Парогенератор для чего: Для чего нужен парогенератор

Устройство и виды парогенераторов, общие свойства и различия – c-gm.ru

Сегодня 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

Общее описание парогенераторов

Что такое парогенератор

Парогенератор — это специальный аппарат, который предназначен для производства водяного пара с давлением выше атмосферного. Как правило, выработка водяного пара в аппарате происходит за счет нагрева рабочей среды (например, воды), электрическими нагревательными элементами (электродами, ТЭНами, ВЧ излучением и пр.), хотя существуют и другие типы аналогичных устройств. В их числе можно назвать парогенераторы, в которых пар получают за счёт тепла сжигаемого топлива: газа, мазута, дизельного и комбинированного топлива, а так же узкоспециальные аппараты, служащие для получения вторичного пара, поступающего в турбину атомных электростанций. Поскольку атомные станции в наши дни входит в число общедоступных производств и не является объектом частного бизнеса, то в данной статье останавливаться на сверхсложных «атомных» парогенераторах для них мы не будем, а остальные рассмотрим самым подробным образом.

Несколько слов в пользу парогенераторов разных типов

Самыми удобными и эффективными на сегодняшний день для различных видов производств считаются промышленные парогенераторы с электронагревателями – компактные, достаточно мощные и производительные. Относительно небольшой объем воды, необходимый для работы среднестатистического электрического парогенератора, позволяет сократить до минимальных значений время ее нагрева и практически полностью исключить потери энергии при остановке аппарата. Вместе с тем, при больших колебаниях в паропотреблении, выгоднее использовать корпусные парогенераторы на жидком или газообразном топливе с большим водным объемом. Но самое главное их преимущество заключается в том, что топливные генераторы автономны и способны работать не только в промышленных помещениях, но и в условиях улицы, где нет энергосети.

Устройство парогенераторов

Конструктивно промышленный парогенератор достаточно сложен, поскольку состоит из целого ряда механических и электронных компонентов, деталей и устройств. Вместе с тем, существует большое разнообразие парогенераторов от разных производителей и для разных задач, каждый из которых конструктивно отличен от другого, но основные части в них примерно одинаковы. Принципиальными составными частями прямоточного (когда вода подается из магистрали) парогенератора являются: каркас, котел (внутренняя часть), электронное оборудование. Парогенераторы, которые предназначены для использования вне пределов досягаемости магистральных водопроводов, дополнительно оснащаются специальным электронасосом для подачи воды.

Каркас парогенератора является основой, на которой размещены все основные функциональные модули. Котел электрическогопарогенератора – это резервуар для воды, в верхней части которого присутствует отделенное пространство защищенное крышкой, крепящейся к фланцу, в котором находятся электрические соединения электродов или ТЭНов. Сами нагревательные элементы расположены внутри котла. Котел устанавливается на опорных ножках. В газовых и жидкотопливных парогенераторах, основой конструкции является стальной свитый кольцами парообразующий змеевик, который находится внутри топочного пространства котла установленного на опорных ногах. Стенки котла изнутри изолированы утеплителем. В топке находится горелка (для газа) или форсунка (для жидкого топлива). Вода в змеевик поступает из специального бака, куда периодически закачивается насосом.

В зависимости от конструкции и назначения, промышленный парогенератор может быть оснащен следующим измерительным оборудованием: датчики уровня жидкости и давления, релейные и автоматические выключатели, различные вентили, амперметры, сигнальные лампы и многое другое. Схема парогенератора может предусматривать наличие предохранительного клапана, который открывается при выходе из строя реле давления. Все вышеперечисленное необходимо для нормального функционирования и контроля над работой парогенератора, в тех или иных условиях.

Принцип работы

Электрические парогенераторы

Вода из магистрального водопровода через вентиль подается в котел парогенератора, наполняя его до тех пор пока уровень воды не покроет определенную часть установленных в котле электронагревательных приборов – электродов или ТЭНов. После этого через воду начинает проходить ток (если нагрев осуществляется электродами) или вода нагревается ТЭНами. Это вызывает закипание и превращение соприкасаемой с нагревателями воды в пар. За уровнем воды в парогенераторе следят датчики наверху и внизу котла. При достижении водой высокого уровня, подача воды прекращается — после сигнала верхнего датчика закрывается впускной клапан. В процессе испарения уровень воды падает, а когда достигает минимально допустимого уровня, срабатывает нижний датчик, клапан открывается, и вода вновь начинает поступать в котел. Получаемый влажный пар отводится из парогенератора через специальный отвод с вентилем.

Газовые и жидкотопливные парогенераторы

В парогенераторах работающих на газе или жидком топливе (мазут, дизельное топливо и т.д.), для нагрева воды используется одна или несколько горелок или форсунок, расположенных в камере сгорания. Стенки камеры сгорания образованы кольцами змеевика, однако существуют конструкции, когда змеевик может быть расположен и в верхней части парогенератора, а горелка или форсунка внизу, хотя принцип нагрева воды и получения пара у них один и тот же. При прохождении воды по спиральной трубе змеевика, она нагревается горелкой и превращается в пар. Если потребителю необходим сухой пар, то, на его выходе из змеевика устанавливают дополнительно сепаратор, где происходит отделение от пара остатков влаги. Таким образом, сухой пар из сепаратора поступает в эксплуатацию, а вода проходит через конденсатоотводчик назад, в бак для питательной воды. Если уровень влажности пара не критичен для потребителя, то он идет напрямую из змеевика в эксплуатацию.

Общие принципы работы парогенераторов

Давление пара внутри котла парогенераторов контролируется при помощи реле давления. Например, если электрическийпромышленный парогенератор по своим параметрам допускает максимальное давление пара 3,3 кг/см2, то при достижении этого значения, реле давления размыкает электрическую цепь и нагревательные элементы котла отключаются от сети. В этот момент нагрев прекращается, но вода продолжает превращаться в пар неостывшими электродами. Как только давление пара внутри котла начинает падать, реле давления вновь «включает» электроды, и нагрев воды продолжается. В топливных парогенераторахрегулированием давления пара и объемом воды занимаются так называемые прессостаты (для агрегатов с несколькими горелками) или регуляторы мощности (для одинарных горелок). Эти устройства повышают или понижают мощность насоса в соответствии с реальным расходом пара. Визуальное слежение за давлением пара в котле осуществляется через наружный манометр.

Разновидности парогенераторов

Электрические

Главным различием устройств данного «семейства» является способ превращения электрической энергии в тепловую энергию, т.е. в пар. а) Самый распространенный способ – это получение пара с помощью ТЭНов различной мощности. Они просты конструктивно, недороги в производстве, удобны в эксплуатации, и их легко заменить при необходимости. б) Парогенераторы электродного типа основываются на электропроводности воды. Суть работы таких парогенераторовзаключается в том, что на электроды, погруженные в воду, подается напряжение, за счет чего через воду начинает проходить электрический ток. Поскольку вода является хорошим проводником, то при прохождении через нее тока начинает выделяться Джоулево тепло, под воздействием которого вода превращается в пар.в) Еще один способ нагрева воды в парогенераторе подразумевает использование ВЧ излучения, или так называемый индукционный нагрев, по принципу действия схожий с работой микроволновой печи. Однако, поскольку ВЧ излучение требует особых мер изоляции излучения от окружающих, этот метод в промышленных парогенераторах применяется очень редко.

Газовые и жидкотопливные парогенераторы

Промышленные парогенераторы прямого сгорания работают на газе, дизельном топливе, мазуте и т.д. Парообразователь такогопарогенератора состоит из одной непрерывной спиралеобразной трубы (змеевика), скрученной таким образом, что представляет собой камеру сгорания, внутри которой находится нагревательный элемент – горелка или форсунка. Автономность парогенераторовэтого типа позволяет устанавливать их внутри компактных контейнерных котельных.

Существуют парогенераторы закрытого и открытого типа. В первом случае, парогенератор предназначен для выработки пара в закрытых системах, предполагающих возврат конденсата обратно в парогенератор для повторного превращения в пар. Во втором случае, парогенератор используют в открытых системах, где конденсат в парогенератор не возвращается.

Где используются

Главным образом промышленный парогенератор можно увидеть на тех производствах, где пар принимает непосредственное участие в технологическом процессе. В частности, парогенератор необходим для таких процессов как: формование, тиснение, сушка или увлажнение, приготовление пищи, уборка и обезжиривание, стерилизация, вулканизация, отопление и т.д. Из перечисленного становится очевидным, что парогенераторы жизненно необходимы в очень большом диапазоне человеческой деятельности, включая почти все отрасли промышленности и коммунальную сферу. В пищевой отрасли парогенератор незаменим при варке колбасных изделий и размораживании мяса, для термообработки консервов и их вакуумной укупорке, для расстойки теста, производства сгущенного молока, многих видов кондитерских, кисломолочных изделий и т. п.

В строительстве промышленный парогенератор применяют для пропаривания бетона, удаления снега и льда с конструкций и арматуры в зимний период. В сельском хозяйстве для запаривания кормов для животных, удаления пуха и пера с забитой птицы, приготовления субстрата для выращивания грибов. В табачной промышленности парогенераторы необходимы для поддержания нужного уровня влажности в производственных помещениях, в деревообрабатывающей промышленности – для сушки пиломатериалов, в легкой – для придания формы швейным трикотажным изделиям в процессе глажки. Медики используют пар для стерилизации инструментов, а виноделы для переработки винограда и фруктов. И это только сотая часть, где парогенератор можно и нужно использовать, дабы добиться максимального успеха в бизнесе.

Что такое бойлер в парогенераторе, для чего он нужен

Рейтинг производителей парогенераторов для домашнего использования

Отзывы потребителей, частота появления обзоров и обращения покупателей, а также надежность работы парогенераторов помогли сформировать рейтинг производителей устройств.

Среди изделий этих компаний можно выбрать достойный экземпляр для домашнего использования.

Philips

На протяжении многих лет за этой компанией закреплены высокие показатели продаж и положительные отзывы покупателей. Большая стоимость парогенераторов Philips — это не столько оплата за бренд, сколько вложение средств в качество изделия. Модели отличаются оптимальным соотношением мощности и подачи пара.

Специальная технология автоматического подбора температуры позволяет пользователю не переключать режим при переходе от шелка к джинсе.

MIE

Modern Ironing Equipment (MIE) — современная гладильная техника. Доступные практичные модели отмечены положительными отзывами потребителями.

В представленной презентации описана бюджетный вариант Bravissimo.

Практичность и удобство использования характерны для гладильных систем — это пароочиститель, отпариватель и глажка в одном.

Tefal

Модели данной фирмы оптимальны для домашнего использования. Глажка с отпаривателем Tefal становится легким, быстрым занятием.

Представители этого производителя отличаются удачным сочетанием стоимости и качества парогенераторов.

Bosch и Braun

Безупречная работа, качество сборки моделей немецких производителей получили заслуженное доверие потребителей.

Возможности и практичность паровой станции Bosch представлены в видео.

Парогенератор для дома как эффективный утюг с постоянной подачей пара при правильном выборе и учете описанных параметров станет достойным помощником хозяйки в бытовой уборке и глажке белья.

Устройство и принцип работы

Как устроен парогенератор? Основные детали любого аналогичного устройства, без которых его работа невозможна, представлены на схеме:

1. Резервуар для жидкости, где происходит ее нагрев.
2. Электрический трубчатый нагревательный элемент (ТЭН).
3. Термостат.
4. Плавкий предохранитель по температуре.
5. Переключатель для регулировки давления.
6. Защитная крышка предохранительного клапана.
7. Клапан, открывающий выход пару.
8. Регулятор дозировки пара

Некоторые модели оснащаются манометрами.

Технически прибор устроен очень просто:

• вода в емкости доходит до кипения, собирается пар (его температура около 160 градусов, влажность всего 6%)
• сухой пар идет по коннекторному шлангу к узлу подачи;
• при нажатии кнопки выпуска пара, он выходит из отверстий на рабочей поверхности (подошве утюга).

Подготовка парогенератора к работе занимает несколько минут. Предварительно в емкость надо залить воду, закипает она и набирает давление пара в среднем 2-9 минут. После того, как прибор выходит на рабочие величины давления и температуры, загорается индикация.

Защитные функции выполняют термостат и предохранитель: если температура пара возрастает выше нормы, то термостат отключает ТЭН, при ее понижении, он же включает нагреватель. Если термостат поломался, то его функции выполняет предохранитель. Перегорая, он отключает всю цепь от напряжения — для обеспечения безопасной работы требуется его замена.

Характеристики домашних гладильных систем

Если вы решаете, какой выбрать парогенератор для глажки, то делать это стоит исходя из характеристик.

• Давление влияет на то, как пар воздействует на ткань. Если вы планируете ухаживать за верхней одеждой, то давление должно быть большим. Обычно, это 2-6 Бар.
• Интенсивность показывает, сколько пара образуется за одну минуту. Выбирая хороший парогенератор, смотрите, чтобы было 100-150 г/мин. Если хотите, чтобы устройство работало с большей отдачей, то можно купить и с 250-300 г/мин.
• Регулировка пара встречается в парогенераторах, но кроме бюджетных моделей. Пар можно регулировать вручную или автоматически. Удобно, так как можно выбирать подачу в зависимости от материала.

Как устроен парогенератор

Бытовой парогенератор для обработки одежды обладает простой конструкцией. Внешне агрегат похож на утюг на большой подставке, но имеет свои отличительные особенности. Устройство состоит из нескольких частей:

1. Подставка с контейнером для воды. Большую часть «базы» занимает прозрачный резервуар, через стенки которого хорошо видно, сколько жидкости осталось внутри. Также в корпусе подставки расположены элементы управления — электронные платы, светодиодные индикаторы, кнопки включения и настройки прибора.
2. Утюг. Гладильная насадка очень похожа на обычную, но обладает принципиальной особенностью. В процессе использования парогенератора обычно она не нагревается сама по себе, а только выводит наружу горячий пар. Подошва может быть выполнена из керамики, стали или алюминия. По всей ее поверхности расположены отверстия для поступления горячего пара под давлением.
3. Шланг. Длинная гибкая трубка соединяет утюг с подставкой и проводит горячую взвесь из резервуара к насадке.

Видео о работе с парогенератором отмечают, что существует несколько разновидностей бытовой техники.

Некоторые модели оснащены бойлером и образуют пар за счет кипения воды. Другие создают влажную взвесь, впрыскивая на ТЭН небольшое количество жидкости. Дорогие и габаритные агрегаты для химчисток могут быть оборудованы несколькими резервуарами для воды и отдельным баком для парообразования.

Парогенератор не только эффективно разглаживает, но дезинфицирует ткани

Как сделать выбор между ними

Выбирая между двумя типами генераторов, надо решить, что важнее: качественная глажка с помощью горячего пара или скорый нагрев и малый вес прибора

В остальном действие всех приспособлений такого типа очень похожи между собой, и принимать во внимание надо функции и параметры конкретной модели, а именно давление и мощность, объем отсека для воды, состав материала гладильной платформы

Мощность

От этого параметра зависит и качество глажки, и возможность вертикальной глажки и отпаривания тяжелых материалов, и дезинфекция тканей. Всегда следует помнить, что чем мощнее аппарат, тем он дороже.

Если предполагается гладить повседневную одежду, достаточно мощности 1800 Вт. Для вертикальной обработки штор и ковров понадобится более мощный агрегат (2500 Вт). Максимальная мощность парогенератора составляет 3000 Вт. Такие приборы используют для утюжки изделий в швейных цехах и мастерских.

Подача пара

Мощный паровой удар является гарантией быстрой и качественной утюжки текстиля. Обычно мощность парового удара в генераторе колеблется от 2 до 6 бар. Хорошо, когда в устройстве предусмотрен индикатор, показывающий объем выброшенного за минуту пара. В брендовых моделях вырабатывается от 95 до 260 г пара в минуту и это считается хорошим показателем.

Скорость образования пара

Время, затраченное для приведения приспособления для глажки в полную «боевую» готовность, зависит от наличия или отсутствия нагревателя. Приборы без отдельного нагревательного элемента в отличие от бойлерных готовы к глажке сразу после включения. Бойлерным устройствам потребуется от 2 до 10 минут, чтобы нагреть воду в дополнительном отсеке до кипения и выработать пар.

Величина отсека для воды

Любой генератор пара, с бойлером или без, оснащен отсеком для воды. Во время глажки жидкость превращается в пар и ее количество уменьшается. Лучше выбирать модели с большим объемом резервуара, например, 2-2,5 л. Тогда не придется постоянно отключать паровую станцию, чтобы добавить жидкость в отсек. Если гладить немного, то можно обойтись генератором с емкостью до 1 л. Такие приборы легче и стоят меньше.

Материал платформы утюга

Помимо других параметров при подборе парогенератора следует обратить внимание на металл, из которого сделана подошва устройства. Чаще всего для этого используют следующие металлы: алюминий быстро нагревается, легкий, недолговечный, при небрежном обращении с утюгом может оставлять на ткани блестящие полосы; титан долго служит, используется в дорогих моделях, утяжеляет изделие; алюминий с тефлоновым покрытием хорошо скользит по материалу, быстро греется, не испортит ткань

Комплектация

Парогенератор применяют не только для тепловой обработки белья, но и для ухода за домом, очистки кресел и диванов, коврового покрытия и даже кафельной плитки в ванной комнате. Все возможности прибора раскроются в том случае, если он будет укомплектован необходимыми для работы насадками. Это конусная насадка для удаления грязи из труднодоступных щелей и зазоров, удобная щетка для удаления пятен с ворсистого покрытия и другие приспособления, делающие пользование прибором легким и приятным.

При покупке прибора нелишним будет проверить длину шнура и провода, по которому подается пар. Все эти моменты на первый взгляд кажутся мелочью, но на самом деле очень важны для хорошей работы с гладильным агрегатом.

Разница между парогенераторами состоит только лишь в устройстве самого прибора. Если некуда спешить и всегда есть время подождать, пока утюг подготовится к работе, надо выбирать генератор с бойлером. Сухой пар высокой температуры и качественная глажка компенсируют высокую стоимость и большие габариты агрегата. Для тех, кому не приходится гладить сложные изделия, подойдет прибор с моментальной выработкой пара, то есть без бойлера.

Что нужно знать при выборе парогенератора?

Когда решение о приобретении парогенератора принято и начинаются поиски подходящей модели, желательно рассматривать каждую из предлагаемых продавцом в разрезе собственных требований.

Какие насадки прилагаются

Здесь важно знать, какие насадки уже есть в комплекте, а какие можно будет докупить, чтобы расширить функциональность модели.

Давление пара и паровой удар. При выборе парогенератора важно, чтобы рабочее давление пара соответствовало представлениям о нужном уровне парового удара

Так, хозяйки, которым приходится гладить много постельного белья или скатертей, несомненно, выберут модели с более внушительным паровым ударом. По своей сути, термин «паровой удар» обозначает максимально возможную мощность подачи пара.

Гарантия и сервисный ремонт. При покупке нужного агрегата необходимо также поинтересоваться наличием фирменного сервиса и гарантий на приобретаемый товар. Хороший парогенератор отнюдь не дешевое «развлечение», потому знать, что его отремонтируют быстро и качественно – это важно.

Какой выбрать?

Парогенератор без бойлера — это продвинутый утюг. У него почти такая же форма и размер. Поэтому с ним работать проще и привычнее.

Такой вид техники стоит выбирать в тех случаях, когда достаточно улучшить качество глажки, а также обзавестись устройством для обычной дезинфекции и пропаривания мягких материалов.

Чтобы перейти на новый уровень ухода за одеждой и домашним текстилем, вам понадобится парогенератор с бойлером. Он больше по размеру и к нему нужно привыкать. Через некоторое время он становится таким же привычным и удобным, как традиционный утюг.

Аппарат с бойлером может делать все, что делают аппараты без бойлера. В то же время он позволяет разглаживать грубые ткани со старыми покрытыми коркой складками, глубоко дезинфицировать материалы, гладить практически все с помощью вертикального пропаривания.

Парогенератор с бойлером идеален для тех домов, где часто и много гладят и отпаривают.

Так, для большой семьи, в которой часто стирают и гладят постельное белье и большое количество детских вещей, такое устройство позволяет значительно сократить время и силы, затрачиваемые на ежедневные домашние дела.

Этот прием незаменим для больших домов, где в каждой комнате большие тяжелые шторы, скатерти и покрывала.

Помимо прочего, агрегат с бойлером станет отличным помощником для людей, работающих в погонах, которых необходимо содержать в идеальном состоянии.

Какой выбрать парогенератор для дома?

Исходя из всего вышесказанного, можно сделать вывод, что наиболее приемлемой и лучшей моделью парогенератора для дома будет являться прибор с вынесенным резервуаром для воды, который одновременно будет выполнять функцию удобной подставки. Оптимальной мощностью парогенератора будет являться величина примерно равная 2000 Вт или немного меньше этого значения. При этом, чем больше будет давление пара и интенсивность его подачи, тем лучше. Так же обязательным для безопасного использования является функция автоотключения, а защита от накипи позволит в значительной степени увеличить период его эксплуатации.

ROWENTA Silence Steam DG 8985

Профессиональный парогенератор премиум-класса, обладающий системой снижения шумового уровня. Мощность прибора обеспечивает качественную и комфортную глажку. Пять режимов работы позволяют добиться результатов на всех видах ткани.

BOSCH TDS 4070 EasyComfort

Данный прибор предназначен для легкого и эффективного разглаживания любых видов тканей. Парогенератор имеет один универсальный режим работы и большой резервуар объемом 1.3 литра. Помимо этого, характеризуется наличием эффективной системы очистки для удаления известкового налета с поверхности.

TEFAL Liberty SV7020

Сочетает в себе эффективность и удобство использования. С любой задачей справляется быстрее, чем паровые утюги, благодаря мощности и объемному резервуару для воды. Резервуар является съемным.

KITFORT KT-922

Бюджетная паровая станция, способная заменить обычный утюг с подачей воды. Разглаживает складки быстро и аккуратно, не оставляя мятых полос. Имеет горизонтальный и вертикальный режимы подачи пара.

MIE Vapore

Данный утюг с парогенератором подойдет для разглаживания любых видов тканей. Его особенностями являются система отслеживания попадания лишней воды на вещи, керамическая подошва, наличие кнопок кратковременной и постоянной подачи пара и вместительный резервуар для воды.

PHILIPS ComfortTouch Plus GC558/30

Отпариватель имеет пять режимов подачи пара, благодаря чему способен придать свежий вид одежде из любой ткани. В комплект входит щетка, позволяющая вычистить мелкие загрязнения.

Прибор оснащен аромакапсулой, благодаря которой вещам можно придать запах эфирных масел. Также в комплект входит вешалка с доской для разглаживания вещей удлиненного фасона.

Виды парогенераторов

Есть нескольких разновидностей этого устройства в зависимости от того, для каких целей оно используется.

Ручные

Этот вариант подходит людям, которые часто ездят в командировки и путешествия. Легкий и компактный, он поместится в любом чемодане и полноценно заменит утюг. Полезен он и в домашних условиях – им удобно гладить вещи в вертикальном положении, можно без труда приводить в порядок шторы, костюмы, платья и т.д.

Главный недостаток этого агрегата – небольшая мощность. Он подходит, чтобы быстро погладить рубашку с утра перед работой, это можно делать в любом положении и месте без лишних усилий. А вот с более плотной тканью, например, с джинсом, справиться будет сложнее. Также у него маленький резервуар для воды – его объема хватает в среднем на 15 минут работы.

Напольные

Напольный парогенератор не мобилен, как ручной, однако он мощнее и полезнее в быту. Большой объем резервуара для воды увеличивает продолжительность его работы. Резервуар же находится в устройстве, расположенном на полу, а при глажении используется только лёгкий утюжок.

С помощью такого отпаривателя легко гладить висящие вещи, он также оборудован специальным штативом, на который можно повесить одежду для отпаривания.

Помповые парогенераторы

Все парогенераторы делятся на две разновидности:

• самоточные;
• помповые.

В самоточных нагревательный элемент находится в самом утюге. Под его действием поступающая в утюг жидкость превращается в пар и выходит наружу.

В помповых же парогенераторах нагревательный элемент находится в самой паровой станции, там же, где и ёмкость с водой. Там вода нагревается и, превращаясь в пар, поступает в утюг. Помповый отпариватель считается более эффективным, так как подаёт больше пара. Однако он и более уязвимый. Сложная конструкция не допускает самостоятельной очистки от накипи, поэтому придётся каждый раз обращаться к мастеру.

Комбинированные

Комбинированный парогенератор – это настоящая мечта хозяйки. Он поможет и в глажении белья, и в уборке всего дома. Внешне напоминает пылесос, имеет резервуар с водой, нагревательный элемент, и генерирует пар, который поступает в шланг. В комплекте со многими парогенераторами идёт несколько насадок для очищениях любых поверхностей, которые не боятся влаги. Горячий пар очищает не хуже любой химии и заставит блестеть чистотой что угодно – пол, стены, плитку, сантехнику и т.д.

Выбирая комбинированный парогенератор, обратите внимание на самый функциональный. В комплект с ним должны входить и утюг, и различные насадки для уборки и очистки

Отличительные особенности

Характеристика	С бойлером	Без бойлера
Принцип образования пара	Вода кипит в бойлере, образовавшийся пар по шлангу под давлением поступает в отверстия подошвы утюга	Вода из ёмкости по шлангу подается к горячей подошве утюга. От нее она нагревается и превращается в пар.
Температура пара	160 С. Образуется сухой пар	110 С. Пар влажный
Давление пара	5-6 бар	2-4 бар
Время подготовки прибора для работы	5-10 минут	2 минуты
Размеры	Зависят от объема бойлера. Он может иметь объем от 0,4 до 2,2 литра. Обычно занимает много места	Имеет меньшие размеры из-за малой ёмкости для воды – обычно ее объем 0,4-1,5 литра.
Уровень дезинфекции тканей	Высокий благодаря большей температуре подаваемого пара	Уровень дезинфекции ниже
Создаваемый шум	Кипение воды создает значительный шум	Практически бесшумный
Использование	В быту, на предприятиях	Чаще в быту, как усовершенствованный аналог обычного утюга
Цена	Выше	Ниже

Выбирая модель парогенератора, взвесьте все «за» и «против».

Устройство без бойлера целесообразно купить взамен обычного утюга, когда объем глажки вещей незначителен. К нему легче привыкнуть из-за небольших габаритов, незначительного веса, низкого уровня шума. Греется он гораздо быстрее, стоит дешевле, но дезинфицирует ткани хуже, чем парогенератор с бойлером.

Качество вертикального отпаривания у прибора с бойлером гораздо лучше. Дезинфекция тканей глубокая. Большая ёмкость для воды позволяет справляться с постоянными значительными объемами глажки. Поэтому он популярен в ателье, химчистках, предприятиях текстильной промышленности. Имеет большие размеры, поэтому требует много места для хранения, использования в быту. Подходит для большого домохозяйства.

Давление

Чем больше давление, тем лучше подача пара из устройства. Средний показатель давления подобной бытовой техники составляет от 2 до 5 баров. В некоторых моделях присутствует встроенный индикатор, позволяющий более точно установить количество вырабатываемого устройством пара за одну единицу времени.

Модели, которые дают качественный результат очистки и глажки вещей, обладают постоянной подачей пара от 90 до 140 грамм в минуту. Причем, включая режим максимального парового удара, данный показатель может достигать отметки в 260 грамм в минуту. Данного количества влажного воздуха будет абсолютно достаточно для разглаживания складок как в горизонтальном, так и в вертикальном положении утюга.

Как ухаживать за прибором

Для продления срока службы парогенераторы для глажки белья и одежды необходимо регулярно очищать от накипи. Процедура состоит из двух этапов:

1. Удаление накипи с утюга.
2. Очистка бака парогенератора.

Чтобы правильно удалить накипь из утюга, следует заполнить бойлер водой и разогреть прибор до максимума. Если предусмотрено моделью включить режим «Очистка», если нет, взять устройство в руки и, непрерывно нажимая на рычаг подачи пара, опорожнить резервуар над раковиной.

Чтобы очистить от накипи бак, следует отключить прибор от сети и дать ему полностью остыть (на это потребуется порядка двух часов). Съёмный бойлер заполняют водой (примерно 300 мл), хорошенько его трясут, затем опорожняют над раковиной. Несъёмный резервуар очищают таким же образом, только базу не трясут, а аккуратно переворачивают над раковиной 3–4 раза.

Растворы кислот, уксус, средства для удаления накипи производители использовать не рекомендуется.

Большинство моделей оснащены системой оповещения, которая напоминает о необходимости очистки.  Если такой системы нет, удалять накипь рекомендуется после каждого 10-го использования.

Ремонт: что можно сделать самостоятельно?

В тех ситуациях, когда парогенератор вышел из строя в самый ответственный момент, можно попробовать устранить неисправность своими силами. Возможно ли справиться с поломкой, зависит от причины.

К наиболее частым относятся:

Неисправность	Пути решения проблемы
При сообщении о готовности подачи пара, он по нажатию кнопки не выходит	Требуется замена кнопки
На панели управления нет реакции на нажатие кнопки	Необходимо проверить проводку. При необходимости – заменить
Нет подачи пара	Проблема может касаться ТЭНа, электромагнитного клапана, предохранителя или быть результатом засора пароотводной трубы, с чистки которой необходимо начинать поиск причины сбоя в работе
Свечение «низкий уровень воды»	Если уровень нормальный, то замены требует сам датчик

Кроме перечисленных, могут быть и другие поломки, которые ведут к нарушению работы прибора. Подробнее с тем, как починить парогенератор в домашних условиях, можно ознакомиться в тематической статье.

Не с каждой проблемой в работе парогенератора можно справиться самостоятельно. При сложных поломках рекомендуется обратиться в сервисный центр.

Принцип работы парогенератора утюга

Утюг с парогенератором — это не обычное приспособление для глажки. Он представляет собой паровую станцию, соединенную с утюгом при помощи гибкого шланга, по которой и подается пар. Резервуар, в который добавляется вода (можно использовать как водопроводную, так и очищенную воду), называется бойлер.

Принцип работы утюга прост:

• В резервуар для воды вы добавляете необходимое количество воды и закрываете его.
• Далее выбираете режим мощности пара и ждете пока вода нагреется.
• Нагретая вода преобразуется в пар и по специальной трубке подается к подошве утюга.
• Пар выходит из специальных отверстий на подошве и разглаживает белье.

Так как утюг с парогенератором — это не обычный утюг, а система подачи пара без дополнительного нагрева подошвы сторонними элементами, то дополнительные настройки температурного режима у него отсутствуют. Чаще всего в настройках можно встретить только регулятор мощности пара, а так как паром можно гладить все виды тканей, то другие функции ему и не нужны.

Подошву у утюга с парогенератором лучше выбирать керамическую, а не металлическую. Керамическая платформа устойчива к истиранию и царапинам, за ней легче ухаживать.

Утюг с парогенератором гладит при помощи пара, а не нагрева подошвы

Преимущества

Преимуществ в использования утюга с парогенератором больше чем у обычного утюга:

• Вес утюга намного меньше чем у обычного и, поэтому использовать его намного удобнее.
• Благодаря особой конструкции, пар из отдела генерации, подается под определенным давлением. Этот принцип работы существенно экономит ваши силы, так как глажка становится легче. А регулятор мощности давления пара позволяет вам экономить средства, снижая потребление электроэнергии.
• Так как система оборудована бойлером с большим объемом воды, чем у обычного утюга с функцией отпаривания, то вам не придется постоянно доливать воду в резервуар. Это поможет вам перегладить большое количество белья.
• Обычный утюг может быть оборудован функцией вертикального отпаривания, или эта функция будет отсутствовать. В паровой системе функция вертикального отпаривания есть всегда.
• Если вы переживаете, что пятна воды могут оставить ржавые пятна на дорогой одежде, то приобретите парогенератор. Такие гладильные системы гарантированно не оставят разводы ржавчины на поверхности ткани и полностью исключат попадание крупных капель воды на одежду при глажке. Все нагревательные элементы системы находятся внутри бойлера и никак не могут испачкать белье.
• Гладильные системы способны защитить ваш дом от пожара.Если вы случайно не выключили парогенератор, то подошва утюга, из — за низкой температура, не сможет воспламенить ткань. А сам генератор без движения отключится и остынет.

Парогенерирующий утюг удобен и безопасен

Недостатки

Помимо очевидных преимуществ, гладильные системы с функцией паро генерации имеют ряд недостатков:

• Из — за схожих функций, большинство потребителей путает гладильные системы и утюг. Но то что подходит для глажки, не подходит для сушки. Что это значит? Гладильные системы с функцией паро генерации позволяют разгладить вещи из плотных тканей, трудно поддающихся глажке, с чем точно, будет сложно справится утюгу. Но вот если вопрос идет о том, чтобы быстро подсушить необходимую вещь, то гладильные системы не нагревают подошву утюжка настолько сильно, чтобы помочь вам высушить вещь. Для такой работы парогенератор не годится.
• Некоторые модели парогенераторов имеют длинный и двойной шлаг, неустойчивый к скручиванию и изгибанию. Пользоваться такими приборами и осуществлять их хранение достаточно сложно.
• Так как генератор имеет нагревательный элемент, то он нуждается в постоянной очистке от накипи. Очистить бойлер от накипи иногда бывает очень сложно, и делать это нужно регулярно и правильно. Поэтому, если у вас не хватает времени на постоянную уборку, это делает его использование неудобным.
• Компактность. Это самый главный минус любой модели генератора. Он не только занимает много места при глажке, но и для правильного хранения придется уделить достаточно места в доме.
• Самый главный недостаток парогенератора — это его цена. Парогенератор для дома, который используется для глажки одежды, равно как и пароочиститель для дома, будет стоить дорого.

Гладильные системы с парогенераторами удобны, но довольно дороги

Как работает парогенератор? | Что такое парогенератор?

Важный момент

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. Производство 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, поскольку генераторы имеют более низкий диапазон изменения мощности 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 бесключевого дистанционного управления 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 трубок. 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 бойлера

Парогенераторы идеально подходят для ситуаций, когда это необходимо. 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 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.

---

Парогенератор — Citizendium

	Основной артикул	Обсуждение	Статьи по теме   [?]	Библиография   [?]	Внешние ссылки   [?]	Версия для цитирования   [?]
	Эта редактируемая основная статья имеет одобрил цитируемую версию (см. ее подстраницу цитируемой версии). Несмотря на то, что мы проделали добросовестную работу, мы не можем гарантировать, что эта основная статья или ее цитируемая версия полностью свободны от ошибок . Помогая улучшить эту редактируемую основную статью, вы помогаете процессу создания новой, улучшенной версии для цитирования. [править введение]

(PD) Фото: Yo-sei Shoshi
Рисунок 1: Электростанция Токийской электроэнергетической компании (TEPCO) в Йокогаме, Япония, работающая на сжиженном природном газе (СПГ)

Для получения дополнительной информации см. Steam .

Парогенератор — это устройство, использующее источник тепла для кипячения жидкой воды и преобразования ее в паровую фазу, называемую паром. Тепло может быть получено в результате сжигания топлива, такого как уголь, мазут, природный газ, бытовые отходы или биомасса, ядерного реактора деления и других источников.

Существует множество различных типов парогенераторов, начиная от небольших медицинских и бытовых увлажнителей и заканчивая большими парогенераторами, используемыми в обычных угольных электростанциях, производящих около 3500 кг пара на мегаватт-час производства энергии. На соседней фотографии изображена электростанция мощностью 1150 МВт с тремя парогенераторами, производящими в общей сложности около 4 025 000 кг пара в час.

Многие небольшие коммерческие и промышленные парогенераторы обозначаются как «котлы» . В обычном использовании бытовые водонагреватели также называются «котлами» , однако они не кипятят воду и не производят пар.

Содержание

• 1 Эволюция конструкций парогенераторов
• 2 Парогенераторы современных электростанций
  • 2.1 Электростанции, использующие теплоту сгорания топлива для производства пара
  • 2.2 Парогенераторы-утилизаторы
  • 2.3 Производство пара на атомных электростанциях
  • 2.4 Парогенераторы на солнечной энергии
  • 2.5 Другие типы парогенераторов
    • 2.5.1 Теплообменники котлового типа
    • 2.5.2 Производство пара-утилизатора при плавке меди
• 3 ссылки

Эволюция конструкций парогенераторов

(CC) Рисунок: Ruben Castelnuovo
Рисунок 2: Упрощенная принципиальная схема жаротрубного котла.

Котлы жаротрубные ^[1]

В конце 18 века стали широко применяться различные конструктивные исполнения жаротрубных котлов для выработки пара на промышленных предприятиях, железнодорожных локомотивах и пароходах. Жаротрубные котлы названы так потому, что газы продуктов сгорания топлива (дымовые газы) протекают по трубам, окруженным водой, заключенной во внешнем цилиндрическом барабане (см. рис. 2). В настоящее время паровозы и речные суда практически исчезли, а жаротрубные котлы не используются для выработки пара на современных коммунальных электростанциях.

Однако они до сих пор используются на некоторых промышленных предприятиях для получения насыщенного пара при давлении примерно до 18 бар и производительности примерно до 25 000 кг/час. ^[2] В этом диапазоне жаротрубные котлы отличаются низкими капитальными затратами, эксплуатационной надежностью, быстрой реакцией на изменение нагрузки и отсутствием необходимости в высококвалифицированном труде.

Основным недостатком жаротрубных котлов является то, что вода и пар содержатся во внешней цилиндрической оболочке, и эта оболочка имеет ограничения по размеру и давлению. Растягивающее напряжение (или кольцевое напряжение) на стенках цилиндрической оболочки зависит от диаметра оболочки и внутреннего давления пара: ^[3]

σ = pd2t {\ displaystyle \ sigma = {\ frac {p \, d} {2 \, t}}}

, где σ — растягивающее напряжение (кольцевое напряжение ) в Па, p — внутреннее манометрическое давление в Па, d — внутренний диаметр цилиндрической оболочки в м и t — толщина стенки цилиндрической оболочки в м.

Постоянно растущая потребность в увеличении количества пара при все более и более высоком давлении не могла быть обеспечена жаротрубными котлами, поскольку, как видно из приведенного выше уравнения, как более высокое давление, так и кожухи большего диаметра приводили к непозволительно более толстой и более толстой оболочке. дорогие снаряды.

(PD) Изображение: Babcock & Wilcox Company
Рис. 3. Изображение водотрубного котла в начале 1900-х годов.

(PD) Чертеж: The Stirling Company
Рисунок 4: Четырехбарабанный котел Stirling

Водотрубные котлы

Водотрубные котлы с продольными паровыми барабанами, как на рисунке 3, ^[4] были разработаны для увеличения давления генерируемого пара и повышения производительности. Водотрубные котлы, в которых вода текла по наклонным трубам, а продукты сгорания выходили наружу по трубам, обеспечивали требуемое более высокое давление пара в трубах малого диаметра, которые могли выдерживать растягивающее напряжение при более высоких давлениях, не требуя чрезмерно толстых трубных стенок. ^[1]

Относительно меньшие по размеру паровые барабаны (по сравнению с жаротрубными кожухами) также были способны выдерживать растягивающее напряжение желаемого более высокого давления без необходимости чрезмерно толстых стенок барабана.

Водотрубный котел прошел несколько этапов проектирования и разработки. Паровой барабан располагался либо параллельно трубам (как показано на рисунке 3), либо поперек труб, и в этом случае котел назывался «поперечным барабаном», а не котлом с «продольным барабаном». Котлы с поперечным барабаном могут вмещать больше труб, чем котлы с продольным барабаном, и они были спроектированы для создания давления пара до 100 бар и производительностью до 225 000 кг/ч.

Следующий этап разработки включал использование слегка изогнутых труб, трех-четырех паровых барабанов и одного-двух грязевых барабанов на дне труб (см. рис. 4). Каждый из трех наборов изогнутых трубок, как показано на рисунке 4, представляет собой группу трубок, идущих от передней части паровых барабанов назад к задней части барабанов. Таким образом, чем длиннее паровые барабаны, тем больше трубок и тем больше поверхность теплопередачи. Трубы были слегка согнуты так, чтобы они входили и выходили из паровых барабанов радиально. Перегородки из огнеупорного кирпича заставляли дымовые газы проходить вверх из грязевого барабана в правый паровой барабан, а затем вниз из среднего парового барабана в грязевой барабан и, наконец, вверх в левый паровой барабан и через выход дымовых газов. в верхнем левом углу. в сущности, как показано на рис. 4, перегородки создавали несколько путей для дымовых газов.

Грязевые барабаны были подвешены к нижней части блоков труб и могли свободно двигаться, когда блоки труб расширялись при нагреве во время запуска котла или сжимались при остывании во время отключения котла. Грязевой барабан предназначался для сбора любых твердых частиц, выпавших в осадок из воды, и в грязевых барабанах были предусмотрены приспособления для продувки собранного твердого вещества.

Снова обратимся к Рисунку 4. Зона сжигания топлива была расположена в нижней правой части котла, и в конструкции были предусмотрены достаточная подача воздуха для горения, а также достаточная тяга дымовых газов.

Такие конструкции назывались котлами Стирлинга, ^[5] , названными в честь Алана Стирлинга, который сконструировал свой первый котел в 1883 году и запатентовал его в 1892 году, через четыре года после основания Stirling Boiler Company в Нью-Йорке в 1888 году. ^{[6 ]} Одним из важных преимуществ конструкции Стирлинга был легкий доступ к трубкам, что облегчало осмотр и техническое обслуживание или замену трубок.

Котлы Стирлинга с четырьмя паровыми барабанами были заменены более простой конструкцией с двумя барабанами с паровым барабаном непосредственно над водяным (шламовым) барабаном и изогнутыми водяными трубами, соединяющими два барабана. Более поздние конструкции версии с двумя барабанами имели один тракт дымовых газов. В целом котел Стирлинга был способен работать с быстро меняющимися нагрузками, а также приспосабливался к использованию различных видов топлива. ^[1] Можно сказать, что котлы Стирлинга были предшественниками современных парогенераторов, используемых на электростанциях.

Компания Babcock and Wilcox приобрела и ассимилировала Stirling Boiler Company в 1906 году и начала массовое производство котлов Stirling. ^[6] Несмотря на то, что котлы Стирлинга широко использовались для крупных парогенераторов в период между 1900 г. и Второй мировой войной (начало 1940-х гг.), сегодня они редко встречаются.

Парогенераторы современных электростанций

Большие парогенераторы, используемые на современных электростанциях для выработки электроэнергии, почти полностью имеют водотрубную конструкцию из-за их способности работать при более высоких давлениях.

(PD) Изображение: Милтон Бейчок
Рисунок 5A: Большой угольный докритический парогенератор на электростанции.

(CC) Фото: Мэтью Хай
Рисунок 5B: Две электростанции мощностью 750 МВт, работающие на нефти и газе, на сверхкритическом пару в Мосс-Лэндинг, Калифорния

Электростанции, использующие теплоту сгорания топлива для производства пара

Для получения дополнительной информации см. : Паровая и традиционная угольная электростанция .

Установки, вырабатывающие электроэнергию с паром, полученным от тепла сгорания топлива, могут сжигать уголь, мазут, природный газ, бытовые отходы или биомассу. В зависимости от того, находится ли давление вырабатываемого пара ниже или выше критического давления воды (221 бар), парогенератор электростанции может быть подкритическим (ниже 221 бар) или сверхкритический (свыше 221 бар) парогенератор. Рисунок 1 (см. выше) представляет собой фотографию, показывающую величину большой современной электростанции, которая вырабатывает субкритический пар в результате сжигания топлива, а Рисунок 5B представляет собой фотографию, показывающую величину большой сверхкритической паросиловой установки.

Перегретый пар, выходящий из субкритических парогенераторов на электростанциях, использующих сжигание топлива, обычно находится в диапазоне давления от 130 до 190 бар, температуры от 540 до 560 °С и расхода пара от примерно 400 000 до примерно 5 000 000 кг/час . На соседнем рисунке 5А представлена ​​схематическая диаграмма типичной электростанции, использующей сжигание топлива для производства субкритического пара, а на рисунке 5В показан физический вид таких электростанций. Общая высота таких парогенераторов составляет около 70 метров.

Как показано, установка имеет паровой барабан и использует водоводы, встроенные в стенки зоны горения топки генератора. Насыщенный пар из парового барабана перегревается, проходя по трубам, нагретым горячими дымовыми газами. Горячие дымовые газы также используются для предварительного подогрева питательной воды котла, поступающей в паровой барабан, и воздуха для горения, поступающего в зону горения.

Существует три комплектации таких парогенераторов:

• Естественная циркуляция, при которой жидкая вода течет вниз из парового барабана через сливной стакан (см. рис. 5А), а смесь пара и воды возвращается в паровой барабан, поднимаясь вверх по трубам, встроенным в стенку печи. Разница в плотности между жидкой водой, текущей вниз, и смесью пара и жидкости, текущей вверх, обеспечивает достаточную движущую силу для создания циркулирующего потока.

• Принудительная циркуляция, при которой насос в сливном стакане создает дополнительную движущую силу для циркулирующего потока. Помощь насоса обычно обеспечивается при производстве пара при давлении выше примерно 170 бар, потому что при давлении выше 170 бар разность плотностей между нисходящей жидкостью и парожидкостной смесью в трубах стенки печи уменьшается в достаточной степени, чтобы ограничить циркулирующий поток. оценивать.

• Прямоточная система, в которой паровой барабан не предусмотрен, а питательная вода котла проходит через экономайзер, стенки топки и секцию пароперегревателя за один непрерывный проход и отсутствует рециркуляция. По сути, насос питательной воды обеспечивает движущую силу потока через систему.

На рис. 6 ниже схематично показаны три конфигурации:

(PD) Диаграмма: Milton Beychok
Рисунок 6: Конфигурации парогенератора ТЭЦ

Критическая точка чистого вещества обозначает условия, выше которых не существует отдельных жидких и газообразных фаз и нет фазовой границы между жидкостью и газ. По мере приближения к критической точке свойства газовой и жидкой фаз приближаются друг к другу, в результате чего в критической точке остается только одна фаза: a гомогенная сверхкритическая жидкость . Таким образом, для сверхкритических парогенераторов прямоточная система на рисунке 6 является предпочтительной конфигурацией, поскольку выше критической точки нет ни жидкости, ни пара, и нет необходимости в паровом барабане для разделения несуществующей жидкой и газовой фаз. . Термин «котел» не следует использовать для парогенератора сверхкритического давления, поскольку в таких системах фактически не происходит «кипения».

Ряд новаторских прямоточных систем сверхкритического давления был построен для коммунального хозяйства, многие из которых имеют давление в диапазоне от 310 до 340 бар и температуру от 620 до 650 °C (значительно выше критической точки воды). Чтобы уменьшить эксплуатационную сложность и повысить надежность оборудования, последующие сверхкритические системы были построены при более умеренных условиях: около 240 бар и температура от 540 до 565 °C. Основным недостатком сверхкритических парогенераторов является потребность в чрезвычайно чистой питательной воде, порядка примерно 0,1 ppm по весу от общего количества растворенных твердых веществ (TDS). ^{[1] [7]}

(CC) Фото: Peter J. Baer
Рисунок 7A: Котел-утилизатор для двух парогазовых установок

(PD) Фото: Tennessee Valley Authority
Рисунок 7B: Каледония компании TVA, объединенная циклическая электростанция (3 единицы)

Парогенераторы-утилизаторы

Парогенераторы-утилизаторы (HRSG) представляют собой теплообменник или серию теплообменников, которые утилизируют тепло из потока горячего газа и используют это тепло для производства пара для приведения в движение пара турбин или в качестве технологического пара на промышленных предприятиях или в качестве пара для централизованного теплоснабжения. ^[8]

Котел-утилизатор является важной частью электростанции с комбинированным циклом (ПГУ) ^[9] или когенерационной электростанции. ^[10] В обоих этих типах электростанций HRSG использует горячий дымовой газ с температурой примерно от 500 до 650 °C от газовой турбины для производства пара высокого давления. Пар, производимый HRSG на газотурбинной электростанции с комбинированным циклом, используется исключительно для выработки электроэнергии. Однако пар, производимый HRSG на когенерационной электростанции, используется частично для выработки электроэнергии и частично для централизованного теплоснабжения или для технологического пара.

Электростанция с комбинированным циклом, схематически изображенная на рисунке 8 ниже, названа так потому, что она сочетает в себе цикл Брайтона для газовой турбины и цикл Ренкина ^[11] для паровых турбин. Около 60 процентов всей электроэнергии, вырабатываемой на ПГУ, вырабатывается электрическим генератором, приводимым в действие газовой турбиной, и около 40 процентов вырабатывается другим электрическим генератором, приводимым в действие паровыми турбинами высокого и низкого давления. Для крупных электростанций типичная ПГУ может использовать агрегаты, состоящие из газовой турбины, приводящей в действие генератор электроэнергии мощностью 400 МВт, и паровых турбин, приводящих в действие генератор мощностью 200 МВт (всего 600 МВт), а электростанция может иметь 2 или более таких установок. наборы.

Основными теплообменниками котла-утилизатора являются экономайзер, испаритель и связанный с ним паровой барабан, а также пароперегреватель, как показано на рис. 9 ниже. Котел-утилизатор может располагаться в горизонтальном воздуховоде, когда горячий газ течет горизонтально по вертикальным трубам, как показано на рис. 9, или может быть в вертикальном воздуховоде, когда горячий газ течет вертикально по горизонтальным трубам. Как в горизонтальных, так и в вертикальных котлах-утилизаторах может быть один испаритель и паровой барабан или два или три испарителя и паровых барабана, производящих пар при двух или трех различных давлениях. Рисунок 9изображена HRSG, использующая два испарителя и паровые барабаны для производства пара высокого давления и пара низкого давления, причем каждый испаритель и паровой барабан имеют соответствующие экономайзер и пароперегреватель. В некоторых случаях дополнительное сжигание топлива может быть предусмотрено в дополнительной секции в передней части котла-утилизатора для обеспечения дополнительного тепла и газа с более высокой температурой. На рисунках 7А и 7В (чуть выше) показан фактический внешний вид горизонтальных котлов-утилизаторов многоблочной электростанции с комбинированным циклом.

(PD) Схема: Milton Beychok Рисунок 8: Принципиальная схема типичной электростанции с комбинированным циклом

(PD) Чертеж: Milton Beychok Рисунок 9: Схема типичного котла-утилизатора на электростанции с комбинированным циклом

Существует ряд других применений котлов-утилизаторов. Например, некоторые газовые турбины предназначены для сжигания жидкого топлива (а не топливного газа), такого как нефтяная нафта или дизельное топливо 9. 0133 [12] и другие сжигают синтетический газ (синтетический газ), полученный путем газификации угля, на установке с комбинированным циклом интегрированной газификации, обычно называемой установкой IGCC. В качестве другого примера, электростанция с комбинированным циклом может использовать дизельный двигатель, а не газовую турбину. Почти во всех подобных других приложениях HSRG используются для производства пара, используемого для производства электроэнергии.

Производство пара на атомных электростанциях

(PD) Рисунок: Милтон Бейчок
Рисунок 10: Два наиболее распространенных типа атомных электростанций

Для получения дополнительной информации см.: Атомная электростанция .

Атомная электростанция Колдер-Холл в Соединенном Королевстве была первой в мире атомной электростанцией, производившей электроэнергию в коммерческих количествах, и начала работу в 1956 году. атомной электростанции в США и была открыта в 1957 году. ^[14] По состоянию на 2007 год во всем мире действовало более 430 атомных электростанций, и они производили около 15% мировой электроэнергии. ^{[15] [16]}

Существует множество различных типов атомных электростанций, но на двух наиболее распространенных действующих установках используется реактор с кипящей водой (BWR) (BWR) или реактор с водой под давлением . Реактор (PWR) . ^[17] На рис. 10 представлена ​​схема производства пара на этих двух типах атомных электростанций:

• В реакторе BWR охлаждающая вода ядерного реактора выкипает в насыщенный пар внутри самого реактора за счет поглощения тепла, создаваемого реакцией ядерного деления. Пар, производимый в реакторе, обычно находится под давлением от 70 до 75 бар и при температуре около 29°С.от 0 до 300 °C и направляется на турбогенераторы вне защитной оболочки реактора для преобразования в электричество.

• В реакторе PWR охлаждающая вода реактора находится под давлением до 160 бар и температуры 330 °C, и внутри реактора не происходит кипения. Горячая охлаждающая вода под давлением проходит через теплообменные трубки внутри парогенератора, где она обменивается теплом с питательной водой генератора и преобразует ее в пар. Затем охлаждающая вода реактора закачивается обратно в реактор. Верхняя часть генератора представляет собой пароводяной сепаратор. Поток теплоносителя из реактора через парогенератор и обратно в реактор называется первичный контур . Подача питательной воды в парогенератор, преобразование питательной воды в пар, прохождение пара через турбогенераторы, расположенные вне защитной оболочки, конденсация отработанного пара из турбогенераторов и рециркуляция сконденсированного пара в качестве питательной воды в парогенератор упоминается как вторичный контур . Весь первый контур расположен внутри защитной оболочки ядерного реактора. Вторичный контур находится частично внутри защитной конструкции и частично вне конструкции.

Таким образом, парогенератором в ядерном реакторе BWR является сам реактор, а парогенератором в реакторе PWR является просто вертикальный теплообменник. И установки BWR, и PWR производят насыщенный пар практически с одинаковой температурой и давлением, и обе могут использовать либо легкую воду (обычная вода), либо тяжелую воду в качестве теплоносителя реактора. ^[18] Около 65% всей электроэнергии, вырабатываемой АЭС, приходится на системы реакторов PWR. ^[17]

(PD) Рисунок: Милтон Бейчок
Рисунок 11: Блок-схема концентрированных солнечных электростанций SEGS в пустыне Мохаве.

Парогенераторы на солнечной энергии

Для получения дополнительной информации см.: Солнечная энергия .

Солнечная энергия — это производство электричества из солнечного света, и это может быть достигнуто с помощью фотогальваники, в которой используется массив элементов, содержащих материал, который преобразует солнечный свет непосредственно в электричество. Этот метод не предполагает генерацию пара.

Солнечная энергия также может быть получена косвенно с помощью линз или зеркал, фокусирующих солнечное излучение в концентрированный луч тепла. Концентрированный пучок затем используется в качестве источника тепла для выработки пара для преобразования в электроэнергию. Этот метод называется концентрированной солнечной энергией (CSP), и существует ряд различных конструкций для концентрации солнечного излучения. Все различные конструкции работают по одному и тому же простому принципу отражения и концентрации солнечного света и отличаются друг от друга использованием разных типов зеркал. ^{[19] [20]}

По состоянию на 2009 год из всех различных заводов CSP, работающих по всему миру, самыми крупными являются системы производства солнечной энергии (SEGS), работающие в пустыне Мохаве в Калифорнии. На рис. 11 представлена ​​блок-схема установок SEGS, в которых используются большие поля зеркал с параллельными желобами. Зеркала фокусируют свой концентрированный луч тепла на трубах, расположенных над центром желобов, которые проходят по всей длине зеркальных полей и содержат циркулирующий теплоноситель (HTF) (синтетическое масло). ТТФ, поступающая в зеркальное поле, имеет температуру около 270 °С и нагревается примерно до 390 °C при протекании через зеркальное поле. Затем горячий HTD используется в ряде теплообменников, как показано на рисунке 11, для получения перегретого пара при давлении около 100 бар и температуре около 375°C. Затем перегретый пар направляется к паровым турбинам, которые приводят в действие генераторы электроэнергии, с теми же типами и расположением оборудования, что и в обычных парогенераторах, работающих на топливе.

После того, как теплоноситель прошел ряд теплообменников, он поступает в расширительный бак ^[21] из которого перекачивается обратно на вход зеркального поля.

Было построено девять заводов SEGS, первый в 1984 году и последний в 1990 году, и они уже много лет надежно работают. Их суммарная проектная мощность составила 354 МВт. Последний и самый крупный блок (SEGS IX) рассчитан на мощность 80 МВт и имеет 484 000 м ² зеркальных полей.

Некоторые заводы SEGS имеют систему хранения тепловой энергии (см. рис. 11), в которой расплавленная соль ^[22] при 290 °C можно нагреть до 370 °C и хранить для последующего использования в качестве дополнительного нагрева HTF при необходимости. На некоторых заводах также есть парогенератор, работающий на топливе, который можно использовать при необходимости. На рисунках 12 и 13 показаны зеркала с параболическими желобами, а также поля зеркал.

(PD) Фото: Национальное управление океанических и атмосферных исследований

(PD) Фото: Sandia National Laboratory Рисунок 13: Поля параболических зеркал на солнечных электростанциях SEGS в пустыне Мохаве

Другие типы парогенераторов

(CC) Чертеж: Milton Beychok
Рисунок 14: Парогенератор котлового типа

Котловые теплообменники

Нефтеперерабатывающие, нефтехимические заводы часто имеют много установок по переработке отходов и других тепловых установок. источники, которые можно использовать для производства пара, обычно насыщенного пара. Во многих таких случаях в качестве парогенератора используется теплообменник котлового типа (того же типа, что и котловые ребойлеры, используемые во многих промышленных дистилляционных колоннах).

На рис. 14 представлена ​​схема теплообменника котлового типа, предназначенного для производства насыщенного пара. Горячая жидкость, обозначенная на фигуре, может быть либо горячей жидкостью, либо потоком горячего пара.

Теплообменник котлового типа предназначен для производства пара низкого давления по той же причине, что и для жаротрубных котлов (см. выше), а именно потому, что толщина внешней оболочки теплообменника становится нецелесообразной при очень высоких давлениях.

Выработка пара-утилизатора при плавке меди

(CC) Диаграмма: Milton Beychok
Рисунок 15: Взвешенная плавка меди Outokumpu

Существует множество методов, используемых для извлечения металлической меди (Cu) из медьсодержащих руд. Один из этих методов заключается в использовании известного процесса взвешенной плавки и различных конструкций взвешенных плавильных установок: процесса Outokumpu, процесса INCO, процесса Mitsubishi, процесса Noranda и процесса WORCRA. На сегодняшний день наиболее широко используемой плавильной печью для взвешенной меди является процесс Оутокумпу, разработанный в Финляндии в конце 19 века.40s, который описан чуть ниже. ^{[23] [24] [25] [26]}

Медьсодержащей рудой обычно является халькопирит (CuFeS ₂ ), который сначала дробят и измельчают, а затем подвергают флотации. производят концентрат , содержащий от 20 до 40 процентов меди. Затем этот концентрат вместе с воздухом, обогащенным кислородом, подается в пламя в реакционной секции (называемой реакционной шахтой ) плавильной печи взвешенного плавления Outokumpu. Первоначально пламя поджигается природным газом или другим топлива и впоследствии поддерживается за счет сжигания серы, содержащейся в исходном медном концентрате.

Как показано на рисунке 15, секция отстойника плавильной печи для взвешенной плавки содержит расплавленный штейн и шлак , температура которого составляет около 1350 °C. Штейн (от 50 до 70 процентов меди) иногда также может называться черновой медью и изымается для последующего преобразования в металлическую медь конечного продукта. Шлак содержит большую часть примесей в сырье и в основном выбрасывается.

Продукт сгорания отходящий газ может содержать от 20 до 60 процентов газообразного диоксида серы (SO ₂ ) и имеет температуру около 1300 °C. Горячий дымовой газ используется для обмена теплом с водой под давлением и, таким образом, для выработки пара в том, что в металлургической промышленности называется котлами-утилизаторами (КУ) или туннельными котлами . Горячий дымовой газ также содержит мелкие твердые частицы (пыль), и от 60 до 65 процентов этой пыли периодически удаляется из теплообменных труб внутри котлов с помощью пружинных молотков. Остаток пыли удаляется в электростатическом пылеуловителе (ЭФ) после того, как газ охладится до температуры, допустимой для ЭФ, а именно около 350 °C или ниже. Впоследствии пыль рециркулируется обратно в исходное сырье реакционной шахты. Беспыльный SO ₂ Богатый газ из ЭЦН направляется на другой завод для переработки в серную кислоту (H ₂ SO ₄ ).

ВТ обычно производят насыщенный пар при давлении примерно от 40 до 60 бар и температуре примерно от 250 до 285 °C. Первый ВТ на рисунке 15 представляет собой так называемую радиантную секцию , второй ВТ представляет собой так называемую конвекционную секцию , и один паровой барабан обслуживает обе секции. барабан или различные теплообменные трубы в КУ, но они аналогичны котлам-утилизаторам, показанным на рис. 9.выше. ^[27]

Каталожные номера

1. ↑ ^{1,0 1,1 1,2 1,3} П.К. Наг (2008). Проектирование электростанций , 3-е издание. Тата Макгроу-Хилл. ISBN 0-07-064815-8.
2. ↑ Например, котел-утилизатор на установках по регенерации серы Клауса, используемых на нефтеперерабатывающих заводах, представляет собой жаротрубные котлы.
3. ↑ Сосуды под давлением: комбинированное напряжение С веб-сайта факультета машиностроения Вашингтонского университета.
4. ↑ Компания Бэбкок и Уилкокс (1922). Steam, его создание и использование , 35-е издание, 6-й выпуск. Бартлетт Орр Пресс, Нью-Йорк.   Google Книги
5. ↑ Инженерный персонал Stirling Company (1905 г.). Книга по Steam для инженеров , 1-е издание. Компания Стирлинг.   Google Книги
6. ↑ ^{6.0 6.1} Котлы Стирлинга С веб-сайта Американского общества инженеров-механиков (ASME).
7. ↑ Томас С. Эллиот, Као Чен и Роберт Сванекамп (1997). Стандартный справочник по силовым установкам , 2-е издание. Макгроу-Хилл. ISBN 0-07-019435-1.
8. ↑ Централизованное отопление — это система распределения пара, вырабатываемого в централизованном месте, для использования в отоплении коммерческих и жилых зданий.
9. ↑ Также называется газовой турбиной с комбинированным циклом (CCGT) или газовой турбиной с комбинированным циклом (GTCC).
10. ↑ Также называется ТЭЦ.
11. ↑ См. Статью Steam о температурно-энтропийной диаграмме цикла Ренкина.
12. ↑ Мехерван Бойс (2002). Справочник по проектированию газовых турбин , 2-е издание. Издательство Персидского залива. ISBN 0-88415732-6.
13. ↑ Хельге Краг (1999). Квантовые поколения: история физики в двадцатом веке . Издательство Принстонского университета, стр. 286. ISBN 0-691-09552-3.
14. ↑ Уникальные реакторы С сайта Управления энергетической информации (EIA).
15. ↑ Количество действующих реакторов по всему миру Взято с веб-сайта Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ).
16. ↑ Прогнозы по ядерной энергетике продолжают расти, но относительная доля выработки снижается, согласно веб-сайту Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ).
17. ↑ ^{17,0 17,1} Ядерные реакторы С веб-сайта Всемирной ядерной организации (ВНО).
18. ↑ Практически весь водород в легкой воде (обычной воде) представляет собой изотоп водорода протия. В тяжелой воде изотоп протия заменен изотопом водорода дейтерия. Дейтерий — это стабильный изотоп водорода с естественным содержанием в земных океанах примерно один атом на 6500 атомов водорода (~154 частей на миллион).
19. ↑ CSP — Как это работает
20. ↑ Объяснение CSP по концентрации солнечной энергии — как это работает
21. ↑ Назван так потому, что он приспосабливается к любым изменениям теплового расширения в HTF.
22. ↑ Соль представляет собой смесь нитрата калия и нитрата натрия.
23. ↑ Сешадри Ситхараман (редактор) (2005). Основы металлургии , 1-е издание. КПР Пресс. 0-8493-3443-8.
24. ↑ Производство меди с помощью взвешенной плавки Outokumpu: обновление Ilkka V. Kojo and Hannes Storch (2006), Outokumpu Technology Oy, Эспоо, Финляндия
25. ↑ У. Г. Давенпорт, М. Кинг, М. Шлезингер и А.К. Бисвас (2002). Экстракционная металлургия меди , 4-е издание. Пергамон. ISBN 0-444-50206-8.
26. ↑ Юнсян Ян и др. (май 1999 г.). «Использование вычислительной гидродинамики для модификации конструкции котла-утилизатора»». Journal of Minerals, Metals and Materials Society 51 (5).
27. ↑ Личное сообщение профессора Пекки Таскинена из Хельсинкского технологического университета в Финляндии.

Парогенератор | Определение и характеристика

2.3.2021 30.11.2014 Автор

Парогенераторы — это теплообменники , используемые для преобразования питательной воды в пар из тепла, вырабатываемого в активной зоне ядерного реактора. Образовавшийся пар приводит в движение турбину. Они используются на большинстве атомных электростанций, но есть много типов в зависимости от типа реактора. Реактор с кипящей водой не требует парогенераторов, так как вода кипит непосредственно в активной зоне реактора. В других типах реакторов, таких как реакторы с тяжелой водой под давлением конструкции CANDU, основным теплоносителем является тяжелая вода. В реакторах с жидкометаллическим теплоносителем, таких как российский реактор БН-600, также используются теплообменники между вторичным натриевым контуром и третичным водяным контуром.

Конструкция парогенератора

Для увеличения количества передаваемого тепла и вырабатываемой мощности поверхность теплообмена   должна быть максимальной. Это достигается за счет использования пробирок . Каждый парогенератор может содержать от 3000 до 16000 трубок диаметром около 19 мм каждая. Хотя вторичной жидкостью всегда является вода, теплоноситель реактора (двуокись углерода, натрий, гелий) зависит от типа реактора. Там, где хладагентом является вода под давлением , были приняты два решения. В первом из них вторичная вода течет по прямым трубам, приваренным к трубным решеткам с обоих концов. Это «прямой» тип парогенератор . Чтобы устранить нагрузки, воздействующие на трубные решетки из-за перепада теплового расширения между внешней оболочкой и трубами, часто используется второе решение. Эта альтернатива позволяет справиться с тепловым расширением за счет использования U-образных труб , приваренных к одной трубной решетке. По трубам проходит первичный теплоноситель под давлением, а вторичная вода, которая превращается в пар, окружена.

Имеются две конструкции U-образных парогенераторов . Исполнение с трубным пучком, расположенным вертикально и исполнением с трубным пучком, расположенным горизонтально . Горизонтальные парогенераторы используются в реакторах типа ВВЭР. На промышленных электростанциях на реактор приходится от 2 до 6 парогенераторов; каждый парогенератор (вертикальная конструкция) может иметь высоту до 70 футов (~ 21 м) и весить до 800 тонн.

Материалы, из которых изготовлены парогенераторы и трубы, специально изготовлены и специально разработаны, чтобы выдерживать тепло, высокое давление и радиация . Водяные трубы также должны быть способны противостоять коррозии от воды в течение длительного периода времени. Парогенератор – вертикальный

Условия эксплуатации

Горячий теплоноситель первого контура ( вода 330°C; 626°F; 16 МПа ) закачивается в парогенератор через первичный вход. Высокое давление теплоносителя первого контура используется для поддержания воды в жидком состоянии. Не должно происходить кипения теплоносителя первого контура. Жидкая вода течет по сотням или тысячам трубок (обычно диаметром 1,9 см) внутри парогенератора. Питательная вода (второй контур) нагревается от ~260°C 500°F до температуры кипения этой жидкости (280°C; 536°F; 6,5МПа) . Через стенки этих труб тепло передается вторичному теплоносителю более низкого давления, расположенному на вторичной стороне теплообменника, где теплоноситель испаряется до пара под давлением (насыщенный пар 280°C; 536°F; 6,5 МПа) . Пар под давлением выходит из парогенератора через выпускное отверстие для пара и поступает в паровую турбину. Передача тепла осуществляется без смешивания двух жидкостей, чтобы предотвратить радиоактивность вторичного теплоносителя. Теплоноситель первого контура выходит (вода 295°C; 563°F; 16 МПа) из парогенератора через выпуск первого контура и проходит через холодную ветвь к циркуляционному насосу реактора, а затем в реактор.

См. также: Таблицы пара

Испарение воды при высоком давлении. Баланс энергии в парогенераторе

Парогенератор – вертикальный

Рассчитайте количество теплоносителя первого контура, необходимое для испарения 1 кг питательной воды в типовом парогенераторе. Предположим, что потерь энергии нет, это только идеализированный пример.

Баланс первого контура

Горячий теплоноситель первого контура ( вода 330°C; 626°F; 16МПа ) закачивается в парогенератор через вход первого контура. Выходит теплоноситель первого контура (вода 295°C; 563°F; 16 МПа) парогенератор через первичный выпуск.

H _{I, Inlet} = 1516 кДж/кг

=> ΔH _I = -206 кДж/кг

H _{I, Outlet} = 1310 кДж/кг

Баланс = 1310 кДж/кг

. в типичном парогенераторе PWR.

Питательная вода ( вода 230°C; 446°F; 6,5МПа ) подается в парогенератор через вход питательной воды. Питательная вода (второй контур) нагревается от ~230°C 446°F до температуры кипения этой жидкости (280°C; 536°F; 6,5 МПа) . Затем питательная вода испаряется, и пар под давлением (насыщенный пар 280°C; 536°F; 6,5 МПа) выходит из парогенератора через выход пара и поступает в паровую турбину.

ч _{II, вход} = 991 кДж/кг

=> Δh _II = 1789 кДж/кг

ч _{II, выход} = 2780 кДж/кг 9 Остаток парогенератора0003

Поскольку разница удельных энтальпий для теплоносителя первого контура меньше, чем для питательной воды, очевидно, что количество теплоносителя первого контура будет больше 1 кг. Для производства 1 кг насыщенного пара из питательной воды требуется около 1789/206 x 1 кг = 8,68 кг теплоносителя первого контура.

Температура на входе в ядро ​​

Температура на входе в ядро. Температура на входе в активную зону напрямую зависит от системных параметров парогенераторов. Когда парогенераторы работают при давлении приблизительно 6,0 МПа, это означает, что температура насыщения равна 275,6 °C. Поскольку между первым контуром и вторым контуром всегда должно быть ΔT (~15°C), теплоноситель реактора (в холодном участке) имеет около 290,6°С (на ГТФ) на входе в активную зону. По мере увеличения давления в системе температура на входе в активную зону также должна увеличиваться. Это увеличение вызывает небольшое повышение температуры топлива.

Влагоотделение

Влагоотделение важно для поддержания содержания влаги в паре на как можно более низком уровне для предотвращения повреждения лопаток турбины. Вертикальные парогенераторы должны использовать многоступенчатую сепарацию влаги. В горизонтальных сепараторах можно использовать сепарацию влаги, но это не обязательно, так как пар выделяет двухфазную жидкость гораздо медленнее, а получаемый пар обычно не содержит влаги.

Вертикальные парогенераторы обычно используют две ступени отделения влаги. На одном этапе смесь вращается, и вода выбрасывается наружу. Затем вода сливается обратно, чтобы использовать ее для производства большего количества пара. Сухой пар направляется на вторую ступень сепарации. На этом этапе смесь вынуждена быстро менять направление. Из-за способности пара менять направление и неспособности воды изменяться, пар выходит из парогенератора, а вода сливается обратно для повторного использования. Двухэтапный процесс удаления влаги настолько эффективен при удалении воды, что на каждые 100 фунтов пара, выходящего из парогенератора, содержание воды составляет менее 0,25 фунта. Ядерный реактор и система теплоносителя первого контура ВВЭР-1200.