11 faktów na temat bębna parowego kotła: co, jak, materiał, funkcja

Bęben parowy kotła jest najważniejszym elementem kotła, ten poziomo umieszczony cylindryczny element działa jako separator faz dla mieszanki parowo-wodnej.

W starożytności kotły projektowano do czterech bębnów, umieszczając je na górze i na dole i są połączone siecią rur. Obecnie używa się głównie bębnów single i bi.

Co to jest bęben parowy w kotle?

Bęben parowy lub bęben górny jest podstawowym elementem kotła wodnorurkowego, który jest montowany w górnej części kotła w kształcie poziomego walca.

Zadaniem Boiler Steam Drum jest zbieranie wytworzonej pary, a także zapewnienie przestrzeni, w której para może oddzielić się od wody kotłowej. Para wodna powstaje w rurkach wodnych kotła iw momencie nasycenia para zaczyna tworzyć bąbelki i oddziela się od cieczy.

Ze względu na różnicę w masie para wodna przemieszcza się w górę rurami, które są połączone w górnej części bębna parowego.

W bębnie parowym występują zasadniczo dwa etapy separacji. W pierwszym etapie z pary usuwana jest tylko woda, co uzyskuje się dzięki odpowiedniej przestrzeni nad normalnym bębnem parowym do oddzielania pary wodnej. W drugim etapie z pary usuwane są krople wody

Cel bębna parowego w kotle

Bęben parowy jest istotną częścią kotła wodnorurowego.

Główne cele używania kotła parowego to:

Zapewnij miejsce do przechowywania mieszanki parowo-wodnej.

Pełnią rolę miejsca oddzielenia pary wytworzonej w kotle od wody kotłowej.

 W górnej części bębna parowego gromadzi się warstwa pary, a warstwa wody pozostaje poniżej ze względu na różnicę w masie. Rury są połączone w górnej części bębna i przez te rury krąży para do różnych zastosowań, takich jak ogrzewanie, wytwarzanie energii, odkażanie niektórych obszarów itp.

bęben parowy kotła
Schemat ideowy kotła wodnorurowego typu morskiego, z bębnem parowym u góry ;Źródło zdjęcia: Wikipedia

Jak działa bęben parowy kotła?

Bęben parowy kotła jest istotną częścią kotła wodnorurowego.

Para wodna wytworzona wewnątrz wodochronnych kotła w wyniku spalania paliwa jest gromadzona w poziomym cylindrycznym bębnie umieszczonym w górnej pozycji przez rury wznośne. Wytworzona para ma mniejszą gęstość niż woda i dlatego gromadzi się na najwyższym poziomie w naczyniu.

Materiał bębna parowego kotła

Bęben parowy to komora ciśnieniowa w skrajnym górnym położeniu układu cyrkulacyjnego kotła.

Bębny parowe kotła są produkowane z ekskluzywnej jakości materiału i przy użyciu nowoczesnej technologii, aby zapewnić takie cechy, jak solidna konstrukcja, wysoka trwałość, doskonałe działanie, niezawodność itp. Ten górny bęben jest wykonany z HCS (stal wysokowęglowa), aby wytrzymać temperaturę 390 stopni i ciśnienie powyżej 350 psi.

Grubość płyt ze stali węglowej dla Bębenu pary dobierana jest w zależności od ciśnienia projektowego kotła. Z drugiej strony o objętości bębna decyduje wymagana objętość wymagana do czystego oddzielenia wody od pary w celu uzyskania suchej pary nasyconej. Bęben również przechowuje wystarczającą ilość pary.

Części bębna parowego kotła

Bęben parowy kotła jest zbiornikiem mieszanki parowo-wodnej i zapewnia niezbędną wysokość do cyrkulacji wody przez strefę parowania.

Wewnętrzne części kotła parowego to:

1. Rura dystrybutora wody zasilającej

2. Zawór bezpieczeństwa

3. Rura dozująca chemikalia

4. Ciągła rura do wydmuchiwania

5. Wskaźnik poziomu bębna

6. Komora skrzyni cyklonowej

7. Oczyszczacz pary / odmgławiacz / suszarki parowe

8. Rury wylotowe pary nasyconej

9. Dolny róg

10 przerywanych rur wydmuchowych

Obliczanie grubości bębna parowego kotła

Wzór na obliczenie grubości kotła jest wymieniony w ASME Boiler and Pressure Vessel Code PG-27 dla elementów cylindrycznych pod ciśnieniem wewnętrznym, strona 10.

Wzór stosowany do obliczenia minimalnej grubości zgodnie z ASME, paragraf PG-27.2.2, strona nr 10 jest napisany poniżej:

e1

Wzór stosowany do określenia maksymalnego dopuszczalnego ciśnienia roboczego podano poniżej:

e2

Gdzie,

t= minimalna projektowa grubość ścianki w calach.

P=ciśnienie projektowe w psi

D = średnica zewnętrzna rury w calach

e=współczynnik grubości (0.04 dla rur rozszerzonych, 0 dla rur spawanych wytrzymałościowo)

S= maksymalne dopuszczalne naprężenie zgodnie z ASME sekcja II

Pomiar poziomu w bębnie parowym kotła

Bęben parowy kotła działa jako ważna część przemysłu elektrowni ze względu na jego zdolność do wytwarzania pary.

Poziom wody w bębnie jest stały, gdy warunki pracy są stabilne, a przepływy są zrównoważone. Przetwornik różnicy ciśnień jest przyrządem używanym do pomiaru poziomu bębnaOptymalizacja bębna parowego i korzystanie z niego tak bezpiecznie i wydajnie, jak to tylko możliwe, wymaga niezawodnego pomiaru poziomu wody.

Bęben parowy zapewnia stały poziom wody w stałych warunkach pracy i dla zrównoważonych przepływów. Poziom wody w bębnie parowym jest parametrem, który należy odpowiednio monitorować i kontrolować.

Odpowietrznik bębna parowego kotła

Podczas rozruchu w bębnie parowym gromadzi się para nasycona, która podnosi ciśnienie, przez otwory wentylacyjne uwalniane jest powietrze i rozpuszczone gazy. Podczas postoju kotła te zawory odpowietrzające umożliwiają dopływ świeżego powietrza do korpusu kotła, aby uniknąć jego zapadnięcia się pod ciśnieniem.

Odpowietrzniki bębna parowego kotła usuwają podciśnienie podczas wyłączania z powodu kondensacji pary w walczaku kotła.

Bęben parowy kotła na ciepło odpadowe

Kotły grzewcze przetwarzają głównie energię cieplną, ciepło jest odzyskiwane z gazów spalinowych i wykorzystywane do wytwarzania pary jako wyjścia, co zmniejsza ogólne koszty operacyjne

Kocioł odzysknicowy wyposażony jest w górny bęben parowy do cyrkulacji wody i pary z wyższym współczynnikiem recyrkulacji dla efektywnego chłodzenia. Bębny parowe są wyposażone w dwustopniową technikę separacji faz w celu uzyskania pary o wysokiej czystości. Do separacji pary wodnej stosuje się wewnętrzne separatory cyklonowe i podkładki odmgławiające.

Bębny parowe są produkowane zgodnie z ASME lub innymi normami, dzięki czemu spełniają wymagania dotyczące kotłów odzysknicowych. Wraz z bębnem dostarczane są odpowiednie przyrządy zapewniające bezpieczną i płynną pracę kotła odzysknicowego.

Kocioł z rurą wodną Bęben parowy

Ze względu na różnicę gęstości pary i wody umożliwiają gromadzenie pary nasyconej i wody wewnątrz bębna parowego. Bęben parowy utrzymuje wodę (przez 10 do 60 sekund), aby zasilić kocioł, zapobiegając utracie cieczy w rurach dolnych i wznośnych.

Wielkość bębna parowego wymagana dla kotła wodnorurowego jest ustalona przez wymaganą objętość do separacji pary i wody w celu wytworzenia suchej pary nasyconej, a bęben parowy powinien również zapewniać odpowiednią przestrzeń do przechowywania pary.

Kocioł bez bębna parowego

Nawet jeśli kocioł Benson jest kotłem wodnorurowym, ma unikalną cechę braku bębna oddzielającego parę, w prostych słowach jest to kocioł bez bębna.

Tutaj woda jest sprężana do ciśnienia nadkrytycznego, a utajone ciepło wody zmniejsza się do zera, a woda bezpośrednio zamienia się w parę bez tworzenia się pęcherzyków.

Pod ciśnieniem nadkrytycznym zarówno para wodna, jak i woda mają taką samą gęstość, co zapobiega tworzeniu się pęcherzyków. Dlatego nie ma potrzeby stosowania bębna parowego do oddzielania pęcherzyków powietrza od wody w kotle Benson.

Ze względu na brak walczaka parowego waga tego typu kotłów jest co najmniej o 20% mniejsza niż innych typów kotłów.

Wnioski:

Bęben parowy kotła wodno-rurowego jest istotnym elementem zapewniającym przestrzeń do oddzielenia pary i wody. powinniśmy posiadać odpowiednią wiedzę na temat różnych faktów związanych z bębnem parowym, aby zapewnić wydajną pracę kotła wodnorurowego.