蒸気ボイラーは、熱エネルギーを機械的仕事に変換するための最も古い装置の1つであり、作動流体は水蒸気です。蒸気ボイラーの設計は何百年も変わっていません。定義により、蒸気ボイラーは、潜在的な水蒸気を生成するように設計されたデバイスを意味すると理解されています。市場では、さまざまなデザインのさまざまなモデルが多数使用されており、日常生活と産業の両方で使用されています。この記事では、動作原理、動作ルール、および蒸気ボイラーの適用範囲について説明します。
さまざまなタイプの蒸気ボイラーの基本的な動作原理は変更されておらず、単純です-閉じた容積のボイラーでは、水蒸気が水蒸気に変換されて加熱され、その後、有用な作業に使用されます。加熱のためのエネルギー源は、太陽、地球、またはより伝統的なガス、固体燃料、または電気のエネルギーです。
ボイラーの目的に応じて、生成される蒸気は飽和と過熱の2つのタイプに分けられます。 飽和蒸気は、約100°Cの温度と1気圧以内の圧力によって特徴付けられます。家庭用ボイラーによって生成され、主に民家の暖房システムで使用されます。
過熱蒸気は、温度が最大500°Cの高電位エネルギー源であり、最大260気圧まで加圧できます。過熱蒸気の適用範囲：産業プラントおよび電力工学-火力および原子力発電所のタービン回転。過熱蒸気を生成する設備は、より高い効率が特徴です。
さまざまなタイプの蒸気ボイラーの配置は同一であり、細部のみが異なります。最初の段階では、金属塩と過剰酸素からの水の浄化が義務付けられています。これは、スケールの形成とボイラー要素の腐食を防ぐために必要です。さびとスケールは、デバイスの有効性を大幅に低下させ、場合によっては完全に使用できなくなることがあります。
浄化された水は特別なタンクに供給され、そこからパイプラインを通ってボイラーの下部にある加熱ゾーンのコレクターに送られます。ここで、水は100°Cに加熱され、パイプを通して独立して上昇する水蒸気が形成されます。
結果として生じる蒸気には大量の水分が含まれており、使用に適していないため、次のステップは作動流体を排出することです。乾燥蒸気は、その使用目的のために蒸気ラインに入ります。
過熱蒸気を生成する産業用ボイラーでは、蒸気ラインの最後の段階で、飽和蒸気をさらに加熱して、温度と圧力を所定の限界まで上げます。
上記の原理によれば、すべての蒸気ボイラーは機能しますが、装置の違いはボイラーのサイズ、コレクターの種類と場所、安全装置の存在、自動化の複雑さ、および運転に使用される燃料の種類のみです。
蒸気ボイラー-圧力下で動作し、危険な設備に関連する装置。 不適切に使用すると、過熱蒸気による熱傷が発生する可能性があり、例外的な場合には設備全体が爆発する可能性があります。
そのようなボイラーを操作する場合、製造業者および規制文書で規定されているデバイス操作規則を厳密に遵守することが重要です。
重要！ インストールと定期的なメンテナンスは、資格のある専門家のみが実行する必要があります。
統計によると、蒸気ボイラーの故障の主な理由は次のとおりです。
- 低品質の水処理により、ボイラー要素の腐食が増加し、効率が大幅に低下します。
- 燃料燃焼室の定期的な読み取りの欠如;
- ボイラー自動化の誤った設定。
安全装置と自動化制御の存在は、専門的な設置と構成の対象となり、最新の蒸気ボイラーを安全な装置にします。
蒸気ボイラーの用途は、家庭用と工業用の2つの大きなクラスに分けられます。
家電製品は飽和水蒸気を生成し、これは暖房システムの冷却剤として使用されます。 通常、このようなシステムは固体または液体燃料で動作します。
工業用ボイラーは、高圧下で過熱蒸気を使用するため、デバイスの効率が大幅に向上します。石炭、燃料油、ガスまたは原子崩壊エネルギーは、産業プラントの燃料として使用されます。
工業用蒸気ボイラーは、電力産業、生産、建設などで使用されています。 これらのデバイスは、業界の基盤と呼ぶことができます。以下は、産業用アプリケーションのほんの一例です。
- コンクリート構造物の蒸し;
- 食品産業における滅菌と消毒。
- 発電;
- 機械および機構のアクチュエータを駆動します。
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