Ångpannor: principen om drift och enheten

Ångpanna är en anordning för att omvandla vatten till ånga som används både hemma och inom industrin. Ånga används för att värma de lokaler, fordon och rörledningar, samt för att rotera turbomaskiner. Låt oss ta reda på mer vad som utgör ångpannor. Principen för drift enheten klassificering, omfattning och mycket mer - allt detta kommer att diskuteras nedan.

definition

Som ni vet är en ångpanna enhet som producerar ånga. Sålunda pannor av denna typ kan producera par av två typer: mättad och överhettad. I det första fallet, är temperaturen ca 100 grader, och det tryck - ca 100 kPa. Överhettad ånga temperaturen stiger till 500 grader och trycket - upp till 26 MPa. Mättad ånga används för hushållsbruk, främst för att värma villor. Överhettad ånga har funnit tillämpning inom industri och energi. Han tål värme, så dess användning ökar kraftigt effektiviteten av anläggningen.

omfattning

Det finns tre huvudområden tillämpning av ångpannor:

1. Värmesystem. Ångan fungerar som en energikälla.
2. Energi. Industriella ångmaskiner, eller som de kallas ånggeneratorer används för att producera elektrisk energi.
3. Industry. Ångan i branschen används inte bara för uppvärmning, "tröjor" apparater och rörledningar, utan även för omvandling av värmeenergi till mekanisk och fordon i rörelse.

Hushålls ångpannor som används för hushållsuppvärmning. I enkla ord, är deras uppgift uppvärmt och vattenånga rörelse genom rörledningen. Ett sådant system är ofta utrusta med en stationär ugn eller panna. Vanligtvis, hushållsapparater producerar ingen mättad överhettad ånga, vilket är tillräckligt för att utföra sina uppgifter.

Inom industrin är ångan överhettad - fortsätta att värma efter indunstning med målet att ytterligare höja temperaturen. Dessa anläggningar har särskilda kvalitetskrav eftersom överhettade ångbehållaren risker att explodera. Den överhettade ångan erhålls från pannan, kan gå till elproduktion eller mekanisk rörelse.

Elektrisk ström med ånga som bildas på följande sätt. Ångning, kommer in i ångan turbinen där det är på grund av den täta flödet roterar axeln. Således är termisk energi omvandlas till mekanisk, och hon i sin tur omvandlas till elektrisk energi. Det är hur kraften i turbinen.

Rotation av axeln, vilket sker förångning av stora mängder av överhettad ånga, kan överföras direkt till motorn och hjulet. Så rörelsen är ångtransport. Som en populär exempel på ångmaskinen ånga kan leda lokomotiv eller marin panna. drift princip sista är ganska enkelt: kolförbränning alstrar värme som värmer vatten och genererar ånga. Jo par i sin tur roterar hjulet, eller i fallet med fartygs skruvar.

Ångpannor: operation

Låt oss tänka mer i detalj hur man hanterar dessa pannor. Värmekällan som är nödvändig för uppvärmning av vatten, kan vara någon form av energi: elektriska, solenergi, jordvärme, värme från förbränning av gas eller fast bränsle. Ånga som genereras under uppvärmning av vatten är en värmeöverföringsfluid, dvs överför värmeenergi från värmeutrymmet i stället för användning.

Trots olika utföranden, behöver huvudenheten och principen om drift av ångpannor skiljer sig inte. Totala vattenvärmekrets med dess efterföljande omvandling till ånga är som följer:

1. Sanering vatten på filter och dess tillförsel till uppvärmningsbehållaren genom pumpen. Tanken är i allmänhet placerad i den övre delen av anordningen.
2. Från tanken vattnet kommer in genom rören in i grenröret, som ligger respektive nedan.
3. Vatten stiger igen, men den här gången inte genom röret och genom upphettningszonen.
4. I upphettningszonen som bildas av par. Under verkan av tryckskillnaden mellan vätskan och den gasformiga substansen, kommer det att stiga uppåt.
5. Ovan uppvärmd ånga får passera genom en separator, där den slutligen separeras från vattnet. Rester fluid tillbaka till reservoaren, och ångan bör vara i ångledningen.
6. Om detta inte är en vanlig panna, och ånggeneratorn, upphettas det ytterligare genom rör. På deras uppvärmningsmetoder som beskrivs nedan.

anordning

Ångpannor representerar tank i vilken vatten värms för att bilda ånga. Generellt de genomförs i form av rör av olika storlekar. Vidare rör med vatten panna har alltid en förbränningskammare (ugn). Dess struktur kan variera beroende på vilken typ av bränsle som används. Om det är trä, eller stenkol, är på botten av ugnen är installerade gallret på vilken bränslestapeln. Från botten av rosten, kommer in i luftförbränningskammaren. En toppen av ugnen utrustar skorstenen, vilket krävs för effektiv dragkraft - cirkulerande luft och förbränningsbränsle.

Principen av ångpannor för fasta bränslen är något annorlunda från de anordningar, i vilka kylmediet som används som det flytande eller gasformiga materialet. I det andra fallet, brännaren involverar förbränningskammare som fungerar som brännarna hushålls gasspisar. För luftcirkulation även använda rosten och rökkanalen, eftersom oberoende av typen av bränsle, är förbränningsluften ett väsentligt villkor.

Brännbar gas erhållen från bränsleförbränning, stiger till vattentanken. Han ger vattnet dess värme och går ut genom skorstenen i atmosfären. När vatten uppvärmdes till kokpunkten, börjar det att förångas. Det är värt att notera att vattnet avdunstar innan, men inte i sådana mängder och vid sådan ångtemperatur. Indunstades enbart ånga kommer in i röret. Sålunda sker cirkulationen av ånga och förändringen av aggregationstillstånd vatten naturligt. Principen för driften av en ångpanna av en naturlig cirkulation kräver minimal mänsklig inblandning. Allt du behöver göra operatören är att säkerställa en stabil varmvatten och styra processen med hjälp av särskilda anordningar.

I fallet av elektrisk värmepanna vatten är lättare. Den upphettas av värmeelementen eller värmare typ fungerar som en guide och värms upp av Joule-Lenz.

klassificering

Ångpannor, principen som vi behandlar i dag, kan klassificeras på flera sätt.

Per bränsletyp:

1. Kol.
2. Gas.
3. Tung olja.
4. Electrical.

Enligt överenskommelse:

1. Hushåll.
2. Energi.
3. Industrial.
4. Återvinning.

Genom design:

1. -rör.
2. Vattenröret.

Vad är skillnaden av gas- och vattenrörs ångpannor

Principen för operationen är baserad på värmepannor med vattentank. Egenskap i vilken vattnet går in i ångtillstånd är vanligen ett rör eller flera rör. Anordningar i vilka värmer bränsleledningen, stiger upp, de kallas Pannor.

Men det finns ett annat alternativ - när förbränningsgasen rör sig genom röret, som ligger inne i vattenbehållaren. I det här fallet, vattenbehållare kallas trummor och pannan själv - vattenröret. I dagligt tal är det också kallas brandpanna. Beroende på placeringen av trummor pannor av denna typ är uppdelad i: horisontell, vertikal och radiell. Det finns också modeller som har genomfört olika riktningar rör.

Struktur och arbetssätt brandpanna-rör skiljer sig något från. För det första handlar det rörstorlek och vatten och ånga. I vatten-tube pannrör mindre total, än i-rör. För det andra finns det skillnader i makt plats. -rör panna ger trycket av inte mer än 1 MPa och har en värmegenererande kapacitet upp till 360 kW. Anledningen till detta är den stora röret. Som bildades i rören är tillräckligt ångtryck, deras väggar behöver vara tjock. Som ett resultat - är kostnaden för sådana pannor skattas. Kraftfull vattenpanna. På grund av den tunna väggen rör, värmer ånga bättre. Och för det tredje, vatten Pannor säkrare. De producerar värme och är inte rädda för en betydande överbelastning.

Ytterligare element av pannor

Principen för drift av ångpannan är ganska enkel, men dess utformning består av ett ganska stort antal objekt. Vidare förbränningskamrarna och ledningar för cirkulation av vatten / ångpannor är utrustade med anordningar för att förbättra deras effektivitet (öka ångtemperaturen, dess tryck och kvantitet). Dessa anordningar innefattar:

1. Överhettare. Det tjänar till att öka ångtemperaturen över 100 grader. Överhettning av ånga ökar effektiviteten hos anordningen och dess effektivitet. Överhettad ånga kan nå temperaturer på 500 grader Celsius. Sådana höga temperaturer förekommer i ånga växter av kärnkraftverk. Essensen av överhettningen är att efter avdunstningen kommer genom röret utsätts för ånga uppvärmt. För detta ändamål kan apparaten vara utrustad med tillsatseldning eller enkel rörledning som innan utgångsparen på den avsedda användningen, passerar flera gånger genom huvudugnen. Hett är strålning och konvektion. Det första arbetet 2-3 gånger mer effektivt.
2. Separator. Används för "dränering" ånga - som skiljer den från vattnet. Detta ökar effektiviteten av anläggningen.
3. Steam ackumulator. Denna anordning är utformad för att bibehålla en konstant nivå av ångan anläggningen. När ett par är inte tillräckligt, lägger den till systemet och tvärtom, när det gäller väljer ett överflöd.
4. Förberedande anordning för vatten. För att maskinen ska arbeta längre, måste vattnet som faller i den, uppfylla särskilda krav. Denna anordning minskar mängden syre i vattnet och mineraler. Dessa enkla åtgärder kan förhindra korrosion av rör och bildandet av skalan på sina väggar. Rost och skala inte bara minska effekten av enheten, men också snabbt leda honom i förfall, i synnerhet när det gäller aktiv användning.

övervakningsutrustning

Dessutom är pannan utrustad med hjälpanordningar för styrning och förvaltning. Till exempel, en gränslägesbrytare övervakar vattennivån bibehållande av en konstant vätskenivå i trumman. Principen för driften av indikatorn trösklarna ångpannan baserat på viktförändringen av den särskilda lasten under sin övergång från vätskefas till ånga och omvänt. Vid avvikelse från normen det piper för att varna anställda i företaget.

Att positionera styr vattennivån är också begagnade stigrör panna. Principen för driften av anordningen baserad på den elektriska ledningsförmågan hos vatten. Kolonnen är ett rör utrustat med fyra elektroder, styrning av vattennivån. Om vattnet når det nedre märket, en matarpump ansluten, och om topp - drivna vattenkokare stannar.

En annan enkel anordning för att mäta i pannvattnet nivå är ett vattenglas, integrerade i enheten. Rörelse principen för vattenpelare glas ångpanna är enkel - den är avsedd för visuell kontroll av vattennivån.

Även vätskenivån i systemet via tryckmätare och termometrar mäter temperaturen och trycket respektive. Allt som behövs för normal funktion i pannan och för att förhindra risken för olyckor.

ånggeneratorer

Vi har redan diskuterat principen om ångpannan, nu kort bekanta med egenheter ånggeneratorerna - de mest kraftfulla pannor utrustade med ytterligare enheter. Som ni kan se, är den största skillnaden mellan ångan från pannan att dess struktur innehåller en eller flera eftervärmare, som gör det möjligt för de högsta ånga temperaturer. I kärnkraftverk, på grund av den mycket heta par, omvandlar energin av atomsönderdelning till elektrisk energi.

Det finns två grundläggande sätt: varmvatten, och dess översättning till ett gasformigt tillstånd i reaktorn:

1. Vatten tvättar kroppen av reaktorn. När reaktorn kyles och vattnet värms. Således är ånga som alstras i en separat krets. I detta fall tjänar ånggeneratorn som en värmeväxlare.
2. Rör testades med vatten inuti reaktorn. I denna utföringsform är reaktorn en förbränningskammare från vilken ångan tillförs direkt till generatorn. Denna konstruktion kallas en kokvattenreaktor. Här är allt fungerar utan ånga.

slutsats

Idag har vi träffat en sådan användbar enhet som en ångpanna. Struktur och arbetssätt av denna enhet är ganska enkel och bygger på en banal fysikaliska egenskaper vatten. Ändå pannor avsevärt underlättar mänskligt liv. De värmer byggnaden och bidra till att skapa elektricitet.