Особенности конструкции и суть функционирования парообразующих систем

Практическая область использования пара достаточно широкая, он используется как в различных отраслях промышленности, так и в бытовых условиях. Существование собственной блочной паровой котельной признается насущным моментом. Пар, вырабатываемый посредством чугунных промышленных котлов, можно использовать не только в технологическом процессе, он является очень практичным способом обогрева помещений: производственных и вспомогательных. Но для того, чтобы только греть воду для отопления различных объектов или же подачи горячей воды, предпочтительно пользоваться водогрейным котлом твердотопливным.

На сегодняшний день большинство производителей стали выпускать легко перевозимые промышленные модульные котельные паровые системы, без труда монтируемые и не нуждающиеся в наличии специального разрешения и отдельного сооружения.

Комплекс оборудования, необходимых для выработки водяного пара, называется паровым котлом. Известно 2 вида получения пара: первый базируется на сгорании какого-то вида топлива в мультитопливной горелке для котлов, другой - на нагревании теннов с помощью электрической энергии, сам же котел в данном случае называется бытовым электрическим котлом. Нередко встречаются котлы с резервуаром для сгорания твердого топлива и возможностью установки горелок, работающих на газе и жидком топливе, к ним относятся котлы ICI.

Паровые котлы различаются между собой по способу движения теплообменивающихся сред, выделяют две категории: водотрубные и жаротрубные паровые котлы. В жаротрубном котле теплообмен происходит за счет нагрева водяной смеси, которая омывает трубы извне. При этом в самих трубах движутся нагретые дымовые газы, производимые в процессе сгорания топлива. В водотрубных котлах, особо распространенных в прошлом столетии, пароводяная смесь и сам теплоноситель находятся внутри труб, нагреваясь от внешних газов.

Отличие парообразующих систем может быть обусловлено характером движения воды и пароводяной смеси в них; тогда говорят о установках с циркуляцией естественного и принудительного типа. Для реализации циркуляции теплоносителя в котлах второго типа ставится насос. В системах первого типа насос не предусмотрен, принцип их действия базируется на разности плотности пароводяной смеси в подводящей и возвратной трубах. В прямоточных паровых котлах теплоноситель проходит лишь единожды через обменник тепла, а если он постоянно обращается по контуру системы, то речь идет уже об агрегатах с многократной циркуляцией.

Котлы замкнутого и разомкнутого типа отличаются тем, какой именно принцип возврата конденсата используется в них. В парогенераторах разомкнутого типа конденсат поступает в специальный конденсатный бак, из него он перекачивается в котел при помощи насоса. В парообразующих системах замкнутого типа конденсат из устройств накаливания поступает обратно в систему самотеком благодаря наклонному или вертикальному положению трубопровода. За счет того, что имеется ограничение на высоту столба конденсата (обычно до 1. 5 - 2 м. ), то эти паровые системы в состоянии работать на температурах до 115 С и давлении до 0, 7 бар, что свойственно только для систем низкого давления, получивших название неподнадзорные котлы.

Чтобы повысить КПД нагрева пара воду еще до подачи в парогенератор немного подогревают, пропуская ее по змеевику специального обменника тепла, этот нагрев осуществляется газами, проходящими по нержавеющей дымовой трубе. Это приспособление, получившее название экономайзер котла, считается одной из основных составляющих выпускаемых сегодня парообразующих систем. Для изготовления экономайзеров, как правило, используются чугунные или же стальные трубы, собственно второй вариант нашел применение в жаротрубных паровых котлах на жидком топливе.

Почти все серьезные осложнения, которые случаются в функционировании парообразующего оборудования, обычно оказываются вызванными тем, что не была реализована очистка подающейся на него воды. Отложения на трубах (накипь) и ржавчина могут быть непосредственным следствием использования неподготовленной воды, буквально слой накипи в один мм влечет рост потребления энергии котла более чем на десять %. Система промышленной химводоочистки обеспечивает механическую очистку и глубокое обессоливание воды, попадающей в паровой котел, во избежание накипи на внутренних элементах котла. Имеет немалое значение вопрос, как предотвратить раньше срока ржавление элементов котла, какое вызывается содержащимся в воде активным кислородом О2. Для надежного удаления из воды О2 необходимо ее прогревать, для чего применяется определенное устройство - атмосферного типа деаэратор вакуумного вида, если это водогрейный котел, либо атмосферного типа - в парогенераторах. Именно по этой причине оборудование промышленных котлов твердотопливных системами химводоподготовки и деаэраторами считается не только целесообразным, а необходимым, чем и руководствуются ведущие производители парообразующих систем.