Κανόνες σχεδιασμού και ασφαλούς λειτουργίας ατμολεβήτων

Ο λέβητας ατμού είναι μια από τις παλαιότερες συσκευές για τη μετατροπή της θερμικής ενέργειας σε μηχανικό έργο, το ρευστό εργασίας στο οποίο είναι ο υδρατμός. Ο σχεδιασμός των λεβήτων ατμού δεν έχει αλλάξει εδώ και εκατοντάδες χρόνια. Εξ ορισμού, πρόκειται για μια συσκευή σχεδιασμένη να παράγει υδρατμούς υψηλού δυναμικού. Η αγορά προσφέρει ένα μεγάλο αριθμό διαφορετικών μοντέλων διαφόρων σχεδίων, που χρησιμοποιούνται τόσο στην καθημερινή ζωή όσο και στη βιομηχανία. Σε αυτό το άρθρο θα εξοικειωθούμε με την αρχή λειτουργίας, τους κανόνες λειτουργίας και το πεδίο εφαρμογής των λεβήτων ατμού.

Αρχή λειτουργίας και συσκευή

Η βασική αρχή λειτουργίας των λεβήτων ατμού διαφόρων τύπων είναι αμετάβλητη και απλή - το νερό θερμαίνεται σε κλειστό όγκο και μετατρέπεται σε υδρατμούς, ο οποίος στη συνέχεια χρησιμοποιείται για την εκτέλεση χρήσιμης εργασίας. Η πηγή ενέργειας για θέρμανση μπορεί να είναι η ενέργεια του ήλιου, της γης ή πιο παραδοσιακού αερίου, στερεού καυσίμου ή ηλεκτρικής ενέργειας.

Ανάλογα με τον σκοπό, ο παραγόμενος ατμός χωρίζεται σε δύο τύπους: κορεσμένο και υπερθερμασμένο. Ο κορεσμένος ατμός χαρακτηρίζεται από θερμοκρασία περίπου 100°C και πίεση σε μία ατμόσφαιρα. Παράγεται από οικιακούς λέβητες και χρησιμοποιείται κυρίως σε συστήματα θέρμανσης ιδιωτικών κατοικιών.

Ο υπέρθερμος ατμός είναι μια πηγή ενέργειας υψηλού δυναμικού με θερμοκρασίες έως 500°C και μπορεί να είναι υπό πίεση έως και 260 ατμόσφαιρες. Πεδίο εφαρμογής υπέρθερμου ατμού: βιομηχανικές εγκαταστάσεις και ενέργεια - περιστροφή στροβίλων σε θερμοηλεκτρικούς και πυρηνικούς σταθμούς. Οι εγκαταστάσεις που παράγουν υπέρθερμο ατμό χαρακτηρίζονται από υψηλότερη απόδοση.

Οι διαφορετικοί τύποι συσκευών είναι πανομοιότυποι και διαφέρουν μόνο σε μικρές λεπτομέρειες. Στο πρώτο στάδιο, εμφανίζεται το υποχρεωτικό στάδιο του καθαρισμού του νερού από άλατα μετάλλων και περίσσεια οξυγόνου. Αυτό είναι απαραίτητο για την αποφυγή σχηματισμού αλάτων και διάβρωσης των στοιχείων του λέβητα. Η σκουριά και τα άλατα μειώνουν σημαντικά την απόδοση της συσκευής και σε ορισμένες περιπτώσεις μπορεί να την καταστήσουν εντελώς άχρηστη.

Το καθαρό νερό τροφοδοτείται σε μια ειδική δεξαμενή, από την οποία διέρχεται μέσω αγωγού στον συλλέκτη στο κάτω μέρος, όπου βρίσκεται η ζώνη θέρμανσης. Εδώ το νερό θερμαίνεται στους 100°C και σχηματίζεται υδρατμός, ο οποίος ανέρχεται ανεξάρτητα μέσα από τους σωλήνες.

Ο ατμός που προκύπτει περιέχει μεγάλη ποσότητα υγρασίας και είναι ακατάλληλος για χρήση, επομένως το επόμενο βήμα είναι να στεγνώσει το υγρό εργασίας. Ο αποξηραμένος ατμός εισέρχεται στη γραμμή ατμού για την προβλεπόμενη χρήση του.

Στους βιομηχανικούς λέβητες, για την παραγωγή υπέρθερμου ατμού, στο τελευταίο στάδιο, ο κορεσμένος ατμός θερμαίνεται επιπλέον στη γραμμή ατμού για να αυξηθεί η θερμοκρασία και η πίεσή του σε καθορισμένα όρια.

Όλοι οι λέβητες ατμού λειτουργούν σύμφωνα με την αρχή που περιγράφεται παραπάνω· οι διαφορές στη συσκευή είναι μόνο στο μέγεθος της συσκευής, τον τύπο και τη θέση του συλλέκτη, την παρουσία ασφαλειών, την πολυπλοκότητα του αυτοματισμού, καθώς και τον τύπο καύσιμο που χρησιμοποιείται για τη λειτουργία.

Κανόνες λειτουργίας λεβήτων ατμού και ζεστού νερού

Ο λέβητας ατμού είναι μια συσκευή που λειτουργεί υπό πίεση και ανήκει σε εγκαταστάσεις υψηλού κινδύνου. Εάν χρησιμοποιηθεί λανθασμένα, είναι πιθανά θερμικά εγκαύματα από υπερθερμασμένο ατμό και σε εξαιρετικές περιπτώσεις, έκρηξη ολόκληρης της εγκατάστασης.

Κατά τη λειτουργία, είναι σημαντικό να ακολουθείτε αυστηρά τους κανόνες λειτουργίας των συσκευών που ορίζονται από τον κατασκευαστή και τα κανονιστικά έγγραφα.

ΣΠΟΥΔΑΙΟΣ! Η εγκατάσταση και η περιοδική συντήρηση πρέπει να γίνονται μόνο από πιστοποιημένους ειδικούς.

Οι κύριοι λόγοι αποτυχίας, σύμφωνα με στατιστικά στοιχεία, είναι:

• επεξεργασία νερού κακής ποιότητας, που οδηγεί σε αυξημένη διάβρωση των στοιχείων και μειώνοντας σημαντικά την απόδοσή του.
• έλλειψη περιοδικής ανάγνωσης του θαλάμου καύσης καυσίμου.
• λανθασμένες ρυθμίσεις αυτοματισμού.

Η παρουσία διατάξεων ασφαλείας και η αυτοματοποίηση του ελέγχου, που υπόκεινται σε επαγγελματική εγκατάσταση και διαμόρφωση, καθιστούν τους σύγχρονους ατμολέβητες ασφαλείς συσκευές.

Τύποι και πεδίο εφαρμογής

Οι λέβητες ατμού ανάλογα με το πεδίο εφαρμογής τους χωρίζονται σε δύο μεγάλες κατηγορίες: οικιακούς και βιομηχανικούς.

Οι οικιακές συσκευές παράγουν κορεσμένους υδρατμούς, οι οποίοι χρησιμοποιούνται ως ψυκτικό υγρό για συστήματα θέρμανσης. Κατά κανόνα, τέτοια συστήματα λειτουργούν με στερεό ή υγρό καύσιμο.

Οι βιομηχανικοί λέβητες χρησιμοποιούν υπέρθερμο ατμό υπό υψηλή πίεση, γεγονός που αυξάνει σημαντικά την απόδοση των συσκευών. Ο άνθρακας, το μαζούτ, το αέριο ή η ενέργεια ατομικής αποσύνθεσης χρησιμοποιούνται ως καύσιμο για βιομηχανικές εγκαταστάσεις.

Τα βιομηχανικά χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία ηλεκτρικής ενέργειας, την κατασκευή, τις κατασκευές κ.λπ. Αυτές οι συσκευές μπορούν να ονομαστούν η βάση της βιομηχανίας. Ακολουθούν μερικά μόνο παραδείγματα βιομηχανικών εφαρμογών:

• ατμοποίηση κατασκευών από σκυρόδεμα.
• αποστείρωση και απολύμανση στη βιομηχανία τροφίμων·
• παραγωγή ηλεκτρισμού;
• κινητήριοι ενεργοποιητές εργαλειομηχανών και μηχανισμών.