Принцип работы и устройство котлов, работающих на жидком топливе

Котел жидкотопливный на дизельном топливе

Широко распространенный вид агрегатов на жидком топливе – дизельный. Они имеют небольшую стоимость, высокий КПД и просты в использовании. Котлы отопления на солярке не требуют особого разрешения на установку в локальную сеть отопления. Их можно сделать самостоятельно и подключить к газовой магистрали. Если вам нужен паровой котел на газе либо жидком топливе по хорошей цене, то рекомендуем заказать такое оборудование на сайте компании TANSU Kazakhstan.

Конструкция дизельного котла:

1. Горелка, работающая на дизеле.
2. Фильтры топлива.
3. Насос.
4. Отдельный пульт управления автоматизированной системой.
5. Датчики безопасности по поддержанию стабильного горения и требуемой температуры теплоносителя в системе.

Принцип работы:

1. Топливо смешивается с воздухом в надувной горелке.
2. Переходит в камеру горения благодаря мощному вентилятору, где и сгорает.
3. Теплоноситель нагревается, как и стенки камеры, в которой он находится.
4. Образовавшиеся в процессе функционирования газы, отходят из системы устройства через специальный дымоход..

Котел на солярке мало чем отличается от газового. Можно самостоятельно переделать котёл на солярке,который имеет навесную, а не встроенную горелку.

Некоторые производители создают котлы  2 в 1, которые могут работать и на соляре, и на газе. Чаще они напольные. Перед приобретением дизельного котла нужно рассчитать расход топлива устройства и его теплопроизводительность.

Это можно сделать по формуле: мощность котла в кВт/10 = кг топлива в 1 час работы. Для региона со средними климатическими условиями на снабжение теплоносителем постройки площадью 300 м2 понадобится 3 тонны солярки. В среднем, 0,1л/час на 1 кВт мощности устройства.

Устройство

Сильная горячая струя пара способна двигать предметы, оказавшиеся у неё на пути. Вот эта её способность и используется в работе парового котла. Первый самый простейший паровой котёл соорудил англичанин Томас Севери в 1698г. В топке разводили огонь, который нагревал воду, находящуюся в баке над ним. Конечно же, он производил очень мало пара, тот фактически улетал в трубу, топливо сгорало впустую.

Согласно Большой советской энциклопедии «Паровой котел – устройство, имеющее топку, обогреваемое газообразными продуктами сжигаемого в топке органического топлива и предназначенное для получения пара с давлением выше атмосферного, используемого вне самого устройства. Рабочим телом подавляющего большинства паровых котлов, является вода.» Проще говоря, современный паровой котёл – это закрытый агрегат, имеющий топку, в которой продукты сгорания нагревают воду, превращая её в пар. Пар под высоким давлением идёт дальше по трубам, т.е. процесс испарения создаёт условия для естественной циркуляции.

Паровые котлы подразделяются на газотрубные и водотрубные. В газотрубных котлах горячие газы, проходя по трубам, отдают свою энергию и тепло воде, омывающей эти трубы. А в водотрубных котлах пар и вода под высоким давлением находятся одновременно в трубе небольшого диаметра. Но именно это и делает водотрубные котлы безопасными в эксплуатации, т.к. возможность взрыва уменьшается. Пусть водотрубные паровые котлы и сложнее газотрубных по конструкции, но они быстро разогреваются, просты в транспортировке, допускают перегрузку, хотя агрегаты и узлы, входящие в его конструкцию, при высокой температуре и давлении не должны допускать протечек. Самое главное в паровом котле – это топка. Для её работы используется твёрдое топливо (каменный уголь или дрова) и подвижное топливо (угольная пыль, топливный газ или мазут), а так же электричество. Чтобы топливо сгорало, необходима тяга – разность давлений, которая заставляет воздух, а с ним и топочные газы проходить через топку. Естественную тягу создаёт дымовая, как правило, высокая труба, а принудительную – насосы.

Различия и виды парового оборудования

Агрегаты, предназначенные для генерирования пара, представлены следующими основными разновидностями:

• паровое котловое оборудование для энергетического использования в условиях электрических станций и турбин;
• промышленное котловое оборудование, предназначенное для производственной выработки пара;
• паровые котлы, используемые для отопления, работы прачечных, а также применяемые в эксплуатации установок для дезинфекции;
• утилизационное котловое оборудование, производящее пар посредством теплового отбора от дымовых газов, которые образуются в металлургической и химической промышленности.

Паровой котел промышленного типа

Котловые агрегаты парового типа значительно отличаются от водогрейного оборудования, что обусловлено нагревом воды с доведением её до парообразного состояния.

Предпочтение следует отдавать безопасному в эксплуатации современному оборудованию, конструкция которых характеризуется максимально быстрым парообразованием в малых объемах, без аккумуляции пара — внутри системы.

Барабанная схема

Барабанный котел характеризуется перемещением воды посредством экономайзера, с последующей подачей жидкости в барабанное устройство, расположенное в верхней части агрегата. Сила тяжести в устройствах с естественной циркуляцией позволяет воде попадать в не обогретую трубную систему, после чего жидкость перемещается внутрь обогреваемых труб, где образуется пар. Низкая плотность пароводяной смеси способствует её забросу через экранные трубы в барабанное устройство, где происходит разделение на воду и пар.

Схема барабанного котла

Жидкость естественным образом поступает в опускной трубопровод, а насыщенный пар переходит в паровой перегреватель. Котлы, имеющие естественную циркуляцию, отличаются кратностью водяной циркуляции в пределах 5-30 раз. Котловое оборудование с циркуляцией принудительного типа оснащается насосным устройством, создающим напор. Показатели кратности такого циркуляционного контура составляет 3-10 раз.

Котел барабанного типа функционирует при давлении, показатели которого ниже критического уровня, поэтому такое оборудование относится к категории агрегатов, обладающие высоким коэффициентом полезного действия.

Прямоточная схема

Прямоточные агрегаты характеризуются полным отсутствием универсального барабанного устройства.

В таком типе оборудования присутствует принудительное и однократное движение по замкнутому контуру, в процессе чего, вода становится перегретой паром.

Процесс парового образования останавливается в зоне перехода.

Пароводяная смесь, находящаяся внутри испарительного трубопровода, доставляется в паровой перегреватель.

Прямоточные котлы оснащаются паровым прогревателем промежуточного типа, нужным для вторичного нагревания пара, который поступает из турбины и туда же возвращается. Также особенностью любой разомкнутой гидросистемы, является сохранение работоспособности на докритическом давлении и сверхкритических показателях.

Преимущества представлены отсутствием необходимости монтировать тяжелые коллекторные установки, произвольной компоновкой нагревательных поверхностей, повышенными допустимыми тепловыми нагрузками и высоким КПД, а также максимально эффективной эксплуатацией при незначительном уровне теплоаккумулирующих возможностей.

Конструкционные особенности прямоточного котельного оборудования требуют максимально точного соответствия таких показателей, как выработка пара и топливная подача.

Что такое паровое отопление?

Паровым отоплением называется система, в которой в качестве теплоносителя применяется пар. Как работает паровое отопление в частном доме: вода закипает в котле (источнике тепла) и по трубам пар передается в отопительные приборы. При движении по трубопроводам теплоноситель конденсируется, оседает на внутренних стенках радиаторов, отдавая практически всю часть тепла. Батареи нагреваются сами и передают тепло в помещение.

Конденсат, образовавшийся после оседания носителя, возвращается к источнику нагрева самотеком – если система замкнутая или с помощью насоса (в разомкнутых конструкциях).

Преимущества и недостатки парового отопления

Специалисты отмечают следующие плюсы отопления паром:

1. Увеличенная производительность. В частном доме не потребуется обустраивать много батарей, а в некоторых случаях достаточно труб без радиаторов.
2. Малая инертность. Чтобы почувствовать тепло в помещении, достаточно 10-12 минут от начала нагревания котла.
3. Сниженные теплопотери делают систему отопления паром максимально экономичной, для обустройства конструкции не придется покупать дорогое оборудование.
4. Простота монтажа. Процесс формирования сети в частном доме не отличается сложностью, доступен для выполнения своими руками.

Минусы:

• высокая температура работающих приборов;
• отсутствие плавной регуляции температуры нагрева помещений;
• ограничения при выборе материала (трубы должны быть только металлическими).

Также может возникнуть сложность при присоединении отводов к работающей системе, когда элементы нагреты до 100 С, любое прикосновение вызывает ожог.

Чтобы контролировать отопительную конструкцию в частном доме, специалисты рекомендуют установить автоматику, которая при остывании воздуха в помещениях до определенного уровня запустит всю систему в работу. Также есть возможность монтажа автоматики не на одну основную ветку, а на каждую (параллельную), чтобы отдельно запустить прогрев той или иной комнаты – это удобнее и экономнее.

Именно из-за угрозы аварийности система не применяется в многоквартирных строениях, а в частных домах устанавливается только под личную ответственность хозяина.

Характеристика и схема устройства

Принцип работы базируется на выделении тепла в результате преобразования теплоносителя, выпадения в конденсат, который выводится из приборов и снова поступает в котел.

1. В замкнутой, где конденсат возвращается в котел самотеком под воздействием разницы высоты температур и давления в агрегатах отопления. Для котлов в таких системах самым важным является показатель высоты температуры и давления.
2. В разомкнутой системе конденсат скапливается в баке, откуда помпой или насосом перекачивается на теплостанцию. Обустраивая подобную схему, необходимо обеспечить беспрепятственное стекание конденсата в специальный бак из нижнего прибора отопления.

Исходя из давления пара, разомкнутая схема парового отопления может быть 4-х типов:

• субатмосферная;
• вакуум-паровая;
• сниженного давления;
• повышенного давления.

Максимально допустимый порог нагревания пара до 130 С, но для система вакуум-парового, субатмосферного давления температура окружающей среды намного ниже +100 С. Такие схемы парового отопления дают возможность менять величину разряжения (вакуума) и настраивать комфортный температурный режим. Плюсом является отсутствие сложных агрегатов при обустройстве отопления. Достаточно паропроводов (трубы для транспортировки носителя) и конденсатопроводов (для передачи конденсата в баки), чтобы запустить паровой котел и получить эффективную систему отопления дома.

Сфера применения

Выделяют три основные области применения паровых котлов:

1. Отопительные системы. Пар выступает в роли энергоносителя.
2. Энергетика. Промышленные паровые машины, или, как их еще называют, парогенераторы, используются для получения электрической энергии.
3. Промышленность. Пар в промышленности используют не только для обогрева «рубашек» аппаратов и трубопроводов, но и для преобразования тепловой энергии в механическую и перемещения транспортных средств.

Бытовые паровые котлы используются для отопления жилых помещений. Простыми словами, их задача состоит в подогреве воды и передвижении пара по трубопроводу. Такую систему часто обустраивают вместе со стационарной печью или котлом. Обычно бытовые приборы вырабатывают насыщенный не перегретый пар, которого вполне достаточно для решения возложенных на них задач.

В промышленности пар перегревают – продолжают греть после испарения с целью еще больше повысить температуру. К таким установкам предъявляют особые требования по качеству, так как при перегреве пара емкость рискует взорваться. Перегретый пар, полученный из котла, может идти на образование электричества или механическое движение.

Электрический ток с помощью пара образуется следующим образом. Испаряясь, пар попадает в турбину, где он, благодаря плотному потоку вращает вал. Таким образом, тепловая энергия переходит в механическую, а та, в свою очередь, преобразовывается в электрическую. Так работают турбины электростанций.

Вращение вала, которое возникает при испарении больших количеств перегретого пара, может передаваться непосредственно на мотор и колеса. Так в движение приводится паровой транспорт. В качестве популярных примеров работы парового двигателя можно привести парогенератор паровоза или же судовой паровой котел. Принцип работы последних довольно прост: при сжигании угля образуется тепло, которое нагревает воду и образует пар. Ну а пар, в свою очередь, вращает колеса, или в случае с судном, винты.

Паровой котел МЗК-7АГ

Вертикально-цилиндрический паровой котел МЗК-7АГ Московского завода котлоагрегатов — это котел с естественной циркуляцией. Котел состоит из верхнего (рис. 3.1) и нижнего кольцевых коллекторов, соединенных между собой вертикальными трубами расположенными по концентрическим окружностям в шахматном порядке. Внутренний кольцевой ряд образует цилиндрическую топочную камеру. Шаг труб обеспечивает их крепление в трубных решетках вальцовкой или сваркой. Для обеспечения работы котла под наддувом при избыточном давлении 200…500 Па (20…50 кгс/м2) топочная камера выполняется газоплотной за счет применения плавниковых труб, сваренных между собой по плавникам.

Экранные трубы, между которыми выходят ПГ, установлены более редко и не имеют плавников. Радиационная поверхность топки и последующие ряды труб, образующие конвективную поверхность, выполнены из труб с наружным диаметром 38 мм.

Верхний кольцевой коллектор имеет съемную крышку обеспечивающую доступ для осмотра, очистки и ремонта поверхностей нагрева и коллекторов. Нижний кольцевой коллектор образован нижней трубной решеткой и штампованным упорным кольцом. Питательная вода поступает в верхний коллектор, опускается по менее обогреваемым конвективным трубам в нижний коллектор, а образующаяся пароводяная смесь поступает по экранным трубам в верхний коллектор, где происходит отделение пара от воды.

Отвод пара осуществляется из верхнего коллектора через парозапорный вентиль, установленный на крышке котла. Там же установлены два пружинных предохранительных клапана. На боковой поверхности верхнего коллектора установлены два водоуказательных прибора и манометр. Продувка котла из нижней кольцевой камеры проводится через вентиль

Котел снабжен питательным насосом и дутьевым вентилятором. Воздух для горения подается вентилятором через патрубок в воздушный кольцевой канал, образованный внутренней жаростойкой и наружной обшивками, являющийся одновременно и тепловой изоляцией котла. Нагретый воздух из кольцевого канала через воздухопровод и воздушный регистр 8 подается в горелку котла. На. воздушном регистре предусмотрена поворотная заслонка осуществляющая двухпозиционное регулирование расхода подаваемого в горелку воздуха в зависимости от расхода топлива.

Рис. 3.1. Паровой котел МЗК-7АГ:

крышка; поворотная заслонка; горелка; 4, 5, 7 электроды соответственно верхнего, нижнего аварийного уровней воды; уровнемернаяколонка; воздушный регистр; вентиль продувки котла; 10, 13нижнийи верхний кольцевые коллекторы; — трубы; топочная камера

Короткофакельная смесительная газовая горелка состоит из центральной трубы, по которой подается газ, запального устройства и двух электродов. Продукты горения через два окна, образованные трубами, двумя потоками расходятся по газоходу кольце- ‘ образной формы в противоположные стороны. Омывая на своем пути конвективные трубы, потоки ПГ соединяются на противоположной входу стороне и отводятся в дымовую трубу.

Классификация

По назначению:

• Энергетические паровые котлы — предназначены для производства пара, использующегося в паровых турбинах.
• Промышленные паровые котлы — вырабатывают пар для технологических нужд, так называемые «промышленные парогенераторы».
• Паровые котлы-утилизаторы — используют для получения пара вторичные энергетические ресурсы теплоту горячих газов, образующихся в технологическом цикле. Энергетические котлы-утилизаторы в составе ПГУ используют теплоту уходящих газов ГТУ.

По относительному движению теплообменивающихся сред (дымовых газов, воды и пара) паровые котлы могут быть подразделены на две группы:

• газотрубные (жаротрубные, дымогарные) котлы
• водотрубные котлы

Водотрубные котлы по принципу движения воды и пароводяной смеси подразделяются на:

• барабанные (с естественнойru_en и принудительной циркуляцией: за один проход по испарительным поверхностям испаряется лишь часть воды, остальная возвращается в барабан и проходит поверхности многократно)
• прямоточные (среда между входом и выходом котла движется последовательно, не возвращаясь)

В водотрубных парогенераторах внутри труб движется вода и пароводяная смесь, а дымовые газы омывают трубы снаружи. В России в XX веке преимущественно использовались водотрубные котлы Шухова. В газотрубных, наоборот, внутри труб движутся дымовые газы, а теплоноситель омывает трубы снаружи.

Обозначения

Согласно , стационарные паровые котлы имеют следующую структуру обозначения:

Тип-D-P-T-FOН

Тип

• Пр — с принудительной циркуляцией (вода из барабана подаётся в испарительные поверхности специальными насосами);
• Прп — с принудительной циркуляцией и промежуточным перегревом пара;
• Е — с естественной циркуляцией (под действием разности плотностей воды и пара);
• Eп — с естественной циркуляцией и промежуточным перегревом пара;
• П — прямоточные;
• Пп — прямоточные с промежуточным перегревом пара;
• К — с комбинированной циркуляцией (в одних поверхностях естественная, в других принудительная);
• Кп — с комбинированной циркуляцией и промежуточным перегревом пара.

D

Паропроизводительность котла, т/ч.

P

Давление на выходе из котла, МПа (ранее часто указывалось в кгс/см²)

T

Температура на выходе из котла, °C (для котлов, генерирующих насыщенный пар, не указывается). Если температура после промперегрева отличается от температуры первичного пара, она указывается через дробь.

F

Вид топлива (если топка не слоевая):

• К — каменный уголь и полуантрацит (тощий уголь);
• А — антрацит, антрацитовый штыб (шлам);
• Б — бурый уголь, лигниты;
• С — сланцы;
• М — мазут;
• Г — природный газ;
• О — отходы, мусор;
• Д — другие виды топлива.

O

Тип топки (для газомазутных не указывают, кроме «В»):

• Т — камерная топка с твердым шлакоудалением;
• Ж — камерная топка с жидким шлакоудалением;
• Р — слоевая топка (решетка);
• В — вихревая топка;
• Ц — циклонная топка;
• Ф — топка с кипящим (флюидизированным) слоем (стационарным и циркулирующим);
• И — иные виды топок, в том числе двухзонные.

Н

«Н», если котёл под наддувом.

Особенности агрегата

У парогенераторов может быть разная конструкция и предназначение. Однако принцип работы парового котла всегда одинаков.

Как работает устройство

Схема работы твердотопливного агрегата.

Тепловым источником для разогрева жидкости в парогенераторе может служить любой тип энергии:

• электрическая;
• геотермальная;
• солнечная;
• прогорание твердого горючего либо газообразного.

Схема устройства парогенератора.

Устройство парового котла:

1. Влага фильтруется и накачивается в емкость электрическим насосом. Резервуар обычно размещается на верхнем уровне агрегата.
2. Из емкости по трубкам жидкость течет в коллектор, расположенный внизу прибора.
3. Из него влага опять поступает наверх через нагревательный отсек (топка котла).
4. В трубе появляется пар. Он, из-за разницы давлений меж жидким и газообразным веществом, поднимается наверх.
5. Там смесь воды и пара проходит сквозь сепаратор. В нем вещества разделяются. Остаточная вода втечет обратно в емкость. Нагретое газообразное вещество подается в паропровод.

Конструкция парового генератора

Конструктивные элементы парогенератора.

Парогенератор — емкость, в которой разогретая влага вода испаряется и преобразуется в пар. В большинстве случаев резервуар представляет собой трубу разных габаритов.

Помимо нее в агрегате есть топка, в которой прогорает горючее. Конструкция данного элемента зависит от типа применяемого топлива:

1. Когда им является твердое горючее (дрова или уголь), снизу топки размещается колосник. На его решетке топливо и размещается. Сквозь ее отверстия снизу в топку поступает воздух. Для улучшения тяги наверху камеры сгорания прямоточные котлы оснащаются дымоходом.

На фото — агрегат, работающий на газе.

1. Когда носителем энергии является газообразное либо жидкое вещество (пропан, бутан, мазут, дизель), устройство котла дополняется горелкой в топливной камере. Для подачи кислорода и отведения продуктов горения агрегат также оснащается колосником и дымоходом.

Раскаленные газы (продукты прогорания топлива) поднимаются к водяному резервуару. Нагрев жидкость, они улетучиваются в атмосферу через дымоход. Кипящая влага начинает испаряться, переходя в агрегатное состояние пара. Он поднимается наверх и перетекает в трубы.

Дополнительные узлы прибора

В конструкцию парогенератора могут включаться не только топка и емкости (барабаны, трубы) для циркуляции жидкой и газообразной воды. Дополнительно применяются узлы, повышающие эффективность устройства.

Изображение	Узел в парогенераторе
	Пароперегреватель. Увеличивает температуру пароводяной смеси. При этом повышаются КПД и экономичность агрегата. Пар может перегреваться до температуры +500 °C. Такой мощностью обладают, например, паровые котельные на атомных электростанциях. У пароперегревателя может быть отдельная топка либо он располагается в общем корпусе. Водяной газ дополнительно разогревается в трубках, куда он подается после испарения. Пароперегреватель может быть конвекционным либо радиационным. Последняя разновидность разогревает газ в 2,5–3 раза сильнее.
	Сепаратор пара. Данное устройство сушит газообразное вещество, удаляя из него воду. Тем самым оно повышает эффективность КПД агрегата.
	Аккумулятор. Регулирует подачу пара. Если его много, аккумулятор удаляет лишний газ, когда мало — добавляет.
	Узел водоподготовки. Инструкция производителя отмечает, что он уменьшает объем присутствующего в жидкости кислорода, этим пресекая коррозию металла. Также устройство удаляет из воды частички минеральных веществ. Благодаря этому трубки агрегата не засоряются отложениями, понижающими теплоотдачу и увеличивающими риск прогорания металла.

Помимо этих узлов паровая котельная установка оснащается:

• клапанами, сливающими конденсат;
• подогревателями воздуха;
• управляющими и контролирующими системами, в них включаются стартер и отключатель горения, автоматы, регулирующие затраты горючего и воды.

Контролирующая и управляющая автоматика облегчает эксплуатацию парогенератора.

Виды горелок для мазутных котлов

Основная деталь отопителя бывает:

• навесной (съемной);
• встроенной.

Основная деталь отопителя бывает съемной.

В первом случае возможна замена, например, на газовую.

Существуют такие виды горелок:

1. Монотопливные. Предназначены только для 1 марки мазута.
2. Мультитопливные. Перенастраиваются под любой вид жидкого горючего – разные марки мазута, солярку, отработанное машинное масло.
3. Комбинированные. Работают с жидким топливом и газом, в т.ч. в виде смеси.

Первый вид в сравнении с 2 другими имеет следующие достоинства:

• низкую стоимость;
• простую конструкцию;
• неприхотливость в обслуживании.

Их отличают:

• сложная конструкция форсунок;
• потребность в высокоточной дозировке смешиваемых компонентов из-за разной скорости их сжигания.

По способу распыления мазута и формирования топливно-воздушной смеси горелки для бытовых котлов относятся к пневмомеханическому типу. Их оснащают камерами предварительного нагрева горючего до +80…+120°С.

Комбинированные горелки используются в промышленных котлах.

Те бывают:

• ротационными;
• паромеханическими.

Нагрев приводит к снижению вязкости топлива.

В зависимости от возможности регулирования мощности горелки делятся на:

1. 1-ступенчатые. Работают с постоянной мощностью. Производительность котла регулируется путем периодического отключения горелки.
2. 2-ступенчатые. Функционируют в 2 режимах – 50% и 100% номинальной мощности. Позволяют котлу плавно выходить на максимальную производительность и реже выключаться, чем продлевают срок службы прибора.
3. Модулированные. Плавно меняют мощность в диапазоне от 10% до 100%. Котел работает непрерывно, что исключает температурные колебания и тем самым продлевает срок его службы до максимума.

1-ступенчатые горелки самые дешевые, модулированные – наиболее дорогие.

Принцип работы паровых котлов

Алгоритм работы паровых котлов организован на нагреве воды до точки кипения, преобразования ее в паровую фазу с различными параметрами. Процесс реализуется за счет организации контролируемого уровня воды в котле и образовании зеркала испарения.

Уровень воды в котле контролируется датчиками уровня. При пуске котла питательный насос закачивает в зону нагрева (испарения) воду до точки верхнего рабочего уровня. При включении горелки или организации горения твердого топлива вода нагревается, начинается процесс испарения.

При достижении нижнего рабочего уровня (после испарения объема воды) вновь включается питательный насос, уровень поднимается до верхнего рабочего. Работа продолжается в циклическом режиме. Кроме рабочих уровней существуют уровни безопасности – верхний и нижний аварийные.

При достижении уровня воды нижнего аварийного предела возможно повышение давления до аварийных значений. При преодолении верхнего аварийного уровня происходит заброс пароводяной фазы теплоносителя в магистральный паропровод и возникновение сильнейших гидравлических ударов. Гидроудары могут разрушить оборудование.

Автоматика котла поддерживает контроль за значениями уровня воды, давлением пара – при превышении заданных параметров оборудование отключается по блокировке. При сбое автоматики срабатывают механические устройства – предохранительные сбросные клапан, выводящие избыток пара за пределы рабочей зоны.

При работе паровых котлов не требуется организации блока циркуляции пара по сети потребления – пар движется благодаря подпору давлением от новых объемов, испаряемых в котле.

В замкнутой системе пар отдает теплоту, конденсируется и возвращается в зону котла, чаще всего с помощью насоса из конденсатосборника. Конденсат не требует химической подготовки и может вновь использоваться для питания котла.

В открытых системах, без возврата конденсата (или частичным возвратом), запас воды пополняется из водопровода. При этом вода должна проходить подготовку – очищаться от солей жесткости, кислорода, посторонних примесей. Возможно применение антикоррозионных добавок, контроля за уровнем pH (водородного показателя), нейтрализация щелочности воды.

Паровые котлы: сфера применения

Бытовые паровые устройства используются в качестве источника тепла для отопления дома. Они подогревают ёмкость с водой и гонят образовавшийся пар в трубы отопления. Часто такую систему обустраивают вместе с угольной стационарной печью или котлом. Как правило, бытовые приборы для отопления паром создают только насыщенный, неперегретый пар.

Для промышленного применения пар перегревают. Его продолжают греть после испарения, чтобы ещё больше поднять температуру. Такие установки требуют качественного исполнения, чтобы предупредить взрыв паровой ёмкости.

Паровой котел

Перегретый пар из котла может расходоваться на образование электричества или механическое движение. Как это происходит? После испарения пар попадает в паровую турбину. Здесь поток пара вращает вал. Это вращение в дальнейшем перерабатывается в электричество. Так получают электрическую энергию в турбинах электростанций — при вращении вала турбомашин образуется электрический ток.

Кроме образования электрического тока, вращение вала может передаваться непосредственно на двигатель и на колёса. В результате чего паровой транспорт приходит в движение. Известный пример паровой машины — паровоз. В нём при сжигании угля нагревалась вода, образовывался насыщенный пар, который вращал вал двигателя и колёса.