Појава генератор паре, или бојлер, трансформисао свакодневицу много пре електронских иновација и вероватно је имао већи укупни утицај од новијих иновација као што су интернет трговина, друштвени медији и бежична мрежа технологија. Тешко је сада проценити колики је промењивач игре био то што сам могао доћи од места до места без личне или животињске снаге (нпр. Коњске запреге).
Изгледа намерно, производња паре наизглед чудан избор. Гледајући на свет онако како то може мало дете, чини се да је пара само нешто више од обавезног воденог отпада производ различитих процеса који укључују производњу топлоте, од кувања кутије тестенина до загревања ходника а зграда.
Најбољи начин да свој ум повежете са вредношћу правилно упрегнуте паре је да замислите шта се дешава кад нешто од чега пара сукља из ње изненада затворен или на неки други начин физички спречен да емитује ту пару - на пример, стезање поклопца чврсто на лонац са кључалом водом чак и секунду пре пуштајући га.
Основи и порекло Стеам Повер-а
Пара је водена пара, или уопштено, гасовити облик молекула. Вода се састоји од атома водоника и кисеоника и има молекулску формулу Х.2О. Као и друга материја са одређеним тачка кључања, вода може да уђе у гасовиту фазу када достигне ту температуру (за воду, 100 Ц или степени Целзијуса (212 Ф, или степени Фахренхеита) и добија мали енергетски притисак да би могао да превазиђе топлоту испаравања, неку врсту путарине коју материја обично мора да плати да би се мењала између стања (чврсто, течно или гасно).
Данас је најважнија раширена улога паре у производњи електричне енергије. Али крајем касних 1600-их откривено је да је лакше уклањати отпадну воду из рудника када се кондензовала. У том процесу је откривено да процес кондензације воде ствара вакуум (негативни притисак у односу на оно што лежи изван подручја активности кондензације). Ово откриће је на крају интегрисано у модерне парне машине и генераторе.
Шта генеришу парне електране?
Постоје разне врсте термоелектрана, са организацијом и осталим специфичним детаљима сваке од њих, у зависности од крајње сврхе паре која се генерише. У сваком случају пара није циљ, већ средство за постизање циља производње.
Уместо да једноставно испушта пару на отворен ваздух, при чему се локалне разлике због локалног притиска брзо изравнавају неограничен доток ваздуха, заробљен је у некаквом простору и његова задржана снага ослобађа се на људском напајању опрема.
У електранама се пара ствара сагоревањем горива у окружењу високог притиска - односно котлу. То се види у постројењима углавном на угаљ, мада су почетком 21. века она пропала јака ватра како због њихових директних загађујућих ефеката, тако и због њиховог доприноса антропогеној клими промена. Пара се такође користи у нуклеарним електранама, као и у соларним термоелектранама.
Компоненте термоелектране
Иако се састав и конструкција котлова могу разликовати, њихове основне компоненте су углавном исте и укључују следеће:
- Фиребок: У овој комори долази до сагоревања и у њој се налазе горионици и разни регулаторни уређаји.
- Горионици: Они убризгавају мешавину ваздуха и горива (обично угља, мазута или природног гаса) у дистрибутивни систем како би се мешавина оптимизовала за сагоревање.
- Бубњеви: Ту спадају доњи бубањ за блато за сакупљање углавном чврстог отпада и горњи бубањ за пару за сакупљање паре за одлагање у дистрибутивни систем.
- Ецономизер: Овај уређај оптимизује оперативну ефикасност предгревањем напојне воде на задану температуру пре него што уђе у тело котловског система.
- Систем дистрибуције паре: Ова мрежа вентила, цеви и прикључака прилагођена је нивоима притиска паре која се проводи кроз систем. Пара оставља котао са довољним притиском да покреће било који процес низводно (нпр. Производња електричне енергије преко турбине).
- Систем напојне воде: Овај критични елемент котла осигурава да количина воде која улази у систем уравнотежи ону која напушта систем. То се мора израчунати у тежини, а не у запремини, јер је део воде паре, а део течности.
Врсте парних генератора
Фиретубе. Они се најчешће користе у процесима којима је потребно од 15 до 2.200 коњских снага (1 кс = 746 вати или В). Ова врста котла је цилиндрична, са пламеном у самој шупљини пећи и самим гасовима који се сагоревају налазе се у низу цеви. Постоје у два основна дизајна: сува леђа и мокра леђа.
Ватертубе. У овом распореду цеви садрже пару, воду или обоје, док производи сагоревања пролазе око спољне стране цеви. Ови често имају више комплета бубњева, а будући да користе релативно мало воде, ови котлови нуде необично брзе могућности парења.
Комерцијални. Обично садрже комбинације водоводних, ватросталних цеви и дизајна електричног отпора. Популарни су у великим зградама којима је потребна углавном стална температура, као што су школе и библиотеке, канцеларије и владине зграде, аеродроми, стамбени комплекси, болнице на колеџима и другим лабораторијама за истраживање, и тако даље на.
Кондензовање. Кондензациони котлови могу достићи ниво топлотне ефикасности од 98 процената, у поређењу са 70 до 80 процената који се могу постићи коришћењем стандардних дизајна котлова. Типични нивои ефикасности достижу око 90 процената када је температура повратне воде 110 Ф или нижа и расту са смањењем температуре повратка воде након тога.
Флексибилна водоводна цев (флектубе). Ова конструкција је посебно отпорна на „топлотни удар“, што је чини природном опцијом за грејање. Флексибилни котлови за водоводну цев долазе са широким спектром улаза горива и добро су погодни за примену под ниским притиском, користећи пару или топлу воду. (Нису сви „котлови“ у ствари кључали воду!) Ови уређаји су такође прилично једноставни за одржавање, са лаким приступом њиховим радним деловима споља.
Елецтриц. Ови котлови су изузетно слабог удара: чисти, тихи, једноставни за уградњу и мали у односу на корисност. Будући да заправо ништа није изгорело (то јест, нема пламена због којег бисте бринули), електрични котлови су чудесно једноставни. У мешавини нема горива или опреме за руковање горивом, а самим тим нема издувних гасова и нема потребе за повезаним цевима и отворима. Поред тога, ови имају грејне елементе које је лако заменити.
Генератор паре за рекуперацију топлоте (ХРСГ). Ово је иновативни „измењивач топлоте“ за опоравак енергије који рекупира топлоту из струје врућег гаса који пролази. Они стварају пару која се може користити за погон одређеног процеса или се користи за погон парне турбине за погон електричне енергије помоћу електромагнета. ХРСГ су изграђени на основи од три примарне компоненте - испаривач, прегрејач и економајзер.
Пара као гориво нуклеарног реактора
Нуклеарне електране не користе енергију изгарањем горива већ механичким одвајањем својих најситнијих компонената. То је врло благ начин описивања Нуклеарна фисија, у којем су атоми (у овом случају они који припадају елементу уранијум) разбијени на мање атоме, ослобађајући енормне количине енергије.
Енергија која се ослобађа цепањем се хвата и користи за загревање и кључање воде, а резултујућа пара користи се за погон турбине у сврху производње електричне енергије.