Typer av ånggeneratorer

Tillkomsten av ånggenerator, eller panna, förvandlade vardagen långt innan elektroniska innovationer gjorde, och utan tvekan hade en större övergripande inverkan än nyare innovationer som onlinehandel, sociala medier och trådlöst teknologi. Det är svårt att uppskatta nu hur mycket av en spelväxlare det var att kunna komma från plats till plats utan varken personlig eller animalisk (t.ex. hästvagn) kraft.

På sitt ansikte ser ångproduktionen avsiktligt ut som ett konstigt val. När man tittar på världen som ett ungt barn kan, tycks ånga vara lite mer än ett obligatoriskt vattnigt avfall produkt från olika processer som involverar värmeproduktion, från kokning av en låda med pasta till uppvärmning av korridorerna för en byggnad.

Det bästa sättet att relatera ditt sinne till värdet av korrekt utnyttjad ånga är att föreställa sig vad som händer när något som har ånga böljande från det plötsligt täckt eller på annat sätt fysiskt förhindrat att släppa ut den ångan - till exempel klämma fast locket ordentligt på en kruka med kokande vatten i ännu en sekund innan släppa den.

Ånga är vattenånga, eller mer allmänt, den gasformiga formen av molekylen. Vatten består av väte- och syreatomer och har en molekylformel av H₂O. Som andra saker med en viss kokpunkt, kan vatten komma in i gasfasen när den når den temperaturen (för vatten, 100 C eller grader Celsius (212 F eller grader Fahrenheit) och får en liten energidryck så att den kan övervinna dess förångningsvärme, en slags avgift som materia vanligtvis måste betala för att växla mellan tillstånd (fast, flytande eller gas).

Idag är ångans viktigaste roll i produktionen av elkraft. Men i slutet av 1600-talet upptäcktes det att det var lättare att ta bort spillvatten från gruvor när det kondenserades. I processen upptäcktes att processen med vattenkondensering skapar ett vakuum (undertryck i förhållande till vad som helst utanför området för kondensaktivitet). Denna upptäckt integrerades så småningom i moderna ångmotorer och generatorer.

Det finns olika typer av ångkraftverk, med organisationen och andra specifika detaljer för var och en beroende på det slutgiltiga syftet med den ånggenererade kraften. I båda fallen är ånga inte målet, utan ett medel för ett kraftproducerande ändamål.

Snarare än att helt enkelt släppa ut ånga till utomhus, med eventuella tryck som lokala skillnader snabbt stryks ut på grund av en obegränsad lufttillförsel, den är fångad i någon form av utrymme och dess uppdämda styrka släpps loss från människan Utrustning.

I kraftverk skapas ånga genom förbränning av bränsle i högtrycksmiljö - det vill säga en panna. Detta ses i huvudsak koleldade anläggningar, även om dessa i början av 2000-talet hade kommit under kraftig eld för både deras direkt förorenande effekter och deras bidrag till antropogent klimat förändra. Ånga används också i kärnkraftverk samt i solvärmekraftverk.

Även om pannornas sammansättning och konstruktion kan variera är deras kärnkomponenter i stort sett desamma och inkluderar följande:

• Eldstad: Denna kammare är där förbränning sker, och den rymmer brännarna och olika reglerande anordningar.
• Brännare: Dessa injicerar en blandning av luft och bränsle (vanligtvis kol, eldningsolja eller naturgas) i distributionssystemet för att optimera blandningen för förbränning.
• Trummor: Dessa inkluderar en nedre lertrumma för att samla mestadels fast avfall och en övre ångtrumma för att samla upp ångan för placering i distributionssystemet.
• Ekonomiserare: Enheten optimerar driftseffektiviteten genom att förvärma matarvattnet till en given temperatur innan det kan komma in i pannsystemets kropp.
• Ångdistributionssystem: Detta nätverk av ventiler, rör och anslutningar är anpassat för trycknivåerna för ångan som transporteras genom systemet. Ånga lämnar pannan med tillräckligt tryck för att driva oavsett process nedströms (t.ex. elproduktion via en turbin).
• Matarvattensystem: Detta kritiska element i en panna säkerställer att mängden vatten som kommer in i systemet balanserar det som lämnar systemet. Detta måste beräknas i vikt, inte i volym, eftersom en del av vattnet är ånga och en del är flytande.

Eldrör. Dessa används oftast i processer som behöver allt från 15 till 2200 hästkrafter (1 hk = 746 watt eller W). Denna typ av panna är cylindrisk, med lågan i själva ugnen och förbränningsgaserna förvaras i en serie rör. Dessa finns i två grundläggande mönster: torr rygg och våt rygg.

Vattenrör. I detta arrangemang innehåller rören ånga, vatten eller båda, medan förbränningsprodukterna passerar runt rörens utsida. Dessa har ofta flera uppsättningar trummor, och eftersom de använder relativt lite vatten, erbjuder dessa pannor ovanligt snabba ångfunktioner.

Kommersiell. Dessa har vanligtvis kombinationer av design av vattenrör, eldrör och elektriskt motstånd. De är populära i stora byggnader som kräver en mestadels konstant temperatur, såsom skolor och bibliotek, kontor och regeringsbyggnader, flygplatser, lägenhetskomplex, högskolor och andra sjukhus för forskningslaboratorier och så vidare på.

Kondenserande. Kondenserande pannor kan nå värmeeffektivitetsnivåer på till 98 procent, jämfört med 70 till 80 procent som kan uppnås med standardpannkonstruktioner. Typiska effektivitetsnivåer når cirka 90 procent när returvattentemperaturen är 110 F eller lägre, och stiger med sjunkande vattenretur-temperatur därefter.

Flexibelt vattenrör (flextube). Denna konstruktion är särskilt motståndskraftig mot "värmechock", vilket gör det till ett naturligt alternativ för uppvärmning. Flexibla vattenrörspannor finns i ett brett utbud av bränsleingångar och är väl lämpade för applikationer med lågt tryck med antingen ånga eller varmvatten. (Inte alla "pannor" kokar faktiskt vatten!) Dessa är också ganska lätta att underhålla, med enkel åtkomst till deras arbetsdelar från utsidan.

Elektrisk. Dessa pannor är kända med låg effekt: rena, tysta, enkla att installera och små i förhållande till deras användbarhet. Eftersom ingenting faktiskt bränns (det vill säga det finns ingen flamma att oroa sig för) är elpannor fantastiskt enkla. Det finns inga bränslen eller bränslehanteringsutrustning i blandningen, och därmed inget avgas och inget behov av tillhörande rör och portar. Dessutom har dessa värmeelement som är lätta att byta ut.

Ånggenerator för värmeåtervinning (HRSG). Detta är en innovativ energiåtervinnings "värmeväxlare" som återvinner värme från en ström av het gas som passerar förbi. Dessa skapar ånga som kan användas för att driva en viss process eller användas för att driva en ångturbin till elproduktion med hjälp av en elektromagnet. HRSG är byggda på en grund av tre huvudkomponenter - en förångare, en överhettare och en ekonomiserare.

Kärnkraftverk använder energi inte från förbränning av bränsle utan genom mekanisk separation av dess minsta komponenter. Det är ett mycket milt sätt att beskriva Kärnfission, där atomer (i detta fall de som tillhör elementet uran) bryts in i mindre atomer, vilket frigör enorma mängder energi.

Den energi som frigörs genom klyvning fångas upp och används för att värma och koka vatten, och den resulterande ångan används för att driva en turbin i syfte att producera el.