Бу қазандықтары: жұмыс принципі және құрылғы

Бу қазандығы суды күнделікті өмірде де, өнеркəсіпте де қолданылатын буға айналдыруға арналған құрылғы. Бумен жылытатын бөлмелер, аппараттар мен құбырлар үшін, сондай-ақ айналмалы турбоагрегаттар үшін қолданылады. Бу қазандықтары туралы неғұрлым егжей-тегжейлі білейік. Жұмыс принципі, құрылғысы, жіктелуі, ауқымы және тағы басқалар - мұның бәрі төменде талқыланады.

Анықтау

Сіз қалай түсіндіңіз, бу қазандығы бу шығаруды біріктіреді. Бұл жағдайда осы типтегі қазандықтар екі түрдегі жұпты құрауы мүмкін: қаныққан және қызып кеткен. Бірінші жағдайда оның температурасы 100 градусқа дейін, қысым 100 кПа құрайды. Қызып тұрған будың температурасы 500 градусқа дейін, қысым 26 МПа дейін көтеріледі. Қаныққан бу тұрмыстық мақсаттарда, негізінен жеке үйлерді жылытуға арналған. Өте қызған бу өнеркəсіп пен энергияны қолдануды тапты. Ол жылуды жақсы өткізеді, сондықтан оны пайдалану қондырғының тиімділігін айтарлықтай арттырады.

Қолдану аясы

Бу қазандықтарын қолданудың үш негізгі бағыттары бар:

1. Жылыту жүйелері. Steam энергия тасымалдаушы ретінде әрекет етеді.
2. Энергетика. Өнеркәсіптік бу қозғалтқыштары немесе бу генераторлары электр энергиясын өндіру үшін пайдаланылады.
3. Өнеркәсіп. Өнеркәсіптегі бумен аппарат пен құбырлардағы «көйлек» жылуды ғана емес, жылу энергиясын механикалық энергия мен көлік құралдарына түрлендіру үшін де қолданылады.

Тұрмыстық бу қазандығы тұрғын үйді жылыту үшін қолданылады. Жай сөзбен айтқанда, олардың міндеті - суды қыздыру және буды құбыр арқылы жылжыту. Мұндай жүйе жиі тұрақты пешпен немесе қазандымен жабдықталған. Әдетте тұрмыстық техника өздеріне жүктелген міндеттерді шешуге жеткілікті қаныққан қатты қызып кетпейтін буды шығарады.

Өнеркәсіпте бу қызып кетеді - температураны одан әрі арттыру үшін буланғаннан кейін қызуды жалғастырыңыз. Мұндай қондырғыларға сапаға қойылатын ерекше талаптар қажет, өйткені бу қызып кетсе, сыйымдылықтың қауіп-қатері жарылып кетеді. Қазаннан жоғары қызған бу электр немесе механикалық қозғалу үшін қолданылады.

Бумен пісірілген электр тогы келесі түрде қалыптасады. Бу буландырады, бу турбинаға түседі, онда тығыз ағынның арқасында білік айналады. Осылайша, жылу энергиясы механикалық энергияға өтеді және өз кезегінде электр энергиясына айналады. Сондықтан электр станцияларының турбиналары жұмыс істейді.

Көптеген қызып кететін бу буланған кезде пайда болатын білікті айналу қозғалтқыш пен дөңгелектерге тікелей жіберілуі мүмкін. Сондықтан қозғалыста бу тасымалдау. Бу қозғалтқышы жұмысының танымал үлгілері ретінде локомотивтің немесе бу қазандығының бу генераторы пайдаланылуы мүмкін. Соңғысының қағидаты өте қарапайым: көмірді жағу кезінде, суды қыздыратын және бумен қалыптастыратын жылу пайда болады. Ал, бу, өз кезегінде, дөңгелектерді бұрады немесе кемеде бұрандаларды бұрады.

Бу қазандықтары: пайдалану принципі

Осындай қазандықтармен қалай жұмыс істейтінімді егжей-тегжейлі қарастырайық. Суды жылыту үшін қажетті жылу көзі кез келген энергия, электр, күн, геотермальды, газ немесе қатты отынды жағудан жылу болуы мүмкін. Суды жылыту кезінде шығарылатын бу жылу тасымалдағыш болып табылады, яғни жылу энергиясын жылыту орнынан оны пайдалану орнына ауыстырады.

Түрлі конструкцияларға қарамастан, бу қазандықтарының негізгі жобалау және жұмыс принципі ешқандай ерекшеленбейді. Суды жылытудың жалпы схемасы кейіннен буға айналдырады:

1. Сүзгілерде суды тазарту және оны сорғымен жылыту үшін резервуарға жеткізу. Резервуар әдетте құрылғының жоғарғы жағында орналасқан.
2. Резервуардан құбырлар арқылы су жинаушыға сәйкес келеді, тиісінше төмен.
3. Су қайтадан көтеріледі, қазір тек құбырлар арқылы емес, жылу аймағы арқылы.
4. Жылыту аймағында бу түзеді. Сұйықтық пен газ тәрізді заттар арасындағы қысым айырмашылығының әсерінен ол жоғары көтеріледі.
5. Жоғарғы бөлігінде қыздырылған бу бу сепараторынан өтеді, ол жерден судан бөлінеді. Қалған сұйықтық ыдысқа қайтарылады, ал бу бу шығысына ағылады.
6. Егер бұл қарапайым қазандық емес, бу генераторы болса, онда оның құбырлары қосымша қыздырылады. Оларды жылыту тәсілдері төменде талқыланады.

Құрылғы

Бу қазандықтары - бұл суды қыздыратын және бумен қалыптастыратын контейнер. Олар әдетте әр түрлі өлшемдегі құбырлар түрінде жасалады. Сумен толтырылған құбырдан басқа қазандықтың әрдайым жану камерасы (пеш) бар. Оның дизайны қолданылған отын түріне байланысты өзгеруі мүмкін. Егер ол ағаш немесе қатты көмір болса, онда пештің төменгі бөлігінде отын салынған тор бар. Тордың түбінен ауа жану камерасына кіреді. Ал өрт сөндіргіштің жоғарғы жағында олар түтікшені салады, ол тиімді тарту үшін қажет - ауа айналымы және отынды жағу.

Қатты отынға арналған бу қазандықтарын пайдалану принципі жылу тасымалдағыш ретінде сұйық немесе газ тәрізді материал пайдаланылатын қондырғылардан біршама ерекшеленеді. Екінші жағдайда жану камерасы тұрмыстық газ пешінің қыздырғыштары сияқты жұмыс істейтін қыздырғышты қабылдайды. Ауа айналымы үшін тор және түтін де пайдаланылады, өйткені отын түріне қарамастан, ауа жанудың ең маңызды шарты болып табылады.

Жанармай жағудан алынған жанғыш газ су контейнеріне дейін көтеріледі. Ол өзінің жылуын суға береді және атмосфераға түтін арқылы шығады. Су қайнау температурасына дейін қызады, ол буланып бастайды. Айта кету керек, бұл бу бұрын бу, бірақ мұндай мөлшерде емес, булардың бу температурасы. Буландырылған бу құбырларға өздігінен кіреді. Осылайша, будың айналымы және судың жиынтық күйлерінің өзгеруі табиғи түрде пайда болады. Табиғи айналымы бар бу қазандығының жұмыс принципі адамның ең аз араласуын талап етеді. Операторға қажет нәрсе - суды тұрақты жылытуды қамтамасыз ету және арнайы құрылғының көмегімен процесті бақылау.

Электрлі қазандықтарда суды жылыту оңайырақ. Ол ТЭН сияқты жылытқыш элементтері арқылы жылытылады немесе өткізгіш ретінде қолданылады және Joule-Lenz заңына сәйкес жылытылады.

Жіктеу

Бүгінде біз қарайтын принципті бу қазандықтары бірнеше параметрлерге сәйкес жіктелуі мүмкін.

Отын түрі бойынша:

1. Көмір.
2. Газ.
3. Отын майы.
4. Электрлік.

Кездесу бойынша:

1. Үй шаруашылықтары.
2. Энергия.
3. Өндірістік.
4. Пайдалану.

Дизайн бойынша:

1. Газ құбыры.
2. Су құбыры.

Газ және су құбыры бу қазандықтарын ерекшелендіреді

Қазандықтарды пайдалану принципі контейнердің суын жылытуға негізделген. Су будың күйіне түсетін контейнер әдетте құбыр немесе бірнеше құбырлар болып табылады. Құбырларды қыздыратын жанармай, жоғары көтерілген құрылғылар газ құбыры қазандары деп аталады.

Дегенмен, жанармай газы резервуардың ішіне орналасқан су құбыры арқылы өтеді. Бұл жағдайда су резервуарлары барабандар деп аталады, ал қазандықтың өзі су құбыры деп аталады. Күнделікті өмірде ол өрт құбыры деп аталады. Су барабандарының орналасуына қарай, осы түрдегі қазандықтар көлденең, тік және радиалды болып бөлінеді. Сондай-ақ құбырлардың әртүрлі бағыты іске асырылған модельдер бар.

Өрт сөндіргіш бу қазандығының құрылғысы мен жұмыс принципі газ құбыры қазандығынан біршама ерекшеленеді. Біріншіден, бұл су мен бумен құбырлар мөлшеріне қатысты. Су құбыры қазандықтарында құбырлар газ құбырларынан аз. Екіншіден, биліктегі айырмашылықтар бар. Газ құбыры қазандығы 1 МПа-дан аспайтын қысым жасайды және жылу қуатын 360 кВт дейін жеткізеді. Мұның себебі үлкен құбырлар. Құбырларға жеткілікті бу мен қысымды қалыптастыру үшін олардың қабырғалары қалың болуы керек. Нәтижесінде мұндай қазандықтардың бағасы өте жоғары. Су құбыры қазандығы күшті. Құбырлардың жіңішке қабырғаларының арқасында бу жылытады. Үшіншіден, су құбыры қазандықтары қауіпсіз. Олар жылу шығарады және елеулі жүктемелерден қорықпайды.

Қазандық жабдықтары

Бу қазандығының жұмыс принципі өте қарапайым, бірақ оның дизайны өте көп элементтерден тұрады. Жану камерасы мен су / бу айналымына арналған құбырлардан басқа қазандықтар олардың тиімділігін арттыру үшін (бу шығынын, қысымын және мөлшерін жоғарылату) құрылғылармен жабдықталған. Бұл құрылғыларға мыналар жатады:

1. Бу қыздырғыштары. Бұл будың температурасын 100 градустан жоғары көтеруге қызмет етеді. Будың қызып кетуі құрылғының тиімділігін және оның тиімділігін арттырады. Қызып тұрған бу 500 градус Цельсий температурасына дейін жетуі мүмкін. Мұндай жоғары температура атом электр станцияларының бу қондырғыларында орын алады. Қызып кетудің мәні, буланғаннан кейін, құбыр арқылы өтетін будың қыздыруына ұшырайды. Осы мақсат үшін құрылғы қосымша жану камерасы немесе бу шығып кету алдында негізгі пештен бірнеше рет өтетін қарапайым құбырмен жабдықталуы мүмкін. Бу қыздырғыштары - радиация және конвекция. Алғашқы жұмыс 2-3 есе тиімдірек.
2. Бөлгіш. Буды ағызу үшін қызмет етеді, оны судан ажыратады. Бұл орнатудың тиімділігін арттыруға мүмкіндік береді.
3. Қайта зарядталатын батарея. Бұл құрылғы құрылғыдан бу шығарудың тұрақты деңгейін ұстап тұруға арналған. Жұп жеткіліксіз болғанда, ол оны жүйеге қосады, керісінше, артық болған жағдайда оны таңдайды.
4. Су үшін дайындық құралы. Құрылғы ұзақ жұмыс істеуі үшін оған кіретін су белгілі бір талаптарға сай болуы керек. Бұл құрылғы суда оттегі мен минералдардың мөлшерін азайтады. Бұл қарапайым шаралар құбырлардың коррозиясын және олардың қабырғаларында ауқымды қалыптастыруға жол бермейді. Рюстра және шымтезек құрылғының тиімділігін төмендетіп қана қоймайды, сонымен қатар, оны белсенді пайдалану кезінде тез пайдасыздыққа әкеледі.

Басқару құрылғылары

Бұдан басқа, қазандық бақылау және бақылау үшін қосалқы құрылғылармен жабдықталған. Мысалы, суды шектеу қосқышы барабандағы сұйықтықтың тұрақты деңгейін ұстап тұруды бақылайды. Бу қазандығы үшін шекті деңгейдегі детектор жұмысының принципі сұйық фазасынан бу фазасына ауысқан кезде арнайы жүк массасының өзгеруіне негізделеді және керісінше. Нормадан ауытқып кеткен жағдайда ол компанияның қызметкерлерін ескертуге шақырады.

Позицияларға негізделген су деңгейін бақылау үшін бу қазанының деңгейлі бағандары да қолданылады. Құрылғының принципі судың электр өткізгіштігіне негізделген. Бұл баған су деңгейін басқаратын төрт электродпен жабдықталған түтік. Егер су бағанының төменгі белгісіне жетсе, жем сорғы қосылады, ал жоғарғы жағы - қазандықтың суы тоқтатылады.

Бу қазанында су деңгейін өлшеуге арналған тағы бір қарапайым құрал - бұл құрылғының корпусына салынған су шыны. Бу қазандығының су есептегішінің жұмыс принципі қарапайым - ол судың деңгейін көрнекі бақылауға арналған.

Сұйықтықтың деңгейінен басқа, температура мен қысымы бар термометрлер мен қысымды өлшеуіштерді жүйе өлшейді. Мұның бәрі қазандықтың қалыпты жұмысы үшін және төтенше жағдайлардың пайда болуын болдырмау үшін қажет.

Бу генераторлары

Біз бу қазандығының жұмыс принципін қарастырдық, қазір біз бу парникті генераторлар ерекшеліктерімен қысқаша таныстырамыз - қосымша құрылғылармен жабдықталған ең қуатты қазандықтар. Өзіңіз түсінгендей, бу генераторы мен қазандықтың негізгі айырмашылығы - оның дизайны бір немесе бірнеше аралық қыздыру қондырғыларын қамтиды, бұл жоғары бу шығынын алуға мүмкіндік береді. Атом станцияларында өте ыстық жұптың арқасында атомның ыдырауы энергиясын электр энергиясына айналдырады.

Суды жылытудың екі тәсілі бар және оларды реактордағы газ тәріздес күйге айналдыру:

1. Су реактор ыдысын жуады. Реактор салқындатылып, су қызады. Осылайша, бу бөлек тізбекте қалыптасады. Бұл жағдайда бу генераторы жылу алмастырғыш ретінде жұмыс істейді.
2. Реактордың ішіндегі су өтетін құбырлар. Бұл нұсқада реактор жану камерасы болып табылады, оның көмегімен бу тікелей генераторға жеткізіледі. Бұл дизайн қайнаған реактор деп аталады. Мұнда бәрі бу генераторы жоқ.

Қорытынды

Бүгінде біз бу қазандығы сияқты пайдалы құрылғымен таныстық. Құрылғы мен оның жұмыс принципі қарапайым және судың қарапайым физикалық қасиеттеріне негізделген. Дегенмен, бу қазандықтары адам өмірін айтарлықтай жеңілдетеді. Олар ғимараттарды жылытып, электр энергиясын өндіруге көмектеседі.