Höyrygeneraattorityypit

Kynnyksen tulo höyrystintai kattila, muutti jokapäiväistä elämää kauan ennen kuin sähköiset innovaatiot tekivät, ja epäilemättä oli suurempi kokonaisvaikutus kuin uusimpiin innovaatioihin, kuten verkkokauppa, sosiaalinen media ja langaton tekniikkaa. Nyt on vaikea ymmärtää, kuinka paljon pelinvaihtajaa oli mahdollisuus päästä paikasta toiseen ilman henkilökohtaista tai eläinvoimaa (esim. Hevoskärry).

Höyryn tarkoituksellinen tuotanto näyttää kasvoiltaan omituiselta. Tarkasteltaessa maailmaa pienen lapsen tavoin höyry näyttää olevan vain muutakin kuin pakollinen vetinen jäte erilaisten lämmöntuotantoprosessien tuote, pastalaatikon kypsentämisestä a rakennus.

Paras tapa yhdistää mielesi oikein käytetyn höyryn arvoon on kuvata, mitä tapahtuu, kun jotain, josta on höyryä, tulee yhtäkkiä suljettu tai muuten fyysisesti estetty päästämästä sitä höyryä - esimerkiksi kiinnittämällä kansi tiukasti alas kiehuvaan vesiastiaan edes sekunnin ajan ennen vapauttamalla se.

Höyry on vesihöyry tai yleisemmin molekyylin kaasumainen muoto. Vesi koostuu vety- ja happiatomeista ja sen molekyylikaava on H₂O. Kuten muu asia tietyllä kiehumispiste, vesi pääsee kaasumaiseen vaiheeseen saavuttaessaan kyseisen lämpötilan (vedelle 100 C tai Celsius-astetta (212 F tai Fahrenheit-astetta)) ja saa pienen energiankulun, jotta se voi voittaa höyrystymislämmensä, eräänlaisen tietullin, jonka asia on yleensä maksettava vaihtaakseen tilojen välillä (kiinteä, nestemäinen tai kaasu).

Nykyään höyryn tärkein yleinen rooli on sähköntuotannossa. Mutta jo 1600-luvun lopulla havaittiin, että jätevettä oli helpompi poistaa kaivoksista, kun se tiivistyi. Prosessissa havaittiin, että veden kondensoitumisprosessi luo tyhjiön (alipaine suhteessa siihen, mikä on kondensaatiotoiminnan alueen ulkopuolella). Tämä havainto integroitiin lopulta moderneihin höyrykoneisiin ja generaattoreihin.

Höyryvoimaloita on erityyppisiä, ja kunkin organisaatio ja muut yksityiskohdat riippuvat höyryn tuottaman tehon lopullisesta tarkoituksesta. Kummassakin tapauksessa höyry ei ole tavoite, vaan keino sähköntuotantoon.

Sen sijaan, että pelkästään päästettäisiin höyryä ulkoilmaan, mahdolliset paine-erot tasoitetaan nopeasti rajoittamaton ilmansyöttö, se on loukussa jonkinlaiseen tilaan ja sen kiinnitetty vahvuus vapautuu ihmisen toimittamaan laitteet.

Voimalaitoksissa höyryä syntyy polttamalla polttoainetta korkeapaineisessa ympäristössä - ts. Kattilassa. Tämä näkyy pääasiassa hiilivoimaloissa, vaikka ne olivat joutuneet 2000-luvun alkuun mennessä voimakas tulipalo sekä niiden suorien saastuttavien vaikutusten että niiden vaikutuksen vuoksi antropogeeniseen ilmastoon muuttaa. Höyryä käytetään myös ydinvoimaloissa sekä aurinkovoimaloissa.

Vaikka kattiloiden koostumus ja rakenne voivat vaihdella, niiden ydinosat ovat pääosin samat ja sisältävät seuraavat:

• Tulipesä: Tässä kammiossa tapahtuu palaminen, ja siinä on polttimet ja erilaiset säätölaitteet.
• Polttimet: Nämä ruiskuttavat ilman ja polttoaineen (yleensä kivihiilen, polttoöljyn tai maakaasun) seoksen jakelujärjestelmään sekoituksen optimoimiseksi palamista varten.
• Rummut: Näitä ovat alempi mutarumpu enimmäkseen kiinteän jätteen keräämiseksi ja ylempi höyryrumpu höyryn keräämiseksi jakelujärjestelmään sijoittamista varten.
• Economizer: Tämä laite optimoi toiminnan tehokkuuden esilämmittämällä syöttöveden tiettyyn lämpötilaan ennen kuin se pääsee kattilajärjestelmään.
• Höyrynjakelujärjestelmä: Tämä venttiilien, putkien ja liitäntöjen verkko on räätälöity järjestelmän läpi kulkevan höyryn painetasoille. Höyry lähtee kattilasta riittävällä paineella virran saamiseksi missä tahansa prosessissa alavirtaan (esim. Sähköntuotanto turbiinin kautta).
• Syöttövesijärjestelmä: Tämä kattilan kriittinen elementti varmistaa, että järjestelmään tulevan veden määrä tasapainottuu järjestelmästä poistuvalla vedellä. Tämä on laskettava painona, ei tilavuutena, koska osa vedestä on höyryä ja osa nestemäistä.

Firetube. Näitä käytetään useimmiten prosesseissa, jotka tarvitsevat 15-2200 hevosvoimaa (1 hv = 746 wattia tai W). Tämän tyyppinen kattila on lieriömäinen, liekki on itse uunin ontelossa ja itse palamiskaasut pidetään putkisarjan sisällä. Näitä on kaksi perusmallia: kuiva selkä ja märkä selkä.

Vesiputki. Tässä järjestelyssä putket sisältävät höyryä, vettä tai molempia, kun taas palamistuotteet kulkevat putkien ulkopuolella. Niillä on usein useita rumpusettejä, ja koska ne käyttävät suhteellisen vähän vettä, nämä kattilat tarjoavat epätavallisen nopean höyrytysominaisuuden.

Kaupallinen. Nämä sisältävät yleensä vesiputken, tuliputken ja sähkövastuksen yhdistelmiä. Ne ovat suosittuja suurissa rakennuksissa, joissa tarvitaan enimmäkseen tasaista lämpötilaa, kuten kouluissa ja kirjastoissa, toimistoissa ja valtion rakennukset, lentokentät, huoneistokompleksit, korkeakoulujen ja muiden tutkimuslaboratorioiden sairaalat jne päällä.

Tiivistyvä. Lauhdutuskattilat voivat saavuttaa 98 prosentin lämpötehotason verrattuna 70-80 prosenttiin, joka saavutetaan tavallisilla kattilamalleilla. Tyypilliset hyötysuhteet saavuttavat noin 90 prosenttia, kun paluuveden lämpötila on 110 F tai alhaisempi, ja nousevat veden paluulämpötilan laskiessa sen jälkeen.

Joustava vesiputki (flextube). Tämä rakenne on erityisen kestävä "lämpöshokille", joten se on luonnollinen vaihtoehto lämmityskäyttöön. Joustavilla vesiputkikattiloilla on laaja valikoima polttoaineita ja ne soveltuvat hyvin matalapainesovelluksiin, joissa käytetään joko höyryä tai kuumaa vettä. (Kaikki "kattilat" eivät todellakaan keitä vettä!) Nämä ovat myös melko helppohoitoisia, ja niiden käyttöosiin on helppo päästä käsiksi ulkopuolelta.

Sähköinen. Nämä kattilat ovat tunnetusti vähäiskisiä: puhtaita, hiljaisia, helposti asennettavia ja pieniä verrattuna niiden hyötyyn. Koska mitään ei todella polteta (eli ei ole liekkiä, josta huolehtia), sähkökattilat ovat ihmeellisen yksinkertaisia. Seoksessa ei ole polttoaineita tai polttoaineenkäsittelylaitteita, joten pakokaasuja ei tarvita eikä niihin liittyviä putkia ja aukkoja tarvita. Lisäksi niissä on helposti vaihdettavat lämmityselementit.

Lämmöntalteenottohöyrynkehitin (HRSG). Tämä on innovatiivinen energian talteenottoon tarkoitettu "lämmönvaihdin", joka ottaa talteen lämpöä ohi kulkevasta kuumasta kaasuvirrasta. Nämä luovat höyryä, jota voidaan käyttää tietyn prosessin ajamiseen tai jota voidaan käyttää höyryturbiinin käyttämiseen sähköntuotantoon sähkömagneetin avulla. HRSG: t on rakennettu kolmen pääkomponentin - höyrystimen, tulistimen ja ekonomaiserin - perustalle.

Ydinvoimalaitokset eivät käytä energiaa polttoaineen poltosta vaan sen pienimpien osien mekaanisesta erottamisesta. Se on hyvin lievä tapa kuvata ydinfissio, jossa atomit (tässä tapauksessa uraanielementtiin kuuluvat) hajotetaan pienemmiksi atomeiksi, mikä vapauttaa valtavia määriä energiaa.

Fissiosta vapautuva energia otetaan talteen ja sitä käytetään veden lämmittämiseen ja kiehumiseen, ja tuloksena olevaa höyryä käytetään turbiinin käyttämiseen sähköntuotantoa varten.