Котел (также известный как паровой котел) представляет собой закрытый резервуар, в котором нагревается текучая среда (обычно вода). Жидкость не обязательно закипает. Нагретая или испаряющаяся жидкость выходит из котла для использования в различных процессах или системах отопления, таких как приготовление пищи, водоснабжение или центральное отопление, или выработка электроэнергии на базе котла. Котлы (или, более конкретно, паровые котлы) являются неотъемлемой частью тепловых электростанций. Подробнее об устройстве и области применения паровых котлов читайте на странице https://elektroportal.ru/news/139329 специализированного сайта.
Принцип работы котла
Основной принцип работы котла очень-очень прост и понятен. По сути, котел представляет собой закрытый сосуд, внутри которого хранится вода. Топливо (обычно уголь) сжигается в печи и образуются горячие газы.
Эти горячие газы вступают в контакт с резервуаром для воды, где тепло этих горячих газов передается воде, и, следовательно, в котле образуется пар.
Затем этот пар подается по трубопроводу в турбину тепловой электростанции. Существует множество различных типов котлов, используемых для различных целей, таких как управление производственным подразделением, дезинфекция определенной площади, стерилизация оборудования, для прогрева окружающей среды и т.д.
Эффективность парового котла
Процентная доля общего тепла, выделяемого выходящим паром, в общем количестве тепла, поставляемого топливом (углем), называется эффективностью парового котла.
Он включает в себя тепловой КПД, эффективность сгорания и соотношение топлива к пару. Эффективность парового котла зависит от размера используемого котла. Типичный КПД парового котла составляет от 80% до 88%.
На самом деле возникают некоторые потери, такие как неполное сгорание, потери излучения от окружающих стенку парового котла, дефектный газ для сжигания и т.д. Следовательно, эффективность парового котла дает такой результат.
Типы котлов
В основном существует два типа котлов – водотрубный котел и жаротрубный котел.
В жаротрубном котле имеется несколько труб, через которые пропускаются горячие газы, и вода окружает эти трубы.
Водотрубный котел является обратной стороной жаротрубного котла. В водотрубном котле вода нагревается внутри труб, а горячие газы окружают эти трубы.
Это два основных типа котлов, но каждый из типов можно подразделить на множество, которые мы обсудим позже.
Жаротрубный котел
Как следует из названия, жаротрубный котел состоит из нескольких труб, через которые пропускаются горячие газы. Эти трубки для горячего газа погружены в воду в закрытом сосуде.
Фактически в жаротрубном котле один закрытый сосуд или кожух содержит воду, через которую проходят горячие трубки.
Эти жаровые трубы или трубки для горячего газа нагревают воду и превращают ее в пар, а пар остается в том же сосуде.
Поскольку вода и пар находятся в одном резервуаре, жаротрубный котел не может производить пар при очень высоком давлении.
Как правило, он может производить максимум 17,5 кг /см 2 и производительностью 9 метрических тонн пара в час.
Типы жаротрубных котлов
Существуют также различные типы жаротрубных котлов, котлы с внешней топкой и котлы с жаротрубной топкой внутри печи.
Котлы с внешней топкой снова можно разделить на три разных типа-
- Горизонтальный возвратный трубчатый котел.
- Котел с коротким днищем.
- Компактный котел.
Опять же, жаротрубные котлы с внутренней топкой также подразделяются на две основные категории, такие как горизонтальные трубчатые котлы и вертикальные жаротрубные котлы.
Обычно горизонтальный котел с обратным горением используется на тепловых электростанциях малой мощности. Он состоит из горизонтального барабана, в который вставлено несколько горизонтальных труб. Эти трубы погружены в воду.
Топливо (обычно уголь), сжигаемое под этим горизонтальным барабаном, и горючие газы перемещаются в заднюю часть, откуда они поступают в жаровые трубы и направляются к передней части в коптильню.
Во время этого перемещения газов по трубам они передают свое тепло в воду и поднимаются пузырьки пара. По мере выработки пара в котле повышается давление в этом закрытом сосуде.
Преимущества жаротрубного котла
К преимуществам жаротрубных котлов относятся—
- Он довольно компактен по конструкции.
- Колебания потребности в паре можно легко удовлетворить.
- Это также довольно дешево.
Недостатки жаротрубного котла
К недостаткам жаротрубных котлов относятся—
- Поскольку для работы котла требуется довольно большой объем воды, требуется длительное время для того, чтобы пар достиг желаемого давления.
- Поскольку вода и пар находятся в одном резервуаре, очень высокое давление пара невозможно.
- Пар, получаемый из жаротрубного котла, не очень сухой.
Водотрубный котел — это такой тип котла, в котором вода нагревается внутри труб, а горячие газы окружают их.
Это основное определение водотрубного котла. На самом деле этот котел является прямой противоположностью жаротрубному котлу, в котором горячие газы пропускаются по трубам, окруженным водой.
Типы водотрубных котлов
Существует много типов водотрубных котлов, таких как
- Горизонтальный прямотрубный котел.
- Котел с изогнутой трубой.
- Котел, работающий на циклоне.
Горизонтальный прямотрубный котел опять же можно подразделить на два разных типа,
- Продольный барабанный водотрубный котел.
- Водотрубный котел с поперечным барабаном.
Котлы с изогнутыми трубами также можно подразделить на четыре различных типа,
- Двухбарабанный котел с изогнутой трубой.
- Трехбарабанный котел с изогнутыми трубами.
- Трехбарабанный котел с изогнутой трубкой с низким напором.
- Четырехбарабанный котел с изогнутыми трубами.
Преимущества водотрубного котла
К преимуществам водотрубных котлов относятся—
У водотрубного котла есть много преимуществ, благодаря которым эти типы котлов в основном используются на крупных тепловых электростанциях.
- Большей поверхности нагрева можно достичь, используя большее количество водяных трубок.
- Благодаря конвекционному потоку движение воды происходит намного быстрее, чем в жаротрубном котле, следовательно, скорость теплопередачи высока, что приводит к повышению эффективности.
- Плавно достигается очень высокое давление, порядка 140 кг/см2.
Недостатки водотрубного котла
К недостаткам жаротрубных котлов относятся—
- Основным недостатком водотрубного котла является то, что он не является компактным по конструкции.
- Его стоимость не из дешевых.
- Габариты представляют сложность при транспортировке и строительстве.