроизводительность оборудования небольшая. Но в данном случае это играет не самую главную роль, ведь бытовой котел должен выдавать низкопотенциальный пар.

Эффективность работы тоже невелика, но это исправляется путем частого расположения спиралей. Зато такой котел – рекордсмен по времени нагрева – 3 минуты после включения факела.

Второй – это совершенно уникальное устройство парового котла. Корпус из двух обечаек, между которыми пропускается вода. Внутри располагается топка, факел же при горении закручивается по спирали, увеличивая теплоотдачу. Никаких труб.

  • вертикальное расположение, отсюда повышенная компактность;
  • эффективность, как у барабанных;
  • время нагрева – 5 минут.
  • оборудование дорогое;
  • конструкция сложная;
  • энергозависимость полная – воздуходувка, без которой агрегат не работает, требует подачи электричества.
READ  Установка газового котла в ванной комнате

Строение парового котла

Паровые котлы состоят из основных и вспомогательных узлов и частей, плюс автоматика.

Основное требование к стальным изделиям – быть изготовленными из жаростойких сплавов. Только так можно достичь максимального уровня безопасной эксплуатации котельного оборудования.

Важная роль отведена системе безопасности. Это не только датчики температуры и давления. В систему входит механическая безопасность. В ее составе обратные клапаны, электрические задвижки, прочая запорная арматура. Такая двойная защита обеспечивает максимальную безопасность, особенно в тех случаях, когда электроника дает сбой. В это время все функции на себя берет механика.

К системе водоподготовки предъявляют особые требования. Вода должна соответствовать определенным нормативам. Эти нормы разные для прямоточных и барабанных агрегатов. В последних жидкость должна быть идеально чистой, практически дистиллированной. Ведь в таких аппаратах она никуда не исчезает. То есть заполнили котел один раз, и он будет работать много лет.

Если вода будет жесткой с примесями, то все трубы через некоторое время забьются отложениями, ржавчиной. Уменьшается их диаметр, снижается теплопроводность, что приводит к снижению КПД. Пар будет не таким, который нужен (температура, влажность).

При всей своей сложной конструкции и низкой безопасности паровые котлы все еще востребованы. Особенно на судах, в технологии электростанций, заводах, где требуются высокие температуры теплоносителя. Поэтому производители делают все, чтобы увеличить безопасность эксплуатации, снизить себестоимость оборудования, сложность обслуживания.

Если есть вопросы, задавайте их в комментариях. Понравилась статья – распространите ее в соцсетях, пусть и другие ознакомятся с темой. Сохраняйте ссылку в закладках.

Также рекомендуем посмотреть подобранные видео по нашей теме.

Паровой котел – устройство и техническое обслуживание, детальный обзор.

Принцип работы парового котла

Паровые котлы: сфера применения

Бытовые паровые устройства используются в качестве источника тепла для отопления дома. Они подогревают ёмкость с водой и гонят образовавшийся пар в трубы отопления. Часто такую систему обустраивают вместе с угольной стационарной печью или котлом. Как правило, бытовые приборы для отопления паром создают только насыщенный, неперегретый пар.

Для промышленного применения пар перегревают. Его продолжают греть после испарения, чтобы ещё больше поднять температуру. Такие установки требуют качественного исполнения, чтобы предупредить взрыв паровой ёмкости.

Перегретый пар из котла может расходоваться на образование электричества или механическое движение. Как это происходит? После испарения пар попадает в паровую турбину. Здесь поток пара вращает вал. Это вращение в дальнейшем перерабатывается в электричество. Так получают электрическую энергию в турбинах электростанций — при вращении вала турбомашин образуется электрический ток.

Кроме образования электрического тока, вращение вала может передаваться непосредственно на двигатель и на колёса. В результате чего паровой транспорт приходит в движение. Известный пример паровой машины — паровоз. В нём при сжигании угля нагревалась вода, образовывался насыщенный пар, который вращал вал двигателя и колёса.

Что такое паровой котёл?

Паровой котёл — агрегат для производства пара. При этом устройство может давать 2 вида пара: насыщенный и перегретый. Насыщенный пар имеет температуру 100ºC и давление 100 кПа. Перегретый пар отличается повышенной температурой (до 500ºC) и высоким давлением (больше 26 МПа).

Примечание: Насыщенный пар используют в отоплении частных домов, перегретый — в промышленности и энергетике. Он лучше переносит тепло, поэтому использование перегретого пара повышает КПД работы установки.

  • В отопительной системе — пар является энергоносителем.
  • В энергетике — используются промышленные паровые машины (парогенераторы) для получения электроэнергии.
  • В промышленности — перегретый пар может быть использован для преобразования в механическое движение и перемещения транспортных средств.

Паровой котёл — принцип работы и конструктивные особенности

Паровой котёл — устройство, которое используется в быту и промышленности. Оно предназначено для превращения воды в пар. Полученный пар в дальнейшем применяют для обогрева жилья или вращения турбомашин. Какие бывают паровые машины и где они наиболее востребованы?

Газо- и водотрубные котлы: отличия

Емкость для образования пара часто представляет собой трубу или несколько труб. Воду в трубах обогревают горячие газы, образующиеся при сгорании топлива. Устройства, в которых газы поднимаются к трубам с водой, называют газотрубными котлами. Схема газотрубного агрегата приведена на рисунке.

Схема газотрубного котла: 1- подвод топлива и воды, 2 — топочная камера, 3 и 4 — дымогарные трубы с горячим газом, который выходит дальше через дымоход (позиции 13 и 14 — дымоход), 5 — решётка между трубами, 6 — вход воды, выход обозначен цифрой 11 — её выход, кроме того на выходе есть устройство для измерения количества воды (обозначено цифрой 12), 7 — выход пара, зона его образования обозначено цифрой 10, 8 — сепаратор пара, 9 — наружная поверхность ёмкости, в которой циркулирует вода.

Есть другие конструкции, в которых газ двигается по трубе внутри ёмкости с водой. В таких устройствах водные ёмкости называют барабанами, а сами устройства — водотрубными паровыми котлами. В зависимости от расположения барабанов с водой, водотрубные котлы классифицируют на горизонтальные, вертикальные, радиальные, а также комбинации различных направлений труб. Схема движения воды по водотрубному котлу приведена на рисунке.

Схема водотрубного котла: 1- подвод топлива, 2 — топка, 3 — трубы для движения воды; направление её движения обозначено цифрами 5,6 и 7, место входа воды — 13, место выхода воды — 11 и место слива — 12, 4 — зона, где вода начинает превращаться в пар, 19 — зона, где есть и пар, и вода, 18 — зона пара, 8 — перегородки, которые направляют движение воды, 9 — дымоход и 10 — дымовая труба, 14 — выход пара через сепаратор 15, 16 — наружная поверхность ёмкости для воды (барабан).

Паровой Котел Устройство и Техническое обслуживание детальный обзор

Для сравнения газо- и водотрубных котлов приведём некоторые факты:

  • Размер труб для воды и пара: у газотрубных котлов трубы — больше, у водотрубных — меньше.
  • Мощность газотрубного котла ограничена давлением 1 МПа, и теплообразующей способностью — до 360 кВт. Это связано с большим размером труб. В них может образовываться значительное количество пара и высокое давление. Увеличение давления и количества образуемой теплоты требует значительного утолщения стенок. Цена такого котла с толстыми стенками будет неоправданно высока, экономически не выгодна.
  • Мощность водотрубного котла — выше, чем газотрубного. Здесь используются трубы небольшого диаметра. Поэтому давление и температура пара могут быть больше, чем в газотрубных агрегатах.

Примечание: Водотрубные котлы безопаснее, мощнее, производят высокую температуру и допускают значительные перегрузки. Это даёт им преимущество перед газотрубными агрегатами.

Классификация паровых котлов

Паровые котлы классифицируют по нескольким признакам. По виду топлива, на котором они работают:

  • газовые;
  • угольные;
  • мазутные;
  • электрические.
  • бытовые;
  • промышленные;
  • энергетические;
  • утилизационные.
  • газотрубные;
  • водотрубные.

Давайте рассмотрим, чем отличается конструкция газотрубных и водотрубных машин.

Принцип работы парового котла

В различных конструкциях паровых котлов используется общая схема подогрева воды и её превращения в пар:

  • Вода очищается и подаётся в резервуар с помощью электронасоса. Как правило, резервуар расположен в верхней части котла.
  • Из резервуара по трубам вода стекает вниз в коллектор.
  • Из коллектора вода поднимается снова вверх через зону нагрева (горения топлива).
  • Внутри водной трубы образуется пар, который под действием разницы давлений между жидкостью и газом поднимается вверх.
  • Вверху пар проходит через сепаратор. Здесь он отделяется от воды, остатки которой возвращаются в резервуар. Дальше пар поступает в паропровод.
  • Если это не простой паровой котёл, а парогенератор, то его трубы вторично проходят через зону горения и нагрева.

Дополнительные элементы агрегата

В конструкцию парового котла могут входить не только топочная камера и трубы (барабаны) для циркуляции воды и пара. Дополнительно используются устройства, которые увеличивают эффективность работы системы (поднимают температуру пара, его давление, количество):

  • Пароперегреватель — повышает температуру пара выше 100ºC. Это в свою очередь повышает экономичность и КПД работы машины. Температура перегретого пара может достигать 500 ºC (так работают паровые котлы в атомных станциях). Пар дополнительно нагревается в трубах, в которые он поступает после испарения. При этом он может иметь собственную топочную камеру или быть встроен в общий паровой котёл. Конструктивно различают конвекционные и радиационные пароперегреватели. Радиационные конструкции нагревают пар в 2-3 раза сильнее, чем конвекционные.
  • Сепаратор пара — удаляет из пара влагу и делает его сухим. Этим увеличивается эффективность работы устройства, его КПД.
  • Паровой аккумулятор — устройство, которое отбирает из системы пар, когда его много, и добавляет его в систему, когда его недостаточно, мало.
  • Устройство для подготовки воды — снижает количество растворённого в воде кислорода (что предупреждает коррозию), убирает растворённые в воде минералы (химическими реагентами). Эти меры предупреждают засорение труб накипью, которая ухудшает теплоотдачу и формирует условия для прогорания труб.
READ  Какое давление должно быть в котле Beretta

Кроме того, есть клапаны для слива конденсата, воздухоподогреватели, и обязательно — система контроля и управления. В неё входят включатель и выключатель горения, автоматические регуляторы расхода воды, топлива.

Устройство парового котла

Конструктивно паровой котел – это емкость, в которой происходит процесс преобразования воды в пар. Емкость обычно выполняется из трубы, диаметр которой может варьироваться в достаточно широких пределах. Помимо заполненной трубы, схема парового котла включает в себя топочную камеру, предназначенную для сжигания топлива.

Топка может иметь определенные особенности, которые напрямую зависят от используемого вида топлива. Например, твердотопливные топочные камеры в нижней части оборудуются колосниковой решеткой, сквозь которую в камеру поступает кислород. В верхней части конструкции устанавливается традиционный дымоход, создающий тягу и обеспечивающий нормальное горение. В случае использования жидких энергоносителей или газа топочная камера снабжается горелкой.

В любом случае, выделяемый при сгорании топлива газ подступает к заполненной водой емкости, отдает ей свое тепло и выводится в атмосферу дымоходом. Вода в определенный момент начинает кипеть и превращаться в пар, который направляется в верхнюю часть емкости, а потом – в трубы.

Принцип работы парового котла

В первую очередь нужно понять, что называется паровым котлом. Паровой котел – это устройство, генерирующее пар. Существует два вида вырабатываемого пара – насыщенный и перегретый. Температура насыщенного составляет 100 градусов, а давление – 100 кПа. Перегретый пар разогревается вплоть до 500 градусов, а величина давления при этом может превышать 26 МПа. Насыщенный пар используется в агрегатах бытового назначения, а перегретый ввиду своих особенностей применим только на объектах промышленного масштаба.

Сырьем для создания пара является вода, которая перерабатывается в котле, работающем на любом виде топлива. Созданный пар в процессе работы преобразуется в теплоноситель, доставляющий тепловую энергию на участок его применения.

Независимо от особенностей конструкции конкретного устройства, общий принцип работы парового котла всегда остается неизменным:

  • Первым делом воду проходит этап очистки и направляется в резервуар (обычно находящийся в верхней части устройства) при помощи электрического насоса;
  • Накопленная в резервуаре вода поступает в трубы, ведущие к расположенному ниже коллектору;
  • Из коллектора вода направляется вверх, поступая в зону нагрева;
  • В трубе вода преобразуется в пар, выходящий вверх за счет разницы давлений жидкости и газа;
  • В верхней части конструкции располагается сепаратор, позволяющий отделить пар от воды и отвести излишки последней в резервуар;
  • Пар направляется в трубопровод и отправляется к потребителям;
  • В парогенераторах этап нагрева осуществляется еще раз для достижения паром необходимого состояния.

Чтобы хорошо понять, как работает паровой котел, нужно также рассмотреть особенности его конструкции, о чем речь пойдет дальше.

Отличия газо- и водотрубных котлов по схеме работы

Емкость, позволяющая создавать пар, обычно выполняется из одной или нескольких труб. Находящая в них вода прогревается за счет разогретых газов, выделяемых в процессе горения топлива. Такая конструкция подразумевает, что газ сам поднимается к заполненным водой трубам, и устройства, работающие по такому принципу, называются газотрубными котлами.

В другом типе котлов газ перемещается по трубе в самой емкости с водой. Емкость в данном случае называется барабаном, а сам котел относится к категории водотрубных. Заполненные водой барабаны могут располагаться горизонтально, вертикально, радиально или же комбинировано, в зависимости от чего выделяют соответствующие виды водотрубных котлов.

Сравнение особенностей рассматриваемых видов котлов позволяет сделать следующие выводы:

  • Первое отличие – разные размеры используемых труб. Газотрубные устройства оснащаются достаточно большими трубами по сравнению с изделиями, которые используются в водотрубных котлах.
  • Следующее отличие заключается в разнице мощностей. Предельное значение мощности газотрубных котлов составляет 360 кВт, а максимальное давление не может превышать 1 МПа. Высокое давление и объем пара требуют увеличения толщины стенок устройства, что негативно сказывается на итоговой стоимости котла. Водотрубные котлы такого недостатка лишены – для них вполне могут использоваться тонкие трубы, позволяющие добиться большей температуры и давления по сравнению с газотрубными аналогами.
  • Водотрубные котлы отличаются не только мощностью и более высокой температурой. К их преимуществам относится еще и возможность выдерживать серьезные перегрузки, что говорит о большей степени безопасности подобных устройств.

Сферы применения паровых котлов и назначение

Паровые котлы активно используются в следующих отраслях:

  • Отопительные системы. Существуют промышленные и бытовые модели паровых котлов, позволяющие использовать пар в качестве теплоносителя. Пар проходит через отопительные контуры и/или поступает в теплообменники устройств горячего водоснабжения, тем самым обеспечивая перемещение тепловой энергии. Бытовой паровой отопительный котел часто комбинируется с твердотопливными отопительными устройствами. На промышленных объектах используются более мощные и надежные устройства, вырабатывающие перегретый пар, имеющий повышенную теплоотдачу.
  • Энергетика. Паровые машины позволяют преобразовывать разогретый пар в электрическую энергию. Рабочий процесс выглядит довольно просто: пар перемещается в турбину и вращает вал, за счет чего и происходит выработка электричества. Данный принцип с успехом используется на множестве электростанций.
  • Промышленность. Паровые устройства вполне могут обеспечивать механическое движение различных элементов систем. Принцип работы парового котла промышленного назначения выглядит так же, как и в предыдущем случае, но выработанная энергия направлена на осуществление механического воздействия на элементы, которые должны двигаться.

Знание того, для чего нужен паровой котел и где он применяется, позволяет использовать устройство с предельной эффективностью.

Дополнительные элементы котлов

Устройство парового котла не ограничивается основными элементами, которые уже были описаны выше. Иногда паровой котел может комплектоваться дополнительными устройствами, позволяющими повысить эффективность или функциональность системы.

  • Пароперегреватель. Данный элемент позволяет разогреть пар до температуры свыше 100 градусов, что позволяет добиться большей экономичности за счет увеличения КПД агрегата. Пар при использовании перегревателя может достигать температуры в 500 градусов, причем его нагрев осуществляется уже в трубах, то есть после этапа испарения воды. Пароперегреватель может быть как встроенным, так и выполняться в формате отдельного устройства. Существуют конвекционные и радиационные устройства (второй тип имеет в 2-3 раза большую мощность).
  • Сепаратор пара. Этот элемент парового котла позволяет устранить всю лишнюю влагу из пара и максимально его высушить. При использовании сепаратора КПД всего котла существенно повышается.
  • Паровой аккумулятор. Данное устройство позволяет стабилизировать работу системы. Аккумулятор вбирает в себя излишки выработанного пара и возвращает их в систему, если его становится слишком мало.
  • Устройство для очистки воды. Данное приспособление позволяет снизить насыщенность воды кислородом и различными химическими веществами. Своевременная подготовка воды дает возможность уменьшить воздействие коррозии на внутренние элементы котла и свести к минимуму количество отложений в системе.

Также устройство парового котла включает в себя клапан для спуска конденсата, подогреватели воздуха и блок управления агрегатом, в который входит выключатель горения и регуляторы расхода сырья и энергоресурсов. Понимание того, из чего состоит паровой котел, позволяет подогнать его конфигурацию под решение конкретных задач.

READ  Котел Beretta ошибка а04 как исправить

Принцип работы и устройство парового котла – различия, преимущества

Паровые котлы – это оборудование, которое может использоваться как на промышленных объектах, так и для бытовых целей. Главной функцией таких устройств является преобразование воды в пар, который в дальнейшем может использоваться для обогрева помещений или обеспечения движения различных механизмов. В данной статье будет рассмотрено устройство парового котла, его особенности и применение.

Виды паровых котлов

Первый параметр, по которому классифицируются паровые котлы – вид используемого топлива, в зависимости от чего выделяют следующие виды котлов:

  • Газовые;
  • Угольные;
  • Мазутные;
  • Электрические.

В зависимости от их предназначения выделяют следующие виды паровых котлов:

  • Бытовые;
  • Промышленные;
  • Энергетические;
  • Утилизационные.

Последний параметр – конструкция, позволяющая выделить два вида котлов:

  • Газотрубные;
  • Водотрубные.

Конструкция парового котла довольно важна, поэтому стоит разобраться, в чем заключаются отличия этих видов устройств.

Область использования

Подчеркивают три ключевые сфере использования паровых котлов:

  • Системы отопления. Пар находится в роли энергоносителя.
  • Энергетика. Промышленные паровые машины, или, как называют их еще по другому, парогенераторы, применяются для получения электроэнергии.
  • Промышленность. Пар в промышленности применяют не только для обогревания «рубашек» аппаратов и трубо-проводов, но и для изменения энергии тепла в механическую и перемещения ТС.

Домашние паровые котлы используются для отапливания жилищных помещений. Обычными словами, их задача находится в подогреве воды и движении пара по трубопроводу. Систему такого рода часто обустраивают одновременно со стационарной печью или котлом. В большинстве случаев приборы для домашнего применения вырабатывают сочный не перегретый пар, которого более чем достаточно с целью решения возложенных на них задач.

В промышленности пар перегревают – продолжают согревать после испарения с целью намного больше увеличить температуру. К данным установкам требования предъявляют особые по качествам, так как во время перегрева пара емкость рискует разразиться. Перегретый пар, получившийся из котла, может идти на образование электричества или механическое движение.

Переменный ток при помощи пара образуется так. Испаряясь, пар проникает в турбину, где он, благодаря плотному потоку вращает вал. Подобным образом, тепловая энергия переходит в механическую, а та, со своей стороны, преобразовывается в электрическую. Так работают турбины электростанций.

Вращение вала, которое появляется при испарении значимых количеств перегретого пара, может передаваться конкретно на мотор и колеса. Так в движение приводится паровой транспорт. В качестве востребованных примеров работы парового мотора можно привести парогенератор паровоза либо же судовой паровой котел. Рабочий принцип последних очень прост: при сжигании угля образуется тепло, которое нагревает воду и образовывает пар. Ну а пар, со своей стороны, вращает колеса, или в случае с судном, винты.

Отличия газо- и водотрубных котлов по схеме работы

Емкость, она позволяет создавать пар, в большинстве случаев делается из одной или нескольких труб. Находящая в них вода нагревается за счёт разогретых газов, выделяемых в процессе горения топлива. Эта конструкция предполагает, что газ сам подымается к заполненным водой трубам, и устройства, которые работают по подобному правилу, называются газотрубными котлами.

В ином типе котлов газ передвигается по трубе в самой емкости с водой. Емкость в этом случае именуется барабаном, а сам котел относится к категории водотрубных. Заполненные водой барабаны как правило расположены в горизонтальном положении, вертикально, радиально либо же комбинировано, в зависимости от чего подчеркивают необходимые виды водотрубных котлов.

Сопоставление свойств рассматриваемых видов котлов дает возможность сделать такие выводы:

  • Первое отличие – разнообразные размеры применяемых труб. Газотрубные устройства оборудуются достаточно большими трубами если сравнивать с изделиями, которые применяются в водотрубных котлах.
  • Следующее отличие состоит в разнице мощностей. Максимальное значение мощности газотрубных котлов составляет 360 кВт, а максимальное давление не может быть больше 1 МПа. Большое давление и объем пара просят увеличения толщины стенок устройства, что плохо проявляется на итоговой стоимости котла. Водотрубные котлы этого недостатка лишены – для них вполне могут применяться тонкие трубы, разрешающие достигнуть большей температуры и давления если сравнивать с газотрубными подобиями.
  • Водотрубные котлы выделяются не только мощностью и намного большей температурой. К их положительным качествам относится так же и возможность держать большие перегрузки, что говорит о большей степени безопасности аналогичных устройств.

Добавочные детали котлов

Рабочий принцип парового котла очень прост, но все таки его конструкция состоит из неограниченного количества компонентов. Помимо топочной камеры и труб для движения воды по замкнутому контуру/пара, котлы оборудуются устройствами для увеличения их эффективности (увеличение температуры пара, его давления и количества). К данным устройствам относят:

  • Пароперегреватель. Служит для увеличения температуры пара выше 100 градусов. Перегревание пара увеличивает экономность аппарата и его КПД. Перегретый пар достигает температуры в 500 градусов по шкале Цельсия. Такие высокие температуры имеют место в паровых установках атомных станций. Сущность перегрева заключается в том, что после испарения идущий по трубе пар подвергается повторному нагреву. Для этого аппарат может снабжаться добавочной топочной камерой или простым трубопроводом, который, перед тем как вывести пар на целевое применение, пару раз идет через ключевую камеру сгорания. Пароперегреватели бывают радиационными и конвекционными. Первые работают в несколько раз эффектнее.
  • Сепаратор. Служит для «осушения» пара – отделения его от воды. Это дает возможность расширить КПД установки.
  • Паровой аккумулятор. Это устройство создано для поддерживания непрерывного уровня выхода пара из установки. Когда пара не хватает, оно прибавляет его в систему и, наоборот, забирает в случае переизбытка.
  • Предварительное устройство для воды. Чтобы аппарат работал длительнее, вода, попадающая в него, обязана отвечать нестандартным требованиям. Это устройство уменьшает кол-во кислорода и минералов в водной массе. Эти несложные меры разрешают не допустить коррозию труб и образование на их стенках накипи. Коррозия и накипь не только уменьшают результативность аппарата, но и быстро приводят его в непригодность, тем более в случае энергичного применения.

Классификация паровых котлов

Паровые котлы делят по ряду признаков. По виду топлива, на котором они работают:

  • домашние;
  • промышленные;
  • энергетические;
  • утилизационные.

Необходимо рассмотреть, чем выделяется конструкция газотрубных и водотрубных машин.

Рабочий принцип и устройство парового котла – различия, плюсы

Паровые котлы – это оборудование, которое может применяться как на объектах промышленности, так и для целей бытового применения. Основной функцией подобных устройств считается переустройство воды в пар, который в последующем может применяться для обогрева помещений или оснащения движения разных механизмов. В этой публикации будет рассмотрено устройство парового котла, его специфики и использование.

Устройство парового котла

Конструктивно паровой котел – это емкость, в которой происходит процесс изменения воды в пар. Емкость в большинстве случаев делается из трубы, диаметр которой может изменяться в очень широких пределах. Кроме заполненной трубы, схема парового котла в себя включает топочную камеру, приготовленную для сжигания топлива.

Топочная камера как правило имеет конкретные специфики, которые прямо зависят от применяемого вида топлива. К примеру, твердотопливные топочные камеры снизу оснащаются колосниковой решёткой, сквозь которую в камеру поступает кислород. Сверху конструкции ставится классический дымотвод, образующий тягу и обеспечивающий обычное горение. В случае применения жидких источников энергии или газа топка снабжается горелкой.

Во всяком случае, выделяемый при горении топлива газ подступает к заполненной водой емкости, отдает ей собственное тепло и выводится в атмосферу дымоотводом. Вода в нужный момент начинает кипеть и трансформироваться в пар, который направляется в часть сверху емкости, а потом – в трубы.