Паровые котлы: устройство и классификация

Устройство парового котла зависит от конкретного типа агрегата и назначения оборудования. Существуют много вариантов, но все они аналогичны по способу работы: в паровом котле под воздействием нагрева вода превращается в пар.

Принцип действия одинаков: 

1. Очищение воды от примесей и газов.
2. Подача воды в котел подогревающий питательную воду до состояния пара.
3. Подогрев в результате сжигания топлива.
4. Образование пара на границе сред «вода-воздух».
5. Сепарирование и возвращение жидкости (при использовании системы сепарирования пара, а также системы возврата конденсата).
6. Отработанные газы выводятся через дымоход в результате естественной тяги.

Удаление влаги через сепаратор повышает КПД агрегата. Устройство парового котла может быть дополнено и другими элементами, например экономайзером. Задача этого устройства — подогрев воды, которая направляется в парогенератор. Это позволяет уменьшить количество потребляемого топлива без сокращения количества производимого пара.

Устройство парового котла

Классификация паровых котлов возможна по различным параметрам, и каждый из этих критериев меняет тип конструкции агрегата:

1. Сфера использования:

• энергетические — мощные устройства для работы на электростанциях;
• технологические (промышленные) — для производственных нужд предприятий самых различных отраслей;
• отопительные — и это самый востребованный вид котлов, начиная от крупнотоннажных и заканчивая бытовыми.

2. Производительность — и здесь диапазон велик. У промышленных производительность может достигать 10 тонн в час, устройства для отопления — 100 кг в час. Средняя категория — от 500 до 5000 кг в час.

3. Тип тяги:

• естественная;
• с наддувом — вентиляторы на горелках;
• комбинированный — уровень, приближенный к атмосферному давлению плюс вентиляторы и дымососы.

4. Тип топлива — первые котлы были приспособлены к твёрдому топливу, менее 100 лет назад началось промышленное производство газовых и жидкотопливных моделей, и последний вариант приобретает всё большую популярность, виды ЖТ различны, включая солярку и бюджетную по цене отработку.

5. Величина давления пара:

• сверхнизкое — и такое оборудование не требует регистрации в Ростехнадзоре;
• низкое и среднее;
• высокое, включая критическое и сверхкритическое.

6. Вид конструкции — жаро- и водотрубные. Первый вариант дополнительно подразделяется на двух-и трёхходовые.

7. Способ циркуляции воды.

• прямоточные — их действие основано на принудительном движении воды с помощью насосов;
• циркуляционные — естественный процесс движения жидкости, возникающий в результате разницы плотности пара и воды

Основные и вспомогательные комплектующие

Паровой котел на газе, либо жидком топливе состоит из:

• топочной части, где непосредственно происходит горение;
• Конвективной части, по которой движутся уходящие газы;
• Паросборной части, где происходит накопление пара;
• барабана — сепарирует воду от пара, но он устанавливается не во всех котлах;
• насосного узла, задача которого — подпитывать питательной водой парогенератор;
• горелка — ориентированная на жидкое топливо, на газ;
• дымосборной камеры — выводит продукты сгорания.

Дополнительно в любой конструкции устанавливается целый комплект контрольных и измерительных приборов — датчики, манометры.

Заключение

Несмотря на множество вариантов котлов, принцип работы одинаков: вода, помещенная в металлическую ёмкость, нагревается, кипит, начинает испаряться.

Разнообразие конструкций позволяет приобрести котёл под конкретные нужды заказчика с учётом его возможностей и ресурсов. При этом установка будет безопасной и показывать наибольшую эффективность согласно решаемой задачи.