Bir buhar kazanına hangi amaçlarla ihtiyaç duyulur: diyagram ve çalışma

Buhar kazanı eski bir buluş olmasına rağmen endüstride halen kullanılmaktadır.Örneğin buhar üretim ünitesinin elektrik üretiminin ana unsurlarından biri olduğu enerji santrallerinde. Buhar kazanları ayrıca tesis ve fabrikaların tüm kazan dairelerine de monte edilmektedir. Günümüzde günlük yaşamda nadiren kullanılmaktadırlar çünkü bunların yerini daha güvenli ve enerji tasarruflu su kazanları almıştır.

Buhar tesislerinin sınıflandırılması

Sınıflandırmanın yapıldığı çeşitli ölçekler vardır. Ana olanlar üç ölçektir.

Su borusu

Suyu gaz borularına göre daha hızlı buhara dönüştürürler. Ünitenin tasarım özellikleri nedeniyle daha yüksek verime sahiptirler. Özünde, içinde çok sayıda boru bulunan bir mahfazadır. Su boruların içinde hareket eder ve borular arasında yakıt yanar.

Yüksek sıcaklıklarda su buhara dönüşür. Ve çok sayıda boru olduğundan ısıtma alanları da buna bağlı olarak daha büyüktür. Ve kazanda ne kadar çok boru varsa, sıvının buhar durumuna geçişi o kadar yoğun olur.

Su borusu buhar kazanları iki alt gruba ayrılır:

• doğruca;
• davul tipi.

Bunlardan ilki yukarıda bahsettiğimiz boru tipi yapılardır. İkincisi piyasada yatay ve dikey olmak üzere iki konumda sunulmaktadır. Ancak bu tip cihazların çalışma prensibi aynıdır.

Tasarımı, yalnızca buharı toplamakla kalmayıp aynı zamanda yoğuşmayı da ondan ayıran bir tambur içerir. İkincisi ısıtma bölgesine gönderilir, yani su kayıpları azalır.

Endüstride yüksek sıcaklıkta kuru buhar elde etmek için birkaç tambur tipi kazan seri olarak monte edilir. Ve bu tür buhar, birçok teknolojik işlemde gerekli olan maksimum basınca kadar sıkıştırılabilir.

Bu tip kazanlar uçucu olmayan ve sirkülasyon olmak üzere iki konuma ayrılır. Sırasıyla bir sirkülasyon pompasının yokluğunda veya varlığında birbirlerinden farklıdırlar. İkincisinin varlığı kurulumun verimliliğini arttırır. Mesele şu ki, kazandaki suyun bir devri sırasında hacminin% 10'u buharlaşıyor. Yani tüm hacmin buharlaşması için en az 10 devir gerekli olacaktır.

Yerçekimi hareketi ile bu çok zaman alacak ve verimliliğin düşmesine neden olacaktır. Sirkülasyon pompası sıvıyı hızlı bir şekilde hareket ettirir, aynı sürede daha fazla devir gerçekleştirilecektir. Bu, suyun tamamının hızla buhara dönüşeceği anlamına gelir.

Ancak tambur tipi kazanlarda pompaya yoğuşma seviye regülatörü takılmalıdır. Kurulum yeri: buhar ayırıcı. Görevi, oluşan yoğuşma hacmini kontrol etmektir.

Örneğin az oluşması halinde buhar tesisatının teknik özellikleri azalır. Birçoğunun oluşması, ünite içindeki basıncın düşmesine neden olur. Sonuçları hızlı kaynama ve patlamadır.

Buhar ayırıcı, tambura benzeyen büyük bir kesitli borudur. Dolayısıyla kazanın adı. Bu boru buhara doymuş suyu toplar. Aslında iki işlem (sıvının ısıtılması ve buharlaştırılması) birbirinden ayrı olarak gerçekleşir. Bu nedenle bu tür ekipmanların yüksek çalışma güvenliği.

Su borusu modifikasyonu

Gaz borusu

Yapısal olarak bu, içinde büyük çaplı boruların ocak kutusunun etrafına yerleştirildiği bir kazandır.İçlerinde sıcak gazlar hareket eder ve aralarından su akar. Yani su borulu analogların tam tersidir. Gaz tüpü tesisleri, daha çok geri dönüşüm süreçlerinde kullanılan yüksek sıcaklıkta buhar üretir.

Gaz borulu buhar kazanının önemli bir dezavantajı vardır - nihai ürünün yüksek basıncı. İkincisi ünitede büyük miktarlarda bulunur. Tesisatın güvenliğinin azalmasına neden olan da budur. Bu nedenle kazanlar pahalı ve karmaşık bir güvenlik sistemi ile donatılmıştır. Ayrıca hem gövdenin hem de boruların kalın çelikten yapılmış olması ekipmanın maliyetini artırmaktadır.

Gaz borulu tipin çarpıcı bir temsilcisi lokomotif kazanıdır.

Yatay lokomotif kazan inşaatı

Her iki kurulum da (su borulu ve gaz borulu) farklı türde buhar üretebilir:

• doymuş;
• aşırı ısınmış su.

Birincisi +100°C sıcaklıkta oluşan bir ortamdır. Isıtma bölgesine tekrar giren yoğuşma oluşumu ile hızla soğur. Bu tür tesisler evsel ısıtma için kullanılır. Bu tip bir buhar kazanındaki basınç 100 kPa'yı geçmez.

İkincisi ise +500°C sıcaklıkta elde edilen bir ortamdır. Bu nedenle içinde asla su süspansiyonları ve damlaları oluşmaz. Kademeli ısıtma ile su oluşabilir, ancak bu amaçla tesisatın tasarımına bir ayırıcı yerleştirilmiştir.

Bilimsel ve teknolojik ilerleme durmuyor. Günümüzde üreticiler verimlilik ve güvenlik açısından gaz borusu tesisatlarından hiçbir farkı olmayan su borulu tesisatlar sunmaktadır. Öncelikle ısı yalıtım malzemesi ile kaplanır. İkincisi, iç kısım, termal enerjinin yansıtıcısı görevi gören kızılötesi malzemeyle kaplıdır.

Ve su borulu cihazlar, tambur tipi cihazlardan birkaç kat daha ucuz olduğundan ve operasyonları basit olduğundan, bugün popülerlikleri ve talepleri keskin bir şekilde arttı.

Cihaz parçalarının yapıldığı en son çelik alaşımlar sayesinde verimlilik de artar. Birbirinin karşısında bulunan iki meşaleyi kullanan yeni bir ısıtma teknolojisi de tanıtıldı. Teknolojiye “yaklaşan meşaleler” adı veriliyor.

Onların yardımıyla ısıtma sıcaklığı 1800-1900°C'ye ulaşır. Genellikle 1200°C'yi aşmaz. Buna göre bu tür tesislerin verimliliği en az %90'dır.

Evsel kazanlar

Bugün bu birimlere büyük ilgi var. Ama aynı zamanda Gereksinimler onlara göre önemli:

• kompaktlık;
• altına temel dökmemek için hafif;
• yüksek güvenlik faktörü;
• vasıfsız personel tarafından servis imkanı;
• minimum başlatma ve ısıtma süresi.

Günümüzde üreticiler iki tür ev kurulumu sunmaktadır - klasik olarak da bilinen bobin, girdap ceketi.

Birincisi spiral şeklinde sarılmış bir borudur. Su onun boyunca hareket ederek buhara dönüşür. Ekipmanın buhar kapasitesi küçüktür. Ancak bu durumda bu en önemli rolü oynamıyor çünkü ev tipi bir kazanın düşük potansiyelli buhar üretmesi gerekiyor.

Çalışma verimliliği de düşüktür ancak bu, spirallerin sık sık düzenlenmesiyle düzeltilebilir. Ancak böyle bir kazan, meşaleyi açtıktan 3 dakika sonra ısıtma süresi açısından bir rekora sahiptir.

İkincisi tamamen benzersiz bir buhar kazanı tasarımıdır. Aralarından suyun geçtiği iki kabuktan oluşan gövde. İçeride bir ocak var ve yanarken meşale spiral şeklinde bükülerek ısı transferini artırıyor. Boru yok.

Diğer faydalar:

• dikey düzenleme, dolayısıyla artan kompaktlık;
• davul gibi verimlilik;
• ısıtma süresi – 5 dakika.

Üç eksi:

• ekipman pahalıdır;
• tasarım karmaşıktır;
• enerjiye tam bağımlılık - ünitenin çalışmadığı üfleyici, elektrik beslemesi gerektirir.

Bobin buhar kazanı

Kazan buhar tesislerinin teknolojik uygulaması

Buhar kazanlarının sürekli kullanıldığı birkaç endüstri vardır:

1. İlk endüstri termal enerji mühendisliğidir. Buhar, örneğin otomotiv endüstrisinde büyük atölyeleri ısıtmak için kullanılır. Buhar, suyu gerekli sıcaklığa ısıtır ve daha sonra pompalar tarafından ısıtma şebekesi boyunca çok katlı binalara ve diğer nesnelere yönlendirilir.
2. İkinci sektör enerjidir. Burada buhar, elektrik akımı üreten bir türbini döndürmek için kullanılır.
3. Üçüncü sanayi ise inşaat malzemeleri üretimidir. Örneğin beton ürünler buharla kurutulur.

Birçok endüstride buhar kazanları teknolojinin ayrılmaz bir parçasıdır. Buna dezenfeksiyon, gıda ürünlerinin kurutulması, mutfak işlemleri, muhafaza vb. dahildir.

Gazlı atıkların bertarafı aynı zamanda buhar tesislerinin kullanımını da içerir. Bu süreçte soğutucu görevi görürler. Böyle bir kazan, termal enerjiyi, örneğin yüksek sıcaklık fırınlarından çıkan gazlardan alır.

Çalışma prensipleri ve tasarım

Temel amaçları suyun fiziksel halini değiştirmek yani gerekli parametrelerle sıvıdan gaza dönüştürmektir. Süreç şu şekilde ilerliyor:

• kazan yerçekimiyle veya bir pompa kullanılarak suyla doldurulur;
• ısıtma sistemi açılır;
• buhar oluşumu başlar;
• sıvı seviyesi giderek azalarak minimum seviyeye ulaşır;
• seviye sensörü tepki verir ve pompayı açar;
• su boruları dolduruyor.

Buhar kazanlarının çevrimsel prensipte çalıştığını söyleyebiliriz.

Yapı

Buhar kazanları ana ve yardımcı üniteler ve parçalar ile otomasyondan oluşur.

Çelik ürünlerin temel gereksinimi ısıya dayanıklı alaşımlardan yapılmış olmasıdır. Kazan ekipmanının maksimum düzeyde güvenli çalışmasını sağlamanın tek yolu budur.

Buhar kazanı diyagramı

Güvenlik sistemi önemli bir rol oynar. Bunlar sadece sıcaklık ve basınç sensörleri değildir. Sistem mekanik güvenliği de içermektedir. Çek valfleri, elektrikli valfleri ve diğer kapatma valflerini içerir. Bu çift koruma, özellikle elektronik aksamın arızalandığı durumlarda maksimum güvenlik sağlar. Şu anda mekanikerler tüm fonksiyonları devralıyor.

Su arıtma sistemi için özel gereksinimler vardır. Suyun belirli standartları karşılaması gerekir. Bu standartlar doğrudan akışlı ve tambur üniteleri için farklıdır. İkincisinde, sıvının tamamen temiz, neredeyse damıtılmış olması gerekir. Sonuçta, bu tür cihazlarda hiçbir yerde kaybolmaz. Yani kazanı bir kez doldurun, uzun yıllar çalışacaktır.

Su yabancı maddeler nedeniyle sertse, o zaman her şey borular bir süre sonra tortu ve pasla tıkanacaklardır. Çapları küçülür, ısı iletkenliği azalır, bu da verimin düşmesine neden olur. Buhar ihtiyaç duyulanla aynı olmayacaktır (sıcaklık, nem).

Karmaşık tasarımlarına ve düşük güvenliklerine rağmen buhar kazanları hala talep görmektedir. Özellikle gemilerde, enerji santrali teknolojisinde, yüksek soğutma sıvısı sıcaklığına ihtiyaç duyulan fabrikalarda. Bu nedenle üreticiler operasyonel güvenliği artırmak, ekipman maliyetini ve bakımın karmaşıklığını azaltmak için her şeyi yapıyor.

Sorularınız varsa yorumlarda onlara sorun.Makaleyi beğendiyseniz sosyal ağlarda paylaşın ki başkaları da konuya aşina olsun. Bağlantıyı yer imlerinize kaydedin.

Ayrıca konumuzla ilgili seçilmiş videoları izlemenizi öneririz.

Buhar kazanı nasıl çalışır?

Buhar kazanı - tasarım ve bakım, ayrıntılı genel bakış.

Bilgi kaynakları:

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