Typer høytrykkskjeler

En kjele er en beholder der vann varmes opp under trykk og fordampes til damp for et bestemt formål. Det finnes flere forskjellige typer kjeler, oppvarmet av kull, fast drivstoff, olje eller gass. Kjeler varierer mye i størrelse fra små, bærbare eller butikkmonterte enheter til store ovner som brenner 6 tonn kull i minuttet. Kjeler fungerer ved positivt trykk, og alle deler må være sterke nok til å motstå trykket fra dampen de genererer. De fleste høytrykkskokere brukes til kommersielle eller industrielle formål.

Kjeler klassifiseres også etter trykkapasitet, designtype og bruk. Maksimalt tillatt arbeidstrykk, eller MAWP, er det høyeste trykket som beholderen (kjelen) er konstruert for å tåle. Dette trykket måles i pounds per kvadrattomme eller "psi", og målertrykk uttrykkes som "psig." The National Fire Forebyggingsforening og føderale standarder definerer en dampkjele type II som en som produserer høytrykksdamp mellom 16 og 150 psig. En type III dampkjele produserer damp mellom 151 og 350 psig.

I denne typen kjele brennes drivstoff inne i ovnen, og skaper varm gass som varmer opp vann som sirkulerer gjennom rørene. Vannet blir omdannet til damp som stiger for å fanges opp i en damptrommel, hvor den mettede dampen trekkes av. Dette kommer inn i ovnen igjen gjennom et overopphetingsapparat, hvor det blir enda varmere. Når temperaturen på den overopphetede dampen er over kokepunktet, blir det en tørr gass under trykk som brukes til å drive turbiner. De fleste design av vannrørskjeler har en kapasitet på 4500 til 120.000 kilo per time damp. Vannrørskjeler i termiske kraftstasjoner kalles også dampgenererende enheter.

Benson-kjelen kalles en superkritisk dampgenerator og brukes ofte til å produsere elektrisk kraft. Den fungerer ved så høyt trykk, mer enn 3200 psi, at den faktiske kokingen stopper og det ikke er vann-dampseparasjon. Det er ingen boblende, fordi vanntemperaturen er over det kritiske trykket der det kan dannes bobler. Denne dampen fungerer i en høytrykksturbin, og kommer deretter inn i generatorens kondensator. Begrepet "kjele" bør ikke brukes med denne dampgeneratoren, ettersom koking ikke forekommer.

Denne typen kjele fordamper vann og varmer deretter opp dampen i et overopphetingsapparat, og produserer damp ved en mye høyere temperatur. Dette skaper en høyere røykgassavtemperatur med mindre det brukes en "økonomizer". Økonomilederen oppvarmer tilførselsvannet som går gjennom en forbrenningsluftvarmer i veien for røykgasseksos. Denne overopphetede dampen øker ofte den generelle effektiviteten til dampgenerering og dens utnyttelse med gevinster i inngangstemperaturen til turbinene. Den overopphetede dampen skaper sikkerhetshensyn, for hvis noen systemkomponenter svikter og damp slipper ut, kan høyt trykk og temperatur være dødelig. Temperaturen i området til kjelegassovnen er vanligvis mellom 2400 og 2900 grader Fahrenheit. Noen av disse er konveksjonsovner som absorberer varme fra en væskelignende gass, mens andre er strålende og absorberer strålevarme.