Regler för design och säker drift av ångpannor

En ångpanna är en av de äldsta enheterna för att omvandla termisk energi till mekaniskt arbete, arbetsvätskan i vilken är vattenånga. Utformningen av ångpannor har inte förändrats på hundratals år. Per definition är detta en anordning utformad för att producera vattenånga med hög potential. Marknaden erbjuder ett stort antal olika modeller av olika design, som används både i vardagen och inom industrin. I den här artikeln kommer vi att bekanta oss med driftsprincipen, driftreglerna och tillämpningsområdet för ångpannor.

Funktionsprincip och enhet

Den grundläggande principen för drift av ångpannor av olika slag är oförändrad och enkel - vatten värms upp i en sluten volym och omvandlas till vattenånga, som sedan används för att utföra användbart arbete. Energikällan för uppvärmning kan vara energin från solen, jorden eller mer traditionell gas, fast bränsle eller elektricitet.

Beroende på syftet delas den producerade ångan in i två typer: mättad och överhettad. Mättad ånga kännetecknas av en temperatur på cirka 100°C och ett tryck inom en atmosfär. Det genereras av hushållspannor och används huvudsakligen i värmesystem i privata hus.

Överhettad ånga är en energikälla med hög potential med temperaturer upp till 500°C och kan stå under tryck upp till 260 atmosfärer. Tillämpningsområde för överhettad ånga: industriella installationer och energi - rotation av turbiner i värme- och kärnkraftverk. Installationer som producerar överhettad ånga kännetecknas av högre effektivitet.

De olika typerna av enheter är identiska och skiljer sig endast i mindre detaljer. I det första steget inträffar det obligatoriska steget att rena vatten från metallsalter och överskott av syre. Detta är nödvändigt för att förhindra bildning av skala och korrosion av pannelement. Rost och skala minskar enhetens effektivitet avsevärt och kan i vissa fall göra den helt oanvändbar.

Renat vatten tillförs en speciell tank, från vilken det passerar genom en rörledning in i kollektorn i den nedre delen, där värmezonen är belägen. Här värms vattnet upp till 100°C och det bildas vattenånga som självständigt stiger upp genom rören.

Den resulterande ångan innehåller en stor mängd fukt och är olämplig för användning, så nästa steg är att torka arbetsvätskan. Den torkade ångan kommer in i ångledningen för dess avsedda användning.

I industriella pannor, för att producera överhettad ånga, i det sista steget, värms mättad ånga dessutom upp i ångledningen för att öka dess temperatur och tryck till specificerade gränser.

Alla ångpannor fungerar enligt principen som beskrivs ovan; skillnaderna i enheten är endast i storleken på enheten, typen och placeringen av uppsamlaren, närvaron av säkringar, automatiseringens komplexitet, såväl som typen av bränsle som används för driften.

Regler för drift av ång- och varmvattenpannor

En ångpanna är en anordning som arbetar under tryck och som tillhör högriskinstallationer. Vid felaktig användning är termiska brännskador från överhettad ånga möjliga och i undantagsfall en explosion av hela installationen.

Under drift är det viktigt att strikt följa driftreglerna för enheterna som föreskrivs av tillverkaren och regulatoriska dokument.

VIKTIG! Installation och periodiskt underhåll får endast utföras av certifierade specialister.

De främsta orsakerna till misslyckande, enligt statistik, är:

• vattenbehandling av dålig kvalitet, vilket leder till ökad korrosion av element och avsevärt minskar dess effektivitet;
• brist på periodisk avläsning av bränsleförbränningskammaren;
• felaktiga automationsinställningar.

Närvaron av säkerhetsanordningar och automatisering av kontroll, med förbehåll för professionell installation och konfiguration, gör moderna ångpannor säkra enheter.

Typer och tillämpningsområde

Ångpannor enligt deras tillämpningsområde är indelade i två stora klasser: hushåll och industri.

Hushållsapparater genererar mättad vattenånga, som används som kylvätska för värmesystem. Som regel fungerar sådana system på fast eller flytande bränsle.

Industriella pannor använder överhettad ånga under högt tryck, vilket avsevärt ökar effektiviteten hos enheterna. Kol, eldningsolja, gas eller atomär sönderfallsenergi används som bränsle för industriella installationer.

Industriella sådana används inom elkraftsindustrin, tillverkning, konstruktion, etc. Dessa enheter kan kallas grunden för branschen. Här är bara några exempel på industriella tillämpningar:

• ångning av betongkonstruktioner;
• sterilisering och desinfektion inom livsmedelsindustrin;
• elproduktion;
• drivning av manöverdon för verktygsmaskiner och mekanismer.