Принцип работы промышленного парогенератора
В этой статье рассмотрим, как работает промышленный парогенератор – оборудование, которое применяется в промышленных отраслях для создания сухого и влажного пара, необходимого для обеспечения производственных процессов.
Основные характеристики устройства
Агрегат состоит из следующих блоков и компонентов, закрепленных на прочной раме:
- герметичный металлический бойлер с нагревательным элементом, который обеспечивает нагрев воды до кипения и образование пара, температура которого может достигать 160 градусов и выше;
- котел паронагревателя – специальная емкость для воды, оснащенная датчиками для контроля за уровнем жидкости
- датчики давления – для мониторинга за показателем давления в агрегате.
Также агрегат оснащен электроникой – реле, выключателями и другими элементами, которые обеспечивают его стабильную работу.
При выборе агрегата необходимо учитывать следующие технические характеристики:
- показатель производительности – килограмм пара в час;
- мощность, от которой непосредственно зависит производительность;
- габариты – выбираются с учетом особенностей эксплуатации.
Принцип работы промышленного парогенератора
Промышленные модели отличаются принципом работы, который определяется видом используемого нагревательного элемента – ТЭН, электродный или индукционный компонент.
Принцип действия электродного устройства основано на токопроводящих свойствах воды. Между двумя элементами проходит электроток и за счет этого происходит закипание воды и образование пара. По сравнению с другими моделями данный тип оборудования отличается простой конструкцией и сравнительно невысокой стоимостью. Но, оно требует постоянного технического обслуживания, не всегда стабильно функционирует и имеет плавающий показатель производительности.
Использование такого нагревателя целесообразно только в замкнутых отопительных системах, которые характеризуются стабильностью теплоносителя.
Самый простой вариант образования пара – использование электрического ТЭНа. Эти элементы имеют разный показатель мощности, что позволяет выбрать подходящий вариант для конкретных условий эксплуатации.
Преимуществом данного механизма является производство чистого, без химических примесей пара, нетребовательность к обслуживанию, высокий уровень безопасности и защиты оборудования от неполадок в электросети.
Агрегаты индукционного типа состоят из бака с водой и блоков, в которых происходит образование пара. Вода с помощью насоса подается в блоки, где она мгновенно превращается в пар. Расход пара регулируется с помощью специального крана. Это самый экономичный тип оборудования, которое потребляет в 4 раза меньше электроэнергии по сравнению с обычными электрическими устройствами. Для полноценного функционирования достаточно подготовки в течение пятнадцати минут. Период эксплуатации современных моделей при соблюдении правил составляет не менее 20 лет.
Общий рейтинг
(1 оценок, в среднем: 4.5 из 5)
Устройство и виды парогенераторов, общие свойства и различия – c-gm.
ruСегодня мы расскажем про устройство и виды парогенераторов, общие свойства и различия – это будет экспертное мнение.
Начнем с внешнего вида, как видно все представленные модели утюгов с парогенератором отличаются по форме. Форма устройства может быть, как овальная, так и квадратная.
Так же модели отличаются материалами, из которых они сделаны: металлический корпус либо пластиковый корпус.
Сейчас мы рассмотрим модели MIE Stiro Non Stop и MIE Stiro Pro Inox, которые выполнены полностью из металла, а утюги оснащены пробковой ручкой. Дополнительно эти модели укомплектованы держателем для парового шланга.
Как правило такие модели предназначены для профессионального использования и исполнены в классическом стиле.
Первые утюги с парогенератором производились именно в таком качестве и стиле.
Модели MIE Stiro, MIE Assistente di Vapore и MIE Santino – современные утюги с парогенератором. Как правило современные модели выполнены в овальном корпусе, а дизайн утюга похож на большинство бытовых утюгов.
Все приборы имеют одинаковое устройство:
- парогенератор, который является базой или паровая станция;
- оснащены утюгом;
- паровой шланг, который соединяет утюг с парогенератором;
- электро-шнур питания устройства.
Определенные модели парогенераторов имеют штекерную систему соединения утюга, такие модели становятся многофункциональными приборами.
Благодаря штекерному соединению появляется возможность подключения дополнительных насадок: паровой шланг с утюжком для отпаривания и приспособления для паровой чистки.
Паровая станция является платформой, на которой размещены панель управления и подставка для утюга с термостойкими вставками.
Внутри корпуса моделей MIE Stiro NonStop и MIE Stiro Pro Inox, размещен резервуар для воды и бойлер.
В современных моделях бачок для воды расположен снаружи. Как правило, большинство современных моделей оснащены системой дозалива воды в бачок, а модель MIE Assistente di Vapore имеет съёмный бачок и фильтр для воды.
Как образуется пар? Сейчас подробно разберем систему парообразования.
Существует два типа системы парообразования – бойлер и ТЭН (Трубчатый Электро-Нагреватель).
Бойлерной системой оснащены модели MIE Stiro NonStop, MIE Stiro Pro Inox, MIE Stiro, MIE Assistente di Vapore, а системой ТЭН обладает модель MIE Santino.
Благодаря конструктивному устройству моделей MIE Stiro NonStop, MIE Stiro Pro Inox, MIE Stiro и MIE Assistente di Vapore, возможно доливать воду во время работы.
Вода сначала попадает в резервуар, затем насосом закачивается в бойлер, где нагревается и преобразуется в пар.
У современных моделей резервуар для воды выполнен в прозрачном пластике, для визуального контроля количества воды. Бойлер и насос расположены внутри корпуса.
Классические модели утюгов с парогератором обладают внутренним расположением резервуара для воды. Для оповещения о завершении воды в резервуаре предусмотрен звуковой и/или визуальный индикатор.
Бойлерная система представляет из себя закрытый металлический бачок с нижним расположением нагревательного элемента.
Бойлер можно сравнить с плотно закрытой кастрюлей, которая стоит на плите (нагревательном элементе) и греет воду.
Вода из резервуара подкачивается насосом в бойлер, но не заполняет бойлер полностью, оставляя место для образования пара.
Бойлер нагревается, что приводит к кипячению воды. С образованием пара давление в бойлере повышается. Нажимая кнопку на утюге, пар подается в утюг через паро-шланг и выходит наружу, отпаривая Ваши вещи.
Бойлер может быть выполнен в различных модификациях, к примеру, у данной модификации бойлера есть сливной клапан. Сливной клапан позволяет самостоятельно провести профилактику накипи не разбирая корпус устройства.
Утюг с парогенератором, в котором установлен ТЭН образует пар следующим образом: вода подается в ТЭН через специальное отверстие, далее движется по изогнутому каналу нагреваясь до определенной температуры. Нажимая кнопку подачи пара на утюге, горячая вода попадает в утюг, где нагревается до образования пара.
Следующее отличие – подошва утюга.
Подошва утюга может быть выполнена из керамики, нержавеющей стали, тефлона, сплава алюминия. Каждый материал имеет специфические свойства, о которых мы расскажем в следующем выпуске.
Так же модели отличаются по весу утюга. Вес утюга зависит от материала, из которого изготовлены корпус и подошва. Например, сочетание пластика и керамики позволяют сделать утюг очень легким. Как правило в современных моделях парогенераторов используют облегченные утюги. Модели с легкими утюгами подходят для вертикального отпаривания.
Подошва у профессиональных утюгов выполнена из высокопрочного сплава алюминия с увеличенной толщиной. Эти утюги тяжелее, благодаря своему весу, требуется меньше усилий для разглаживания плотной ткани.
Современные модели утюгов с парогенератором оборудованы системой фильтрации воды. Устройство оснащено антикальционным фильтром, который препятствует образованию накипи в системе парообразования и на подошве утюга. Системой фильтрации воды оснащены модели Assistente di Vapore и MIE Stiro.
Важной отличительной особенностью является возможность регулировки интенсивности подачи пара. Изменение интенсивности подачи пара способствует бережному уходу за различными типами ткани. Модели MIE Stiro NonStop и MIE Assistente di Vapore оснащены регулировкой подачи пара.
Модель MIE Stiro оснащена режимом экономного электропотребления. Эко-режим позволяет снизить потребление электричества без потери производительности.
Модели утюгов с парогенератором оснащаются режимом автоматического отключения. Обратите внимание при выборе оборудования, ведь возвращаться домой из-за не выключенного утюга никому не хочется. Устройство, оснащенное функцией автоотключения, самостоятельно выключится спустя некоторое время «простоя».
Все модели утюгов с парогенератором марки MIE обладают возможностью вертикального отпаривания. Вертикальное отпаривание позволяет расширить применение устройств, например, для отпаривания штор, верхней одежды и деликатных тканей.
Предлагаем Вашему вниманию информационное видео о том, как выбрать утюг с парогенератором
Как работает парогенератор? | Что такое парогенератор?
Важный момент
1
Как работает парогенератор?
#1. Теплообмен
Парогенераторы используются в различных процессах для использования свободной энергии в виде тепла и преобразования ее в более полезную форму, такую как механическая и электрическая энергия. Используемое тепло обычно производится преднамеренно для производства электроэнергии или получается как побочный продукт другого промышленного процесса.
Непосредственный источник тепла обычно грязный, например, радиоактивное топливо на атомной электростанции, поэтому первым шагом в производстве паровой энергии является передача этого тепла чистой воде с помощью теплообменника.
Это достигается повышением температуры обменной среды с помощью источника тепла, такого как масло, которое циркулирует в замкнутом контуре. Масло, в свою очередь, нагревается, не загрязняя резервуар.
№2. Генерация пара
Горячее масло циркулирует через водяную баню для производства пара. Для этого существует множество различных геометрических схем, но принцип остается тем же.
Нагреваемая жидкость отводится в несколько небольших трубок для увеличения контакта поверхности с водой и облегчения теплообмена и образования пара.
Пар, производимый на современных атомных и угольных электростанциях, часто находится в сверхкритических условиях или выше критической точки на фазовой диаграмме воды (374 °C и 22 МПа).
№3. Преобразование тепла в электричество
Сверхкритический пар насыщен энергией. Энергия пара преобразуется в механическую энергию принудительно с помощью паровой турбины. Высокое давление пара оказывает давление на наклонные лопасти турбины, заставляя вал вращаться.
Эта механическая энергия преобразуется в электричество, используя мощность в виде вращающегося вала для вращения электрического генератора. Строящаяся на изображении турбина может генерировать до 65 МВт электроэнергии.
Также читайте: Турбинный генератор Tesla | Как работает турбинный генератор Тесла | Части турбинного генератора Тесла | Принцип работы | Tesla Turbine Operation
Что такое парогенератор?
По сравнению с паровыми котлами, парогенераторы имеют менее стальную конструкцию, в которой используется однотрубный змеевик вместо нескольких котельных труб меньшего диаметра. Для непрерывной прокачки питательной воды через змеевик используется специальный насос питательной воды.
В парогенераторе используется сквозная конструкция с принудительным потоком для преобразования поступающей воды в пар за один проход через водяной змеевик. Когда вода проходит через змеевик, тепло передается от горячих газов, превращая воду в пар.
В конструкции генератора не используются паровые барабаны, где пар котла имеет зону отвода от воды, поэтому для достижения качества пара 99,5% необходимо использовать пароводяной сепаратор. Поскольку в генераторах не используется большой сосуд под давлением, такой как дымовая труба, они часто меньше по размеру и быстро запускаются, что делает их идеальными для быстрых ситуаций по требованию.
Однако это происходит за счет производства энергии, так как генераторы имеют более низкий динамический диапазон и, следовательно, менее способны производить пар в периоды переменного спроса.
Также прочтите: Что такое бойлер? | Типы котлов | Паровой котел | Как работает котел | Работа котла | Схема котлов | Как работает паровой котел
Что такое паровой котел?
Паровые котлы обычно представляют собой большие сосуды под давлением, способные обеспечивать энергией промышленные операции. Они достигают этого путем кипячения воды при докритическом давлении со сложными топливными системами.
В некоторых юрисдикциях требуется полностью сертифицированный и лицензированный оператор на месте для эксплуатации паровых котлов высокого давления и высокой паропроизводительности.
Существуют две распространенные конструкции паровых котлов: жаротрубные и водотрубные. В жаротрубной конструкции паровой котел представляет собой сосуд высокого давления, состоящий из большой оболочки, в которой горячие газы продуктов сгорания проходят по одной или нескольким трубам котла, прикрепленным к листу котла вперед и назад.
Наиболее распространенными типами жаротрубных котлов являются морские жаротрубные котлы Scotch, в которых используется одна большая топочная труба и несколько котельных труб меньшего размера. Горячие газы от процесса сгорания проходят по трубам, передавая тепло окружающей воде.
В ходе этого процесса достигается высокая температура, необходимая для кипячения воды и запуска процесса приготовления на пару. Водотрубный котел фактически переворачивает эту конструкцию.
Вода течет по котельным трубам меньшего диаметра, а дымовые газы движутся вокруг них, отдавая тепло воде.
В водотрубной конструкции трубы котла перемещают горячую воду внутри труб между нижним барабаном (грунтовым барабаном) и верхним барабаном (паровым барабаном), позволяя образующемуся пару накапливаться в верхнем барабане. Тепло вырабатывается в топочной зоне и передается воде через две основные зоны, топочную зону и зону конвекции, при этом горячие газы движутся в трубы и выходят из выхлопа.
Также читайте: Ланкаширский котел | Схема Ланкаширского котла | Принцип работы парового котла | Детали и функции парового котла
Парогенераторы Vs. Паровые котлы:
Парогенератор может быть источником пара низкого давления для различных коммерческих и промышленных применений и иногда может использоваться вместо обычных котлов. Это устройство, которое использует источники тепла для кипячения жидкой воды и преобразования ее в паровую фазу, называемую паром.
Тепло можно получить от сжигания топлива, такого как уголь, мазут, природный газ, бытовые отходы или биомасса, ядерный реактор деления и другие источники. Если вы ищете паровые решения для своего бизнеса, вы можете столкнуться с запутанной разницей между парогенератором и паровым котлом.
Основное понимание этих двух систем состоит в том, что обе они производят энергию посредством пара; однако они достигают этого принципиально разными способами. Эти различия влияют на все в каждой системе, включая ее размер, работу и, что наиболее важно, ее применение.
Поскольку паровые котлы и парогенераторы должны использоваться в совершенно разных ситуациях, для бизнеса важно понимать различия между ними. Понимание устройства этих двух систем поможет вам выбрать, какая из них лучше всего соответствует вашим потребностям в производстве энергии.
Также прочтите: Батарея дистанционного управления без ключа разряжена | Когда замена батареи брелока замена? | Как заменить батарею пульта без ключа
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
Как работает парогенератор?
Парогенераторы (ПГ) представляют собой большие кожухотрубные теплообменники, содержащие несколько тысяч труб.
Они передают тепло от теплоносителя первого контура ко вторичному контуру для производства пара, который затем приводит в действие турбогенераторы для производства электроэнергии.
Что такое парогенератор?
Парогенератор представляет собой разновидность котла с низким содержанием воды, аналогичную паровому котлу мгновенного испарения. Обычная конструкция представляет собой спиральный змеевик из водяной трубы, выполненный в виде одинарного или однотрубного змеевика. Циркуляция прямоточная и нагнетаемая под давлением, как у котла с принудительной циркуляцией.
Парогенератор против котла
Парогенераторы идеально подходят для ситуаций по требованию. Они меньше по размеру и легче запускаются по сравнению с паровыми котлами, поэтому их можно использовать в качестве вспомогательных котлов. Генераторы обычно не имеют такой же максимальной мощности, как котлы, работающие на топливе, поэтому они лучше всего подходят для приложений, требующих сухого пара в месте использования.
Бывший в употреблении парогенератор
Наши эксклюзивные контракты с нашими клиентами включают в себя широкий спектр бывших в употреблении парогенераторов от ряда уважаемых OEM-производителей, включая Weishaupt, Stilmas SPA, De Lama и многих других. Мы постоянно получаем бывшие в употреблении парогенераторы разных моделей и стилей. Если вы не видите паровые генераторы б/у, которые вы ищете, позвоните одному из наших представителей, и мы найдем их для вас.
Паровой энергетический котел
Производство котлов, комплектных парогенераторов, нагревателей термальной жидкости и электрических котлов.
Использование паровых котлов
Использование паровых котлов в системах HVAC включает нагрев воды, санитарию, приготовление пищи, утилизацию отработанной энергии и центральное отопление. Жаротрубные котлы используются для обогрева воздуха, который подается в помещения дома или склада.
Парогенераторы
Парогенераторы представляют собой теплообменники, используемые для преобразования воды в пар за счет тепла, выделяемого в активной зоне ядерного реактора.
Они используются в реакторах с водой под давлением (PWR) между первым и вторым контурами теплоносителя.
Как работает паровая турбина?
Большая часть электроэнергии в Соединенных Штатах производится с помощью паровых турбин — по данным Министерства энергетики США, более 88 процентов энергии в США производится с помощью паротурбинных генераторов на центральных электростанциях, таких как солнечные теплоэлектростанции, угольные и атомные электростанции. Предлагая более высокую эффективность и низкую стоимость, паровые турбины стали неотъемлемой частью многих американских энергетических отраслей.
Первая паровая турбина
Первая современная паровая турбина была разработана сэром Чарльзом А. Парсонсом в 1884 году. Эта турбина использовалась для освещения выставки в Ньюкасле, Англия, и производила всего 7,5 кВт энергии. Теперь паротурбинные генераторы могут производить более 1000 МВт энергии на крупных электростанциях. Хотя со времен Parsons мощность генерации значительно увеличилась, конструкция осталась прежней.
Но каким бы интуитивным ни был дизайн Парсонса, он не так прост, как движение пара по лопастям. Он был основан на втором законе термодинамики и теореме Карно (), которая утверждает, что чем выше температура пара, тем выше КПД электростанции. Давайте углубимся в то, как пар помогает питать большинство электростанций страны.
Как из пара извлекается столько энергии?
Возвращаясь к школьной физике, вода кипит при 100°C. В этот момент молекулы расширяются, и мы получаем испарившуюся воду — пар. Используя энергию, содержащуюся в быстро расширяющихся молекулах, пар обеспечивает поразительную эффективность производства энергии.
Учитывая высокую температуру и давление пара, неудивительно, что были случаи несчастных случаев из-за неправильного использования или неправильной установки предохранительных клапанов. Один из самых громких инцидентов произошел на АЭС «Три-Майл-Айленд». Все сводилось к нарастанию давления пара, когда перестали работать насосы, подающие воду к парогенераторам.
Как работает паровая турбина?
Проще говоря, паровая турбина работает, используя источник тепла (газ, уголь, атомную энергию, солнечную энергию) для нагрева воды до чрезвычайно высоких температур, пока она не превратится в пар. Когда этот пар проходит мимо вращающихся лопастей турбины, он расширяется и охлаждается. Таким образом, потенциальная энергия пара превращается в кинетическую энергию вращающихся лопаток турбины. Поскольку паровые турбины генерируют вращательное движение, они особенно подходят для привода электрических генераторов для выработки электроэнергии. Турбины соединены с генератором с осью, которая, в свою очередь, производит энергию через магнитное поле, производящее электрический ток.
Как работают лопасти турбины?
Лопасти турбины предназначены для управления скоростью, направлением и давлением пара, проходящего через турбину. В крупных турбинах к ротору прикреплены десятки лопастей, обычно в разных наборах. Каждый набор лопастей помогает извлекать энергию из пара, сохраняя при этом оптимальное давление.
Этот многоступенчатый подход означает, что лопасти турбины снижают давление пара очень небольшими приращениями на каждой ступени. Это, в свою очередь, снижает усилия на них и значительно улучшает общую мощность турбины.
Важность гибкого управления вращающимися турбинами
Поскольку через паровые турбины проходит так много энергии, необходимы механизмы управления, которые могут регулировать их скорость, управлять потоком пара и изменять температуру внутри системы. Поскольку большинство паровых турбин используются на крупных электростанциях, требующих нагрузки по требованию, возможность регулировать поток пара и общую выработку энергии является необходимостью.
Как системы управления Petrotech могут повысить эффективность вашего паротурбинного генератора
Изобретение паровой турбины изменило нашу способность производить энергию в больших масштабах. И даже с таким, казалось бы, простым, как пар, проходящий через набор лопастей, легко увидеть, что эти механизмы довольно сложны.