9 Fakta o teplotě páry v kotli: Různé typy a podrobnosti

Kotel je nádoba, ve které se voda nepřetržitě odpařuje za vzniku páry aplikací tepla. Pro výrobu páry by teplota páry v kotli měla být 100 °C nebo 212 °F.

Operátoři se obecně snaží řídit teplotu proudu na jmenovitou hodnotu, aby dosáhli co nejlepší rychlosti tepla a také snížili náklady na palivo. Pro lepší tepelnou účinnost a pro zamezení zbytečného materiálového a tepelného namáhání silnostěnných částí kotle a turbíny je u užitkového kotle povinné přesné řízení teploty páry.

Hlavním cílem návrhu kotle je dosažení nejvyšší účinnosti v absorpce tepla, spolu s touto generací čisté páry je zamýšlen i bezpečný a spolehlivý provoz.

Co je to teplota páry v kotli?

Stabilita teploty páry kotle může pomoci zabránit vysoké teplotě, která může vést k nehodám, jako je prasknutí trubky kotle.

Kotel může čelit různým situacím, jako je přehřátí, struska, koroze stěn kotle atd. za podmínek proměnlivého zatížení. Aby se předešlo všem těmto problémům, měly by být neustále monitorovány provozní parametry kotle včetně teploty páry kotle.

 Při změnách pracovních podmínek zůstává teplota páry extrémně nestabilní a předběžná detekce změny teploty je poměrně obtížná. Jednou z běžných metod používaných pro řízení teploty je rozstřikování vody přes páru mezi prvním a druhým stupněm přehřívání.

Tabulka teploty páry v kotli

Uvažujeme-li elektrárenské kotle, je řízení teploty páry jedním z obtížných úkolů, protože se řídí nelineární charakteristikou. Dlouhá mrtvá doba a časová prodleva jsou faktory, které ji činí náročnější.

Teplotu páry ovlivňují různé problémy, jako je zatížení kotle, průtok vzduchu, kombinovaný účinek provozních hořáků a hromadění sazí na trubkách kotle.

parní stůl 1
Parní stůl; Kredit obrázku: Wikipedia

Provozní teplota parního kotle

Obvykle pro generování páry vařící vodou na úrovni moře je teplota udržovaná v páře 212 °F nebo blízko této. Pokud je kotel provozován pod vyšším tlakem, může být teplota vyšší.

Protože vyrobená pára je v kotli oddělena od kotlové vody parní bubenpára se přehřívá, aby se dosáhlo vysoké tepelné účinnosti jednotky kotlové turbíny. V dnešní době moderní kotle obecně zvyšují teplotu páry až na 1000 °F nebo 538 °C, což je blízko bodu tečení oceli používané pro trubky přehřívače.

Pokud bychom udržovali teplotu páry kotle na velmi vysoké úrovni po delší dobu, omezilo by to životnost kotle. Vždy se snažte udržovat teplotu páry na pevném bodě, aby nedocházelo k tepelnému namáhání kotle a turbíny.

Teplota nasycené páry kotle

Tlak a teplota syté páry spolu přímo souvisí.

Obecně platí, že parní kotle jsou vždy provozovány pod vysokým tlakem, takže malý kotel může vytvářet velké množství páry. Vzhledem k tomu, že tlaková pára vyžaduje méně místa, může být přenesena na místo aplikace pomocí potrubí o malém průměru. To také udržuje správnou teplotu páry.

Výstupní teplota páry z kotle

Kotle jsou konstruovány tak, aby fungovaly při jakémkoli tlaku a teplotě podle požadavků.

Když je parní kotel provozován pod vysokým tlakem, zvýší se také požadovaná teplota (více než 212 °F). Jinak ve vysoké nadmořské výšce může být teplota parního kotle o něco nižší.

Pokud vezmeme v úvahu komerční kotel vysoké budovy, který pracuje při mnohem vyšších tlacích, jako je 20 až 40 psi, aby vytlačil páru do větší výšky, s každým zvýšením tlaku se bod varu vody také zvýší asi o 3 stupně. F.

Regulace teploty páry v kotli

Pro regulaci teploty páry v kotli se používají různá zařízení a metody.

Pro regulaci teploty páry v kotli je nejběžněji používaným zařízením pokus nebo chladič. Funkcí chladiče přehřáté páry je rozstřikovat vodu přes proud páry, aby se snížila její teplota. Vodní sprcha se většinou provádí mezi prvním a druhým stupněm přehříváku.

K řízení teploty páry se používají různé metody, jako je změna úhlu, pod kterým hořáky zapalují do pece, obtok a recirkulace spalin.

Rozstřikovaná voda se získává z výtlaku čerpadla i z mezistupně čerpadla napájecí vody kotle.

Teplota páry se měří na výstupu z kotle, poté se poloha vodního rozprašovacího ventilu změní na pravé odchylky od nastavené hodnoty teploty páry.

Výpočet teploty páry v kotli

Když je teplo aplikováno na vodu postupně při atmosférickém tlaku, teplota se zvýší až na 212 °F (100 °C), to je teplota při tomto konkrétním tlaku, žádná fázová změna vody neprobíhá. Po tomto přidání tepla se teplota nezvýší, ale voda se mění v páru.

Teplota páry Breville Dual Boiler

Breville Dual Boiler je vysoce kvalitní napařovač mléka se schopností upravit teplotu v rozmezí 265-285 stupňů F, abyste získali dokonale teplejší nebo chladnější mléko nebo kávu. Kvalita texturovaného mléka zcela závisí na teplotě napařování.

Breville Dual Boiler se skládá ze dvou kotlů uvnitř stejného stroje, oba mají vlastní topné těleso a lze je samostatně nastavit podle našich potřeb.

Teplota páry mořského kotle

Námořní kotle jsou typu s vodními trubkami a jsou schopné pracovat při vysokých tlacích. Vodní trubkové kotle s nejvyšším tlakem mohou dosáhnout teplot ~600°C. Typické vodní trubkové kotle budou generovat páru o teplotě kolem 110-150 °C. 

teplota páry kotle
Scotch Marine Boiler; Kredit obrázku: Wikimedia

Teplota páry Sage Dual Boiler

Dual Boilers se skládá ze dvou kotlů uvnitř jednoho stroje a oba plní různé funkce.

Jeden z nich nastaví mnohem vyšší teplotu, aby fungoval jako parní kotel, a druhý nastavený na nižší teplotu bude fungovat jako varný kotel. V Sage Dual Boiler můžeme nastavit teplotu vody, která bude vhodná pro naši kávu.

Proč investovat do čističky vzduchu?:

Před závěrem článku můžeme říci, že teplota páry v kotli je jedním z důležitých parametrů, které řídí různé aspekty související s výkonem kotle.