לאילו מטרות יש צורך בדוד קיטור: תרשים ותפעול

דוד הקיטור הוא המצאה ותיקה, אך עדיין משתמשים בו בתעשייה.לדוגמה, בתחנות כוח, שבהן יחידת הפקת הקיטור היא אחד המרכיבים העיקריים של ייצור החשמל. כמו כן מותקנים דודי קיטור בכל בתי הדוודים של מפעלים ומפעלים. הם משמשים רק לעתים רחוקות בחיי היומיום כיום, כי הם הוחלפו בדודי מים בטוחים וחסכוניים יותר באנרגיה.

סיווג מתקני קיטור

ישנם מספר סולמות לפיהם מתבצע הסיווג. העיקריים שבהם הם שלושה סולמות.

צינור מים

הם ממירים מים לקיטור מהר יותר מצינורות גז. יש להם יעילות גבוהה יותר בשל תכונות העיצוב של היחידה. במהותו, זהו בית עם מספר רב של צינורות הממוקמים בתוכו. מים עוברים דרך הצינורות, ודלק נשרף בין הצינורות.

בטמפרטורות גבוהות, המים הופכים לאדים. ומכיוון שיש הרבה צינורות, שטח החימום שלהם גדול יותר בהתאם. וככל שיש יותר צינורות בדוד, כך מתרחש המעבר של הנוזל למצב אדים חזק יותר.

צינור מים דודי קיטור מחולקים לשתי תת קבוצות:

• ישר דרך;
• סוג תוף.

הראשון הם מבנים מסוג צינור, אשר הוזכרו לעיל. האחרונים מוצגים בשוק בשתי עמדות - אופקי ואנכי. אבל עקרון הפעולה של סוג זה של מכשיר זהה.

העיצוב שלו כולל תוף שלא רק אוסף אדים, אלא גם מפריד ממנו קונדנסט. האחרון נשלח לאזור החימום, כלומר, הפסדי מים מצטמצמים.

כדי להשיג קיטור יבש בטמפרטורה גבוהה בתעשייה, מותקנים מספר דוודים מסוג תוף בסדרה. וניתן לדחוס קיטור כזה ללחץ מרבי, הכרחי בתהליכים טכנולוגיים רבים.

דוודים מסוג זה מחולקים לשתי עמדות - לא נדיף ומחזור. הם שונים זה מזה בהיעדר או נוכחות של משאבת מחזור, בהתאמה. הנוכחות של האחרון מגבירה את יעילות ההתקנה. העניין הוא שבמהלך סיבוב אחד של מים בדוד, 10% מהנפח שלו מתאדים. כלומר, כדי שהנפח כולו יתאדה, יידרשו לפחות 10 סיבובים.

עם תנועת כוח הכבידה, זה ייקח הרבה זמן, מה שיגרום לירידה ביעילות. משאבת המחזור מזיזה את הנוזל במהירות, סיבובים נוספים יבוצעו באותו פרק זמן. המשמעות היא שכל נפח המים יהפוך במהירות לאדים.

אבל בדודים מסוג תוף, יש להתקין וסת רמת עיבוי במשאבה. מיקום התקנה: מפריד אדים. המשימה שלו היא לשלוט בנפח הקונדנסט שנוצר.

לדוגמה, אם מעט ממנו נוצר, המאפיינים הטכניים של התקנת הקיטור מצטמצמים. אם הרבה ממנו נוצר, זה מוביל לירידה בלחץ בתוך היחידה. ההשלכות הן רתיחה מהירה ופיצוץ.

מפריד הקיטור הוא צינור חתך גדול הדומה לתוף. מכאן שמו של הדוד. צינור זה אוסף מים רוויים בקיטור. למעשה, שני תהליכים (חימום הנוזל ואיוד) מתרחשים בנפרד זה מזה. מכאן בטיחות הפעולה הגבוהה של סוג זה של ציוד.

שינוי צינור מים

צינור גז

מבחינה מבנית, זהו דוד, שבתוכו ממוקמים צינורות בקוטר גדול מסביב לתא האש.גזים חמים נעים בהם, ומים זורמים ביניהם. כלומר, זה ההפך מאנלוגים של צינור מים. מפעלי צינורות גז מייצרים קיטור בטמפרטורה גבוהה, המשמש לעתים קרובות יותר בתהליכי מיחזור.

לדוד קיטור צינור גז יש חסרון אחד משמעותי - הלחץ הגבוה של המוצר הסופי. האחרון נמצא בכמויות גדולות ביחידה. זה מה שגורם לירידה בבטיחות המתקן. לכן, דוודים מצוידים במערכת אבטחה יקרה ומורכבת. בנוסף, גם הגוף וגם הצינורות עשויים מפלדה עבה, מה שמייקר את עלות הציוד.

נציג בולט של סוג צינור הגז הוא דוד הקטר.

בניית דוד קטר אופקי

שני המתקנים (צינור מים וצינור גז) יכולים לייצר סוגים שונים של קיטור:

• רָווּי;
• מים מחוממים יתר על המידה.

הראשון הוא תווך שנוצר בטמפרטורה של +100 מעלות צלזיוס. זה מתקרר במהירות עם היווצרות של עיבוי, אשר נכנס שוב לאזור החימום. מתקנים כאלה משמשים לחימום ביתי. הלחץ בדוד קיטור מסוג זה אינו עולה על 100 kPa.

השני הוא מדיום המתקבל בטמפרטורה של +500 מעלות צלזיוס. לכן, השעיות מים וטיפות לעולם לא נוצרות בו. בחימום הדרגתי יכולים להיווצר מים, אך לשם כך מותקן מפריד בתכנון המתקן.

ההתקדמות המדעית והטכנולוגית אינה עומדת במקום. כיום, היצרנים מציעים התקנות צינורות מים שאינם שונים מהתקנות צנרת גז מבחינת יעילות ובטיחות. ראשית, הם מצופים בחומר בידוד תרמי. שנית, החלק הפנימי מרופד בחומר אינפרא אדום, הפועל כמשקף של אנרגיה תרמית.

ומכיוון שמכשירי צינור מים זולים פי כמה ממכשירים מסוג תוף, בנוסף התפעול שלהם פשוט, היום הפופולריות והביקוש שלהם גדלו בחדות.

היעילות עולה גם בגלל סגסוגות הפלדה העדכניות שמהן מיוצרים חלקי המכשיר. הוצגה גם טכנולוגיית חימום חדשה, המשתמשת בשני לפידים הממוקמים זה מול זה. הטכנולוגיה נקראת "לפידים מתקרבים".

בעזרתם, טמפרטורת החימום מגיעה ל-1800-1900 מעלות צלזיוס. בדרך כלל זה לא יעלה על 1200 מעלות צלזיוס. בהתאם לכך, היעילות של מתקנים כאלה היא לפחות 90%.

דודי בית

יש היום עניין רב ביחידות הללו. אבל גם דרישות להם ניכר:

• צְפִיפוּת;
• משקל קל כדי לא לשפוך בסיס מתחתיו;
• מקדם בטיחות גבוה;
• אפשרות של שירות על ידי צוות לא מוסמך;
• מינימום זמן הפעלה וחימום.

כיום, היצרנים מציעים שני סוגים של התקנות ביתיות - סליל, הידוע גם בשם קלאסי, ז'קט מערבולת.

הראשון הוא צינור אחד, מפותל לספירלה. מים נעים לאורכו, הופכים לאדים. קיבולת הקיטור של הציוד קטנה. אבל במקרה זה, זה לא ממלא את התפקיד החשוב ביותר, כי דוד ביתי חייב לייצר קיטור עם פוטנציאל נמוך.

גם יעילות הפעולה נמוכה, אך ניתן לתקן זאת על ידי סידור תכוף של ספירלות. אבל דוד כזה מחזיק בשיא של זמן חימום - 3 דקות לאחר הדלקת הלפיד.

השני הוא עיצוב דודי קיטור ייחודי לחלוטין. גוף של שתי קונכיות, שביניהם מעבירים מים. יש בפנים תיבת אש, ובעת שריפה, הלפיד מתפתל בספירלה, מה שמגביר את העברת החום. אין צינורות.

יתרונות אחרים:

• סידור אנכי, ומכאן קומפקטיות מוגברת;
• יעילות, כמו תופים;
• זמן חימום - 5 דקות.

שלושה מינוסים:

• הציוד יקר;
• העיצוב מורכב;
• תלות מוחלטת באנרגיה - המפוח, שבלעדיו היחידה לא עובדת, דורש אספקת חשמל.

סליל דוד קיטור

יישום טכנולוגי של מפעלי קיטור דוודים

ישנן מספר תעשיות בהן נעשה שימוש קבוע בדודי קיטור:

1. התעשייה הראשונה היא הנדסת חשמל תרמית. קיטור משמש לחימום בתי מלאכה גדולים, למשל בתעשיית הרכב. הקיטור מחמם את המים לטמפרטורה הנדרשת, ולאחר מכן מונעים על ידי משאבות לאורך רשת חימום לבניינים רב קומות וחפצים אחרים.
2. הענף השני הוא אנרגיה. כאן, קיטור משמש לסובב טורבינה, המייצרת זרם חשמלי.
3. הענף השלישי הוא ייצור חומרי בניין. לדוגמה, מוצרי בטון מיובשים עם קיטור.

בתעשיות רבות, דודי הקיטור הם חלק בלתי נפרד מהטכנולוגיה. זה כולל חיטוי, ייבוש מוצרי מזון, עיבוד קולינרי, שימור וכו'.

סילוק פסולת גזי כרוך גם בשימוש במפעלי קיטור. בתהליך זה הם פועלים כמצננים. דוד כזה לוקח אנרגיה תרמית מגזים שיוצאים, למשל, מתנורים בטמפרטורה גבוהה.

עקרונות תפעול ועיצוב

המטרה העיקרית שלהם היא לשנות את המצב הפיזי של המים, כלומר, להעביר אותם מנוזל לגזי עם הפרמטרים הנדרשים. התהליך הולך כך:

• הדוד מלא במים על ידי כוח הכבידה או באמצעות משאבה;
• מערכת החימום מופעלת;
• היווצרות קיטור מתחילה;
• רמת הנוזל יורדת בהדרגה, ומגיעה לרמה המינימלית;
• חיישן הרמה מגיב ומפעיל את המשאבה;
• מים ממלאים את הצינורות.

אנו יכולים לומר כי דודי קיטור פועלים על עיקרון מחזורי.

מִבְנֶה

דודי קיטור מורכבים מיחידות וחלקים ראשיים ועזר, בתוספת אוטומציה.

הדרישה העיקרית למוצרי פלדה היא להיות עשויה מסגסוגות עמידות בחום. זוהי הדרך היחידה להשיג את הרמה המקסימלית של פעולה בטוחה של ציוד הדוד.

דיאגרמת דוד קיטור

מערכת האבטחה משחקת תפקיד חשוב. אלה לא רק חיישני טמפרטורה ולחץ. המערכת כוללת בטיחות מכנית. הוא כולל שסתומי סימון, שסתומים חשמליים ושסתומי סגירה אחרים. הגנה כפולה זו מבטיחה בטיחות מירבית, במיוחד במקרים בהם האלקטרוניקה נכשלת. בשלב זה, המכניקה משתלטת על כל הפונקציות.

ישנן דרישות מיוחדות למערכת טיפול במים. מים חייבים לעמוד בתקנים מסוימים. תקנים אלה שונים עבור יחידות זרימה ישירה ותוף. באחרון, הנוזל חייב להיות נקי לחלוטין, כמעט מזוקק. אחרי הכל, במכשירים כאלה זה לא נעלם לשום מקום. כלומר, מלאו את הדוד פעם אחת, וזה יעבוד שנים רבות.

אם המים קשים עם זיהומים, אז הכל צינורות לאחר זמן מה הם יסתמו עם משקעים וחלודה. הקוטר שלהם יורד, מוליכות תרמית פוחתת, מה שמוביל לירידה ביעילות. האדים לא יהיו זהים לפי הצורך (טמפרטורה, לחות).

למרות העיצוב המורכב והבטיחות הנמוכה שלהם, דודי הקיטור עדיין מבוקשים. במיוחד על ספינות, בטכנולוגיית תחנות כוח, מפעלים בהם נדרשות טמפרטורות גבוהות של נוזל קירור. לכן, היצרנים עושים הכל כדי להגביר את הבטיחות התפעולית, להפחית את עלות הציוד ואת מורכבות התחזוקה.

אם יש לך שאלות, שאל אותן בתגובות.אם אהבתם את המאמר, שתפו אותו ברשתות החברתיות כדי שאחרים יוכלו להכיר את הנושא. שמור את הקישור לסימניות שלך.

אנו ממליצים גם לצפות בסרטונים נבחרים בנושא שלנו.

כיצד פועל דוד קיטור?

דוד קיטור - תכנון ותחזוקה, סקירה מפורטת.

מקורות מידע:

• https://pechiexpert.ru/parovoj-kotel
• https://clubpechnikov.ru/parovoj-kotel
• https://kotle.ru/parovye-kotly/ustrojstvo-parovyh-kotlov