Котел і котли

Як працюють промислові котли?

Системи промислових котлів виготовляються шляхом зварювання товстих сталевих пластин, що дозволяє створювати надзвичайно високий тиск.
Котел повинен бути неймовірно міцним, щоб витримувати високий тиск, оскільки в іншому випадку може статися вибух. Для того щоб забезпечити необхідну міцність котла при його виготовленні використовуються спеціалізовані марки сталей, виконується контроль зварних швів, гідростатичні випробування і т.п.
Залежно від призначення котли середньої потужності які використовують в якості теплоносія воду можуть бути:

• водогрійні, що працюють при невеликому тиску (до 3 Бар) і температурі теплоносія до 100 ° C. Використовуються як правило в системах теплопостачання та обігріву приміщень;
• котли перегрітої води, працюють на тиску до 20 Бар і температурою теплоносія до 210 ° C. Як правило застосовуються на виробництвах, де технологічне обладнання вимагає незначних температур теплоносія;
• парові, що працюють з тиском пари до 40 Бар і температурою до 250 ° C. Використовуються на виробництвах де технологічне обладнання розраховане на використання пара як теплоносія;
• перегрітої пари, що працюють на тиску до 40 Бар і температурою до 450 ° C. Як правило застосовуються на малих електростанціях з потужностями генераторів до 10 МВт.

Залежно від використовуваного палива котли діляться на:

• газові. Розраховані на застосування в якості палива різних видів газу;
• на рідкому паливі або мазуті. Розраховані на застосування рідких видів палива. Деякі види пальників дозволяють працювати як на рідкому так і на газовому паливі;
• твердопаливні. Призначені для використання твердих видів палива – вугілля, торф, дерево, відходи сільського господарства, тверді побутові відходи тощо;
• електричні.

Вибір типу палива залежить від багатьох факторів:

• доступність;
• співвідношення ціна / калорійність;
• зручність використання;
• екологічні вимоги.

При роботі котла, в не залежності від його типу, тепло яке утворилося при спалюванні палива передається теплоносію. Існує два основних типи котлів за способом передачі тепла:

• водотрубні, в яких гарячі димові гази проходять зовні через трубну решітку, в якій циркулює теплоносій;
• жаротрубні, в яких гарячі димові гази проходять всередині труб, зовнішню частину яких нагріває теплоносій.

Основними елементами будь-якого котла є:

• топка;
• барабан або трубна решітка де тепло від димових газів передається теплоносію;
• система фільтрації димових газів;
• економайзер або рекуператор;
• димова труба;
• вентилятори, насоси та інше допоміжне устаткування, що забезпечує горіння і рух теплоносія;
• система управління.

Особливості опалювальних котлів

Існує велика кількість різних типів опалювальних котлів. Як правило вони розраховані на роботу при тиску теплоносія до 6 Бар, і температурах до 100 ° C. У систему котла повинні входити:

• циркуляційні насоси, що забезпечують безперервну циркуляцію теплоносія через нагрів поверхні котла;
• розширювальний бак, для компенсації зміни об’єму теплоносія при його нагріванні або охолодженні;
• запірна регулююча арматура;
• пристрої безпеки;
• система управління.

Основною перевагою водонагрівальних котлів перед іншими видами, є відносна простота побудови системи обігріву.

Особливості парових котлів

У разі коли необхідно використовувати в якості теплоносія пар, котел має таку конструкцію, щоб вода в ньому закипала і перетворювалася на пару заданого тиску. Так як температура і тиск насиченої пари взаємопов’язані, то регулюючи тиск на виході котла, регулюється і температура теплоносія. Використання пару дозволяє отримати більш високі температури ніж води, проте вимагає побудови більш складної системи подачі пари і збору конденсату.
Котельне обладнання одне з поширених і важливих інженерних рішень, що широко застосовується як в побуті так і в промисловості.