caldeiras a vapor: o princípio de funcionamento eo dispositivo

caldeira a vapor é um dispositivo para converter a água em vapor que é usado tanto em casa como na indústria. O vapor é usado para aquecer as instalações, os veículos e condutas, bem como para fazer rodar turbomáquinas. Vamos saber mais o que constitui caldeiras a vapor. O princípio de funcionamento, a classificação do dispositivo, escopo e muito mais – tudo isso será discutido abaixo.

definição

Como você sabe, uma unidade de caldeira de vapor é a produção de vapor. Assim caldeiras deste tipo pode produzir pares de dois tipos: saturado e superaquecido. No primeiro caso, a temperatura é de cerca de 100 graus, e a pressão – cerca de 100 kPa. Sobreaquecido temperatura do vapor sobe para 500 graus e a pressão – até 26 MPa. vapor saturado é usado para fins domésticos, principalmente para o aquecimento de casas particulares. vapor superaquecido encontrou aplicação na indústria e energia. Ele tolera calor, por isso seu uso aumenta consideravelmente a eficiência da planta.

escopo

Existem três principais áreas de aplicação de caldeiras a vapor:

1. sistemas de aquecimento. O vapor age como uma fonte de energia.
2. Energia. motores a vapor industriais, ou como são chamados geradores de vapor são usados para produzir energia elétrica.
3. Indústria. O vapor na indústria são usados não apenas para o aquecimento, "camisas" aparelhos e tubulações, mas também para a conversão de energia térmica em veículos mecânicos e móveis.

caldeiras de vapor de vida utilizados para aquecimento doméstico. Em poucas palavras, a sua tarefa é circulação de vapor aquecido e água através do oleoduto. Um tal sistema é muitas vezes equipar com uma fornalha fixa ou caldeira. Normalmente, eletrodomésticos não produzem vapor superaquecido saturada, o que é suficiente para realizar suas tarefas.

Na indústria, o vapor é sobreaquecido – continuar a aquecer depois da evaporação com o objectivo de aumentar ainda mais a temperatura. Estas instalações têm requisitos especiais de qualidade, uma vez que os riscos de tanque de vapor superaquecido a explodir. O vapor sobreaquecido obtido a partir da caldeira, pode ir para a produção de electricidade ou movimento mecânico.

A corrente elétrica com vapor formado da seguinte maneira. Vapor, o vapor entra na turbina onde é devido ao fluxo denso faz rodar o veio. Assim, a energia térmica é convertida em mecânica, e que, por sua vez, é convertida em energia eléctrica. É assim que o poder da turbina.

A rotação do veio, que ocorre a evaporação de grandes quantidades de vapor sobreaquecido, pode ser transmitido directamente para o motor e a roda. Assim, o movimento é transporte de vapor. Como um exemplo popular do vapor máquina a vapor pode levar caldeira locomotiva ou marinha. princípio última operação é muito simples: a combustão do carvão gera calor que aquece água e gera vapor. Bem pares, por sua vez, roda a roda, ou no caso de parafusos navio.

caldeiras a vapor: operação

Vamos considerar em mais detalhes como operar essas caldeiras. A fonte de calor necessária para a água de aquecimento, pode ser qualquer tipo de energia: eléctrica, solar, geotérmica, de calor a partir da combustão de gás ou combustível sólido. Vapor gerada durante o aquecimento da água é um fluido de transferência de calor, isto é, transferências de energia térmica a partir do espaço de aquecimento no lugar de utilização.

Apesar da variedade de modelos, o dispositivo principal e princípio de funcionamento de caldeiras a vapor não diferem. total do circuito de aquecimento de água com a sua subsequente conversão em vapor é como se segue:

1. Água de limpeza em filtros e seu fornecimento para o tanque de aquecimento pela bomba. O tanque está geralmente localizado na parte superior do aparelho.
2. A partir do tanque de água entra através dos tubos para dentro do colector, localizadas, respectivamente, abaixo.
3. A água sobe novamente, só que desta vez não através do tubo e através da zona de aquecimento.
4. Na zona de aquecimento formada por pares. Sob a acção da diferença de pressão entre o líquido e a substância gasosa, ele irá subir para cima.
5. Acima de vapor aquecido é passado através de um separador, onde é finalmente separado da água. Resíduos de fluido devolvido para o reservatório, e o vapor deve estar na linha de vapor.
6. Se esta não é uma caldeira normal, e o gerador de vapor, que é ainda mais aquecida por tubos. Por seus métodos de aquecimento descrito abaixo.

dispositivo

caldeiras a vapor representam tanque no qual a água é aquecida para formar vapor. Geralmente elas são realizadas sob a forma de tubos de diferentes tamanhos. Além disso tubo com caldeira de água sempre tem uma câmara de combustão (fornalha). Sua estrutura pode variar dependendo do tipo de combustível utilizado. Se for de madeira ou carvão, é na parte inferior do forno é lareira instalada no qual a pilha de combustível. A partir da parte inferior da grelha, o ar entra na câmara de combustão. Uma parte superior da fornalha equipa o chaminé, que é necessária para a tracção eficaz – circulando combustível e ar de combustão.

O princípio de caldeiras de vapor para combustíveis sólidos, é um tanto diferente dos dispositivos em que o líquido de refrigeração utilizados como o material líquido ou gasoso. No segundo caso, o queimador envolve câmara de combustão que funciona como os queimadores de fogões a gás doméstico. Para circulação de ar também usar a grelha e chaminé, porque, independentemente do tipo de combustível, o ar de combustão é uma condição essencial.

gás combustível obtido a partir da combustão do combustível, sobe para o tanque de água. Ele dá a água o seu calor e sai pela chaminé para a atmosfera. Quando a água é aquecida até à temperatura de ebulição, ele começa a evaporar-se. Vale a pena notar que a água evapora antes, mas não em quantidades tais e em tal vapor temperatura. vapor evaporado só entra no tubo. Assim, a circulação de vapor e a alteração de estados de agregação de água ocorre naturalmente. O princípio de funcionamento de uma caldeira de vapor de uma circulação natural exige uma intervenção humana mínima. Tudo que você precisa fazer o operador é para garantir uma água quente estável e controlar o processo por meio de dispositivos especiais.

No caso da água da caldeira de aquecimento elétrico é mais fácil. É aquecido pelos elementos de aquecimento ou aquecedores tipo age como um guia e é aquecida por efeito Joule-Lenz.

classificação

caldeiras a vapor, o princípio de que estamos considerando hoje, pode ser classificada de várias maneiras.

Por tipo de combustível:

1. Carvão.
2. Gas.
3. óleo pesado.
4. Elétrica.

Por nomeação:

1. Doméstico.
2. Energia.
3. Industrial.
4. Reciclagem.

Pelo projeto:

1. TUBO.
2. tubo de água.

O que é a diferença de gás e tubos de água de caldeiras a vapor

O princípio de funcionamento é baseado em caldeiras de aquecimento com o tanque de água. Capacidade em que a água vai para o estado de vapor é normalmente um tubo ou tubos múltiplos. Dispositivos em que aquece o tubo de combustível, levantando-se, as caldeiras chamado de tubo.

Mas não há outra opção – quando o gás de combustão se move através do tubo, localizado dentro do tanque de água. Neste caso, os recipientes de água chamado tambores e da própria caldeira – tubo de água. Na linguagem comum, é também chamado de caldeiras fogo-tubo. Dependendo do local de caldeiras tambores de água deste tipo é dividido em: horizontal, vertical e radial. Além disso, existem modelos que implementaram diferentes direções tubos.

Estrutura e o princípio de funcionamento de fogo tubo caldeira de tubo é ligeiramente diferente. Em primeiro lugar, trata-se o tamanho do tubo e água e vapor. Em tubos de caldeira com tubos de água menos em geral, do que em-tubo. Em segundo lugar, existem diferenças em lugar de energia. -Tubo caldeira fornece a pressão de não mais do que 1 MPa e tem uma capacidade de geração de calor até 360 kW. A razão para isto é a grande tubo. Que foi formado nos tubos é a pressão de vapor suficiente, as suas paredes precisam de ser de espessura. Como resultado – o custo de tais caldeiras é exagerada. caldeira de tubos de água poderoso. Devido aos tubos de parede fina, de vapor aquece melhor. E em terceiro lugar, caldeiras de tubos de água mais segura. Eles produzem calor e não têm medo de uma sobrecarga significativa.

Elementos adicionais de caldeiras

O princípio de funcionamento da caldeira de vapor é bastante simples, porém seu projeto consiste em um número bastante grande de itens. Além disso as câmaras de combustão e tubos para a circulação de caldeiras de água / vapor está equipada com dispositivos para melhorar a sua eficácia (aumento da temperatura do vapor, a pressão e quantidade). Estes dispositivos incluem:

1. Superheater. Ele serve para aumentar a temperatura do vapor acima de 100 graus. Sobreaquecimento do vapor aumenta a eficiência do dispositivo e a sua eficiência. Vapor sobreaquecido pode atingir temperaturas de 500 graus Celsius. Tais temperaturas elevadas ocorrem em plantas de vapor de centrais nucleares. A essência do sobreaquecimento é que, após a evaporação vinda através do tubo é submetida a vapor reaquecido. Para este fim, o aparelho pode ser equipado com queima suplementar ou tubagem única que antes pares de saída sobre a utilização prevista, passa várias vezes através do forno principal. Reaquecedores são radiação e de convecção. O primeiro trabalho 2-3 vezes mais eficiente.
2. Separador. Usado para vapor "drenagem" – separando-a da água. Isto aumenta a eficiência da planta.
3. acumulador de vapor. Este dispositivo destina-se a manter um nível constante da planta vapor. Quando um casal não é suficiente, ele adiciona-lo para o sistema e, ao contrário, no caso seleciona uma superabundância.
4. Dispositivo de aprovisionamento de água. Para a máquina a trabalhar mais tempo, a água que cai nele, deve atender a requisitos específicos. Este dispositivo reduz a quantidade de oxigénio na água e sais minerais. Estas medidas simples pode prevenir a corrosão de tubos e formação de incrustações em suas paredes. Ferrugem e escala não só reduzir a eficácia do dispositivo, mas também rapidamente levá-lo em desuso, especialmente no caso de uso ativo.

equipamento de monitorização

Além disso, a caldeira está equipada com dispositivos auxiliares, para o controlo e gestão. Por exemplo, um interruptor de limite monitoriza o nível de água a manutenção de um nível constante de líquido no tambor. O princípio de funcionamento do indicador de limiares caldeira de vapor com base na alteração do peso da carga especial durante a sua transição de fase de líquido para vapor, e vice-versa. Em caso de desvio da norma que emite um sinal sonoro para alertar os funcionários da empresa.

Para posicionar o controlo do nível de água é também caldeira de tubo vertical usados. O princípio de funcionamento do dispositivo com base na condutividade eléctrica da água. A coluna é um tubo equipado com quatro eléctrodos, controlar o nível de água. Se a coluna de água atingir a marca inferior, uma bomba de alimentação ligada, e se a parte superior – alimentado caldeira de água pára.

Outro dispositivo simples para medir o nível de água de caldeira é um vidro-água, integrados na unidade. O princípio de funcionamento da caldeira de vapor de vidro medidor de água é simples – a que se destina o controle visual do nível de água.

Além disso o nível de líquido no sistema por meio de medidores de pressão e termómetros medir a temperatura e pressão respectivamente. Tudo o que é necessário para o funcionamento normal da caldeira e para evitar a possibilidade de acidentes.

geradores de vapor

Nós já discutimos o princípio da caldeira a vapor, agora brevemente familiarizado com as peculiaridades dos geradores de vapor – as caldeiras mais poderosos equipados com dispositivos adicionais. Como você pode ver, a principal diferença entre o vapor da caldeira é que sua estrutura inclui um ou mais aquecedores, o que permite as mais altas temperaturas de vapor. Em usinas nucleares, devido ao casal muito quente, converter a energia da desintegração átomo em energia elétrica.

Existem duas formas básicas: aquecimento de água, e a sua tradução para um estado gasoso no reactor:

1. A água lava o corpo do reactor. Quando o reactor é arrefecido e a água é aquecida. Assim, o vapor é gerado num circuito separado. Neste caso, o gerador de vapor serve como um permutador de calor.
2. Tubos testado com água no interior do reactor. Nesta forma de realização, o reactor é uma câmara de combustão a partir do qual o vapor é fornecido directamente ao gerador. Este projeto é chamado de reator de água fervente. Aqui tudo funciona sem vapor.

conclusão

Hoje nós nos encontramos com um dispositivo tão útil como uma caldeira de vapor. Estrutura e princípio de funcionamento deste dispositivo é bastante simples e com base em um banais propriedades físicas da água. No entanto Caldeiras facilita muito a vida humana. Eles aquecer o edifício e ajudar a gerar eletricidade.