Konstrukce kotle - Boiler design

Sekce a parní lokomotiva ukazující mnoho požární trubky které přenášejí horké plyny ohně kotlem k ohřevu vody a tím k tvorbě páry.

Konstrukce kotle je proces navrhování kotle používá se pro různé účely. Hlavní funkcí kotle je ohřívat vodu na výrobu páry. Pára vyrobené v kotli lze použít k různým účelům, včetně vytápění místností, sterilizace, sušení, zvlhčování a výroba elektřiny. Teplota nebo stav páry potřebné pro tyto aplikace se liší, proto se konstrukce kotlů liší podle toho.

Výhody moderního designu

Kotel v parním technologickém centru v Vysoká škola inženýrská, Pune

Moderní design kotle nabízí několik výhod. V minulosti způsobovala nesprávná konstrukce kotlů exploze což vedlo ke ztrátám na životech a majetku. Moderní designy se snaží těmto neštěstím vyhnout. Matematické modelování dále může určit, kolik prostoru bude kotel potřebovat a typ použitých materiálů. Když jsou určeny konstrukční specifikace kotle, mohou konstruktéři odhadnout náklady a časový harmonogram stavby.

Konstrukce kotle může být založena na:

Výroba maximálního množství páry s minimální spotřebou paliva
Ekonomická proveditelnost instalace
Během provozu je vyžadována minimální pozornost obsluhy
Schopnost rychlého spuštění
Shoda s bezpečnostními předpisy
Kvalita surové vody: jak tvrdá nebo měkká je voda, určí materiál kotle.
Zdroj tepla - palivo ke spalování a jeho popel vlastnosti^[1] nebo procesní materiál, ze kterého se má teplo získávat.
Potřebný výkon / výstup páry, obvykle měřený v tunách za hodinu nebo kg / s.
Stav páry - tlak, teplota atd.
Bezpečnostní hlediska
Mechanická omezení
Omezení nákladů
Peněžní náklady
Při použití jakýchkoli spojovacích procesů je třeba vzít v úvahu pevnost v tahu materiálu.^[2]

Příslušenství a upevnění jsou zařízení, která tvoří nedílnou součást kotle, ale nejsou na něm namontována. Zahrnují ekonomizéry, přehříváky, podávací čerpadla a předehřívače vzduchu. Příslušenství pomáhá efektivně řídit a provozovat kotel. Některá běžná upevnění (konkrétně požadovaná podle zákona Indian Boiler Act) zahrnují:

Zpětný ventil přívodu - reguluje průtok vody do kotle a zabraňuje zpětnému toku vody v případě poruchy napájecího čerpadla.
Parní uzavírací ventil - reguluje průtok páry, která se vytváří v kotli, do parního potrubí a lze jej také použít k zastavení přívodu páry z kotle
Tavná zástrčka - umístěno na nejnižší úrovni vody a nad spalovací komorou, jeho funkcí je hašení požáru, jakmile hladina vody v plášti kotle klesne pod určitou vyznačenou hladinu.
Odfukovací kohout - v pravidelných intervalech odstraňuje vodu z pláště, aby odstranil různé nečistoty, které se mohou usazovat na dně pláště.
Pojistné ventily - automaticky zabraňují překročení bezpečné úrovně tlaku páry
Ukazatele hladiny vody - označují hladinu vody v nádrži.

Designový software

Pro provedení návrhu kotle jsou k dispozici bezplatné online nástroje a návrhový software. Bezplatné online výpočty najdete na FireCAD webové stránky Power Plant Simulator & Designer je často používaný komerční nástroj pro konstrukci kotlů.

Reference

^ Brad Buecker (2002), Základy konstrukce kotle a HRSG, str. 59, ISBN 978-0-87814-795-3
^ „Elements of Workshop Technology“, S Hajra Choudhury, Nirjhar Joy

Bibliografie

Malek, Mohammad A. (2005). „Návrh, kontrola a opravy energetického kotle: zjednodušený kód ASME.“ McGraw-Hill. ISBN
Stromeyer, C.E. (1893.) „Řízení a stavba námořních kotlů.“ Longmans, Green, and Co.
Venkovní kotel na dřevo

[1] Brad Buecker (2002), Základy konstrukce kotle a HRSG, str. 59, ISBN 978-0-87814-795-3

[2] „Elements of Workshop Technology“, S Hajra Choudhury, Nirjhar Joy

[1]

[2]