Aukšto slėgio katilų tipai

Katilas yra indas, kuriame vanduo kaitinamas esant slėgiui ir garinamas tam tikru tikslu garais. Yra keletas skirtingų katilų, šildomų anglimi, kietuoju kuru, nafta ar dujomis. Katilai labai skiriasi nuo mažų, nešiojamų ar parduotuvėje surinktų agregatų iki didelių krosnių, kurios per minutę degina 6 tonas anglių. Katilai veikia esant teigiamam slėgiui, o visos dalys turi būti pakankamai tvirtos, kad atlaikytų jų generuojamo garo slėgį. Dauguma aukšto slėgio katilų naudojami komerciniams ar pramoniniams tikslams.

Katilai taip pat klasifikuojami pagal jų slėgį, konstrukcijos tipą ir naudojimą. Didžiausias leistinas darbinis slėgis arba MAWP yra didžiausias slėgio dydis, kurį indas (katilas) suprojektuotas atlaikyti. Šis slėgis matuojamas svarais kvadratiniam coliui arba „psi“, o manometrinis slėgis išreiškiamas „psig“. Nacionalinė ugnis Prevencijos asociacija ir federaliniai standartai apibrėžia II tipo garo katilą kaip tokį, kuris gamina aukšto slėgio garus nuo 16 iki 150 psig. III tipo garo katilas gamina garą nuo 151 iki 350 psig.

Šio tipo katiluose kuras deginamas krosnies viduje, sukuriant karštas dujas, kurios šildo vandenį, cirkuliuojantį jo vamzdeliais. Vanduo paverčiamas garais, kylančiais sulaikyti garų būgne, kur nusisotina garai. Tai vėl per krosnį patenka į krosnį, kur ji tampa dar karštesnė. Kai perkaitintų garų temperatūra yra aukštesnė nei virimo temperatūra, jos tampa sausomis slėgio dujomis, kurios naudojamos varant turbinas. Daugelio vandens vamzdžių katilų galia yra nuo 4500 iki 120 000 kilogramų per valandą garo. Šiluminių elektrinių vandens vamzdžių katilai dar vadinami garo generavimo įrenginiais.

„Benson“ katilas vadinamas superkritiniu garo generatoriumi ir dažnai naudojamas elektros energijai gaminti. Jis veikia tokiu aukštu slėgiu, daugiau nei 3200 psi, kad tikrasis virinimas sustoja ir nėra vandens ir garų atskyrimo. Burbuliavimo nėra, nes vandens temperatūra yra aukštesnė už kritinį slėgį, kuriame gali susidaryti burbuliukai. Šis garas veikia aukšto slėgio turbinoje, tada patenka į generatoriaus kondensatorių. Terminas „katilas“ neturėtų būti vartojamas kartu su šiuo garų generatoriumi, nes virinimas tikrai nevyksta.

Šio tipo katilai garina vandenį, o tada kaitina garus perkaitintuve, gamindami garus daug aukštesnėje temperatūroje. Tai sukuria aukštesnę išmetamųjų dujų temperatūrą, nebent naudojamas „ekonomaizeris“. Ekonomaizeris šildo tiekiamą vandenį, kuris eina per degimo oro šildytuvą karštų išmetamųjų dujų išmetimo keliu. Šis perkaitintas garas dažnai padidina bendrą garo generavimo efektyvumą ir naudojimą, padidindamas turbinų įėjimo temperatūrą. Perkaitintas garas kelia susirūpinimą dėl saugumo, nes jei sugenda bet kuris sistemos komponentas ir išteka garai, aukštas slėgis ir temperatūra gali būti mirtini. Katilo dujinės krosnies temperatūra paprastai yra nuo 2 400 iki 2 900 laipsnių pagal Celsijų. Kai kurie iš jų yra konvekciniai šildytuvai, sugeriantys šilumą iš panašių į skysčius dujų, o kiti - spinduliuojantys, sugeriantys radiacijos šilumą.