Boiler Steam Buben je nejdůležitější součástí kotle, tento horizontálně umístěný prvek válcového tvaru funguje jako oddělovač fází pro směs páry a vody.
V dávných dobách byly kotle konstruovány do čtyř bubnů umístěných nahoře i dole a jsou propojeny sítí trubek. V současné době se většinou používají jednoduché a bicí bubny.
Co je to parní buben v kotli?
Parní buben nebo horní buben je základní součástí vodního trubkového kotle, který je namontován v horní části kotle ve tvaru vodorovného válce.
Funkce kotle Boiler Steam Drum je shromažďovat vyrobenou páru a také poskytovat prostor, kde se pára může oddělit od vody z kotle. Pára se vytváří ve vodních trubkách kotle a v bodě nasycení začnou páry tvořit bubliny a oddělí se od kapaliny.
V důsledku rozdílu v hmotnosti se pára pohybuje nahoru skrz trubky, které jsou připojeny v horní části parního bubnu.
V parním bubnu jsou v zásadě dva stupně separace. V primárním stupni se z páry odstraňuje pouze voda, čehož je dosaženo díky dostatečnému prostoru nad normálním parním bubnem pro oddělení páry. Ve druhém stupni jsou z páry odstraněny kapičky vody
Účel parního bubnu v kotli
Parní buben je nezbytnou součástí vodního trubkového kotle.
Hlavní účely použití Boiler Steam Drum jsou:
Zajistěte úložný prostor pro směs páry a vody.
Působí jako místo, kde se pára vyrobená v kotli odděluje od kotlové vody.
V horní části parního bubnu se hromadí vrstva páry a pod ní zůstává vrstva vody kvůli rozdílu v hmotnosti. Trubky jsou připojeny v horní části bubnu a těmito trubkami pára cirkuluje pro různé aplikace, jako je vytápění, výroba energie, dezinfekce některých oblastí atd.
Jak funguje parní buben?
Boiler Parní buben je nezbytnou součástí vodního trubkového kotle.
Pára vznikající uvnitř vodních trubek kotle při spalování paliva je shromažďována v horizontálním bubnu válcového tvaru umístěného v horní poloze prostřednictvím stoupacích trubek. Produkovaná pára má nižší hustotu než voda, a proto se bude hromadit na nejvyšší úrovni v nádobě.
Materiál parního bubnu kotle
Parní buben je tlaková komora v krajní horní poloze oběhového systému kotle.
Boiler Steam Drums jsou vyrobeny z exkluzivního kvalitního materiálu a za použití moderních technologií, které poskytují vlastnosti jako robustní konstrukce, vysoká odolnost, vynikající fungování, spolehlivost atd. Tento horní buben je vyroben z HCS (High Carbon Steel), aby odolal teplotě 390 stupňů a tlaku nad 350 psi.
Tloušťka desek z uhlíkové oceli pro Steam Drum se volí v závislosti na konstrukčním tlaku kotle. Na druhé straně objem bubnu je dán potřebným objemem potřebným pro čisté oddělení vody od páry pro získání suché syté páry. Buben také skladuje dostatečnou porci páry.
Části parního bubnu kotle
Boiler Steam Drum je zásobník na směs páry a vody a zajišťuje potřebnou hlavu pro cirkulaci vody přes odpařovací zónu.
Vnitřní části kotle Boiler Steam Drum jsou:
1. Potrubí rozdělovače napájecí vody
2. Pojistný ventil
3. Potrubí pro dávkování chemikálií
4. Průběžné vyfukování potrubí
5. Ukazatel hladiny bubnu
6. Cyklonová skříň Komora
7. Parní čistič/odmlžovač/parní sušičky
8. Výstupní potrubí nasycené páry
9. Dolů roh
10 přerušované vyfukování potrubí
Výpočet tloušťky kotlového parního bubnu
Vzorec pro výpočet tloušťky bubnu kotle je uveden v kódu ASME kotle a tlakové nádoby PG-27 pro válcové součásti pod vnitřním tlakem, strana 10.
Vzorec použitý pro výpočet minimální tloušťky, jak je uvedeno v ASME, para PG-27.2.2, strana č.-10, je napsán níže:
Vzorec používaný k určení maximálního povoleného pracovního tlaku je uveden níže:
Kde,
t = minimální návrhová tloušťka stěny v palcích.
P = návrhový tlak v psi
D = vnější průměr trubky v palcích
e=faktor tloušťky (0.04 pro expandované trubky, 0 pro pevnostně svařované trubky)
S= maximální dovolené napětí podle ASME sekce II
Měření hladiny parního bubnu kotle
Boiler Steam Drum působí jako důležitá součást elektrárenského průmyslu díky své schopnosti vytvářet páru.
Hladina vody v bubnu je stálá, když jsou provozní podmínky stabilní a průtoky jsou vyrovnané. Vysílač diferenčního tlaku je přístroj používaný k měření hladiny bubnu. Optimalizace parního bubnu a jeho co nejbezpečnější a nejefektivnější použití vyžaduje spolehlivé měření hladiny vody.
Parní buben vytváří stálou hladinu vody za stálých provozních podmínek a pro vyvážené průtoky. Hladina vody v parním bubnu je parametr, který by měl být řádně sledován a kontrolován.
Větrací otvor parního bubnu kotle
Při spouštění se v parním bubnu hromadí sytá pára, která zvyšuje tlak, odvzdušňovacími otvory se uvolňuje vzduch a rozpuštěné plyny. Při odstavení kotle tyto odvzdušňovací ventily umožňují vstup čerstvého vzduchu do kotlového tělesa, aby se zabránilo jeho zhroucení pod tlakem.
Otvory parního bubnu kotle odstraňují podtlak při odstávce z důvodu kondenzace páry v kotlovém tělese.
Odpadní teplo kotle parní buben
Tepelné kotle převážně recyklují tepelnou energii, teplo se rekuperuje z výfukových plynů a používá se k výrobě páry jako výstupu, což snižuje celkové provozní náklady
Kotel na odpadní teplo je připojen s horním parním bubnem pro cirkulaci vody a páry s vyšší mírou recirkulace pro efektivní chlazení. Parní bubny jsou vybaveny dvoustupňovou fázovou separací pro získání vysoce čisté páry. Pro separaci páry a vody se používají vnitřní cyklónové odlučovače a odmlžovací podložky.
Parní bubny jsou vyrobeny podle ASME nebo jiných předpisů tak, aby uspokojily požadavky kotlů na odpadní teplo. Buben je opatřen vhodnými nástroji pro zajištění bezpečného a plynulého provozu kotle na odpadní teplo.
Vodní trubkový parní buben
Díky rozdílu v hustotách páry a vody je možné akumulovat sytou páru a vodu uvnitř parního bubnu. Parní buben zadržuje vodu (po dobu 10 až 60 sekund) pro napájení bojleru, čímž se zabrání ztrátě kapaliny ve spádových a stoupacích trubkách.
Velikost parního bubnu potřebná pro vodní trubkový kotel je dána požadovaným objemem pro separaci páry a vody pro výrobu suché syté páry a parní buben by měl také poskytovat dostatečný prostor pro skladování páry.
Kotel bez parního bubnu
I odolný kotel Benson je vodní trubkový kotel, má jedinečnou charakteristiku absence bubnu pro oddělování páry, jednoduše řečeno je to bezbubnový kotel.
Zde je voda stlačena na nadkritický tlak a latentní teplo vody se sníží na nulu a voda se přímo mění v páru bez tvorby bublin.
Při superkritickém tlaku mají pára i voda stejné hustoty, které zabraňují tvorbě bublin. Proto není potřeba parní buben k oddělení vzduchových bublin od vody v kotli Benson.
Vzhledem k absenci parního bubnu je hmotnost těchto typů kotlů minimálně o 20% nižší než u ostatních typů kotlů.
Závěr:
Parní buben vodního trubkového kotle je základním prvkem, který poskytuje prostor pro oddělení páry a vody. měli bychom mít náležité znalosti o různých skutečnostech souvisejících s parním bubnem, abychom zajistili efektivní provoz vodotrubného kotle.
Jsem Sangeeta Das. Absolvoval jsem magisterské studium ve strojírenství se specializací na spalovací motory a automobily. Mám asi deset let zkušeností z průmyslu a akademické sféry. Mezi mé oblasti zájmu patří spalovací motory, aerodynamika a mechanika tekutin. Můžete mě kontaktovat na
Ahoj kolego čtenáři,
Jsme malý tým v Techiescience, tvrdě pracujeme mezi velkými hráči. Pokud se vám líbí, co vidíte, sdílejte náš obsah na sociálních sítích. Vaše podpora znamená velký rozdíl. Děkuji!