9 faktów na temat temperatury pary w kotle: różne typy i szczegóły

Kocioł to naczynie, w którym woda jest stale odparowywana w celu wytworzenia pary poprzez zastosowanie ciepła. Aby wytworzyć parę, temperatura pary z kotła powinna wynosić 100°C lub 212°F.

Generalnie operatorzy starają się kontrolować temperaturę strumienia na wartości znamionowej, aby uzyskać najlepszą możliwą szybkość ogrzewania, a także zmniejszyć koszty paliwa. W celu uzyskania lepszej sprawności cieplnej i uniknięcia niepotrzebnych naprężeń materiałowych i termicznych grubościennych części kotła i turbiny, w kotle użytkowym wymagana jest precyzyjna kontrola temperatury pary.

Głównym celem konstrukcji kotła jest uzyskanie jak najwyższej sprawności absorpcja ciepłaoprócz wytwarzania czystej pary, ma także na celu bezpieczną i niezawodną pracę.

Co to jest temperatura pary w kotle?

Stabilność temperatury pary w kotle może pomóc w uniknięciu wysokiej temperatury, która może prowadzić do wypadków, takich jak pęknięcie rur kotłowych.

Kocioł może napotkać różne sytuacje, takie jak nadmierna temperatura, żużel, korozja ścian kotła itp. w warunkach zmiennego obciążenia. Aby uniknąć tych wszystkich problemów, należy stale monitorować parametry pracy kotła, w tym temperaturę pary kotłowej.

 Wraz ze zmianami warunków pracy temperatura pary pozostaje bardzo niestabilna, a wstępne wykrycie zmiany temperatury jest dość trudne. Jedną z powszechnych metod stosowanych do kontroli temperatury jest natryskiwanie wody na parę pomiędzy pierwszym i drugim stopniem przegrzania.

Wykres temperatury pary w kotle

Jeśli weźmiemy pod uwagę kotły elektrowni, regulacja temperatury pary jest jednym z trudnych zadań, ponieważ ma nieliniową charakterystykę. Długi czas martwy i opóźnienie czasowe to czynniki, które sprawiają, że jest to trudniejsze.

Na temperaturę pary wpływają różne kwestie, takie jak obciążenie kotła, natężenie przepływu powietrza, połączone działanie palników serwisowych i gromadzenie się sadzy na rurach kotła.

stół parowy 1
Stół parowy; Źródło obrazu: Wikipedia

Temperatura pracy kotła parowego

Zwykle do wytwarzania pary poprzez wrzącą wodę na poziomie morza temperatura utrzymywana w parze wynosi 212°F lub blisko tej. Jeśli kocioł pracuje pod wyższym ciśnieniem, temperatura może być wyższa.

Ponieważ wytwarzana para jest oddzielana od wody kotłowej w kotle bęben parowypara jest przegrzewana w celu uzyskania wysokiej sprawności cieplnej zespołu turbiny kotła. Obecnie nowoczesne kotły zazwyczaj podnoszą temperaturę pary do 1000°F lub 538°C, co jest bliskie temperaturze pełzania stali używanej do produkcji rurek przegrzewaczy.

Jeśli przez dłuższy czas utrzymywaliśmy temperaturę pary kotła na bardzo wysokim poziomie, to skróci to żywotność kotła. Zawsze staraj się utrzymywać stałą temperaturę pary, aby uniknąć naprężeń termicznych kotła i turbiny.

Temperatura pary nasyconej kotła

Ciśnienie i temperatura pary nasyconej są ze sobą bezpośrednio związane.

Ogólnie rzecz biorąc, kotły parowe są zawsze eksploatowane pod wysokim ciśnieniem, tak że kocioł o niewielkich rozmiarach może generować dużą ilość pary. Ponieważ para pod ciśnieniem wymaga mniej miejsca, można ją przenieść do miejsca zastosowania za pomocą przewodów rurowych o małej średnicy. Zapewnia to również utrzymanie prawidłowej temperatury pary.

Temperatura pary na wylocie z kotła

Kotły są zaprojektowane do pracy przy każdym ciśnieniu i temperaturze zgodnie z wymaganiami.

Gdy kocioł parowy pracuje pod wysokim ciśnieniem, wymagana temperatura również wzrasta (ponad 212 °F). W przeciwnym razie na dużej wysokości nad poziomem morza temperatura kotła parowego może być nieco niższa.

Jeśli weźmiemy pod uwagę komercyjny bojler wysokiego budynku, który działa pod znacznie wyższym ciśnieniem, takim jak 20 do 40 psi, aby wycisnąć parę na większą wysokość, za każdy wzrost ciśnienia na psi, temperatura wrzenia wody również wzrośnie o około 3 stopnie F.

Kontrola temperatury pary w kotle

Różne urządzenia i metody są stosowane do kontrolowania temperatury pary w kotle.

Do kontroli temperatury pary w kotle najczęściej stosowanym urządzeniem jest próbnik lub schładzacz. Zadaniem schładzacza jest rozpylanie wody na strumień pary w celu obniżenia jej temperatury. Przeważnie zraszanie wodą odbywa się pomiędzy pierwszym a drugim stopniem przegrzewacza.

Do zarządzania temperaturą pary stosuje się różne metody, takie jak zmiana kąta, pod jakim palniki zapalają się w piecu, omijanie i recyrkulacja spalin.

Rozpylona woda pozyskiwana jest z tłoczenia pompy oraz z pośredniego stopnia pompy wody zasilającej kocioł.

Temperatura pary jest mierzona na wylocie z kotła, następnie położenie zaworu spryskującego zmienia się na prawidłowe odchylenia od zadanej temperatury pary.

Obliczanie temperatury pary w kotle

Gdy ciepło jest dodawane do wody stopniowo pod ciśnieniem atmosferycznym, temperatura wzrasta do 212 ° F (100 ° C), jest to temperatura przy tym konkretnym ciśnieniu, nie zachodzi zmiana fazy wody. Po tym dodawaniu ciepła nie zwiększa się temperatura, ale woda zamienia się w parę.

Temperatura pary w podwójnym kotle Breville

Breville Dual Boiler to wysokiej jakości parowiec do mleka z możliwością regulacji temperatury w zakresie 265-285 stopni F, aby uzyskać idealnie cieplejsze lub chłodniejsze mleko lub kawę. Jakość teksturowanego mleka jest całkowicie zależna od temperatury gotowania na parze.

Breville Dual Boiler składa się z dwóch kotłów w tej samej maszynie, oba mają własny element grzejny i mogą być regulowane oddzielnie według naszych potrzeb.

Temperatura pary w kotle morskim

Kotły morskie są typu wodnorurowego i mogą pracować pod wysokim ciśnieniem. Kotły wodnorurowe o najwyższym ciśnieniu mogą osiągać temperatury ~600°C. Typowe kotły wodnorurkowe wytwarzają parę o temperaturze około 110-150°C. 

temperatura pary w kotle
szkocki kocioł morski; Źródło obrazu: Wikimedia

Temperatura pary w podwójnym kotle Sage

Podwójne kotły składają się z dwóch kotłów w jednej maszynie i oba pełnią różne funkcje.

Jeden z nich ustawi znacznie wyższą temperaturę, aby działał jak kocioł parowy, a drugi ustawi niższą temperaturę, aby działał jak kocioł do parzenia. W Sage Dual Boiler możemy dostosować temperaturę wody, która będzie odpowiednia dla naszej kawy.

Wnioski:

Przed zakończeniem artykułu możemy powiedzieć, że Temperatura pary w kotle jest jednym z ważnych parametrów kontrolujących różne aspekty związane z pracą kotła.