หม้อไอน้ำจำเป็นต้องใช้เพื่อวัตถุประสงค์ใด: แผนภาพและการใช้งาน
หม้อต้มไอน้ำเป็นสิ่งประดิษฐ์เก่าแต่ยังคงใช้ในอุตสาหกรรมตัวอย่างเช่น ในโรงไฟฟ้าซึ่งมีหน่วยผลิตไอน้ำเป็นองค์ประกอบหลักประการหนึ่งของการผลิตไฟฟ้า หม้อต้มไอน้ำยังได้รับการติดตั้งในโรงต้มไอน้ำทุกแห่งของโรงงานและโรงงานอีกด้วย ทุกวันนี้ไม่ค่อยมีการใช้ในชีวิตประจำวันเพราะถูกแทนที่ด้วยหม้อต้มน้ำที่ปลอดภัยกว่าและประหยัดพลังงาน
เนื้อหาของบทความ:
การจำแนกประเภทของการติดตั้งไอน้ำ
มีหลายระดับที่ใช้ในการจำแนกประเภท หลักคือสามระดับ
ท่อน้ำ
เปลี่ยนน้ำเป็นไอน้ำได้เร็วกว่าท่อแก๊ส มีประสิทธิภาพสูงกว่าเนื่องจากคุณสมบัติการออกแบบของตัวเครื่อง โดยพื้นฐานแล้วมันคือตัวเรือนที่มีท่อจำนวนมากอยู่ข้างใน น้ำไหลผ่านท่อ และเชื้อเพลิงเผาไหม้ระหว่างท่อ
ที่อุณหภูมิสูง น้ำจะกลายเป็นไอน้ำ และเนื่องจากมีท่อหลายท่อ พื้นที่ทำความร้อนจึงมีขนาดใหญ่ขึ้นตามลำดับ และยิ่งมีท่อในหม้อไอน้ำมากเท่าไร การเปลี่ยนผ่านของของเหลวไปเป็นสถานะไอก็จะยิ่งรุนแรงมากขึ้นเท่านั้น
ท่อน้ำ หม้อไอน้ำ แบ่งออกเป็นสองกลุ่มย่อย:
- ตรง;
- ประเภทกลอง
อย่างแรกคือโครงสร้างแบบท่อซึ่งได้กล่าวไว้ข้างต้น อย่างหลังนำเสนอในตลาดในสองตำแหน่ง – แนวนอนและแนวตั้ง แต่หลักการทำงานของอุปกรณ์ประเภทนี้ก็เหมือนกัน
การออกแบบประกอบด้วยถังซักที่ไม่เพียงแต่รวบรวมไอน้ำเท่านั้น แต่ยังแยกคอนเดนเสทออกจากมันด้วย ส่วนหลังจะถูกส่งไปยังโซนทำความร้อนนั่นคือลดการสูญเสียน้ำ
เพื่อให้ได้ไอน้ำแห้งที่มีอุณหภูมิสูงในอุตสาหกรรม จึงมีการติดตั้งหม้อไอน้ำแบบดรัมหลายตัวเป็นอนุกรม และไอน้ำดังกล่าวสามารถบีบอัดให้มีแรงดันสูงสุดซึ่งจำเป็นในกระบวนการทางเทคโนโลยีหลายอย่าง
หม้อไอน้ำประเภทนี้แบ่งออกเป็นสองตำแหน่ง - ไม่ระเหยและการไหลเวียน พวกเขาแตกต่างกันในกรณีที่ไม่มีหรือมีปั๊มหมุนเวียนตามลำดับ การมีอยู่ของส่วนหลังช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการติดตั้ง ประเด็นก็คือในระหว่างการปฏิวัติน้ำในหม้อไอน้ำ 10% ของปริมาตรจะระเหยไป นั่นคือจะต้องหมุนอย่างน้อย 10 รอบเพื่อให้ปริมาตรทั้งหมดระเหย
ด้วยการเคลื่อนที่ของแรงโน้มถ่วงจะใช้เวลานานทำให้ประสิทธิภาพลดลง ปั๊มหมุนเวียนจะเคลื่อนของเหลวอย่างรวดเร็วและจะมีการหมุนรอบมากขึ้นในช่วงเวลาเดียวกัน ซึ่งหมายความว่าน้ำเต็มปริมาตรจะกลายเป็นไอน้ำอย่างรวดเร็ว
แต่ในหม้อไอน้ำแบบดรัมจะต้องติดตั้งตัวควบคุมระดับคอนเดนเสทในปั๊ม ตำแหน่งการติดตั้ง: เครื่องแยกไอน้ำ หน้าที่ของมันคือควบคุมปริมาตรของคอนเดนเสทที่เกิดขึ้น
ตัวอย่างเช่น หากมีการก่อตัวเพียงเล็กน้อย ลักษณะทางเทคนิคของการติดตั้งไอน้ำจะลดลง หากมีการก่อตัวเป็นจำนวนมาก จะทำให้แรงดันภายในตัวเครื่องลดลง ผลที่ตามมาคือการเดือดและการระเบิดอย่างรวดเร็ว
เครื่องแยกไอน้ำเป็นท่อหน้าตัดขนาดใหญ่ที่มีลักษณะคล้ายดรัม จึงเป็นที่มาของชื่อหม้อต้มน้ำ ท่อนี้รวบรวมน้ำที่อิ่มตัวด้วยไอน้ำ ในความเป็นจริง สองกระบวนการ (การให้ความร้อนของเหลวและการกลายเป็นไอ) เกิดขึ้นแยกจากกัน จึงมีความปลอดภัยสูงในการใช้งานอุปกรณ์ประเภทนี้
ท่อแก๊ส
โครงสร้างนี้เป็นหม้อไอน้ำซึ่งภายในมีท่อเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ตั้งอยู่รอบเรือนไฟก๊าซร้อนเคลื่อนที่เข้าไปและน้ำก็ไหลระหว่างพวกมัน นั่นคือนี่คือสิ่งที่ตรงกันข้ามกับอะนาล็อกของท่อน้ำ โรงงานท่อแก๊สผลิตไอน้ำอุณหภูมิสูงซึ่งมักใช้ในกระบวนการรีไซเคิล
หม้อต้มไอน้ำแบบท่อแก๊สมีข้อเสียเปรียบที่สำคัญประการหนึ่งนั่นคือแรงดันสูงของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย หลังนี้พบในปริมาณมากในหน่วย นี่คือสาเหตุที่ทำให้ความปลอดภัยในการติดตั้งลดลง ดังนั้นหม้อไอน้ำจึงติดตั้งระบบรักษาความปลอดภัยที่มีราคาแพงและซับซ้อน นอกจากนี้ทั้งตัวถังและท่อยังทำจากเหล็กหนาทำให้ต้นทุนของอุปกรณ์เพิ่มขึ้น
ตัวแทนที่โดดเด่นของประเภทท่อแก๊สคือหม้อต้มหัวรถจักร
การติดตั้งทั้งสองแบบ (ท่อน้ำและท่อแก๊ส) สามารถผลิตไอน้ำได้หลายประเภท:
- อิ่มตัว;
- น้ำร้อนเกินไป
อย่างแรกคือตัวกลางที่เกิดที่อุณหภูมิ +100°C มันเย็นลงอย่างรวดเร็วด้วยการก่อตัวของคอนเดนเสทซึ่งกลับเข้าสู่โซนความร้อนอีกครั้ง การติดตั้งดังกล่าวใช้สำหรับทำความร้อนภายในบ้าน แรงดันในหม้อต้มไอน้ำประเภทนี้ไม่เกิน 100 kPa
อย่างที่สองคือตัวกลางที่ได้ที่อุณหภูมิ +500°C ดังนั้นน้ำที่แขวนลอยและหยดน้ำจึงไม่ก่อตัวขึ้น ด้วยการให้ความร้อนแบบค่อยเป็นค่อยไปน้ำสามารถเกิดขึ้นได้ แต่เพื่อจุดประสงค์นี้จึงมีการติดตั้งตัวแยกในการออกแบบการติดตั้ง
ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีไม่หยุดนิ่ง ปัจจุบันผู้ผลิตนำเสนอการติดตั้งท่อน้ำที่ไม่แตกต่างจากการติดตั้งท่อแก๊สในแง่ของประสิทธิภาพและความปลอดภัย ประการแรกหุ้มด้วยวัสดุฉนวนความร้อน ประการที่สองด้านในบุด้วยวัสดุอินฟราเรดซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวสะท้อนพลังงานความร้อน
และเนื่องจากอุปกรณ์ท่อน้ำมีราคาถูกกว่าอุปกรณ์แบบดรัมหลายเท่า อีกทั้งการใช้งานก็ง่ายดาย ในปัจจุบันความนิยมและความต้องการจึงเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว
ประสิทธิภาพยังเพิ่มขึ้นด้วยโลหะผสมเหล็กล่าสุดที่ใช้ในการผลิตชิ้นส่วนอุปกรณ์ มีการแนะนำเทคโนโลยีการทำความร้อนใหม่ซึ่งใช้คบเพลิงสองอันที่อยู่ตรงข้ามกัน เทคโนโลยีนี้เรียกว่า "คบเพลิงที่กำลังจะมาถึง"
ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขา อุณหภูมิความร้อนสูงถึง 1800-1900°C โดยปกติแล้วจะไม่เกิน 1200°C ดังนั้นประสิทธิภาพของการติดตั้งดังกล่าวจึงมีอย่างน้อย 90%
หม้อไอน้ำในประเทศ
ปัจจุบันมีความสนใจอย่างมากในหน่วยเหล่านี้ แต่ยัง ความต้องการ สำหรับพวกเขาเป็นอย่างมาก:
- ความกะทัดรัด;
- น้ำหนักเบาเพื่อไม่ให้รองพื้นอยู่ใต้นั้น
- ปัจจัยด้านความปลอดภัยสูง
- ความเป็นไปได้ในการให้บริการโดยบุคลากรที่ไม่มีคุณสมบัติเหมาะสม
- เวลาเริ่มต้นและทำความร้อนขั้นต่ำ
ปัจจุบันผู้ผลิตนำเสนอการติดตั้งในครัวเรือนสองประเภท - คอยล์หรือที่รู้จักกันในชื่อแจ็คเก็ตวอร์เท็กซ์แบบคลาสสิก
อย่างแรกคือท่อหนึ่งท่อขดเป็นเกลียว น้ำเคลื่อนตัวไปตามนั้นกลายเป็นไอน้ำ ความจุไอน้ำของอุปกรณ์มีขนาดเล็ก แต่ในกรณีนี้สิ่งนี้ไม่ได้มีบทบาทสำคัญที่สุด เนื่องจากหม้อไอน้ำในประเทศจะต้องผลิตไอน้ำที่มีศักยภาพต่ำ
ประสิทธิภาพการทำงานยังต่ำ แต่สามารถแก้ไขได้ด้วยการจัดเรียงเกลียวบ่อยๆ แต่หม้อไอน้ำดังกล่าวเก็บบันทึกเวลาทำความร้อน - 3 นาทีหลังจากเปิดไฟฉาย
อย่างที่สองคือการออกแบบหม้อไอน้ำที่มีเอกลักษณ์เฉพาะตัว เปลือกสองอันที่มีน้ำไหลผ่าน มีเตาไฟอยู่ข้างในและเมื่อเผาไหม้คบเพลิงจะบิดเป็นเกลียวทำให้การถ่ายเทความร้อนเพิ่มขึ้น ไม่มีท่อ.
ประโยชน์อื่นๆ:
- การจัดเรียงแนวตั้งจึงเพิ่มความกะทัดรัด
- ประสิทธิภาพเหมือนกลอง
- เวลาทำความร้อน – 5 นาที
ข้อเสียสามประการ:
- อุปกรณ์มีราคาแพง
- การออกแบบมีความซับซ้อน
- การพึ่งพาพลังงานโดยสมบูรณ์ - เครื่องเป่าลมโดยที่เครื่องไม่ทำงานต้องใช้ไฟฟ้า
การประยุกต์เทคโนโลยีของโรงผลิตไอน้ำแบบหม้อต้มน้ำ
มีหลายอุตสาหกรรมที่ใช้หม้อไอน้ำอย่างต่อเนื่อง:
- อุตสาหกรรมแรกคือวิศวกรรมพลังงานความร้อน ไอน้ำใช้เพื่อให้ความร้อนแก่โรงงานขนาดใหญ่ เช่น ในอุตสาหกรรมยานยนต์ ไอน้ำจะทำให้น้ำร้อนขึ้นถึงอุณหภูมิที่ต้องการ ซึ่งจากนั้นจะถูกขับเคลื่อนด้วยปั๊มไปตามท่อทำความร้อนไปยังอาคารหลายชั้นและวัตถุอื่นๆ
- อุตสาหกรรมที่สองคือพลังงาน ที่นี่ไอน้ำถูกใช้เพื่อหมุนกังหันซึ่งผลิตกระแสไฟฟ้า
- อุตสาหกรรมที่สามคือการผลิตวัสดุก่อสร้าง ตัวอย่างเช่น ผลิตภัณฑ์คอนกรีตถูกทำให้แห้งด้วยไอน้ำ
ในหลายอุตสาหกรรม หม้อไอน้ำถือเป็นส่วนสำคัญของเทคโนโลยี ซึ่งรวมถึงการฆ่าเชื้อ การอบแห้งผลิตภัณฑ์อาหาร การแปรรูปอาหาร การเก็บรักษา ฯลฯ
การกำจัดของเสียที่เป็นก๊าซยังเกี่ยวข้องกับการใช้โรงผลิตไอน้ำด้วย ในกระบวนการนี้พวกมันจะทำหน้าที่เป็นตัวทำความเย็น หม้อไอน้ำดังกล่าวใช้พลังงานความร้อนจากก๊าซที่ปล่อยออกมาเช่นจากเตาเผาที่มีอุณหภูมิสูง
หลักการทำงานและการออกแบบ
วัตถุประสงค์หลักคือเพื่อเปลี่ยนสถานะทางกายภาพของน้ำนั่นคือเพื่อถ่ายโอนจากของเหลวไปเป็นก๊าซด้วยพารามิเตอร์ที่ต้องการ กระบวนการดำเนินไปดังนี้:
- หม้อไอน้ำเต็มไปด้วยน้ำด้วยแรงโน้มถ่วงหรือใช้ปั๊ม
- ระบบทำความร้อนเปิดอยู่
- การก่อตัวของไอน้ำเริ่มต้นขึ้น
- ระดับของเหลวค่อยๆลดลงจนถึงระดับต่ำสุด
- เซ็นเซอร์ระดับตอบสนองและเปิดปั๊ม
- น้ำเต็มท่อ
เราสามารถพูดได้ว่าหม้อไอน้ำทำงานบนหลักการเป็นรอบ
โครงสร้าง
หม้อไอน้ำประกอบด้วยหน่วยหลักและส่วนเสริมและชิ้นส่วน รวมถึงระบบอัตโนมัติ
ข้อกำหนดหลักสำหรับผลิตภัณฑ์เหล็กคือทำจากโลหะผสมทนความร้อน นี่เป็นวิธีเดียวที่จะบรรลุระดับสูงสุดของการทำงานที่ปลอดภัยของอุปกรณ์หม้อไอน้ำ
ระบบรักษาความปลอดภัยมีบทบาทสำคัญ สิ่งเหล่านี้ไม่ได้เป็นเพียงเซ็นเซอร์อุณหภูมิและความดันเท่านั้น ระบบประกอบด้วยความปลอดภัยทางกล ประกอบด้วยเช็ควาล์ว วาล์วไฟฟ้า และวาล์วปิดอื่นๆ การป้องกันสองชั้นนี้รับประกันความปลอดภัยสูงสุด โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีที่ระบบอิเล็กทรอนิกส์ขัดข้อง ในเวลานี้ช่างเข้ามาทำหน้าที่ทั้งหมด
มีข้อกำหนดพิเศษสำหรับระบบบำบัดน้ำ น้ำต้องเป็นไปตามมาตรฐานบางประการ มาตรฐานเหล่านี้แตกต่างกันสำหรับหน่วยแบบไหลตรงและแบบดรัม ประการหลังของเหลวจะต้องสะอาดหมดจดเกือบกลั่นแล้ว ท้ายที่สุดแล้วมันไม่ได้หายไปไหนในอุปกรณ์ดังกล่าว นั่นคือเติมหม้อต้มครั้งเดียวก็จะใช้งานได้นานหลายปี
หากน้ำกระด้างมีสิ่งสกปรกทุกอย่าง ท่อ สักพักจะเกิดการอุดตันด้วยคราบสะสมและสนิม เส้นผ่านศูนย์กลางลดลงการนำความร้อนลดลงซึ่งทำให้ประสิทธิภาพลดลง ไอน้ำจะไม่เท่าที่ต้องการ (อุณหภูมิ ความชื้น)
แม้จะมีการออกแบบที่ซับซ้อนและมีความปลอดภัยต่ำ แต่หม้อไอน้ำยังคงเป็นที่ต้องการ โดยเฉพาะบนเรือ ในเทคโนโลยีโรงไฟฟ้า โรงงานที่ต้องการอุณหภูมิน้ำหล่อเย็นสูง ดังนั้นผู้ผลิตจึงทำทุกอย่างเพื่อเพิ่มความปลอดภัยในการปฏิบัติงาน ลดต้นทุนของอุปกรณ์ และความซับซ้อนในการบำรุงรักษา
หากคุณมีคำถามถามพวกเขาในความคิดเห็นหากคุณชอบบทความนี้ แบ่งปันบนโซเชียลเน็ตเวิร์ก เพื่อให้ผู้อื่นคุ้นเคยกับหัวข้อนี้ บันทึกลิงก์ไปยังบุ๊กมาร์กของคุณ
เราขอแนะนำให้ดูวิดีโอที่เลือกในหัวข้อของเราด้วย
หม้อไอน้ำทำงานอย่างไร?
หม้อไอน้ำ - การออกแบบและบำรุงรักษาภาพรวมโดยละเอียด
แหล่งข้อมูล:
- https://pechiexpert.ru/parovoj-kotel
- https://clubpechnikov.ru/parovoj-kotel
- https://kotle.ru/parovye-kotly/ustrojstvo-parovyh-kotlov
