Kokiais tikslais reikalingas garo katilas: schema ir veikimas

Garo katilas yra senas išradimas, tačiau jis vis dar naudojamas pramonėje.Pavyzdžiui, elektrinėse, kur garo gamybos įrenginys yra vienas pagrindinių elektros gamybos elementų. Garo katilai taip pat montuojami visose gamyklų ir gamyklų katilinėse. Šiandien jie retai naudojami kasdieniame gyvenime, nes juos pakeitė saugesni ir energiją taupantys vandens katilai.

Garo įrenginių klasifikavimas

Yra keletas skalių, pagal kurias klasifikuojama. Pagrindinės yra trys svarstyklės.

Vandens vamzdis

Jie vandenį paverčia garais greičiau nei dujotiekiai. Jie pasižymi didesniu efektyvumu dėl įrenginio dizaino ypatybių. Iš esmės tai yra korpusas, kurio viduje yra daug vamzdžių. Vanduo juda vamzdžiais, o kuras dega tarp vamzdžių.

Esant aukštai temperatūrai, vanduo virsta garais. O kadangi vamzdžių daug, atitinkamai didesnis ir jų šildymo plotas. Ir kuo daugiau vamzdžių katile, tuo intensyvesnis skysčio perėjimas į garų būseną.

Vandens vamzdis garo katilai yra suskirstyti į du pogrupius:

• tiesiai per;
• būgno tipas.

Pirmosios yra vamzdžių tipo konstrukcijos, kurios buvo paminėtos aukščiau. Pastarieji rinkoje pateikiami dviem pozicijomis – horizontalia ir vertikalia. Tačiau šio tipo įrenginių veikimo principas yra tas pats.

Jo konstrukcijoje yra būgnas, kuris ne tik surenka garus, bet ir atskiria nuo jų kondensatą. Pastarasis siunčiamas į šildymo zoną, tai yra, sumažėja vandens nuostoliai.

Aukštos temperatūros sausam garui gauti pramonėje, nuosekliai montuojami keli būgniniai katilai. O tokius garus galima suspausti iki maksimalaus slėgio, kuris būtinas daugelyje technologinių procesų.

Šio tipo katilai skirstomi į dvi pozicijas – nepastovius ir cirkuliacinius. Jie skiriasi vienas nuo kito tuo, kad atitinkamai nėra cirkuliacinio siurblio arba jo nėra. Pastarojo buvimas padidina įrenginio efektyvumą. Reikalas tas, kad per vieną vandens apsisukimą katile išgaruoja 10% jo tūrio. Tai yra, kad visas tūris išgaruotų, reikės bent 10 apsisukimų.

Dėl gravitacijos judėjimo tai užtruks daug laiko, todėl efektyvumas sumažės. Cirkuliacinis siurblys greitai perkelia skystį, per tą patį laiką bus atlikta daugiau apsisukimų. Tai reiškia, kad visas vandens tūris greitai virs garais.

Bet būgniniuose katiluose siurblyje turi būti sumontuotas kondensato lygio reguliatorius. Montavimo vieta: garų separatorius. Jo užduotis yra kontroliuoti susidariusio kondensato tūrį.

Pavyzdžiui, jei jo susidaro mažai, sumažėja garo įrengimo techninės charakteristikos. Jei jo susidaro daug, slėgis įrenginio viduje sumažėja. Pasekmės – greitas užvirimas ir sprogimas.

Garų separatorius yra didelio skerspjūvio vamzdis, panašus į būgną. Iš čia ir kilo katilo pavadinimas. Šis vamzdis surenka vandenį, prisotintą garų. Tiesą sakant, du procesai (skysčio kaitinimas ir garinimas) vyksta atskirai vienas nuo kito. Taigi didelis šio tipo įrangos veikimo saugumas.

Vandens vamzdžio modifikavimas

Dujų vamzdis

Struktūriškai tai yra katilas, kurio viduje aplink židinį išdėstyti didelio skersmens vamzdžiai.Juose juda karštos dujos, o tarp jų teka vanduo. Tai yra, tai yra vandens vamzdžių analogų priešingybė. Dujų vamzdžių gamyklos gamina aukštos temperatūros garą, kuris dažniau naudojamas perdirbimo procesuose.

Dujinis vamzdinis garo katilas turi vieną reikšmingą trūkumą - aukštą galutinio produkto slėgį. Pastarasis vienete randamas dideliais kiekiais. Dėl to sumažėja įrenginio saugumas. Todėl katiluose sumontuota brangi ir sudėtinga apsaugos sistema. Be to, tiek korpusas, tiek vamzdžiai pagaminti iš storo plieno, todėl išauga įrangos kaina.

Ryškus dujinio vamzdžio tipo atstovas yra lokomotyvo katilas.

Horizontalaus lokomotyvo katilo statyba

Abu įrenginiai (vandens vamzdis ir dujinis vamzdis) gali gaminti įvairių tipų garus:

• prisotintas;
• perkaitintas vanduo.

Pirmasis yra terpė, kuri susidaro +100°C temperatūroje. Greitai atšąla, susidaro kondensatas, kuris vėl patenka į šildymo zoną. Tokie įrenginiai naudojami namų šildymui. Slėgis tokio tipo garo katile neviršija 100 kPa.

Antrasis yra terpė, gaunama +500°C temperatūroje. Todėl jame niekada nesusidaro vandens suspensijos ir lašai. Palaipsniui šildant, gali susidaryti vanduo, tačiau šiuo tikslu įrenginio projekte įrengiamas separatorius.

Mokslo ir technologijų pažanga nestovi vietoje. Šiandien gamintojai siūlo vandens vamzdžių įrenginius, kurie efektyvumu ir saugumu nesiskiria nuo dujotiekio įrenginių. Pirma, jie yra padengti šilumos izoliacine medžiaga. Antra, vidus išklotas infraraudonųjų spindulių medžiaga, kuri atlieka šiluminės energijos reflektoriaus vaidmenį.

O kadangi vandens vamzdžių įrenginiai yra kelis kartus pigesni nei būgninio tipo įrenginiai, be to, jų veikimas paprastas, šiandien jų populiarumas ir paklausa smarkiai išaugo.

Efektyvumas didėja ir dėl naujausių plieno lydinių, iš kurių gaminamos prietaiso dalys. Taip pat buvo pristatyta nauja šildymo technologija, kuri naudoja du degiklius, esančius vienas priešais kitą. Ši technologija vadinama „artėjančiais fakelais“.

Jų pagalba šildymo temperatūra siekia 1800-1900°C. Paprastai jis neviršija 1200°C. Atitinkamai tokių įrenginių efektyvumas yra ne mažesnis kaip 90%.

Buitiniai katilai

Šiandien šiais padaliniais yra didelis susidomėjimas. Bet taip pat reikalavimus jiems labai daug:

• kompaktiškumas;
• lengvas svoris, kad po juo neliktų pagrindo;
• didelis saugos koeficientas;
• galimybė aptarnauti nekvalifikuoto personalo;
• minimalus paleidimo ir šildymo laikas.

Šiandien gamintojai siūlo dviejų tipų buitines instaliacijas – ritinę, dar vadinamą klasikine, sūkurinę striukę.

Pirmasis yra vienas vamzdis, susuktas į spiralę. Vanduo juda išilgai jo, virsdamas garais. Įrangos garų talpa nedidelė. Bet šiuo atveju tai nevaidina svarbiausio vaidmens, nes buitinis katilas turi gaminti mažo potencialo garą.

Veikimo efektyvumas taip pat mažas, tačiau tai galima ištaisyti dažnai išdėstant spirales. Tačiau toks katilas turi šildymo laiko rekordą - 3 minutes po degiklio įjungimo.

Antrasis yra visiškai unikalus garo katilo dizainas. Dviejų kriauklių kūnas, tarp kurių teka vanduo. Viduje yra židinys, o degant deglas sukasi spirale, padidindamas šilumos perdavimą. Jokių vamzdžių.

Kiti privalumai:

• vertikalus išdėstymas, todėl padidintas kompaktiškumas;
• efektyvumas, kaip būgnai;
• šildymo laikas – 5 min.

Trys minusai:

• įranga yra brangi;
• dizainas yra sudėtingas;
• visiška priklausomybė nuo energijos – orapūtei, be kurios įrenginys neveikia, reikalingas elektros tiekimas.

Gyvatinis garo katilas

Katilinių garo įrenginių technologinis pritaikymas

Yra keletas pramonės šakų, kuriose nuolat naudojami garo katilai:

1. Pirmoji pramonės šaka yra šiluminė energetika. Garai naudojami didelėms dirbtuvėms šildyti, pavyzdžiui, automobilių pramonėje. Garai įkaitina vandenį iki reikiamos temperatūros, kuris po to siurbliais palei šildymo magistrales yra varomas į daugiaaukščius pastatus ir kitus objektus.
2. Antroji pramonės šaka yra energetika. Čia garai naudojami turbinai sukti, kuri gamina elektros srovę.
3. Trečioji pramonės šaka – statybinių medžiagų gamyba. Pavyzdžiui, betono gaminiai džiovinami garais.

Daugelyje pramonės šakų garo katilai yra neatsiejama technologijos dalis. Tai apima dezinfekciją, maisto produktų džiovinimą, kulinarinį apdorojimą, konservavimą ir kt.

Dujinių atliekų šalinimas taip pat apima garo įrenginių naudojimą. Šiame procese jie veikia kaip aušintuvai. Toks katilas ima šiluminę energiją iš dujų, išeinančių, pavyzdžiui, iš aukštos temperatūros krosnių.

Veikimo principai ir dizainas

Pagrindinis jų tikslas yra pakeisti vandens fizinę būseną, tai yra perkelti jį iš skysto į dujinį su reikiamais parametrais. Procesas vyksta taip:

• katilas pripildomas vandens gravitacijos būdu arba naudojant siurblį;
• šildymo sistema įsijungia;
• prasideda garų susidarymas;
• skysčio lygis palaipsniui mažėja, pasiekdamas minimalų lygį;
• lygio jutiklis reaguoja ir įjungia siurblį;
• vanduo užpildo vamzdžius.

Galima sakyti, kad garo katilai veikia cikliniu principu.

Struktūra

Garo katilai susideda iš pagrindinių ir pagalbinių mazgų ir dalių bei automatikos.

Pagrindinis reikalavimas plieno gaminiams yra pagaminti iš karščiui atsparių lydinių. Tik taip galima pasiekti maksimalų saugaus katilo įrangos veikimo lygį.

Garo katilo schema

Svarbų vaidmenį atlieka apsaugos sistema. Tai ne tik temperatūros ir slėgio jutikliai. Sistema apima mechaninę apsaugą. Tai apima atbulinius vožtuvus, elektrinius vožtuvus ir kitus uždarymo vožtuvus. Ši dviguba apsauga užtikrina maksimalų saugumą, ypač tais atvejais, kai sugenda elektronika. Šiuo metu mechanikai perima visas funkcijas.

Vandens valymo sistemai keliami specialūs reikalavimai. Vanduo turi atitikti tam tikrus standartus. Šie standartai skiriasi tiesioginio srauto ir būgno įrenginiams. Pastarajame skystis turi būti visiškai švarus, beveik distiliuotas. Juk tokiuose įrenginiuose jis niekur nedingsta. Tai yra, užpildykite katilą vieną kartą, ir jis veiks daugelį metų.

Jei vanduo kietas su priemaišomis, tai viskas vamzdžiai po kurio laiko juos užsikimš nuosėdos ir rūdys. Jų skersmuo mažėja, šilumos laidumas mažėja, o tai lemia efektyvumo mažėjimą. Garas nebus toks, kokio reikia (temperatūra, drėgmė).

Nepaisant sudėtingos konstrukcijos ir mažo saugumo, garo katilai vis dar yra paklausūs. Ypač laivuose, jėgainių technikoje, gamyklose, kur reikalinga aukšta aušinimo skysčio temperatūra. Todėl gamintojai daro viską, kad padidintų eksploatavimo saugumą, sumažintų įrangos sąnaudas ir priežiūros sudėtingumą.

Jei turite klausimų, užduokite juos komentaruose.Jei straipsnis jums patiko, pasidalykite juo socialiniuose tinkluose, kad kiti galėtų susipažinti su tema. Išsaugokite nuorodą į savo žymes.

Taip pat rekomenduojame žiūrėti pasirinktus vaizdo įrašus mūsų tema.

Kaip veikia garo katilas?

Garo katilas - projektavimas ir priežiūra, išsami apžvalga.

Informacijos šaltiniai:

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