Tento článek odpovídá na otázku- Je kotel výměník tepla? Odpověď je ano. Výměníky tepla, jak jejich název napovídá, jsou zařízení, která se používají k přenosu tepla mezi tekutinami.
Kotel bude dodávat teplo pracovní kapalině a převádět ji do plynného stavu. To je přesně to, co tepelný výměník dělá – přenáší teplo. V tomto článku se budeme podrobně zabývat kotli a najdeme odpovědi na různé otázky týkající se toho.
Co je to kotel?
Samotný název napovídá, že vaří kapalinu a převádí ji do plynného skupenství. Pozoruhodnou vlastností kotle je, že teplota kapaliny zůstává stejná a mění se pouze fáze.
Toto je příklad přidávání latentního tepla do systému, ve kterém se teplota nemění ani při přidávání tepla. Své uplatnění nacházejí kotle v elektrárnách. Pojďme si o kotlích podrobněji prostudovat.
Obrazové kredity: I, pane Iwane, Kociol parowy lokomobilowy typ Ln2 skansen kopalniatg 20070627, CC BY-SA 3.0
Má kotel výměník tepla?
Hlavní součástí kotle je výměník tepla. Bez výměníku tepla nemůže dojít k přenosu tepla. Můžeme říci, že kotel je sám o sobě typem výměníku tepla.
Pracovní tekutina, která je v tomto případě kapalná, prochází tímto výměníkem tepla, z druhé strany výměníku také proudí další tekutina s vyšší teplotou. Teplo se přenáší z teplejší kapaliny do pracovní kapaliny. Fáze kapaliny se po absorpci tepla mění na plynnou. Teplota teplejší kapaliny klesá, zatímco teplota pracovní kapaliny zůstává stejná (Poznámka: pracovní kapalina zde označuje kapalinu, která mění svou fázi)
Mají všechny kotle výměníky tepla?
Ano. Tepelný výměník je nezbytnou součástí každého kotle. Počet výměníků tepla uvnitř kotle se může lišit, ale kotel by měl mít alespoň jeden výměník tepla.
Hlavní funkce kotle, tedy předávání tepla ke změně fáze tekutiny, je prováděna výměníkem tepla umístěným uvnitř kotle. Bez výměníku tepla se přenos tepla neuskuteční.
Kotel vs výměna teplaer
Kotel a výměník tepla nejsou úplně stejné. Jejich významy jsou vzájemně propojeny. Pojďme zjistit, jak se od sebe liší a jak jsou si navzájem podobné.
Níže uvedená tabulka ukazuje srovnání mezi kotlem a výměníkem tepla-
| Kotel | Výměník tepla |
| V systému se přidává teplo | Teplo lze přidat nebo odebrat |
| Probíhá pouze fázová transformace | Fázová transformace není povinná |
| Teplota se nemění | Ve většině případů se mění teplota |
| Všechny kotle jsou výměníky tepla | Všechny výměníky tepla nejsou kotle |
Aplikace kotlů
Kotle se v průmyslu používají pro různé aplikace. Některé z aplikací kotlů jsou uvedeny v části uvedené níže
- Sterilizace operačních sálů – Kotle produkují čistou páru. Tento typ páry lze použít k hubení bakterií a choroboplodných zárodků. Kotle tak nacházejí své uplatnění i v nemocnicích.
- Sterilizace zařízení– Jak je uvedeno ve výše uvedené části, páru lze použít také k čištění zařízení. Zárodky a bakterie na povrchu zařízení jsou usmrceny, což činí zařízení sterilním.
- Výroba čisté páry– Čistou páru produkují kotle. Ke změně fáze kapaliny nejsou zapotřebí žádné přísady.
- Zajištění tepla pro budovu - Kotle se v budovách používají k vytápění budov, když je venku příliš chladno. To se obvykle děje v oblastech, kde je sněžení běžnou záležitostí.
- Zvlhčování pro pohotovosti– Pohotovostní místnosti využívají ke zvlhčování kotle. Pára produkovaná kotlem zvyšuje vlhkost uvnitř nouzové místnosti.
- Průmyslová prádelna– Průmyslová prádelna využívá kotel k ohřevu vody a její přeměně na páru.
- Příprava jídla- Když je potřeba jídlo připravit ve velkém, použije se kotel k ohřátí obsahu jídla. Díky tomu je proces přípravy jídla rychlejší. Konvenční plynový plamen zabere hodně času, než se obsah zahřeje na požadovanou teplotu. Kotel může také rovnoměrně ohřívat potraviny, zatímco plynový plamen zahřeje povrch více než střední část.
Typy kotlů
V průmyslu se používá mnoho typů kotlů. Typová aplikace definuje typ kotle, který se má použít. Některé aplikace vyžadují obrovské množství tepla a velké velikosti kotlů, zatímco některé aplikace vyžadují pouze malé množství tepla a malé kotle.
Různé typy kotlů používaných v průmyslu jsou uvedeny v části níže -
- Plynové kotle– Jak název napovídá, plynový kotel spaluje plyn pro zvýšení jeho kinetické energie. Toho lze využít k vytvoření přehřáté páry nebo k provozu turbín k výrobě elektřiny.
- Olejové kotle - Stejně tak olejové kotle jsou typy kotlů, které pro své aplikace spalují oleje.
- Kotle vytápěné slupky - V kotlích s topným tělesem procházejí horké plyny z ohně trubkami přes nádobu s vodou, která je utěsněná.
- Vodní trubkové kotle– Jak název napovídá, voda prochází trubkami, které jsou ohřívány ohněm. Mnoho koupelnových gejzírů používá tento typ kotlů.
- Elektrické kotle– Elektrokotle, jak jejich název napovídá, jsou takové typy kotlů, ve kterých je vytápění prováděno elektřinou.
- Vysoce účinné kotle - Vysoce účinné kotle mají lepší účinnost, protože zabraňují úniku tepla a přivádějí ho zpět do topného prostoru. Tento proces se nazývá kondenzace.
- Kotle na odpadní teplo– Odpadní teplo se týká tepla odváděného z jakéhokoli průmyslového procesu. Obvykle se toto teplo odvádí a nepoužívá se. Kotle na odpadní teplo využívají toto odpadní teplo k výkonu.
- Kotle na biomasu - Jak název napovídá, kotle na biomasu využívají jako zdroj tepla přirozeně se vyskytující nefosilní paliva. Tyto zdroje mají vysokou výhřevnost a vydávají tak obrovské teplo, které lze následně využít v kotlích.
Mění se teplota pracovní kapaliny v kotli?
Jednou z pozoruhodných vlastností kotle je, že nemění teplotu pracovní tekutiny (zde pracovní tekutina označuje tekutinu, jejíž fázová přeměna probíhá.
Je tomu tak proto, že kotel poskytuje pouze latentní teplo vypařování, které je zodpovědné pouze za fázovou transformaci a nikoli za zvýšení teploty. Fázová přeměna probíhá při stejné teplotě, mění se pouze fáze pracovní tekutiny, jak do systému přidáváme teplo.
závěr
V tomto článku jsme diskutovali o různých typech kotlů a nakreslili čáru mezi výměníky tepla a kotli. Oba jsou často považováni za stejné věci. Ale výměník tepla má širší význam a kotel je jen jedna malá aplikace výměníku tepla. Proto je třeba se tomuto zmatku vyhnout.
