Парогенератор (котел)

Парогенератор — это разновидность котла с низким содержанием воды , аналогичная паровому котлу мгновенного испарения . Обычная конструкция представляет собой спиральную катушку из водяной трубы , расположенную как одиночная или монотрубная катушка. Циркуляция является однократной и нагнетается под давлением, как в котле с принудительной циркуляцией . ^[1] Узкотрубная конструкция без каких-либо барабанов или резервуаров большого диаметра означает, что они защищены от последствий взрыва , ^{[примечание 1]} даже при работе при высоком давлении. ^[2] Расход насоса регулируется в зависимости от количества пара, требуемого в данный момент. Мощность горелки дросселируется для поддержания постоянной рабочей температуры . Требуемая мощность горелки варьируется в зависимости от количества испаряемой воды: это можно регулировать либо с помощью управления по разомкнутому контуру в соответствии с производительностью насоса, либо с помощью управления по замкнутому контуру для поддержания измеренной температуры.

Они используются в качестве вспомогательных котлов на судах. ^[3]

Типы

Камень-Пар

Одной из самых известных конструкций является Stone-Vapor . ^[3]^[4] Внутренний корпус котла образует вертикальный колокол с внешним герметичным цилиндрическим корпусом. Масляная или газовая горелка устанавливается сверху, над катушками, и обращена вниз. Нагревательный элемент представляет собой одну трубку, расположенную в ряде винтовых цилиндров. Первые спирали (в направлении потока) представляют собой трубки малого диаметра, обернутые витками большого диаметра. Последующие витки свернуты внутри них, и трубка имеет постепенно увеличивающийся диаметр, чтобы обеспечить постоянную скорость потока, поскольку вода испаряется в пар и образует пузырьки. Выход пара осуществляется из последнего витка в нижней части внутренней спирали. Выход состоит примерно на 90% из пара (по массе) ^[4] , а остаточная вода отделяется путем пропускания ее через пароводяной сепаратор . Выхлопные газы поворачивают вверх и протекают по внешней стороне колокола, обычно проходя дополнительные спирали, которые используются в качестве начального нагревателя питательной воды .

Клейтон

Парогенератор Clayton похож на Stone-Vapor, но горелка и направление потока поменяны местами. Нагревательная спираль установлена в простом цилиндрическом корпусе. Вместо спиральных цилиндрических слоев, спирали Clayton расположены как слои плоских спиралей . Вода закачивается в верхние слои и принудительно опускается вниз. Опять же, диаметр трубы увеличивается ступенчато, поскольку происходит испарение. Последние витки образуют один близко расположенный спиральный цилиндр вокруг горелки как печь с водяным экраном и нагреваются лучистым теплом. Выход пара проходит через центробежный сепаратор, и утверждается, что качество сухого пара составляет 99,5%. ^[1]

Смотрите также

Парогенератор (железнодорожный)

Примечание

^ Эта безопасность от взрыва обусловлена двумя причинами. Во-первых, трубы малого диаметра по своей природе прочнее больших труб той же конструкции, что впервые было оценено Уильямом Фейрберном в середине 19 века. Во-вторых, низкое содержание воды означает, что на площадь поверхности нагрева (т. е. мощность котла) приходится относительно небольшой объем воды. Поскольку разрушительная энергия взрыва котла в значительной степени обусловлена внезапным высвобождением этой энергии и пропорциональна объему воды, котел с низким содержанием воды имеет более благоприятное соотношение полезной мощности (от его площади) к риску (от его объема).

Ссылки

^ ab «Принцип работы парогенератора Клейтона».
^ Milton & Marine Steam Boilers, стр. 212
^ ab Naval Marine Engineering Practice . Том 1. Королевский флот , через HMSO . 1971 [1959]. С. 8–10. ISBN 0-11-770223-4.
^ ab Milton, JH (1961) [1953]. Морские паровые котлы (2-е изд.). Newnes. стр. 209–214.

[2] Эта безопасность от взрыва обусловлена двумя причинами. Во-первых, трубы малого диаметра по своей природе прочнее больших труб той же конструкции, что впервые было оценено Уильямом Фейрберном в середине 19 века. Во-вторых, низкое содержание воды означает, что на площадь поверхности нагрева (т. е. мощность котла) приходится относительно небольшой объем воды. Поскольку разрушительная энергия взрыва котла в значительной степени обусловлена внезапным высвобождением этой энергии и пропорциональна объему воды, котел с низким содержанием воды имеет более благоприятное соотношение полезной мощности (от его площади) к риску (от его объема).

[Clayton-1] «Принцип работы парогенератора Клейтона».

[3] Milton & Marine Steam Boilers, стр. 212

[Naval_Marine_Engineering_Practice,_1971-4] Naval Marine Engineering Practice . Том 1. Королевский флот , через HMSO . 1971 [1959]. С. 8–10. ISBN 0-11-770223-4.

[Milton,_Marine_Steam_Boilers,_Stone-Vapor-5] Milton, JH (1961) [1953]. Морские паровые котлы (2-е изд.). Newnes. стр. 209–214.