calderas de vapor: el principio de funcionamiento y el dispositivo

caldera de vapor es un dispositivo para convertir el agua en vapor que se utiliza tanto en el hogar como en la industria. El vapor se usa para calentar los locales, vehículos y tuberías, así como para turbomaquinaria giratorio. Vamos a saber más de lo que constituye calderas de vapor. El principio de funcionamiento, la clasificación dispositivo, alcance y mucho más – todo esto se discutirá más adelante.

definición

Como ya saben, una unidad de caldera de vapor está produciendo vapor. Así calderas de este tipo pueden producir pares de dos tipos: saturado y sobrecalentado. En el primer caso, la temperatura es de unos 100 grados, y la presión – sobre 100 kPa. Sobrecalentado temperatura del vapor se eleva a 500 grados y la presión – hasta 26 MPa. El vapor saturado se utiliza para fines domésticos, principalmente para la calefacción de casas particulares. El vapor sobrecalentado ha encontrado aplicación en la industria y la energía. Se tolera el calor, por lo que su uso aumenta en gran medida la eficiencia de la planta.

alcance

Hay tres áreas principales de aplicación de las calderas de vapor:

1. sistemas de calefacción. El vapor de agua actúa como una fuente de energía.
2. Energía. máquinas de vapor industriales, o como se les llama generadores de vapor se utilizan para producir energía eléctrica.
3. Industria. El vapor de agua en la industria se utilizan no sólo para la calefacción, aparatos y tuberías "camisas", sino también para la conversión de energía térmica en vehículos mecánicos y en movimiento.

calderas de vapor domésticos utilizados para la calefacción doméstica. En palabras sencillas, su tarea consiste en el movimiento de vapor caliente y agua a través de la tubería. Tal sistema es a menudo equipar con un horno estacionario o caldera. Por lo general, los aparatos electrodomésticos no producen vapor sobrecalentado saturada, que es suficiente para llevar a cabo sus tareas.

En la industria, el vapor es sobrecalentado – Continuar calentando después de la evaporación con el objetivo de aumentar aún más la temperatura. Estas instalaciones tienen requisitos especiales de calidad, ya que los riesgos de tanques de vapor sobrecalentado a explotar. El vapor sobrecalentado obtenido de la caldera, puede ir a la generación de electricidad o movimiento mecánico.

La corriente eléctrica con el vapor formado de la siguiente manera. Cocer al vapor, el vapor entra en la turbina donde es debido al flujo denso hace girar el eje. Por lo tanto, la energía térmica se transforma en mecánica, y ella, a su vez, se convierte en energía eléctrica. Así es como la potencia de la turbina.

La rotación del eje, que se produce la evaporación de grandes cantidades de vapor de agua sobrecalentado, puede transmitirse directamente al motor y la rueda. Por lo que el movimiento es el transporte de vapor. Como un ejemplo muy conocido de la máquina de vapor de vapor de la caldera puede conducir locomotora o marina. última principio de funcionamiento es bastante simple: la combustión del carbón genera calor que calienta el agua y genera vapor. Bien pares, a su vez, hace girar la rueda, o en el caso de los tornillos de la nave.

calderas de vapor de operación:

Veamos con más detalle la forma de operar estas calderas. La fuente de calor necesaria para calentar el agua, puede ser cualquier tipo de energía: eléctrica, solar, energía geotérmica, el calor de la combustión de gas o combustible sólido. El vapor generado durante el calentamiento de agua es un fluido de transferencia de calor, es decir, las transferencias de energía térmica desde el espacio de calentamiento en el lugar de uso.

A pesar de la variedad de diseños, el dispositivo principal y el principio de funcionamiento de las calderas de vapor no difieren. circuito total de calentamiento de agua con su posterior conversión en vapor es la siguiente:

1. La limpieza del agua en los filtros y su suministro al tanque de calentamiento por la bomba. El tanque está generalmente situado en la parte superior del aparato.
2. Desde el depósito el agua entra a través de los tubos en el colector, situadas respectivamente a continuación.
3. El agua se eleva de nuevo, sólo que esta vez no a través de la tubería y a través de la zona de calentamiento.
4. En la zona de calentamiento formada por pares. Bajo la acción de la diferencia de presión entre el líquido y la sustancia gaseosa, se elevará hacia arriba.
5. Por encima de vapor calentado se pasa a través de un separador, donde es finalmente separado del agua. Residuos de fluidos devuelve al depósito, y el vapor deben estar en la línea de vapor.
6. Si esto no es una caldera ordinaria, y el generador de vapor, se calienta aún más por las tuberías. En sus métodos de calentamiento se describe a continuación.

dispositivo

Las calderas de vapor representan tanque en el que se calienta el agua para formar vapor. Generalmente se llevan a cabo en forma de tubos de diferentes tamaños. Además tubo con caldera de agua siempre tiene una cámara de combustión (horno). Su estructura puede variar dependiendo del tipo de combustible utilizado. Si se trata de madera o carbón de piedra, que está en la parte inferior del horno es rejilla instalada en el que la pila de combustible. Desde el fondo de la parrilla, el aire entra en la cámara de combustión. Una parte superior del horno equipa a la chimenea, que se requiere para la tracción efectiva – circulación de aire y combustible y la combustión.

El principio de calderas de vapor para combustibles sólidos es algo diferente de los dispositivos en los que el líquido refrigerante usado como material líquido o gaseoso. En el segundo caso, el quemador implica cámara de combustión que funciona como los quemadores de cocinas de gas doméstico. Para la circulación de aire también utilizar la rejilla y la salida de humos, ya que independientemente del tipo de combustible, aire de combustión es una condición esencial.

El gas combustible obtenido a partir de la combustión de combustible, se eleva al tanque de agua. Él da el agua de su calor y sale por la chimenea a la atmósfera. Cuando el agua se calienta a la temperatura de ebullición, empieza a evaporarse. Vale la pena señalar que el agua se evapora antes, pero no en las cantidades y en tales vapor temperatura. vapor evaporada solo entra en el tubo. Por lo tanto, la circulación de vapor de agua y el cambio de estados de agregación de agua se produce de forma natural. El principio de funcionamiento de una caldera de vapor de una circulación natural requiere una mínima intervención humana. Todo lo que necesita hacer el operador es garantizar un acumulador de agua estable y controlar el proceso por medio de dispositivos especiales.

En el caso del agua de calderas de calefacción eléctrica es más fácil. Se calienta por los elementos de calentamiento o calentadores de tipo actúa como una guía y se calienta por Joule-Lenz.

clasificación

calderas de vapor, el principio de lo que estamos considerando hoy en día, se pueden clasificar de varias maneras.

Por tipo de combustible:

1. Carbón.
2. Gas.
3. El petróleo pesado.
4. Eléctrica.

Con cita:

1. Hogar.
2. Energía.
3. Industrial.
4. Reciclaje.

Por diseño:

1. -tube.
2. tubo de agua.

¿Cuál es la diferencia de los tubos de agua de gas y calderas de vapor

El principio de funcionamiento se basa en calderas de calefacción con tanque de agua. Capacidad en la que el agua entra en el estado de vapor por lo general es un tubo o tubos múltiples. Dispositivos en los que se calienta el tubo de combustible, elevándose, las calderas llamado tubo.

Pero hay otra opción – cuando el gas de combustión se mueve a través de la tubería, que se encuentra en el interior del tanque de agua. En este caso, los recipientes de agua llamados tambores y la caldera en sí – tubo de agua. En el lenguaje común también se le llama de la caldera de tubos de humos. Dependiendo de la ubicación de las calderas de agua para batería de este tipo se divide en: horizontal, vertical y radial. Además, hay modelos que han implementado tubos de diferentes direcciones.

Estructura y principio de funcionamiento de tubos de humos de la caldera de tubo difiere ligeramente de. En primer lugar, se refiere a tamaño de la tubería y el agua y el vapor. En tubos de calderas de tubos de agua menos en general, que en-tubo. En segundo lugar, existen diferencias en lugar de potencia. caldera -Tubos proporciona la presión de no más de 1 MPa y tiene una capacidad de generación de calor de hasta 360 kW. La razón de esto es la gran pipa. Que se formó en los tubos es suficiente presión de vapor, sus paredes deben ser de espesor. Como resultado – el costo de este tipo de calderas es exagerada. caldera de tubo de agua de gran alcance. Debido a los tubos de pared delgada, vapor calienta mejor. Y en tercer lugar, las calderas de tubos de agua más seguro. Ellos producen calor y no tienen miedo de una sobrecarga significativa.

Elementos adicionales de calderas

El principio de funcionamiento de la caldera de vapor es bastante simple, sin embargo, su diseño consiste en un número bastante grande de artículos. Además cámaras de combustión y tubos para la circulación de calderas de agua / vapor están equipados con dispositivos para mejorar su eficiencia (aumentar la temperatura de vapor, su presión y cantidad). Estos dispositivos incluyen:

1. Sobrecalentador. Sirve para aumentar la temperatura del vapor por encima de 100 grados. El sobrecalentamiento del vapor aumenta la eficiencia del dispositivo y su eficiencia. El vapor sobrecalentado puede alcanzar temperaturas de 500 grados Celsius. Tales temperaturas elevadas se producen en las plantas de vapor de centrales nucleares. La esencia de la recalentamiento es que después de la evaporación viene a través de la tubería se somete a vapor recalentado. Para este fin, el aparato puede estar equipado con alimentación suplementaria o única tubería que antes de pares de salida en el uso previsto, pasa varias veces a través del horno principal. Recalentadores son la radiación y convección. El primer trabajo 2-3 veces más eficiente.
2. Separador. Se utiliza para "drenaje" de vapor – que lo separa del agua. Esto aumenta la eficiencia de la planta.
3. acumulador de vapor. Este dispositivo está diseñado para mantener un nivel constante de la planta de vapor. Cuando una pareja no es suficiente, se añade al sistema y, por el contrario, en el caso selecciona una sobreabundancia.
4. Dispositivo de preparación para el agua. Para que la máquina trabaje más tiempo, el agua que cae en ella, debe cumplir con los requisitos específicos. Este dispositivo reduce la cantidad de oxígeno en el agua y minerales. Estas medidas simples pueden evitar la corrosión de las tuberías y la formación de incrustaciones en las paredes. El óxido y la escala no sólo reducir la eficacia del dispositivo, sino también rápidamente le llevará en mal estado, sobre todo en el caso de uso activo.

equipo de vigilancia

Además, la caldera está equipada con los dispositivos auxiliares para el control y gestión. Por ejemplo, un interruptor de límite controla el nivel de agua se mantiene un nivel de líquido constante en el tambor. El principio de funcionamiento del indicador de umbrales de caldera de vapor basado en el cambio de peso de la carga especial durante su transición de la fase de líquido a vapor y viceversa. En caso de desviación de la norma se emitirá un pitido para alertar a los empleados de la empresa.

Para posicionar el control de nivel de agua también se utiliza caldera de tubo vertical. El principio de funcionamiento del dispositivo en función de la conductividad eléctrica del agua. La columna es un tubo equipado con cuatro electrodos, controlar el nivel del agua. Si la columna de agua alcanza la marca inferior, una bomba de alimentación conectada, y si la parte superior – caldera de agua alimentado se detiene.

Otro dispositivo simple para medir el nivel de agua de la caldera es un silicato de sodio, integrado en la unidad. El principio de funcionamiento del medidor de agua de la caldera de vapor de cristal es simple – se pretende para el control visual del nivel del agua.

También nivel de líquido en el sistema a través de medidores de presión y termómetros miden la temperatura y la presión, respectivamente. Todo lo que es necesario para el funcionamiento normal de la caldera y para evitar la posibilidad de accidentes.

Los generadores de vapor

Ya hemos discutido el principio de la caldera de vapor, ahora conocer brevemente con las peculiaridades de los generadores de vapor – las calderas más poderosos equipados con dispositivos adicionales. Como se puede ver, la principal diferencia entre el vapor de la caldera es que su estructura incluye uno o más recalentadores, que permite las temperaturas más altas de vapor. En las plantas de energía nuclear, debido a la pareja muy caliente, convertir la energía del átomo de desintegración en energía eléctrica.

Hay dos formas básicas: el calentamiento del agua, y su traducción en un estado gaseoso en el reactor:

1. El agua lava el cuerpo del reactor. Cuando se enfría el reactor y el agua se calienta. Por lo tanto, el vapor se genera en un circuito separado. En este caso, el generador de vapor sirve como un intercambiador de calor.
2. Tubos de prueba con agua dentro del reactor. En esta realización, el reactor es una cámara de combustión de la cual el vapor es suministrado directamente al generador. Este diseño se llama un reactor de agua en ebullición. Aquí todo funciona sin vapor.

conclusión

Hoy nos hemos reunido con un dispositivo tan útil como una caldera de vapor. Estructura y principio de funcionamiento de este dispositivo es bastante simple y se basa en las propiedades físicas de un banales de agua. Sin embargo calderas facilita en gran medida la vida humana. Se calientan el edificio y ayudar a generar electricidad.