Typer av dampgeneratorer

Fremkomsten av damp-generator, eller kjele, forvandlet hverdagen lenge før elektroniske innovasjoner gjorde det, og uten tvil hadde en større samlet innvirkning enn nyere innovasjoner som online handel, sosiale medier og trådløs teknologi. Det er vanskelig å sette pris på akkurat nå hvor mye av en spillveksler det var å kunne komme fra sted til sted uten verken personlig eller animalsk (f.eks. Hestevogn) kraft.

På ansiktet ser produksjonen av damp med vilje ut som et merkelig valg. Når man ser på verden slik et lite barn kan, ser damp ut til å være litt mer enn et obligatorisk vannaktig avfall produkt av forskjellige prosesser som involverer varmegenerering, fra å lage en kasse med pasta til oppvarming av korridorene til en bygning.

Den beste måten å relatere tankene dine til verdien av riktig utnyttet damp er å forestille seg hva som skjer når noe som har damp som bølger fra det plutselig avdekket eller på annen måte fysisk hindret å avgi den dampen - for eksempel å feste lokket tett ned på en gryte med kokende vann i enda et sekund før slippe den.

Damp er vanndamp, eller mer generelt, gassformen av molekylet. Vann består av hydrogen og oksygenatomer og har en molekylformel av H₂O. Som andre saker med et bestemt kokepunkt, er vann i stand til å komme inn i gassfasen når det når den temperaturen (for vann, 100 C eller grader Celsius (212 F, eller grader Fahrenheit) og får et lite energitrykk slik at det kan overvinne fordampningsvarmen, en slags toll som materie vanligvis må betale for å skifte mellom tilstander (fast, væske eller gass).

I dag er dampens mest utbredte rolle i genereringen av elektrisk kraft. Men på slutten av 1600-tallet ble det oppdaget at det var lettere å fjerne spillvann fra gruver når det ble kondensert. I prosessen ble det oppdaget at prosessen med kondensering av vann skaper et vakuum (undertrykk i forhold til det som ligger utenfor området for kondensaktivitet). Dette funnet ble til slutt integrert i moderne dampmotorer og generatorer.

Det finnes forskjellige typer dampkraftverk, med organisering og andre spesifikke detaljer for hvert avhengig av det endelige formålet med den dampgenererte kraften. I begge tilfeller er ikke damp målet, men et middel til et kraftproduserende mål.

Snarere enn å bare slippe damp ut i det fri, med eventuelle lokale trykkforskjeller som raskt blir strøket ut på grunn av en ubegrenset lufttilførsel, er den fanget i et slags rom og dens oppdemmede styrke frigjort på menneskelevert utstyr.

I kraftverk skapes damp ved forbrenning av drivstoff i et høytrykksmiljø - det vil si en kjele. Dette sees i hovedsakelig kullfyrte anlegg, selv om disse på begynnelsen av det 21. århundre hadde kommet under tung ild for både deres direkte forurensende effekter og deres bidrag til menneskeskapt klima endring. Damp brukes også i atomkraftverk så vel som i solvarmekraftverk.

Selv om kjelenes sammensetning og konstruksjon kan variere, er kjernekomponentene stort sett de samme og inkluderer følgende:

• Brannkammer: Dette kammeret er der forbrenning oppstår, og det huser brennerne og forskjellige reguleringsenheter.
• Brennere: Disse injiserer en blanding av luft og drivstoff (vanligvis kull, fyringsolje eller naturgass) i distribusjonssystemet for å optimalisere blandingen for forbrenning.
• Trommer: Disse inkluderer en nedre slamtrommel for å samle stort sett fast avfall og en øvre damptrommel for å samle opp dampen for plassering i distribusjonssystemet.
• Økonomizer: Denne enheten optimaliserer driftseffektiviteten ved å forvarme tilførselsvannet til en gitt temperatur før det kan komme inn i kjelesystemet.
• Steam-distribusjonssystem: Dette nettverket av ventiler, rør og tilkoblinger er tilpasset trykknivåene til dampen som føres gjennom systemet. Damp etterlater kjelen med nok trykk til å drive uansett prosess nedstrøms (f.eks. Kraftproduksjon via en turbin).
• Fôrvannssystem: Dette kritiske elementet i en kjele sørger for at mengden vann som kommer inn i systemet balanserer det som forlater systemet. Dette må beregnes i vekt, ikke volum, siden noe av vannet er damp og noe er flytende.

Firetube. Disse brukes oftest i prosesser som trenger alt fra 15 til 2200 hestekrefter (1 hk = 746 watt, eller W). Denne kjelen er sylindrisk, med flammen i selve ovnhulen og forbrenningsgassene i en serie rør. Disse kommer i to grunnleggende design: tørr rygg og våt rygg.

Vannrør. I denne ordningen inneholder rør damp, vann eller begge deler, mens forbrenningsproduktene passerer rundt utsiden av rørene. Disse har ofte flere sett med trommer, og fordi de bruker relativt lite vann, tilbyr disse kjelene uvanlig raske dampmuligheter.

Kommersiell. Disse har vanligvis kombinasjoner av vannrør, firetube og elektrisk motstandsdesign. De er populære i store bygninger som krever en stort sett konstant temperatur, for eksempel skoler og biblioteker, kontor og offentlige bygninger, flyplasser, leilighetskomplekser, høyskoler og andre forskningslaboratorier sykehus, og så videre på.

Kondenserende. Kondenserende kjeler kan nå varmeeffektivitetsnivåer på opptil 98 prosent, sammenlignet med 70 til 80 prosent oppnåelige ved bruk av standard kjeledesign. Typiske effektivitetsnivåer når omtrent 90 prosent når returvannstemperaturen er på 110 F eller lavere, og stiger med fallende vannreturstemperatur deretter.

Fleksibel vannrør (flextube). Denne konstruksjonen er spesielt motstandsdyktig mot "varmesjokk", noe som gjør den til et naturlig alternativ for oppvarmingsbruk. Fleksible vannrørskjeler kommer i et bredt spekter av drivstoffinnganger og er velegnet for applikasjoner med lavt trykk med enten damp eller varmt vann. (Ikke alle "kjeler" koker faktisk vann!) Disse er også ganske enkle å vedlikeholde, med lett tilgang til arbeidsdelene utenfra.

Elektrisk. Disse kjelene er kjent med lite innvirkning: rene, stille, enkle å installere og små i forhold til bruken. Fordi ingenting faktisk blir brent (det vil si at det ikke er noen flamme å bekymre seg for), er elektriske kjeler fantastisk enkle. Det er ingen drivstoff eller drivstoffhåndteringsutstyr i blandingen, og dermed ikke eksos og ikke behov for tilhørende rør og porter. I tillegg har disse varmeelementer som er enkle å bytte ut.

Varmegjenvinningsdampgenerator (HRSG). Dette er en nyskapende "varmeveksler" som gjenvinner varme fra en strøm av varm gass som går forbi. Disse skaper damp som kan brukes til å drive en bestemt prosess eller brukes til å kjøre en dampturbin til kraftproduksjon ved hjelp av en elektromagnet. HRSG er bygget på et fundament av tre hovedkomponenter - en fordamper, en supervarmer og en økonomizer.

Kjernekraftverk bruker energi ikke fra forbrenning av drivstoff, men ved mekanisk separasjon av de minste komponentene. Det er en veldig mild måte å beskrive på atomfisjon, der atomer (i dette tilfellet de som tilhører elementet uran) blir brutt i mindre atomer, og frigjør enorme mengder energi.

Energien som frigjøres ved fisjon blir fanget opp og brukt til å varme opp og koke vann, og den resulterende dampen brukes til å drive en turbin med det formål å produsere strøm.