gelişi Buhar jeneratörüveya Kazan, elektronik yeniliklerden çok önce günlük hayatı dönüştürdü ve tartışmasız daha büyük bir çevrimiçi ticaret, sosyal medya ve kablosuz iletişim gibi daha yeni yeniliklerden daha genel etki teknoloji. Kişisel veya hayvansal (örneğin at arabası) güç olmadan bir yerden bir yere gidebilmenin ne kadar ezber bozan bir şey olduğunu şimdi takdir etmek zor.
Görünüşte, kasıtlı olarak buhar üretimi garip bir seçim gibi görünüyor. Dünyaya küçük bir çocuğun olabileceği gibi bakıldığında, buhar, zorunlu bir sulu atıktan biraz daha fazlası gibi görünüyor. bir kutu makarnanın pişirilmesinden bir evin koridorlarının ısıtılmasına kadar ısı üretimini içeren çeşitli süreçlerin ürünü. bina.
Aklınızı doğru şekilde kullanılan buharın değeriyle ilişkilendirmenin en iyi yolu, içinden buhar fışkıran bir şey aniden ortaya çıktığında ne olduğunu hayal etmektir. bu buharı yayması kapatılmış veya başka bir şekilde fiziksel olarak engellenmiş - örneğin, kaynar su dolu bir tencerenin üzerine bir saniye bile kapağı sıkıca sıkıştırmak serbest bırakmak.
Buhar Gücünün Temelleri ve Kökenleri
Buhar, su buharı veya daha genel olarak molekülün gaz halindeki şeklidir. Su, hidrojen ve oksijen atomlarından oluşur ve moleküler formülü H'dir.2Ö. belirli bir diğer konu gibi kaynama noktası, su, bu sıcaklığa ulaştığında gaz fazına girebilir (su için, 100 C veya Santigrat derece (212 F veya Fahrenhayt derece) ve buharlaşma ısısının üstesinden gelebilmek için küçük bir enerji itişi alır, maddenin genellikle durumlar (katı, sıvı veya gaz) arasında geçiş yapmak için ödemesi gereken bir tür bedel.
Günümüzde buharın en hayati yaygın rolü elektrik enerjisi üretimidir. Ancak 1600'lerin sonlarında, atık suyu yoğunlaştırıldığında madenlerden çıkarmanın daha kolay olduğu keşfedildi. Bu süreçte, su yoğuşma sürecinin bir vakum (yoğunlaşma faaliyeti alanının dışında kalanlarla ilgili olarak negatif basınç) oluşturduğu keşfedildi. Bu bulgu sonunda modern buhar motorlarına ve jeneratörlere entegre edildi.
Buhar Santralleri Ne Üretir?
Buhardan üretilen gücün nihai amacına bağlı olarak her birinin organizasyonu ve diğer özel detayları ile çeşitli tipte buhar santralleri vardır. Her durumda, buhar amaç değil, güç üreten bir amaç için bir araçtır.
Buharı sadece açık havaya bırakmak yerine, herhangi bir basınç yerel farkları sayesinde hızlı bir şekilde ütülenir. sınırsız bir hava kaynağı, bir tür boşlukta hapsolmuş ve bastırılmış gücü, insan tarafından sağlanan ekipman.
Enerji santrallerinde buhar, yakıtın yüksek basınçlı bir ortamda yani bir kazanda yakılmasıyla oluşturulur. Bu, esas olarak kömürle çalışan tesislerde görülür, ancak 21. yüzyılın başlarında bunlar alt üst olmuştur. hem doğrudan kirletici etkileri hem de antropojenik iklime katkıları nedeniyle ağır ateş değişiklik. Buhar, nükleer santrallerin yanı sıra güneş enerjisi santrallerinde de kullanılmaktadır.
Buhar Santrali Bileşenleri
Kazanların bileşimi ve yapısı değişebilse de, temel bileşenleri büyük ölçüde aynıdır ve aşağıdakileri içerir:
- Yangın kutusu: Bu oda, yanmanın gerçekleştiği yerdir ve brülörleri ve çeşitli düzenleyici cihazları barındırır.
- brülörler: Bunlar, karışımı yanma için optimize etmek için dağıtım sistemine bir hava ve yakıt karışımı (genellikle kömür, akaryakıt veya doğal gaz) enjekte eder.
- Davul: Bunlar, çoğunlukla katı atıkları toplamak için bir alt çamur tamburunu ve dağıtım sistemine yerleştirmek üzere buharı toplamak için bir üst buhar tamburunu içerir.
- ekonomizör: Bu cihaz, besleme suyunu kazan sisteminin gövdesine girmeden önce belirli bir sıcaklığa ön ısıtma yaparak işletme verimliliğini optimize eder.
- Buhar dağıtım sistemi: Bu valfler, borular ve bağlantılar ağı, sistem boyunca taşınan buharın basınç seviyeleri için özelleştirilmiştir. Buhar, kazanı, akış yönündeki süreç ne olursa olsun (örn.
- Besleme suyu sistemi: Bir kazanın bu kritik elemanı, sisteme giren su miktarının sistemden çıkan su miktarını dengelemesini sağlar. Bu, suyun bir kısmı buhar ve bir kısmı sıvı olduğu için hacim olarak değil ağırlık olarak hesaplanmalıdır.
Buhar Jeneratörleri Türleri
Yangın tüpü. Bunlar çoğunlukla 15 ila 2.200 beygir gücü (1 hp = 746 watt veya W) arasında herhangi bir yere ihtiyaç duyan işlemlerde kullanılır. Bu tip bir kazan silindiriktir, alev fırın boşluğunun kendisinde ve yanma gazlarının kendileri bir dizi borunun içinde tutulur. Bunlar iki temel tasarıma sahiptir: kuru sırt ve ıslak sırt.
Su borusu. Bu düzenlemede, tüpler buhar, su veya her ikisini içerirken, yanma ürünleri tüplerin dışından geçer. Bunlar genellikle birden fazla varil grubuna sahiptir ve nispeten az su kullandıklarından, bu kazanlar alışılmadık derecede hızlı buharlama özellikleri sunar.
Ticari. Bunlar genellikle su borusu, ateş borusu ve elektrik direnci tasarımlarının kombinasyonlarını içerir. Okullar ve kütüphaneler, ofisler gibi çoğunlukla sabit bir sıcaklık gerektiren büyük binalarda popülerdirler. ve hükümet binaları, havaalanları, apartman kompleksleri, kolej ve diğer araştırma laboratuvarları hastaneleri vb. üzerinde.
yoğuşma. Yoğuşmalı kazanlar, standart kazan tasarımları kullanılarak elde edilen yüzde 70 ila 80'e kıyasla yüzde 98'e varan termal verimlilik seviyelerine ulaşabilir. Tipik verimlilik seviyeleri, dönüş suyu sıcaklığı 110 F veya daha düşük olduğunda yaklaşık yüzde 90'a ulaşır ve daha sonra azalan su dönüş sıcaklığı ile yükselir.
Esnek su borusu (flextube). Bu yapı özellikle "ısı şokuna" karşı dayanıklıdır, bu da onu ısıtma amaçlı kullanımlar için doğal bir seçenek haline getirir. Esnek su borulu kazanlar çok çeşitli yakıt girdilerine sahiptir ve buhar veya sıcak su kullanan düşük basınçlı uygulamalar için çok uygundur. (Bütün "kazanlar" aslında su kaynatmaz!) Bunların bakımı da oldukça kolaydır, çalışma parçalarına dışarıdan kolayca erişilebilir.
Elektrik. Bu kazanların düşük etkili olmasıyla ünlüdür: temiz, sessiz, kurulumu kolay ve kullanımlarına göre küçüktür. Aslında hiçbir şey yanmadığından (yani, endişelenecek bir alev olmadığından), elektrikli kazanlar fevkalade basittir. Karışımda yakıt veya yakıt taşıma ekipmanı yoktur ve bu nedenle egzoz yoktur ve ilgili boru ve portlara gerek yoktur. Ek olarak, bunlar değiştirilmesi kolay ısıtma elemanlarına sahiptir.
Isı geri kazanımlı buhar jeneratörü (HRSG). Bu, geçen bir sıcak gaz akışından ısıyı geri kazanan yenilikçi bir enerji geri kazanımlı "ısı eşanjörüdür". Bunlar, belirli bir işlemi yürütmek için kullanılabilecek veya bir elektromıknatıs kullanarak elektrik üretimine güç sağlamak için bir buhar türbinini çalıştırmak için kullanılabilen buhar oluşturur. HRSG'ler, bir buharlaştırıcı, bir kızdırıcı ve bir ekonomizör olmak üzere üç ana bileşenden oluşan bir temel üzerine inşa edilmiştir.
Nükleer Reaktör Yakıtı Olarak Buhar
Nükleer santraller, enerjiyi yakıtın yanmasından değil, en küçük bileşenlerinin mekanik olarak ayrılmasından kullanır. Bu çok hafif bir tarif şekli nükleer fisyonatomların (bu durumda, uranyum elementine ait olanlar) daha küçük atomlara bölündüğü ve muazzam miktarda enerji açığa çıkardığı.
Fisyonla açığa çıkan enerji yakalanır ve suyu ısıtmak ve kaynatmak için kullanılır ve ortaya çıkan buhar, elektrik üretimi amacıyla bir türbine güç sağlamak için kullanılır.