דוד צינור מים: מכשיר, עקרון הפעולה באנרגיה תעשייתית

2024 מְחַבֵּר: Howard Calhoun | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-17 10:27

ציוד לחימום מים בדוד נמצא בשימוש נרחב בתעשייה, שבה מוערכים הביצועים הגבוהים של ערכות גנרטורים. יחידות כאלה משמשות בעיקר לפעולות טכנולוגיות - למשל להפקת קיטור על ידי אידוי מים. אבל האפשרות של פעולה ביתית אינה נכללת, אם יש צורך לארגן אספקת מים חמים עבור מספר צרכנים גדולים. בין עיצובי מחולל הקיטור האופטימליים ביותר, ניתן לציין את עיצוב צינור המים. דוד מסוג זה אינו נחות מהרבה אנלוגים מבחינת תפוקה ליחידת זמן, אבל התכנון שלו גורם להגבלות רבות על פעולה בתנאים צפופים.

מכשיר

העיצוב הנפוץ ביותר עם שני תופים (אספנים) בבסיס. אלה הם מיכלי מתכת המחוברים ביניהם על ידי צינורות שוניםקטרים. כמו כן מרכיב חובה הוא תא בעירה או תנור המייצר אנרגיה תרמית. אלמנטים עיצוביים נוספים כוללים:

• צינור אספקת דלק (בדרך כלל נוזלי).
• תקשורת מחזור למים.
• כניסות ויציאות למים.
• שקע לניקוז מים.
• מחיצות (אם אנחנו מדברים על מערכת דוודים סגורה במארז מגן).
• ארובה.
• מפריד אדים.

רוב האלמנטים המבניים של דוד צינור המים עשויים מסגסוגת פלדה עמידה בחום. ישנם גם דגמי ברזל יצוק, אך ניתן להשתמש בהם אם תנאי ההפעלה מאפשרים התקנה של יחידות כבדות. אלמנטים צינוריים ומתאימים יכולים גם להיעשות חלקית על בסיס קרמיקה עמידה באש, שהיא מעשית יותר ממתכת. חלון תיבת האש ומספר אזורים נוספים של תצפית אפשרית עשויים מזכוכית מחוסמת עמידה בחום.

אלמנטים מבניים עזר

אופציונלי, הדוד עשוי לכלול התקנים נוספים המרחיבים את היכולות וקלות השימוש בציוד. ביניהם, ניתן לציין את המכשירים הבאים:

• חימום-על. נועד להעלות את טמפרטורת הקיטור ל-100 מעלות צלזיוס ומעלה. כשלעצמו, העיצוב של יחידות צינור מים אינו מכוון להביא את משטר הטמפרטורה של קיטור לערכים מסוימים. ככלל, נקודת היעד של העבודה היא בדיוק השפעת האידוי. מצד שני, הסעהמחממי-על, בהתאם לדגם, מסוגלים להביא את הטמפרטורה של תערובת היציאה ל-500 מעלות צלזיוס, מה שעשוי להידרש בחלק מהפעולות הטכנולוגיות בייצור.
• מסיר לחות. כמו כן תכשיר קיטור המייבש אותו על ידי הסרת לחות עודפת.
• מצבר קיטור. אם דוד צינור המים אינו יכול להתמודד עם העומסים או, להיפך, ממלא את תא הקיטור בנפחים מינימליים, מכשיר זה יעזור לאזן את מצב הפעולה. המצבר לוקח או שואב קיטור זורם למערכת בעת הצורך.
• מכשיר לטיפול במים. גם מים, כמקור לדור, זקוקים לטיפול מתאים. לדוגמה, מערכת סינון מיוחדת מפחיתה את נפח החמצן המומס, מסירה מלחים וכימיקלים לא רצויים.
• היום פחות ופחות נפוץ לעשות בלי בקרה אוטומטית, אבל הם גם מסופקים כסטנדרט עם ציוד. אתה יכול לרכוש רק סט מורחב של מכשור שיאפשר לך לנטר באופן מקיף את הפרמטרים של לחץ, טמפרטורה, לחות וכו'.

עקרון הפעולה

במיקום ההתחלתי, שני תופים מלאים במים - אחד לגמרי (מים), והשני (קיטור) חצי. בקולט השני מסופק בפנים קרום הפרדה המפריד בין מים לאדים. גבול זה נקרא מראת האידוי. תהליך העבודה מתחיל מרגע הצתת תיבת האש המחוברת למחליף חום בצורת מערכת צינורית עם מים במחזור. מים חמים נכנסים לתוף הראשון,שמירה על נפח מספיק.

במקביל, תהליך אידוי הנוזל מתחיל בראש הקיטור של דוד צינור המים. עקרון הפעולה של היחידה מבוסס על חילופי חום הסעה, אשר יכול להתבצע במצב טבעי ללא הפסקה. מים קרים ממערכת אספקת המים המרכזית עוברים את רמת הסינון הבסיסית, ואז נכנסים למערכת חילופי החום ומופנים אל תוף החימום. יתר על כן, בהתאם לקצב האידוי, הנוזל ממלא בהדרגה את רמת המילוי של קולט הקיטור. קיטור, בתורו, משתחרר דרך הארובה, או נכנס לאזור התהליך לשימוש נוסף.

הבדלים מדוד כיבוי אש

ההבדל בין היחידות הללו טמון בתצורת מיקום תא הבעירה או, באופן עקרוני, מקור האנרגיה התרמית ביחס למחליף החום ולמיכל המים. ראשית, יצירת קיטור אינה נדרשת כלל. דוד צינור האש פועל בעיקר לחימום עם מים, ומספק את הפונקציה של מערכת ה-DHW. שנית, בדודים כאלה, התנור ממוקם במרכז המבנה, והמיכלים עם מעגלי זרימת מים הם בעלי אופי יישומי. הם במגע עם מחליף החום על פני השטח החיצוניים של המבנה.

אבל זה לא ההבדל היחיד בין דודי צינורות אש לדודי צינור מים. ההבדל עובר גם דרך האמצעים של ויסות תהליך חילופי החום. העיצוב של יחידת צינור המים מספק חסכון, שבגללו מתחממים מראש מים קרים. בהתאם לכך, עודתגובות העברת החום אינטנסיביות יותר וצריכות פחות אנרגיה. מצד שני, היתרונות של ציוד צינורות אש כוללים פשטות מבנית וכמות מינימלית של אמצעי תחזוקה במהלך הפעולה.

הבדלים מציוד לצינורות גז

ביחידות צינור מים, המתרגם הישיר של אנרגיה תרמית הוא מים חמים, הממלאים את צינורות המחזור של מחליף החום. מתברר גנרטור יעיל ובטוח התורם להפקת קיטור. באשר לדודי צינור גז, העיצוב הטכני, אפילו כלפי חוץ, עשוי להתאים בחלקו למבני צינור מים. ההבדל היחיד הוא שנושא האנרגיה התרמית יהיה גזי הפליטה בתא הבעירה. איך זה משפיע על התהליך התפעולי? אם עקרון הפעולה של דוד צינור מים מאפשר צריכה מלאה של מוצרי פסולת ללא שאריות עד לרגע האידוי ושימוש נוסף בקיטור, אז דוד צינור גז יצטרך לשחרר את מדיום הגז הפועל כבר במחליף החום מערכת. יתר על כן, חרירים עבים מסופקים לכך כדי להבטיח את בטיחות התהליך.

זנים של דוד צינור מים

תכונת הסיווג העיקרית היא מיקומם של האספנים. באופן מסורתי, מבנים מצוידים בתופים אופקיים, המחוברים בנוחות למעגלי אספקת מים במחזור. שני אספנים מותקנים על הרציף במקביל, וניתן להציב ביניהם תיבת אש עם תעלות יציאה. אם בחדר הטכניאין מספיק מקום, אז נעשה שימוש בדודי צינור מים אנכיים על מצע תקשורת מיוחד. תופים גליליים ממהרים כלפי מעלה, ונוזל עבודה עם טמפרטורות שונות מסופק מלמטה. קיטור תהליך מופק בחלק העליון.

Ship Water Tube Boiler

העיצוב של יחידות מסוג זה מתאים באופן מיטבי לשימוש כחלק מהובלה ימית. אבל גם במקרה זה, שינויים מיוחדים של דוודים משמשים - קרינה. המאפיין המבחין שלהם הוא השימוש באנרגיה תרמית קרינתית, המשתחררת גם במהלך הבעירה של דלק (בדרך כלל סולר). תנאי מבני חובה הוא המיקום העליון של חרירי התנור. מאפיין נוסף בתכנון של דוד צינור מים לכלי שיט ימיים הוא השילוב עם מפעלי טורבינת קיטור המספקים חימום ביניים של קיטור.

תחזוקת ציוד

תשתית תקשורת עם רכיבי צנרת היא די מסובכת עבור יחידות צינור מים, מה שמוביל לרשימה נרחבת של אמצעים טכניים לאבחון ותיקון. על אנשי התחזוקה לבדוק מעת לעת את מצב הצינורות לאטימות, לבצע איתור פגמים של יחידות פונקציונליות ובקרה אוטומטית, וגם לשמור על אמינות החיבורים עם מחברים. תשומת לב מיוחדת מוקדשת לצנרת של מחליף החום והקולטים - ירידת הלחץ הקלה ביותר עלולה לפגוע במבנה, מה שייצור תנאים להורדת לחץ המעגל.

יתרונותעיצובים

היתרון החשוב ביותר של דוודים כאלה במשפחה הכללית של יחידות קיטור הוא הבטיחות. שמירה על איזון טמפרטורה אופטימלי, אתה יכול לסמוך על תפעול ארוך טווח של הציוד ללא תאונות ונזק לחלקים הפועלים. כמו כן מצוינות יכולות רגולטוריות רחבות של חתול צינור המים, מה שאושר על ידי השילוב של הכלכלן עם שסתומי כיבוי אוטומטיים. המכשירים פועלים ללא השתתפות המפעיל, בהתבסס על נתוני האלגוריתמים של התרמוסטט המותקנים. זה מאפשר לתכנת את המערכת למספר ימים קדימה.

חסרונות עיצוב

עקרון הפעולה של דוודים כאלה מתמקד בביצועים גבוהים, ללא קשר לתנאי השימוש. לאחרונה, ניואנס זה משחק תפקיד חשוב יותר ויותר על רקע אופטימיזציה ורציונליזציה של יכולות הייצור. הגוף המאסיבי ומחלפי התקשורת הרב-שכבתיים של דודי צינור מים בקיטור מחייבים לחפש פתרונות חלופיים לבעיות ייצור קיטור. עם זאת, הרעיון של מזעור המכשיר של הדוד הזה אינו נכלל. אבל במקרה זה, יעילות גבוהה תאבד, שלא לדבר על האפשרויות לעבוד במצב קוגנרציה עם אספקה מקבילה של פעולת DHW. במילים אחרות, הציוד מתאים באופן אופטימלי לתעשיות גדולות הזקוקות לכמויות גדולות של קיטור תהליך, אך אינו שימושי כמעט לאספקת צרכנים עם ביקוש נמוך לאנרגיה ממוקדת.

מסקנה

ההבדל המהותי בין המושג עצמודודי צינור מים שייכים למעמד של ציוד חד-פעמי. למתקנים כאלה יש יתרון משמעותי על פני מערכות אוטונומיות, שטמון באפשרות לתהליך ייצור מתמשך. גם בתנאי הפעלה שיא, דודי צינור מים מסוגלים לפעול לאורך זמן תוך שמירה על אותה איכות של ייצור קיטור. דבר נוסף הוא שדרישות הבטיחות עדיין אינן כוללות הפעלות ארוכות של הפעלה בהספקים גבוהים. באשר לאוטונומיה, ביחס לדוודים כאלה היא מתבטאת בביטול הצורך באספקת אנרגיה. כמובן, שסתומי הסגירה יצטרכו לפחות כוח סוללה, אבל תהליך זרימת המים והאיידוי לאחר מכן ניתן לניהול די ללא חשמל.