Klassifizierung von Dampfkesseln nach Druck. Was ist ein Hochdruckdampfkessel? Regeln für den Betrieb eines Dampfkessels. Betrieb von Dampfkesseln

Dampfkessel werden in zwei Typen unterteilt: Gasrohr- und Wasserrohrkessel.

Als Gasrohrkessel werden Kessel bezeichnet, bei denen gasförmige Verbrennungsprodukte durch Rauch- und Flammrohre austreten, die sich in Behältern mit erhitztem Wasser befinden.

Sie sind rauchbefeuert, Feuerrohr und Rauch-und-Feuerrohr. Bei Wasserrohrgeräten befinden sich Rohre mit erhitztem Wasser innerhalb der Gasleitung.

Gasdampf- oder Gasrohrkessel sind Hochdruckgeräte. Ihr Einsatz in der Wärmekrafttechnik ist bei einer erforderlichen Leistung von 360 kW und einem Betriebsdruck von 1 Megapascal zulässig.

Bei Überschreitung des Drucks im Dampfkessel kann es zu einer Explosion mit Austritt großer Dampfmengen und damit zu einem Notfall kommen. Heutzutage gelten solche Systeme als veraltet und werden nur noch selten eingesetzt. Moderne Warmwasserbereitungssysteme sind für große Wassermengen ausgelegt.

Die Notwendigkeit zur Entwicklung von Wasserrohrkesseln entstand aufgrund der gesteigerten Produktion und der Notwendigkeit, Dampf in großen Mengen zu erzeugen.

Das Vorhandensein vieler Knoten und Komponenten im System wird als einer der Nachteile dieser Geräte angesehen. Eine Reparatur solcher Geräte ist nur im ausgeschalteten Zustand möglich.

Industrielle Hochdruckdampfgeräte oder Dampferzeuger sind komplexe Systeme bestehend aus mechanischen und elektrischen Komponenten. Der Dampferzeuger besteht aus mehreren Teilen:

• Rahmen, an dem alle anderen Elemente befestigt sind;
• elektrische Geräte – Anzeigen, Relaisschalter, Signallampen und andere Geräte;
• Drucksensoren – überwachen den Druck im System;
• Dampferzeugerkessel – Wassertank mit installierten Füllstandskontrollsensoren;
• elektrische Pumpe – wird verwendet, um Wasser direkt in den Kessel zu pumpen.

Um Wasser in elektrischen Dampfkesseln zu erhitzen, werden drei Methoden verwendet:
1) Verwendung von Heizelementen unterschiedlicher Leistung.
2) Elektrische Leitfähigkeit von Wasser – wenn elektrischer Strom durch Wasser geleitet wird, wird Wärme freigesetzt.
3) Erhitzen von Wasser mit Unterstützung von Frequenzstrahlung oder Induktionserwärmung.

Hochdruckkessel haben einen Dampfdruck von mehr als 20 Atmosphären. Die Entwicklung und Umsetzung ähnlicher Anlagen erfolgt durch eine direkte Leistungssteigerung der Aggregate. Der Betrieb der Anlage zielt darauf ab, eine große Menge Dampf und Heißwasser zu erzeugen. Alle Ventile und Absperrschieber müssen so ausgelegt sein, dass sie hohen Innendrücken standhalten.

Verwendung von Niederdruckgeräten

Auf dem modernen Markt unterscheiden sie sich in Funktionalität, Design und Verarbeitungsqualität. Bei der Auswahl des benötigten Modells sollten die erforderliche Leistung und Leistung berücksichtigt werden.

Niederdruckdampfkessel sind für die Erzeugung von Sattdampf ausgelegt, dessen Druck nicht höher als 0,07 MPa ist und dessen Temperatur 115 °C beträgt. Diese Anlage ist in der Lage, 140–3000 kg Dampf pro Stunde zu erzeugen. Diese Geräte werden für technologische Prozesse in landwirtschaftlichen Betrieben, Lebensmittel- und Holzverarbeitungsbetrieben sowie zur Beheizung von Räumlichkeiten unterschiedlicher Größe eingesetzt.

Niederdruck-Dampfanlagen sind so konzipiert, dass Wasser bei der Kraftstoffverbrennung die gesamte Wärme aufnimmt. Beim Verlassen des Brennstoffteils gelangen Gase direkt in das Rohrbündel, das die beiden Teile der Wasserbasis verbindet.

Diese Produkte erhitzen das Wasser, wodurch es verdunstet. Dampf wird über eine Dampfleitung zugeführt und in technologischen Prozessen genutzt. Dank der großen Wassermenge entsteht im Dampfkessel ein stabiler Druck, der auch bei ungleichmäßiger Dampfzufuhr aufrechterhalten bleibt. Allerdings sollten Sie Situationen nicht außer Acht lassen, in denen der Druck schnell abfällt und eine Explosion auslösen kann.

Ein Niederdruckkessel ist ein System, das aus zwei oder mehr ineinander gesteckten Zylindern unterschiedlicher Größe besteht. Das Feuerrohr enthält einen Feuerraum und in seinem hinteren Fach befindet sich ein konvektives Rohrbündel. Kohledampfgeräte sind mit einem Herd ausgestattet, der an der Vorderseite angebracht ist. Auf der Platte befinden sich Halterungen für den Lüfter. Dadurch verbessert sich der Verbrennungsprozess und damit die Leistung der Anlage.

Gas- und Flüssigbrennstoffanlagen sind mit speziellen Brennern ausgestattet. Der vom Gerät erzeugte Sattdampf wird dank einer speziellen Trennvorrichtung im Kessel getrocknet. Gleichzeitig werden die Verbrennungsrückstände über den Schornstein abgeführt.

Dampfkessel werden in Hoch- und Niederdruckgeräte unterteilt. Je nach benötigter Leistung kommt die eine oder andere Geräteart zum Einsatz. Diese Geräte zeichnen sich durch Zuverlässigkeit, hohe Leistung und Anwendungssicherheit aus.

Ein Dampfkessel ist ein Gerät zur Umwandlung von Wasser in Dampf, das sowohl im Alltag als auch in der Industrie eingesetzt wird. Dampf wird zur Beheizung von Räumen, Apparaten und Rohrleitungen sowie zur Rotation von Strömungsmaschinen eingesetzt. Lassen Sie uns genauer herausfinden, was Dampfkessel sind. Funktionsprinzip, Gerät, Klassifizierung, Anwendungsbereich und vieles mehr – all das wird im Folgenden besprochen.

Definition

Wie Sie bereits wissen, ist ein Dampfkessel eine Einheit, die Dampf erzeugt. In diesem Fall können Kessel dieses Typs zwei Arten von Dampf erzeugen: gesättigten und überhitzten Dampf. Im ersten Fall beträgt die Temperatur etwa 100 Grad und der Druck etwa 100 kPa. Die Temperatur des überhitzten Dampfes steigt auf 500 Grad und der Druck auf bis zu 26 MPa. Sattdampf wird im häuslichen Bereich, hauptsächlich zur Beheizung von Privathäusern, eingesetzt. Überhitzter Dampf findet Anwendung in der Industrie und im Energiebereich. Es verträgt Hitze gut, sodass seine Verwendung die Effizienz der Anlage erheblich steigert.

Geltungsbereich

Es gibt drei Hauptanwendungsgebiete für Dampfkessel:

1. Heizsysteme. Dampf fungiert als Energieträger.
2. Energie. Zur Erzeugung elektrischer Energie werden industrielle Dampfmaschinen, auch Dampferzeuger genannt, eingesetzt.
3. Industrie. Dampf wird in der Industrie nicht nur zum Erhitzen der „Mäntel“ von Geräten und Rohrleitungen verwendet, sondern auch zur Umwandlung von Wärmeenergie in mechanische Energie und zum Antrieb von Fahrzeugen.

Haushaltsdampfkessel werden zur Beheizung von Wohnräumen eingesetzt. Vereinfacht ausgedrückt besteht ihre Aufgabe darin, Wasser zu erhitzen und Dampf durch die Rohrleitung zu bewegen. Ein solches System wird häufig zusammen mit einem stationären Ofen oder Heizkessel installiert. Typischerweise erzeugen Haushaltsgeräte gesättigten, nicht überhitzten Dampf, der zur Lösung der ihnen gestellten Aufgaben völlig ausreicht.

In der Industrie wird Dampf überhitzt – er wird nach der Verdampfung weiter erhitzt, um die Temperatur noch weiter zu erhöhen. Für solche Anlagen gelten besondere Qualitätsanforderungen, da bei Überhitzung des Dampfes die Gefahr einer Explosion des Behälters besteht. Der aus dem Kessel gewonnene überhitzte Dampf kann zur Stromerzeugung oder mechanischen Bewegung genutzt werden.

Mit Dampf wird wie folgt elektrischer Strom erzeugt. Beim Verdampfen gelangt der Dampf in die Turbine, wo er dank der dichten Strömung die Welle dreht. Dadurch wird thermische Energie in mechanische Energie umgewandelt, die wiederum in elektrische Energie umgewandelt wird. So funktionieren Kraftwerksturbinen.

Die Rotation der Welle, die beim Verdampfen großer Mengen überhitzten Dampfes entsteht, kann direkt auf den Motor und die Räder übertragen werden. So wird der Dampftransport in Gang gesetzt. Beliebte Beispiele für den Betrieb einer Dampfmaschine sind der Dampferzeuger einer Dampflokomotive oder ein Schiffsdampfkessel. Das Funktionsprinzip des letzteren ist recht einfach: Bei der Verbrennung von Kohle entsteht Wärme, die Wasser erhitzt und Dampf erzeugt. Nun ja, der Dampf wiederum dreht die Räder, oder im Fall eines Schiffes die Schrauben.

Schauen wir uns die Funktionsweise solcher Kessel genauer an. Die zum Erhitzen von Wasser erforderliche Wärmequelle kann jede Art von Energie sein: Elektrizität, Solarenergie, Geothermie, Wärme aus der Verbrennung von Gas oder festen Brennstoffen. Der beim Erhitzen von Wasser entstehende Dampf ist ein Kühlmittel, das heißt, er überträgt Wärmeenergie vom Ort der Erhitzung zum Ort der Nutzung.

Trotz der Vielfalt der Bauarten unterscheiden sich Dampfkessel in ihrem grundsätzlichen Aufbau und Funktionsprinzip nicht. Das allgemeine Schema zum Erhitzen von Wasser und der anschließenden Umwandlung in Dampf sieht folgendermaßen aus:

1. Reinigung von Wasser mithilfe von Filtern und Zufuhr zum Heiztank mithilfe einer Pumpe. Der Vorratsbehälter befindet sich normalerweise oben in der Anlage.
2. Aus dem Reservoir gelangt Wasser über Rohre in den darunter liegenden Kollektor.
3. Das Wasser steigt wieder auf, nur jetzt nicht durch die Rohre, sondern durch die Heizzone.
4. In der Heizzone wird Dampf erzeugt. Unter dem Einfluss des Druckunterschieds zwischen flüssigem und gasförmigem Stoff steigt er nach oben.
5. Oben wird der erhitzte Dampf durch einen Abscheider geleitet, wo er schließlich vom Wasser getrennt wird. Die verbleibende Flüssigkeit wird in den Tank zurückgeführt und der Dampf folgt in die Dampfleitung.
6. Handelt es sich nicht um einen gewöhnlichen Kessel, sondern um einen Dampferzeuger, werden dessen Rohrleitungen zusätzlich beheizt. Methoden zu deren Erhitzung werden im Folgenden besprochen.

Gerät

Dampfkessel sind Behälter, in denen Wasser erhitzt wird und Dampf erzeugt. Sie werden normalerweise in Form von Rohren unterschiedlicher Größe hergestellt. Zusätzlich zur Wasserleitung verfügt der Kessel immer über eine Brennstoffbrennkammer (Ofen). Sein Design kann je nach Art des verwendeten Kraftstoffs variieren. Handelt es sich um Brennholz oder Steinkohle, wird im unteren Teil des Feuerraums ein Rost eingebaut, auf den der Brennstoff gelegt wird. Von der Unterseite des Rostes gelangt Luft in die Brennkammer. Und oben im Feuerraum befindet sich ein Schornstein, der für einen effektiven Luftzug und die Verbrennung des Brennstoffs notwendig ist.

Das Funktionsprinzip von Festbrennstoff-Dampfkesseln unterscheidet sich etwas von Geräten, die flüssiges oder gasförmiges Material als Kühlmittel verwenden. Im zweiten Fall handelt es sich bei der Brennkammer um einen Brenner, der ähnlich wie die Brenner eines Haushaltsgasherds funktioniert. Auch ein Rost und ein Schornstein dienen der Luftzirkulation, denn unabhängig von der Art des Brennstoffs ist Luft die wichtigste Voraussetzung für die Verbrennung.

Das bei der Verbrennung von Kraftstoff entstehende Wasser steigt in einen Behälter auf. Es gibt seine Wärme an das Wasser ab und gelangt über den Schornstein in die Atmosphäre. Wenn Wasser seinen Siedepunkt erreicht, beginnt es zu verdunsten. Bemerkenswert ist, dass Wasser früher verdunstet, jedoch nicht in solchen Mengen und nicht mit der gleichen Dampftemperatur. Der verdampfte Dampf gelangt von selbst in die Rohre. Somit erfolgt die Dampfzirkulation und die Änderung des Aggregatzustands von Wasser auf natürliche Weise. Das Funktionsprinzip eines Naturumlaufdampfkessels erfordert nur minimale menschliche Eingriffe. Der Betreiber muss lediglich für eine stabile Wassererwärmung sorgen und den Prozess mithilfe spezieller Geräte steuern.

Bei der Warmwasserbereitung ist es einfacher. Die Erwärmung erfolgt über Heizelemente wie Heizkörper oder wirkt als Leiter und erfolgt nach dem Joule-Lenz-Gesetz.

Einstufung

Dampfkessel, deren Funktionsprinzip wir heute betrachten, können nach mehreren Parametern klassifiziert werden.

Nach Kraftstoffart:

1. Kohle.
2. Gas.
3. Heizöl.
4. Elektrisch.

Nach Verwendungszweck:

1. Haushalt.
2. Energie.
3. Industriell.
4. Recycling.

Von Entwurf:

1. Gasleitungen.
2. Wasserrohr.

Was ist der Unterschied zwischen Gas- und Wasserrohrdampfkesseln?

Das Funktionsprinzip von Heizkesseln basiert auf der Erwärmung eines Wasserbehälters. Der Behälter, in dem Wasser in den Dampfzustand übergeht, ist normalerweise ein Rohr oder mehrere Rohre. Geräte, bei denen der Brennstoff durch Aufsteigen die Rohre erwärmt, nennt man Gasrohrkessel.

Aber es gibt noch eine andere Möglichkeit – wenn es sich durch ein Rohr bewegt, das sich in einem Wasserbehälter befindet. In diesem Fall werden die Wassertanks als Fässer bezeichnet, und der Kessel selbst wird als Wasserrohrkessel bezeichnet. Im Alltag wird er auch Feuerrohrkessel genannt. Je nach Standort der Wasserfässer werden Kessel dieses Typs in horizontale, vertikale und radiale Kessel unterteilt. Es gibt auch Modelle, bei denen unterschiedliche Rohrrichtungen implementiert sind.

Der Aufbau und die Funktionsweise eines Flammrohr-Dampfkessels unterscheiden sich etwas von einem Gasrohrkessel. Dies betrifft zum einen die Größe der Wasser- und Dampfleitungen. Wasserrohrkessel haben kleinere Rohre als Gasrohrkessel. Zweitens gibt es Machtunterschiede. Ein Gasrohrkessel erzeugt einen Druck von maximal 1 MPa und hat eine Wärmeerzeugungsleistung von bis zu 360 kW. Der Grund dafür sind große Rohre. Damit in den Rohren ausreichend Dampf und Druck erzeugt werden können, müssen ihre Wände dick sein. Infolgedessen ist der Preis solcher Kessel zu hoch. stärker. Dank der dünnen Rohrwände erwärmt sich der Dampf besser. Und drittens sind Wasserrohrkessel sicherer. Sie erzeugen hohe Temperaturen und haben keine Angst vor erheblichen Überlastungen.

Zusätzliche Kesselelemente

Das Funktionsprinzip eines Dampfkessels ist recht einfach, sein Aufbau besteht jedoch aus einer relativ großen Anzahl von Elementen. Neben der Brennkammer und den Rohren für die Zirkulation von Wasser/Dampf sind Kessel mit Vorrichtungen zur Steigerung ihres Wirkungsgrades (Erhöhung der Dampftemperatur, des Dampfdrucks und der Dampfmenge) ausgestattet. Zu diesen Geräten gehören:

1. Überhitzer. Dient dazu, die Dampftemperatur auf über 100 Grad zu erhöhen. Durch die Überhitzung des Dampfes erhöht sich die Effizienz des Gerätes und dessen Wirkungsgrad. Überhitzter Dampf kann Temperaturen von 500 Grad Celsius erreichen. Solche hohen Temperaturen treten in Dampfanlagen von Kernkraftwerken auf. Der Kern der Überhitzung besteht darin, dass der durch das Rohr strömende Dampf nach der Verdampfung erneut erhitzt wird. Dazu kann das Gerät mit einer zusätzlichen Brennkammer oder einer einfachen Rohrleitung ausgestattet werden, die den Hauptfeuerraum mehrmals durchläuft, bevor sie den Dampf für den vorgesehenen Verwendungszweck abgibt. Überhitzer sind entweder Strahlungs- oder Konvektionsüberhitzer. Die ersten arbeiten 2-3 mal effizienter.
2. Separator. Dient dazu, Dampf „abzulassen“ und ihn vom Wasser zu trennen. Dadurch können Sie die Effizienz der Installation steigern.
3. Dampfspeicher. Dieses Gerät ist darauf ausgelegt, eine konstante Dampfleistung der Anlage aufrechtzuerhalten. Wenn nicht genügend Dampf vorhanden ist, fügt es ihn dem System hinzu und entnimmt ihn umgekehrt, wenn zu viel vorhanden ist.
4. Wasseraufbereitungsgerät. Damit das Gerät länger funktioniert, muss das einströmende Wasser bestimmte Anforderungen erfüllen. Dieses Gerät reduziert die Menge an Sauerstoff und Mineralien im Wasser. Diese einfachen Maßnahmen tragen dazu bei, Korrosion von Rohren und die Bildung von Ablagerungen an deren Wänden zu verhindern. Rost und Zunder verringern nicht nur die Leistungsfähigkeit des Geräts, sondern machen es insbesondere bei aktiver Nutzung auch schnell unbrauchbar.

Steuergeräte

Darüber hinaus ist der Kessel mit Hilfsgeräten zur Überwachung und Steuerung ausgestattet. So überwacht beispielsweise ein Wassergrenzwertanzeiger die Aufrechterhaltung eines konstanten Flüssigkeitsstandes im Fass. Das Funktionsprinzip eines Dampfkessel-Endschalters basiert auf der Massenänderung von Sonderlasten beim Übergang von der Flüssigphase in die Dampfphase und umgekehrt. Im Falle einer Abweichung von der Norm gibt es ein akustisches Signal, um die Mitarbeiter des Unternehmens zu alarmieren.

Zur Lagekontrolle des Wasserstandes wird zusätzlich eine Niveaumesssäule des Dampfkessels genutzt. Das Funktionsprinzip des Gerätes basiert auf der elektrischen Leitfähigkeit von Wasser. Die Säule ist ein Rohr, das mit vier Elektroden ausgestattet ist, die den Wasserstand kontrollieren. Erreicht die Wassersäule das untere Niveau, wird die Förderpumpe zugeschaltet, erreicht sie das obere Niveau, stoppt die Wasserzufuhr zum Kessel.

Ein weiteres einfaches Gerät zur Messung des Wasserstands in einem Dampfkessel ist ein Wasserzählerglas, das in das Gehäuse des Geräts eingebaut ist. Das Funktionsprinzip des Wasserstandsglases eines Dampfkessels ist einfach: Es dient der visuellen Überwachung des Wasserstands.

Zusätzlich zum Flüssigkeitsstand werden Temperatur und Druck im System mit Thermometern bzw. Manometern gemessen. All dies ist für den normalen Betrieb des Kessels und zur Vermeidung möglicher Notsituationen notwendig.

Dampferzeuger

Wir haben uns bereits mit dem Funktionsprinzip eines Dampfkessels befasst. Machen wir uns nun kurz mit den Eigenschaften von Dampferzeugern vertraut – den leistungsstärksten Kesseln, die mit Zusatzgeräten ausgestattet sind. Wie Sie bereits verstanden haben, besteht der Hauptunterschied zwischen einem Dampferzeuger und einem Kessel darin, dass sein Design einen oder mehrere Zwischenüberhitzer umfasst, wodurch höchste Dampftemperaturen erreicht werden können. In Kernkraftwerken wird dank sehr heißem Dampf die Energie des Atomzerfalls in elektrische Energie umgewandelt.

Es gibt im Wesentlichen zwei Möglichkeiten, Wasser zu erhitzen und in einem Reaktor in einen gasförmigen Zustand zu überführen:

1. Wasser überschwemmt den Reaktorbehälter. Dabei wird der Reaktor gekühlt und das Wasser erhitzt. Somit wird Dampf in einem separaten Kreislauf erzeugt. In diesem Fall fungiert der Dampferzeuger als Wärmetauscher.
2. Im Inneren des Reaktors verlaufen Wasserleitungen. In dieser Ausführungsform ist der Reaktor eine Brennkammer, aus der Dampf direkt dem elektrischen Generator zugeführt wird. Diese Konstruktion wird als Siedewasserreaktor bezeichnet. Hier funktioniert alles ohne Dampferzeuger.

Abschluss

Heute haben wir ein so nützliches Gerät wie einen Dampfkessel kennengelernt. Der Aufbau und das Funktionsprinzip dieses Gerätes sind recht einfach und basieren auf den banalen physikalischen Eigenschaften von Wasser. Dennoch erleichtern Dampfkessel das menschliche Leben erheblich. Sie wärmen Gebäude und helfen bei der Stromerzeugung.

Ein Dampfkessel ist eine Anlage, die gesättigten oder überhitzten Dampf erzeugt, der zur Lösung verschiedener technologischer Probleme eingesetzt wird. Je nach Verwendungszweck werden Hochdruckdampfkessel in zwei Gruppen eingeteilt – Energie- und Industriekessel.

Energiekessel. Einheiten dieser Art werden häufig in Wärmekraftwerken und Wärmekraftwerken eingesetzt, wo sie in Verbindung mit einem Turbogenerator arbeiten. Energiekessel erzeugen überhitzten Dampf, dessen Temperatur bei einem bestimmten Druck den Siedepunkt von Wasser übersteigt. Der vom Kessel erzeugte Dampf gelangt in die Turbine und wird zur Steigerung der Effizienz der Wärmekraftmaschine bei der Stromerzeugung genutzt.

Industriekessel. Geräte dieser Art sind für die Erzeugung von technischem Dampf bestimmt und werden in fast allen Branchen eingesetzt, darunter in der Lebensmittel-, Chemie-, Öl-, Holzindustrie, Landwirtschaft, Medizin usw. Es ist wichtig zu beachten, dass Industriekessel im Gegensatz zu Geräten des vorherigen Typs Sattdampf erzeugen, dessen Temperatur dem Siedepunkt von Wasser entspricht.

Was andere Merkmale von Kesseln betrifft, ist die Art des verwendeten Brennstoffs das wichtigste. Am häufigsten nutzen Unternehmen industrielle Dampfkessel, die Gas (Erdgas und Flüssiggas) verwenden, aber dies ist nicht die einzige Energiequelle. Bei Anschluss spezieller Brenner kann das Gerät mit Dieselkraftstoff, Heizöl, Öl usw. betrieben werden.

Vorteile der ICI Caldaie Dampfkessel

Das italienische Unternehmen ICI Caldaie ist seit Mitte des letzten Jahrhunderts auf die Herstellung von Industriekesseln spezialisiert. Heute gilt diese Marke zu Recht als eine der besten der Branche und ihre Produkte erfreuen sich einer stetigen Nachfrage bei den Verbrauchern.

Wenn Sie den Kauf eines Dampfkessels planen, sollten Sie den Kauf von Geräten eines italienischen Herstellers in Betracht ziehen. Es hat viele Vorteile, darunter:

• Wirkungsgrad bis zu 92 %. Günstigere Haushaltsgeräte sind hinsichtlich der Effizienz deutlich schlechter; in der Regel liegt ihr Wirkungsgrad nicht über 60 %. Das bedeutet, dass Sie durch die Installation in Ihrem Unternehmen bis zu einem Drittel Kraftstoff sparen;
• große Auswahl an Geräten. Das Sortiment des Herstellers umfasst alles, was für die Ausstattung eines schlüsselfertigen Heizraums erforderlich ist, einschließlich Dampfkesseln, sowie kompakte Modelle, die sich optimal für den Einsatz bei beengten Platzverhältnissen oder dort eignen, wo kein Hochleistungsgerät erforderlich ist;
• Hervorragende Leistung. Die Produktpalette des Herstellers umfasst sowohl kleine Kessel als auch leistungsstarke Industrieanlagen, die bis zu 25.000 kg Dampf pro Stunde erzeugen können, bei einem Betriebsdruck von bis zu 25 bar.

Industriedampferzeuger von ICI Caldaie können Sie in Russland bei der Firma Alba erwerben. Wir sind offizieller Händler des Herstellers, daher bieten wir günstige Preise für alle Geräte und liefern die Geräte in kürzester Zeit.

Dampfkessel sind Spezialgeräte zur Erzeugung von Dampf aus Flüssigkeiten, hauptsächlich Wasser. Dampf wird in verschiedenen Produktions-, Energie- und Heizsystemen eingesetzt, beispielsweise zur Beheizung von Industriegebäuden und Einrichtungen unter schwierigen klimatischen Bedingungen. Für Desinfektionsmaßnahmen in medizinischen Einrichtungen ist der Einsatz von Dampf gerechtfertigt. Je nach Aufgabenstellung gibt es Industriedampferzeuger und Kessel für den häuslichen Gebrauch. Diese Einheiten können mit verschiedenen Wärmeenergiequellen betrieben werden. Es gibt Geräte, die Dampf erzeugen, indem sie überschüssige Wärme aus großen Industrieanlagen recyceln. Die Auswahl der erforderlichen Dampferzeugungsgeräte sollte auf der Kenntnis der Funktionsprinzipien dieser Geräte und ihrer Klassifizierung basieren.

Dampfkessel, wozu dient er?

Dampfkessel werden je nach Verwendungszweck in bestimmten Bereichen eingesetzt, in denen die Verwendung von Dampf zur Einhaltung des technologischen Produktionszyklus oder bei einigen Heizsystemprojekten erforderlich ist.

Aufbau eines Dampfkessels

Geräte zur Dampferzeugung werden in folgende Typen unterteilt:

• Dampfkessel für Energiezwecke (werden in Kraftwerken zum Antrieb von Turbinen zur Stromerzeugung eingesetzt);
• Industriedampfkessel (Dampferzeugung für technologische Vorgänge in der Produktion);
• Dampfkesselausrüstung zum Heizen, für Wäschereien und zum Betrieb von Desinfektionsanlagen;
• Rückgewinnungskessel, die Dampf erzeugen, indem sie den überhitzten Rauchgasen, die bei der Produktion in der Metallurgie- und Chemieindustrie entstehen, Wärme entziehen.

Industriedampfkessel

Die leistungsstärksten Geräte werden im Energiesektor eingesetzt und erzeugen bis zu 5000 Tonnen Dampf pro Stunde bei einem Druck von etwa 280 kgf/cm2. Der Dampf wird auf eine Temperatur von 500 °C überhitzt und gelangt anschließend in Turbineneinheiten, wo thermische Energie in mechanische Energie umgewandelt wird.

Dampfkessel für Heizungsanlagen erzeugen Niederdruckdampf, meist in gesättigtem Zustand. Der Einsatz dieser Heizungsart empfiehlt sich in sehr kalten Klimazonen, um ein Einfrieren der Heizungsanlage, insbesondere ihres Zirkulationskreislaufs, zu verhindern.

Einige Betriebe profitieren vom Betrieb eines Dampfkessels, der das Gebäude heizt und die Waschräume mit Dampf versorgt. Manchmal werden Dampferzeuger dort installiert, wo Hochtemperaturgase verwendet werden können. Mit dieser Lösung können Sie während der Heizperiode erhebliche Mengen einsparen.

Dampfkessel und ihre Funktionsweise unterscheiden sich deutlich von Wasserheizsystemen. Der Betrieb von Dampferzeugungsanlagen basiert auf der Erwärmung von Wasser und seiner anschließenden Umwandlung in Dampf. Die Beheizung erfolgt durch die Freisetzung von Wärme aus der Verbrennung brennbarer Materialien, am häufigsten wird Erdgas oder Kohle verwendet. Der Kessel erzeugt immer Dampf unter Überdruck und je nach EinsatzzweckSein Wert schwankt stark und kann zwischen 1 kgf/cm2 und mehreren hundert kgf/cm2 liegen.

Betriebsdiagramm des Dampfkessels

Der Betrieb solcher Geräte ist mit einer gewissen Gefahr verbunden, da Dampf ein komprimierbares Medium ist und in Kesseln eines bestimmten Typs in großen Mengen in komprimiertem Zustand vorliegt und daher die Zuverlässigkeit der Geräte durch spezielle GOSTs geregelt wird. Der Hauptzuverlässigkeitsfaktor ist auf das Fehlen einer Druckentlastung und die Freisetzung einer großen Menge erhitzten Dampfes in den nahegelegenen Raum zurückzuführen.

Moderne Geräte sind sicherer, da Kesselkonstruktionen verwendet werden, bei denen die Dampfbildung in kleinen Mengen erfolgt, sich jedoch bei hoher Geschwindigkeit keine nennenswerten Massen an dampfförmigem Wasser ansammeln. Die Sicherheit von Dampfanlagen hängt jedoch von der Kontrolle der Druck- und Temperaturparameter sowie vom Automatisierungsgrad ab, der überschüssigen Dampf ableitet und im Notfall die Heizung abschaltet.

Unterschiede und Arten von Dampfgeräten

Obwohl das Funktionsprinzip aller Kessel auf der Übertragung der Verbrennungswärme brennbarer Stoffe auf Wasser für dessen Übergang in den Dampfzustand beruht, ist der Konstruktionsansatz bei Dampferzeugungsanlagen anders.

Hauptausrüstungsarten:

• mit Gasrohrverfahren zur Dampferzeugung;
• mit der Wasserpfeifenmethode.

Gasrohrkessel sorgen für die Dampferzeugung auf folgende Weise. Der zylindrische Körper des Kessels enthält Rohre, in denen die Verbrennung stattfindet oder durch die erhitzte Rauchgase strömen. Diese Rohre übertragen Wärme an Wasser, das sich dann in Dampf verwandelt. Diese Einheiten sind in Kessel mit Flammen- oder Rauchrohren unterteilt. Beim Flammentyp erfolgt die Verbrennung des Brennstoffs direkt im Rohr selbst; dazu ist am Eingang ein aufgeladener Brenner installiert, der eine gleichmäßige Verbrennung des Brennstoffs über die gesamte Länge des Rohrs ermöglicht. In Rauchrohren findet keine Verbrennung statt und die Wärme wird auf Wasser übertragen, indem ihnen erhitztes Gas (Verbrennungsprodukte) zugeführt wird. Das heißt, theoretisch findet der Prozess der Rückgewinnung überschüssiger Wärme aus Verbrennungsprodukten statt. Der Verdampfungsprozess findet im oberen Teil des Zylinders statt und der angesammelte Dampf wird nach und nach über ein auf den erforderlichen Druck ausgelegtes Bypassventil in die Hauptleitung abgegeben.

Kessel mit Gasrohr-Dampferzeugungsverfahren

Nutzungskonzepte für Kessel mit Verbrennungsverfahren zur Wärmeübertragung sind so konzipiert, dass die Austrittsgastemperatur mindestens 150 °C beträgt, um einen Nachzug in den Schornsteinen zu gewährleisten.

Bei Gasrohrkesseln entsteht der Dampf direkt im Gerätekörper selbst, daher ist der Kesseltank ein Speichertank für eine große Dampfmasse unter Überdruck. Diese Tatsache schränkt die Leistungseigenschaften der Geräte ein, da bei der Erzeugung von Dampf unter hohem Druck das Gefäß des Geräts platzen und sofort eine große Masse dampfförmiger Substanz freisetzen kann. Die Leistung von Gasrohrkesseln ist begrenzt und beträgt etwa 400 kW, der Betriebsdruck beträgt nicht mehr als 10 kgf/cm2.

Wasserrohrdampferzeuger haben das umgekehrte Funktionsprinzip. In ihnen wird die Verbrennungswärme des Kraftstoffs auf die Rohre übertragen, in denen sich das Wasser befindet, wodurch es siedet und in einen Dampfzustand übergeht. Die Lage der Siederohre und die Art der Wasserzirkulation durch sie hängen von den Konstruktionsmerkmalen ab.

Die gebräuchlichsten Schemata von Wasserrohrdampferzeugern:

• Schlagzeug;
• direkter Fluss

Trommelschaltung

Trommelgeräte sind horizontal oder vertikal, bestehen aus einem Feuerraum, auf dem sich Rohrleitungen befinden, die in eine Trommel führen, in der sich fertiger Dampf ansammelt. T Die Wärme der Brennstoffverbrennung wird auf die Rohre übertragen, in ihnen entsteht Sattdampf und in der Trommel wird unverdampftes Wasser abgeschieden, das wieder in die Rohre zurückgeführt wird. Die Flüssigkeit kann je nach Gerätetyp bis zu 30 Mal durchströmt werden. Kessel mit natürlicher Wasserzirkulation arbeiten nach dem Prinzip der Anhebung erhitzter Wasserschichten und gelten als weniger produktiv. Bei zirkulierenden Wasserrohrgeneratoren wird die Anzahl der Durchgänge reduziert und die Leistung an fertigem Dampf erhöht, während gleichzeitig mehr Brennstoff benötigt wird, um die Geschwindigkeit der Dampfbildung sicherzustellen. Die Konstruktion von Kesseln kann horizontal oder vertikal sein. Bei horizontalen Designs wird eine einzelne Trommel zur Dampfaufnahme verwendet, während bei vertikalen Lösungen mehrere Trommeln möglich sind.

Trommelkessel mit Wasserrohrverfahren zur Dampferzeugung

Moderne Konstruktionen sehen die Installation von Strahlungsschirmen im Feuerraum vor, die die Auswahl der Strahlungsenergie während der Verbrennung und die zusätzliche Erzeugung von Dampf ermöglichen. Die geometrische Anordnung der Rohre im Kesselgehäuse beeinflusst direkt die Aufheizgeschwindigkeit und Dampfbildung und spart gleichzeitig Brennstoff.

Ebenso wie bei Gasrohrkesseln sollte die Gastemperatur nicht unter 150 °C liegen, um eine Verschlechterung des Zuges zu vermeiden. In großen Industrieanlagen werden Rauchabzüge zur Entfernung von Verbrennungsprodukten eingesetzt.

Um überhitzten Dampf mit der erforderlichen Temperatur zu erzeugen, wird ein Überhitzer installiert. Sein Design ähnelt einer Bündelverbindung von Rohren, ihnen wird nur Sattdampf zugeführt und am Auslass tritt er in überhitztem Zustand aus. Auch die Beheizung erfolgt durch Rauchgase.

Direktflussschema

Direktdurchflussgeräte sind so konzipiert, dass das den Rohren zugeführte Wasser ohne Zirkulation durchströmt und in dieser Zeit Zeit hat, in einen Dampfzustand überzugehen. Dieser Kesseltyp ist der produktivste.

Eine komplexe Dampferzeugungsanlage enthält einen speziellen Abscheider, dessen Aufgabe es ist, den flüssigen Anteil aus dem Dampfgemisch zu entfernen. Dies ist für Verbraucher, die Trockendampf benötigen, von entscheidender Bedeutung. Der Gehalt der flüssigen Phase an Wasser beeinträchtigt die Wärmeübertragung und kann zu Kondensationseffekten in den Hauptkomponenten führen, wodurch die Gefahr von Wasserschlägen im System besteht.

Schema eines Durchlaufkessels mit Wasserrohrverfahren zur Dampferzeugung

Wasserrohrkessel erfordern im Gegensatz zu Gasrohrkesseln eine sorgfältige Wasseraufbereitung, da sich bei der Dampfbildung Salze an der Innenfläche der Rohre ablagern können. Dies führt zu einem Rückgang der Produktivität oder zu Notfallsituationen durch Burnout. Bei der Wasseraufbereitung wird gelöster Sauerstoff entfernt und das Wasser mit speziellen Chemikalien enthärtet. Beim Betrieb des Kessels im geschlossenen Kreislauf, beispielsweise in einer Heizungsanlage, erfolgt die Wasseraufbereitung einmalig. Ist eine ständige Zufuhr von Fertigdampf vorgesehen, erfolgt die Nachspeisung nur mit aufbereitetem Wasser.

Brennstoff für Dampfkessel können sein:

• Erdgas;
• Kohle;
• Dieselkraftstoff;
• Elektrizität;
• Heizöl;
• Atomenergie.

Dampfkessel mit niedrigem Wirkungsgrad, die zur Beheizung verschiedener Bereiche eingesetzt werden, verwenden meist Erdgas, Kohle oder Diesel als Brennstoff.

Für welche Räume ist eine Dampfheizung geeignet?

In bestimmten Fällen wird die Dampfheizung eingesetzt, vor allem dann, wenn es ratsam ist, die Energie der Rauchgase aus einer beliebigen Produktion zu nutzen. In der Regel werden Produktionsbereiche (Werkstätten, Werkstätten, Hauswirtschaftsräume, Garagen) am häufigsten beheizt.

Derzeit wird die Dampfheizung von Wohngebäuden nur noch selten eingesetzt, da die Temperatur nur schwer zu regulieren ist und bei einer Beschädigung der Heizungsanlage die Gefahr von Dampfverbrennungen besteht.

Mit Kohle, Gas oder Diesel betriebene Dampfkessel werden in Räumen installiert, in denen in kurzer Zeit eine bestimmte Temperatur aufgebaut werden muss. Dies erklärt sich durch die geringe Trägheit von Dampfsystemen und die hohe Ausbeute an Wärmeenergie. Dampf überträgt bei seiner Kondensation nicht nur seine Wärme, sondern auch eine latente Wärmeenergie, die beim Verdampfungsprozess gewonnen wird. Das heißt, die Wärmeenergie wird nicht nur durch die Abkühlung der Dampfmasse, sondern auch durch deren Kondensation übertragen.

Dampfheizungsschema für ein Haus

Vorteile der Dampfheizung:

• Aufgrund des großen ∆t können Heizkörper mit kleinerer Fläche verwendet werden;
• schnelles Erreichen der erforderlichen Raumtemperatur;
• Das geringe Kondenswasservolumen in der Rücklaufleitung ermöglicht die Verwendung von Rohren mit kleinem Durchmesser.
• die Möglichkeit, Heizkosten zu senken, wenn es möglich ist, Rauchgase in einem Dampferzeuger zu nutzen.

Mängel:

• Unfähigkeit, die Temperatur der Heizkörper einzustellen;
• Verbrennungsgefahr beim Berühren von Elementen des Heizsystems (Temperatur 120-130 °C);
• hoher Geräuschpegel von Dampfkesseln;
• Wärmeverluste in Rohrleitungen.
• Dampfkessel und Spezifikationen für ihren Betrieb sollten in Abhängigkeit von den gestellten Aufgaben und der finanziellen Machbarkeit ihres Einsatzes ausgewählt werden.

Dampfkessel, Preis abhängig von der Menge

Endeffekt

Dampferzeugungsgeräte sind spezifisch und können neben Industrie- und Energieanwendungen auch als Alternative zur Warmwasserbereitung in Nichtwohngebäuden eingesetzt werden, sofern die Designanforderungen dieses Systems erfüllt sind.

Das Funktionsprinzip eines Dampfkessels (Video)

In diesem Video erfahren Sie, wie der Dampfkessel funktioniert.