Millistel eesmärkidel on vaja aurukatlit: skeem ja töö

Aurukatel on vana leiutis, kuid seda kasutatakse endiselt tööstuses.Näiteks elektrijaamades, kus aurutootmisseade on üks elektritootmise põhielemente. Aurukatlad on paigaldatud ka kõikidesse tehaste ja tehaste katlamajadesse. Tänapäeval kasutatakse neid igapäevaelus harva, sest need on asendatud ohutumate ja energiasäästlikumate veeboileritega.

Aurupaigaldiste klassifikatsioon

Klassifitseerimisel on mitu skaalat. Peamised neist on kolm skaalat.

Veetoru

Nad muudavad vee auruks kiiremini kui gaasitorud. Tänu seadme disainifunktsioonidele on neil suurem efektiivsus. Sisuliselt on see korpus, mille sees asub suur hulk torusid. Vesi liigub läbi torude ja kütus põleb torude vahel.

Kõrgel temperatuuril muutub vesi auruks. Ja kuna torusid on palju, on nende küttepind vastavalt suurem. Ja mida rohkem torusid katlas on, seda intensiivsem on vedeliku üleminek auruolekusse.

Veetoru aurukatel jagunevad kahte alarühma:

• otse-läbi;
• trumli tüüp.

Esimesed on toru tüüpi konstruktsioonid, mida mainiti eespool. Viimaseid esitatakse turul kahes asendis – horisontaalselt ja vertikaalselt. Kuid seda tüüpi seadme tööpõhimõte on sama.

Selle konstruktsioon sisaldab trumlit, mis mitte ainult ei kogu auru, vaid eraldab sellest ka kondensaadi. Viimane saadetakse küttetsooni, see tähendab, et veekaod vähenevad.

Kõrge temperatuuriga kuiva auru saamiseks tööstuses paigaldatakse järjestikku mitu trummel-tüüpi katelt. Ja sellist auru saab kokku suruda maksimaalse rõhuni, mis on vajalik paljudes tehnoloogilistes protsessides.

Seda tüüpi katlad on jagatud kahte positsiooni - mittelenduvad ja tsirkulatsioonikatlad. Need erinevad üksteisest vastavalt tsirkulatsioonipumba puudumise või olemasolu poolest. Viimase olemasolu suurendab paigalduse efektiivsust. Asi on selles, et ühe vee pöörde ajal boileris aurustub 10% selle mahust. See tähendab, et kogu mahu aurustamiseks on vaja vähemalt 10 pööret.

Gravitatsioonilise liikumise korral võtab see palju aega, mistõttu tõhusus langeb. Tsirkulatsioonipump liigutab vedelikku kiiresti, sama aja jooksul tehakse rohkem pöördeid. See tähendab, et kogu veekogus muutub kiiresti auruks.

Kuid trummel-tüüpi kateldes tuleb pumba sisse paigaldada kondensaadi taseme regulaator. Paigalduskoht: aurueraldaja. Selle ülesanne on kontrollida moodustunud kondensaadi mahtu.

Näiteks kui seda moodustub vähe, vähenevad aurupaigaldise tehnilised omadused. Kui seda moodustub palju, põhjustab see rõhu langust seadme sees. Tagajärjeks on kiire keemine ja plahvatus.

Aurueraldaja on suure ristlõikega toru, mis meenutab trumlit. Sellest ka katla nimi. See toru kogub auruga küllastunud vett. Tegelikult toimuvad kaks protsessi (vedeliku kuumutamine ja aurustamine) üksteisest eraldi. Sellest tuleneb seda tüüpi seadmete kõrge tööohutus.

Veetoru modifitseerimine

Gaasitoru

Struktuurselt on see katel, mille sees paiknevad suure läbimõõduga torud kamina ümber.Neis liiguvad kuumad gaasid ja nende vahel voolab vesi. See tähendab, et see on vastupidine veetoru analoogidele. Gaasitorutehased toodavad kõrge temperatuuriga auru, mida kasutatakse sagedamini taaskasutusprotsessides.

Gaasitoru aurukatlal on üks oluline puudus - lõpptoote kõrge rõhk. Viimast leidub üksuses suurtes kogustes. See põhjustab paigalduse ohutuse vähenemist. Seetõttu on katlad varustatud kalli ja keeruka turvasüsteemiga. Lisaks on nii kere kui torud valmistatud paksust terasest, mis tõstab seadmete maksumust.

Gaasitoru tüübi silmatorkav esindaja on vedurikatel.

Horisontaalse veduri katla ehitus

Mõlemad paigaldised (veetoru ja gaasitoru) võivad toota erinevat tüüpi auru:

• küllastunud;
• ülekuumenenud vesi.

Esimene on keskkond, mis tekib temperatuuril +100°C. See jahtub kiiresti kondensaadi moodustumisega, mis siseneb uuesti küttetsooni. Selliseid paigaldisi kasutatakse kodukütteks. Rõhk seda tüüpi aurukatlas ei ületa 100 kPa.

Teine on keskkond, mis saadakse temperatuuril +500°C. Seetõttu ei moodustu selles kunagi vesisuspensioone ja -tilku. Järkjärgulise kuumutamise korral võib tekkida vesi, kuid selleks paigaldatakse paigaldise konstruktsiooni eraldaja.

Teaduse ja tehnika areng ei seisa paigal. Tänapäeval pakuvad tootjad veetorupaigaldisi, mis ei erine tõhususe ja ohutuse poolest gaasitorupaigaldistest. Esiteks on need kaetud soojusisolatsioonimaterjaliga. Teiseks on seest vooderdatud infrapunamaterjaliga, mis toimib soojusenergia reflektorina.

Ja kuna vesitoruga seadmed on mitu korda odavamad kui trummel-tüüpi seadmed, lisaks on nende töö lihtne, on tänapäeval nende populaarsus ja nõudlus järsult kasvanud.

Tõhusus suureneb ka tänu uusimatele terasesulamitele, millest valmistatakse seadme osi. Samuti võeti kasutusele uus küttetehnoloogia, mis kasutab kahte üksteise vastas asuvat tõrvikut. Seda tehnoloogiat nimetatakse vastutulevateks tõrvikuteks.

Nende abiga jõuab küttetemperatuur 1800-1900°C-ni. Tavaliselt ei ületa see 1200°C. Seetõttu on selliste paigaldiste efektiivsus vähemalt 90%.

Kodused katlad

Täna on nende üksuste vastu suur huvi. Aga ka nõuded neile märkimisväärne:

• kompaktsus;
• kerge kaal, et mitte valada selle alla vundamenti;
• kõrge ohutustegur;
• teeninduse võimalus kvalifitseerimata personali poolt;
• minimaalne käivitus- ja kütteaeg.

Tänapäeval pakuvad tootjad kahte tüüpi majapidamispaigaldisi - mähis, tuntud ka kui klassikaline, vortex jope.

Esimene on üks toru, mis on keeratud spiraaliks. Vesi liigub mööda seda, muutudes auruks. Seadmete auruvõimsus on väike. Kuid sel juhul ei mängi see kõige olulisemat rolli, sest kodune katel peab tootma madala potentsiaaliga auru.

Töötõhusus on samuti madal, kuid seda saab parandada spiraalide sagedase paigutusega. Kuid selline boiler hoiab kütteaja rekordit - 3 minutit pärast põleti sisselülitamist.

Teine on täiesti unikaalne aurukatla disain. Kahest kestast koosnev keha, mille vahelt juhitakse vett. Sees on kamin ja põlemisel tõrvik keerdub spiraalselt, suurendades soojusülekannet. Ei mingeid torusid.

Muud eelised:

• vertikaalne paigutus, seega suurenenud kompaktsus;
• tõhusus, nagu trummid;
• kütteaeg - 5 minutit.

Kolm miinust:

• seadmed on kallid;
• disain on keeruline;
• täielik sõltuvus energiast - puhur, ilma milleta seade ei tööta, vajab elektrivarustust.

Coil aurukatel

Katla-aurujaamade tehnoloogiline rakendus

On mitmeid tööstusharusid, kus aurukatlaid kasutatakse pidevalt:

1. Esimene tööstusharu on soojusenergeetika. Auru kasutatakse suurte töökodade kütmiseks, näiteks autotööstuses. Aur soojendab vee vajaliku temperatuurini, mis seejärel juhitakse pumpade abil mööda soojatrasse korruselamutesse ja muudesse objektidesse.
2. Teine tööstusharu on energeetika. Siin kasutatakse auru turbiini pöörlemiseks, mis toodab elektrivoolu.
3. Kolmas tööstusharu on ehitusmaterjalide tootmine. Näiteks betoontooteid kuivatatakse auruga.

Paljudes tööstusharudes on aurukatlad tehnoloogia lahutamatu osa. See hõlmab desinfitseerimist, toiduainete kuivatamist, kulinaarset töötlemist, konserveerimist jne.

Gaasiliste jäätmete kõrvaldamisega kaasneb ka aurujaamade kasutamine. Selles protsessis toimivad nad jahutitena. Selline katel võtab soojusenergiat gaasidest, mis väljuvad näiteks kõrgtemperatuursetest ahjudest.

Tööpõhimõtted ja disain

Nende peamine eesmärk on muuta vee füüsikalist olekut, st viia see nõutavate parameetritega vedelast gaasiliseks. Protsess käib järgmiselt:

• boiler täidetakse veega raskusjõu või pumba abil;
• küttesüsteem lülitub sisse;
• algab auru moodustumine;
• vedeliku tase väheneb järk-järgult, saavutades minimaalse taseme;
• tasemeandur reageerib ja lülitab pumba sisse;
• vesi täidab torud.

Võime öelda, et aurukatlad töötavad tsüklilisel põhimõttel.

Struktuur

Aurukatlad koosnevad põhi- ja abisõlmedest ja osadest, millele lisanduvad automaatika.

Terasetoodete põhinõue on olla valmistatud kuumakindlatest sulamitest. Ainult nii on võimalik saavutada katla seadmete ohutu töö maksimaalne tase.

Aurukatla skeem

Turvasüsteem mängib olulist rolli. Need ei ole ainult temperatuuri- ja rõhuandurid. Süsteem sisaldab mehaanilist ohutust. See sisaldab tagasilöögiklappe, elektriventiile ja muid sulgeventiile. See topeltkaitse tagab maksimaalse ohutuse, eriti elektroonika rikke korral. Sel ajal võtavad mehaanika kõik funktsioonid üle.

Veepuhastussüsteemile on kehtestatud erinõuded. Vesi peab vastama teatud standarditele. Need standardid on otsevoolu- ja trummelseadmete puhul erinevad. Viimases peab vedelik olema täiesti puhas, peaaegu destilleeritud. Lõppude lõpuks ei kao see sellistes seadmetes kuhugi. See tähendab, et täitke boiler üks kord ja see töötab mitu aastat.

Kui vesi on lisanditega kõva, siis kõike torud mõne aja pärast ummistuvad need hoiuste ja roostega. Nende läbimõõt väheneb, soojusjuhtivus väheneb, mis toob kaasa efektiivsuse vähenemise. Aur ei ole sama, kui vaja (temperatuur, niiskus).

Vaatamata keerukale disainile ja madalale ohutusele on aurukatlad endiselt nõudlikud. Eriti laevadel, elektrijaamade tehnoloogias, tehastes, kus on vaja kõrget jahutusvedeliku temperatuuri. Seetõttu teevad tootjad kõik, et suurendada tööohutust, vähendada seadmete maksumust ja hoolduse keerukust.

Kui teil on küsimusi, küsige neid kommentaarides.Kui teile artikkel meeldis, jagage seda sotsiaalvõrgustikes, et teised saaksid teemaga tuttavaks saada. Salvestage link oma järjehoidjate juurde.

Soovitame vaadata ka valitud videoid meie teemal.

Kuidas aurukatel töötab?

Aurukatel - projekteerimine ja hooldus, detailne ülevaade.

Teabeallikad:

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