Su borulu kazan: cihaz, endüstriyel enerjide çalışma prensibi

2024 Yazar: Howard Calhoun | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-17 10:43

Kazan suyu ısıtma ekipmanları, jeneratör setlerinin yüksek performansının önemsendiği endüstride yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu tür birimler esas olarak teknolojik işlemler için kullanılır - örneğin, suyu buharlaştırarak buhar üretmek için. Ancak, birkaç büyük tüketici için sıcak su temini düzenlemek gerekirse, ev işletmesi olasılığı dışlanmaz. En optimize edilmiş buhar jeneratörü tasarımları arasında, su borulu tasarımı not edilebilir. Bu tip bir kazan, birim zaman başına çıktı açısından birçok analogdan daha düşük değildir, ancak tasarımı sıkışık koşullarda çalışma konusunda birçok kısıtlamaya neden olur.

Birim cihazı

Tabanda iki tambur (kolektör) bulunan en yaygın tasarım. Bunlar, farklı borularla birbirine bağlanan metal tanklardır.çaplar. Ayrıca zorunlu bir bileşen, bir yanma odası veya termal enerji üreten bir fırındır. Diğer tasarım öğeleri şunları içerir:

• Yakıt besleme borusu (genellikle sıvı).
• Su için sirkülasyon iletişimi.
• Su girişleri ve çıkışları.
• Suyu boş altmak için çıkış.
• Bölmeler (koruyucu kılıf içinde kapalı bir kazan sisteminden bahsediyorsak).
• Baca.
• Buhar ayırıcı.

Su borulu kazanın yapısal elemanlarının çoğu ısıya dayanıklı çelik alaşımdan yapılmıştır. Dökme demir modeller de vardır, ancak çalışma koşulları ağır ünitelerin kurulumuna izin veriyorsa kullanılabilirler. Boru şeklindeki ve bağlantı elemanları, metalden daha pratik olan yangına dayanıklı seramik bazında kısmen de yapılabilir. Ocak penceresi ve diğer olası gözlem alanları ısıya dayanıklı temperli camdan yapılmıştır.

Yardımcı yapı elemanları

İsteğe bağlı olarak, kazan, ekipmanın özelliklerini ve kullanım kolaylığını artıran ek cihazlar içerebilir. Bunlar arasında aşağıdaki cihazlar not edilebilir:

• Süper Isıtıcı. Buhar sıcaklığını 100 °C ve üstüne çıkarmak için tasarlanmıştır. Tek başına su borulu ünitelerin tasarımı, buharın sıcaklık rejimini belirli değerlere getirmeyi amaçlamaz. Kural olarak, çalışmanın hedef noktası tam olarak buharlaşmanın etkisidir. Öte yandan, konveksiyonkızdırıcılar, modele bağlı olarak, üretimde bazı teknolojik işlemlerde gerekli olabilecek çıkış karışımının sıcaklığını 500 °C'ye kadar getirebilmektedir.
• Nem alma cihazı. Ayrıca fazla nemi alarak kurutan bir buhar hazırlığı.
• Buhar akümülatörü. Su borulu kazan yüklerle baş edemiyorsa veya tam tersine buhar odasını minimum hacimlerde dolduruyorsa, bu cihaz çalışma modunu dengelemeye yardımcı olacaktır. Akümülatör gerektiğinde sisteme buhar akımlarını alır veya pompalar.
• Su arıtma cihazı. Bir üretim kaynağı olarak su da uygun arıtmaya ihtiyaç duyar. Örneğin, özel bir filtre sistemi, çözünmüş oksijen hacmini az altır, tuzları ve istenmeyen kimyasalları uzaklaştırır.
• Günümüzde otomatik kontroller olmadan yapmak giderek daha az yaygın hale geliyor, ancak bunlar aynı zamanda ekipmanla birlikte standart olarak sağlanıyor. Yalnızca basınç, sıcaklık, nem vb. parametrelerini kapsamlı bir şekilde izlemenize olanak tanıyan genişletilmiş bir enstrümantasyon seti satın alabilirsiniz.

Çalışma prensibi

Başlangıç konumunda, biri tamamen (su) ve ikinci (buhar) yarısı olmak üzere iki varil suyla doldurulur. İkinci kollektörde, içinde suyu buhardan ayıran bir ayırıcı membran bulunur. Bu sınıra buharlaşma aynası denir. Çalışma süreci, sirkülasyon suyu ile boru şeklindeki bir sistem şeklinde bir ısı eşanjörüne bağlı olan ateş kutusunun ateşlendiği andan itibaren başlar. Sıcak su ilk tambura girer,yeterli hacmi korumak.

Aynı zamanda, su borulu kazanın buhar başlığında sıvı buharlaşma süreci başlar. Ünitenin çalışma prensibi, doğal bir kesintisiz modda gerçekleştirilebilen konvektif ısı değişimine dayanmaktadır. Merkezi su besleme sisteminden gelen soğuk su, temel filtrasyon seviyesinden geçer, ardından ısı değişim sistemine girer ve ısıtma tamburuna yönlendirilir. Ayrıca, buharlaşma hızına bağlı olarak sıvı, buhar toplayıcının doldurma seviyesini kademeli olarak yeniler. Buhar, sırayla, bacadan serbest bırakılır veya daha fazla kullanım için işlem bölgesine girer.

Yangın borulu kazandan farkları

Bu üniteler arasındaki fark, yanma odasının yerleşim konfigürasyonunda veya prensipte ısı eşanjörü ve su deposuna göre termal enerji kaynağında yatmaktadır. İlk olarak, buhar üretimi hiç gerekli değildir. Yangın borulu kazan esas olarak suyla ısıtmak için çalışır ve DHW sisteminin işlevini sağlar. İkincisi, bu tür kazanlarda fırın yapının merkezinde yer alır ve su sirkülasyon devrelerine sahip kaplar uygulamalı niteliktedir. Yapının dış yüzeyindeki ısı eşanjörü ile temas halindedirler.

Ancak ateş borulu ve su borulu kazanlar arasındaki tek fark bu değildir. Fark, aynı zamanda, ısı değişim sürecini düzenleme yollarından da geçer. Su borulu ünitenin tasarımı, başlangıçta soğuk suyun önceden ısıtılması nedeniyle bir ekonomizör sağlar. Buna göre, dahaısı transfer reaksiyonları daha yoğundur ve daha az enerji tüketir. Öte yandan, yangın tüplü ekipmanın avantajları arasında yapısal basitlik ve çalışma sırasında minimum miktarda bakım önlemi yer alır.

Gaz borusu ekipmanından farkları

Su borulu ünitelerde, termal enerjinin doğrudan tercümanı, ısı eşanjörünün sirkülasyon borularını dolduran sıcak sudur. Buhar üretimine katkıda bulunan verimli ve güvenli bir jeneratör ortaya çıkıyor. Gaz borulu kazanlara gelince, teknik tasarım dışarıdan bile kısmen su borulu yapılara karşılık gelebilir. Tek fark, termal enerjinin taşıyıcısının yanma odasındaki egzoz gazları olacak olmasıdır. Bu, operasyonel süreci nasıl etkiler? Bir su borulu kazanın çalışma prensibi, buharlaşma anına ve daha fazla buhar kullanımına kadar atık ürünlerin tamamen tüketilmesine izin veriyorsa, gaz borulu bir kazanın, halihazırda ısı eşanjöründe bulunan çalışma gazı ortamını serbest bırakması gerekecektir. sistem. Ayrıca, işlemin güvenliğini sağlamak için bunun için kalın nozullar sağlanmıştır.

Su borulu kazan çeşitleri

Ana sınıflandırma özelliği, koleksiyoncuların konumudur. Geleneksel olarak yapılar, dolaşımdaki su besleme devrelerine uygun şekilde bağlanan yatay tamburlarla donatılmıştır. Platforma paralel olarak iki kollektör kurulur ve aralarına çıkış kanallı bir ateş kutusu yerleştirilebilir. Teknik odada iseyeterli alan yoksa, özel bir iletişim substratı üzerinde dikey su borulu kazanlar kullanılır. Silindirik tamburlar yukarı doğru akar ve aşağıdan farklı sıcaklıklarda bir çalışma sıvısı sağlanır. Proses buharı en üstte çıkar.

Gemi Su Borulu Kazan

Bu tür birimlerin tasarımı, deniz taşımacılığının bir parçası olarak kullanım için en uygunudur. Ancak bu durumda bile, özel kazan modifikasyonları kullanılır - radyasyon. Ayırt edici özelliği, yakıtın (genellikle dizel) yanması sırasında da açığa çıkan radyasyonlu termal enerjinin kullanılmasıdır. Zorunlu bir yapısal koşul, fırın memelerinin en üst konumudur. Deniz gemileri için su borulu bir kazan tasarımının bir başka özelliği de, buharın ara ısıtılmasını sağlayan buhar türbini tesisleri ile kombinasyondur.

Ekipman bakımı

Boru elemanları ile iletişim altyapısı, su borulu üniteler için oldukça karmaşıktır, bu da teşhis ve onarım için kapsamlı bir teknik önlem listesine yol açar. Bakım personeli, boruların durumunu sızdırmazlık açısından periyodik olarak kontrol etmeli, işlevsel birimlerin kusur tespitini ve otomatik kontrolleri gerçekleştirmeli ve ayrıca bağlantı elemanları ile bağlantıların güvenilirliğini sağlamalıdır. Isı eşanjörünün ve kollektörlerin borularına özellikle dikkat edilir - en küçük basınç düşüşü yapıya zarar verebilir ve bu da devrenin basıncının düşürülmesi için koşullar yaratacaktır.

Profesyonellertasarımlar

Bu tür kazanların genel buhar üniteleri ailesindeki en önemli avantajı güvenliktir. Optimum sıcaklık dengesini koruyarak, ekipmanın kazalar olmadan ve çalışan parçalara zarar vermeden uzun süreli çalışmasına güvenebilirsiniz. Ekonomizörün otomatik kapatma vanaları ile entegrasyonu ile onaylanan, su borusu kedisinin geniş düzenleyici yetenekleri de belirtilmiştir. Cihazlar, kurulu termostat algoritmalarının verilerine dayanarak operatörün katılımı olmadan çalışır. Bu, sistemi birkaç gün ilerisi için programlamayı mümkün kılar.

Tasarım eksileri

Bu tür kazanların çalışma prensibi, kullanım koşullarından bağımsız olarak yüksek performansa odaklanmıştır. Son zamanlarda, bu nüans, üretim kapasitelerinin optimizasyonu ve rasyonelleştirilmesi zemininde giderek daha önemli bir rol oynuyor. Buharlı su borulu kazanların masif gövdesi ve çok seviyeli iletişim değiş tokuşları, buhar üretimi sorunlarına alternatif çözümler aramayı gerekli kılmaktadır. Ancak, bu kazanın cihazını en aza indirme konsepti hariç tutulmamaktadır. Ancak bu durumda, DHW işletiminin paralel olarak sağlanmasıyla kojenerasyon modunda çalışma olanaklarından bahsetmeden, yüksek verimlilik kaybolacaktır. Başka bir deyişle, ekipman, büyük hacimlerde proses buharına ihtiyaç duyan büyük endüstriler için ideal olarak uygundur, ancak hedeflenen enerjiye yönelik düşük talebi olan tüketicilere tedarik etmek için pek kullanışlı değildir.

Sonuç

Konseptin kendisi arasındaki temel farksu borulu kazanlar, tek geçişli ekipman sınıfına aittir. Bu tür kurulumlar, sürekli bir üretim süreci olasılığında yatan otonom sistemlere göre önemli bir avantaja sahiptir. En yoğun çalışma koşullarında bile, su borulu kazanlar aynı kalitede buhar üretimini koruyarak uzun süre çalışabilir. Başka bir şey, güvenlik gereksinimlerinin hala yüksek güçlerde uzun çalışma oturumlarını hariç tutmasıdır. Özerkliğe gelince, bu tür kazanlarla ilgili olarak, enerji arzı ihtiyacının ortadan kaldırılmasıyla ifade edilir. Elbette, kapatma vanaları en azından pil gücüne ihtiyaç duyacaktır, ancak su sirkülasyonu ve ardından buharlaşma süreci elektrik olmadan oldukça yönetilebilir.