Pravila za projektiranje i siguran rad parnih kotlova

Parni kotao je jedan od najstarijih uređaja za pretvaranje toplinske energije u mehanički rad, čiji radni medij je vodena para. Dizajn parnih kotlova nije se mijenjao stotinama godina. Po definiciji, ovo je uređaj dizajniran za proizvodnju vodene pare visokog potencijala. Tržište nudi veliki broj različitih modela različitih dizajna, koji se koriste kako u svakodnevnom životu tako iu industriji. U ovom članku ćemo se upoznati s principom rada, pravilima rada i opsegom primjene parnih kotlova.

Princip rada i uređaj

Osnovni princip rada parnih kotlova raznih vrsta je nepromijenjen i jednostavan - voda se zagrijava u zatvorenom volumenu i pretvara u vodenu paru, koja se kasnije koristi za obavljanje korisnog rada. Energent za grijanje može biti energija sunca, zemlje ili tradicionalniji plin, kruto gorivo ili električna energija.

Ovisno o namjeni, proizvedena para se dijeli na dvije vrste: zasićenu i pregrijanu. Zasićenu paru karakterizira temperatura od oko 100°C i tlak unutar jedne atmosfere. Generiraju ga kućanski kotlovi i uglavnom se koristi u sustavima grijanja privatnih kuća.

Pregrijana para je izvor energije visokog potencijala s temperaturama do 500°C i može biti pod pritiskom do 260 atmosfera. Područje primjene pregrijane pare: industrijska postrojenja i energetika - rotacija turbina u termo i nuklearnim elektranama. Instalacije koje proizvode pregrijanu paru karakteriziraju veća učinkovitost.

Različite vrste uređaja su identične i razlikuju se samo u manjim detaljima. U prvoj fazi dolazi do obvezne faze pročišćavanja vode od metalnih soli i viška kisika. To je neophodno kako bi se spriječilo stvaranje kamenca i korozije elemenata kotla. Hrđa i kamenac značajno smanjuju učinkovitost uređaja, au nekim slučajevima mogu ga učiniti potpuno neupotrebljivim.

Pročišćena voda se dovodi u poseban spremnik, iz kojeg prolazi kroz cjevovod u kolektor u donjem dijelu, gdje se nalazi zona grijanja. Ovdje se voda zagrijava na 100°C i stvara se vodena para koja se samostalno diže kroz cijevi.

Nastala para sadrži veliku količinu vlage i neprikladna je za upotrebu, pa je sljedeći korak sušenje radne tekućine. Osušena para ulazi u parovod za namjeravanu upotrebu.

U industrijskim kotlovima, za proizvodnju pregrijane pare, u posljednjoj fazi, zasićena para se dodatno zagrijava u parovodu kako bi se povećala njena temperatura i tlak do zadanih granica.

Svi parni kotlovi rade prema gore opisanom principu; razlike u uređaju su samo u veličini uređaja, vrsti i položaju kolektora, prisutnosti osigurača, složenosti automatizacije, kao i vrsti gorivo koje se koristi za rad.

Pravila za rad parnih i vrelovodnih kotlova

Parni kotao je uređaj koji radi pod pritiskom i spada u visokorizična postrojenja. Kod nepravilne uporabe moguće su toplinske opekline od pregrijane pare, au iznimnim slučajevima i eksplozija cijele instalacije.

Tijekom rada važno je strogo se pridržavati pravila rada uređaja propisanih od strane proizvođača i regulatornih dokumenata.

VAŽNO! Instalaciju i periodično održavanje smiju obavljati samo ovlašteni stručnjaci.

Glavni razlozi neuspjeha, prema statistikama, su:

• nekvalitetna obrada vode, što dovodi do povećane korozije elemenata i značajno smanjuje njegovu učinkovitost;
• nedostatak periodičnog očitavanja komore za izgaranje goriva;
• netočne postavke automatizacije.

Prisutnost sigurnosnih uređaja i automatizacija upravljanja, podložna stručnoj ugradnji i konfiguraciji, čini moderne parne kotlove sigurnim uređajima.

Vrste i opseg primjene

Parni kotlovi prema području primjene dijele se u dvije velike klase: kućanske i industrijske.

Kućanski uređaji stvaraju zasićenu vodenu paru koja se koristi kao rashladno sredstvo za sustave grijanja. U pravilu, takvi sustavi rade na kruto ili tekuće gorivo.

Industrijski kotlovi koriste pregrijanu paru pod visokim pritiskom, što značajno povećava učinkovitost uređaja. Ugljen, loživo ulje, plin ili energija atomskog raspada koriste se kao gorivo za industrijska postrojenja.

Industrijski se koriste u elektroprivredi, proizvodnji, građevinarstvu itd. Ovi se uređaji mogu nazvati temeljem industrije. Evo samo nekoliko primjera industrijske primjene:

• parenje betonskih konstrukcija;
• sterilizacija i dezinfekcija u prehrambenoj industriji;
• proizvodnja električne energije;
• pogonske aktuatore alatnih strojeva i mehanizama.