Правила устройства и безопасной эксплуатации паровых котлов

Паровой котёл является одним из древнейших устройств для преобразования тепловой энергии в механическую работу, рабочим телом в котором является водяной пар. Устройство паровых котлов не меняется сотни лет. Согласно определению — это прибор, предназначенный для производства высокопотенциального водяного пара. На рынке представлено большое количество разнообразных моделей различной конструкции, применяемых как в быту, так и в промышленности. В данной статье мы познакомимся принципом работы, правилами эксплуатации и сферой применения паровых котлов.

Принцип работы и устройство

Базовый принцип работы паровых котлов различных типов неизменен и прост – в замкнутом объёме происходит нагрев воды с превращением её в водяной пар, который последствии и используется для совершения полезной работы. В качестве источника энергии для нагрева может служить энергия солнца, земли, или более традиционные газ, твёрдое топливо или электричество.

В зависимости от назначения производимый пар подразделяется на два вида: насыщенный и перегретый. Насыщенный пар характеризуется температурой порядка 100°С и давлением в пределах одной атмосферы. Он генерируется бытовыми котлами и применяется в основном в системах отопления частных домов.

Перегретый пар – высокопотенциальный источник энергии с температурой до 500°С, может находиться под давлением до 260 атмосфер. Сфера применения перегретого пара: промышленные установки и энергетика — вращения турбин в тепловых и атомных электростанциях. Установки, производящие перегретый пар характеризуются более высоким КПД.

Устройство различных типов идентично и отличается лишь незначительными деталями. На первом этапе происходит обязательный этап очищения воды от солей металлов и лишнего кислорода. Это необходимо для предотвращения образование накипи и коррозии элементов котла. Ржавчина и накипь значительно снижают эффективность устройства, а в некоторых случаях способны полностью привести его в негодность.

Очищенная вода подаётся в специальный бак, из него по трубопроводу попадает в коллектор в нижней части, где и располагается зона нагрева. Здесь вода нагревается до 100°С и происходит образование водяного пара, который самостоятельно поднимается по трубам.

Полученный пар содержит большое количество влаги и непригоден для использования, поэтому следующим этапом является осушение рабочего тела. Осушенный пар поступает в паропровод для использования по назначению.

В промышленных котлах для получения перегретого пара, на последнем этапе в паропроводе дополнительно подогревают насыщенный пар для повышения его температуры и давления до заданных пределов.

По описанному выше принципу работают все паровые котлы, отличие в устройстве состоит лишь в размерах устройства, типе и расположении коллектора, наличии предохранителей, сложности автоматики, а также виде топлива, используемого для работы.

Правила эксплуатации паровых и водогрейных котлов

Паровой котёл — прибор, работающий под давлением и относящийся к установкам повышенной опасности. При неправильной эксплуатации возможен термический ожог перегретым паром, а в исключительных случаях взрыв всей установки.

При эксплуатации важно неукоснительно соблюдать предписанные производителем и нормативными документами правила эксплуатации устройств.

ВАЖНО! Монтаж и периодическое техническое обслуживание должно производиться только аттестованными специалистами.

Основными причинами выхода из строя, по статистике, являются:

• некачественная водоподготовка, приводящая к повышенной коррозии элементов и значительно снижающая его КПД;
• отсутствие периодической читки камеры сгорания топлива;
• неправильная настройка автоматики.

Наличие предохранительных устройств и автоматизация управления, при условии профессионального монтажа и настройки, делает современные паровые котлы безопасными устройствами.

Виды и сфера применения

Паровые котлы по сфере применения подразделяются на два больших класса бытовые и промышленные.

Бытовые устройства генерируют насыщенный водяной пар, который используется в качестве теплоносителя для систем отопления. Как правило, такие системы работают на твёрдом или жидком топливе.

В промышленных котлах используется перегретый пар под большим давлением, позволяющий значительно повысить эффективность устройств. В качестве топлива для промышленных установок используют уголь, мазут, газ или энергию распада атомов.

Промышленные применяют в электроэнергетике, производстве, строительстве и т. д. Данные устройства можно назвать основой промышленности. Вот лишь несколько примеров промышленного применения:

• пропарка бетонных конструкций;
• стерилизация и дезинфекция в пищевой промышленности;
• выработка электроэнергии;
• приведение в движение исполнительных устройств станков и механизмов.