Видове парогенератори

Появата на парогенератор, или бойлер, трансформира ежедневието много преди електронните иновации и може би имаше по-голям цялостно въздействие от по-новите иновации като онлайн търговия, социални медии и безжична връзка технология. Сега е трудно да се оцени колко голяма част от играта, която променя играта, е била в състояние да стигне от място на място без лична или животинска сила (напр. Конна карета).

На пръв поглед производството на пара нарочно изглежда като странен избор. Поглеждайки към света така, както би могло да бъде малкото дете, парата изглежда малко повече от задължителен воднист отпадък продукт от различни процеси, включващи генериране на топлина, от готвене на кутия с тестени изделия до затопляне на коридорите на a сграда.

Най-добрият начин да свържете ума си със стойността на правилно впрегнатата пара е да си представите какво се случва, когато нещо, от което излиза пара, изведнъж внезапно затворени или по друг начин физически възпрепятствани да излъчват тази пара - например, притискане на плътно капак върху тенджера с вряща вода дори за секунда преди освобождавайки го.

Парата е водна пара, или по-общо, газообразната форма на молекулата. Водата се състои от водородни и кислородни атоми и има молекулна формула Н₂О. Като друга материя с конкретна точка на кипене, водата е в състояние да влезе в газообразната фаза, когато достигне тази температура (за вода, 100 C или градуса по Целзий (212 F, или градуса по Фаренхайт) и получава малък енергиен тласък, за да може да преодолее топлината си на изпаряване, нещо като такса, която материята обикновено трябва да плаща, за да се променя между състоянията (твърдо, течно или газово).

Днес най-важната широко разпространена роля на парата е в производството на електрическа енергия. Но в края на 1600-те години беше открито, че е по-лесно да се отстранят отпадъчните води от мините, когато тя се кондензира. В процеса беше открито, че процесът на кондензация на водата създава вакуум (отрицателно налягане спрямо това, което се намира извън зоната на кондензационна активност). Това откритие в крайна сметка е интегрирано в съвременните парни машини и генератори.

Съществуват различни видове парни електроцентрали, като организацията и други специфични детайли на всяка от тях зависят от крайната цел на генерираната пара. Във всеки случай парата не е целта, а средство за постигане на цел за производство на енергия.

Вместо просто да изпуска пара на открито, като местните разлики в налягането бързо се изглаждат поради неограничен приток на въздух, той е затворен в някакво пространство и неговата задържана сила се отприщва на човешкото снабдяване оборудване.

В електроцентралите парата се създава чрез изгаряне на гориво в среда с високо налягане - тоест котел. Това се наблюдава в заводи, работещи предимно с въглища, макар че в началото на 21-ви век те са попаднали силен пожар както за прякото им замърсяване, така и за приноса им към антропогенния климат промяна. Парата се използва и в атомните електроцентрали, както и в слънчевите топлоцентрали.

Въпреки че съставът и конструкцията на котлите могат да варират, основните им компоненти са до голяма степен еднакви и включват следното:

• Firebox: Тази камера е мястото, където се получава горенето и в нея се намират горелките и различни регулаторни устройства.
• Горелки: Те инжектират смес от въздух и гориво (обикновено въглища, мазут или природен газ) в разпределителната система, за да оптимизират сместа за изгаряне.
• Барабани: Те включват долен барабан за кал за събиране на предимно твърди отпадъци и горен парен барабан за събиране на парата за поставяне в разпределителната система.
• Икономизатор: Това устройство оптимизира оперативната ефективност чрез предварително загряване на захранващата вода до определена температура, преди да може да влезе в тялото на котелната система.
• Система за разпределение на пара: Тази мрежа от клапани, тръби и връзки е персонализирана за нивата на налягане на парата, която се пренася през системата. Парата оставя котела с достатъчно налягане, за да захранва какъвто и да е процес надолу по веригата (например производство на електроенергия чрез турбина).
• Система за подхранване: Този критичен елемент на котела гарантира, че количеството вода, постъпващо в системата, балансира това, което напуска системата. Това трябва да се изчислява в тегло, а не в обем, тъй като част от водата е пара, а друга - течност.

Firetube. Те се използват най-често в процеси, които се нуждаят от 15 до 2200 конски сили (1 к.с. = 746 вата или W). Този тип котел е цилиндричен, с пламъка в самата кухина на пещта и самите горивни газове, задържани в поредица от тръби. Те се предлагат в два основни дизайна: сух гръб и мокър гръб.

Водна тръба. При тази подредба тръбите съдържат пара, вода или и двете, докато продуктите от горенето преминават около външната страна на тръбите. Те често имат множество комплекти барабани и тъй като те използват относително малко вода, тези котли предлагат необичайно бързи възможности за пара.

Търговски. Те обикновено включват комбинации от водна тръба, пожарна тръба и електрическо съпротивление. Те са популярни в големи сгради, изискващи предимно постоянна температура, като училища и библиотеки, офис и държавни сгради, летища, жилищни комплекси, болници в колежа и други изследователски лаборатории и т.н. На.

Кондензиране. Кондензационните котли могат да достигнат нива на топлинна ефективност до 98 процента, в сравнение с 70 до 80 процента, постижими при стандартни конструкции на котли. Типичните нива на ефективност достигат около 90%, когато температурата на връщащата вода е 110 F или по-ниска и се повишават с намаляване на температурата на връщане на водата след това.

Гъвкава водна тръба (flextube). Тази конструкция е особено устойчива на "топлинен удар", което я прави естествен вариант за отопление. Гъвкавите водопроводни котли се предлагат в широк спектър от входящи горива и са подходящи за приложения с ниско налягане, използващи пара или гореща вода. (Не всички "котли" всъщност кипят вода!) Те също са доста лесни за поддръжка, с лесен достъп до работните им части отвън.

Електрически. Тези котли са с малко въздействие: чисти, тихи, лесни за инсталиране и малки по отношение на полезността си. Тъй като всъщност нищо не е изгорено (тоест няма пламък, за който да се притеснявате), електрическите котли са удивително прости. В сместа няма гориво или оборудване за обработка на гориво и следователно няма изпускателни тръби и няма нужда от свързани тръби и отвори. Освен това те имат нагревателни елементи, които са лесни за подмяна.

Генератор на пара за рекуперация на топлина (HRSG). Това е иновативен "топлообменник" за възстановяване на енергия, който възстановява топлината от преминаващия поток горещ газ. Те създават пара, която може да се използва за задвижване на определен процес или да се използва за задвижване на парна турбина за захранване на производството на електроенергия с помощта на електромагнит. HRSG са изградени на основата на три основни компонента - изпарител, прегревател и икономизатор.

Ядрените централи използват енергия не от изгарянето на гориво, а чрез механично разделяне на най-малките му компоненти. Това е много мек начин за описание ядрено делене, при които атомите (в случая тези, принадлежащи към елемента уран) се разбиват на по-малки атоми, освобождавайки огромни количества енергия.

Освободената при делене енергия се улавя и използва за нагряване и кипене на вода, а получената пара се използва за захранване на турбина с цел производство на електроенергия.