Современные высокопроизводительные и экономичные парогенераторы, пришедшие на смену оборудованию XIX-XX вв., применяются в самых разных отраслях промышленности, в том числе на текстильных фабриках, лесоперерабатывающих предприятиях, в энергетике и т.д. Кроме того, оборудование для производства пара используется в медицине, сфере ЖКХ, строительстве и других направлениях деятельности человека.
Важно отметить, что значительная часть выработанного пара приходится на долю прямоточных парогенераторов. Востребованность этих агрегатов объясняется просто — отличаясь высокой надежностью, производительностью и безопасностью, они экономичны как в потреблении топлива, так и обслуживании, что обуславливается конструкцией оборудования.
Принцип действия и виды прямоточных парогенераторов
Упрощенно конструкция парогенератора представляет собой змеевик, который нагревается снаружи за счет сжигания топлива. Во входное отверстие теплообменника поступает химически подготовленная вода. Проходя сквозь змеевик, жидкость нагревается и переходит в газообразное состояние. В результате на выходе потребитель получает пар.
Стоит отметить, что прямоточные парогенераторы могут быть как бессепаратными, так и оснащенными сепаратором.
- В первом случае предъявляются особенно высокие требования к качеству подготовки воды. Связано это с тем, что при нагреве содержащиеся в воде соли либо растворяются в паре и вместе с ним попадают в турбину, либо откладываются на внутренних стенках теплообменника. И то, и другое нехорошо, поскольку отрицательно сказывается как на качестве пара, так и на длительности эксплуатации оборудования. Для решения этой проблемы переходную зону чаще всего выносят в конвективную шахту. Это позволяет без всякого риска накапливать некоторое количество солей, а затем одномоментно удалять их с помощью промывки оборудования.
- Что касается прямоточных парогенераторов второго типа, то их конструкция предусматривает наличие сепаратора, который устанавливается в переходной зоне и очищает пар от воды с солями. После разделения пар отводится в паропрогреватель, а жидкость в дренаж. Важно отметить, что для качественной очистки пара необходимо поддерживать постоянный режим влажности. Добиться этого в реальных условиях не так просто, поскольку при изменении нагрузки изменяется и уровень влажности. Поэтому современное оборудование оснащают автоматизированными системами управления.
Но наличие или отсутствие сепаратора — это не единственное отличие в конструкции прямоточных парогенераторов. Также следует отметить, что в зависимости от типа потребляемого топлива, агрегаты делятся на электрические, газовые и дизельные. Первые обладают невысокой производительностью (от 20 до 80 кг/ч). Чаще всего они используются на небольших предприятиях, в медицине и т.д. Там же, где потребность в паре высока, оптимально использовать дизельные и газовые агрегаты, производительность которых зависит от модели и может достигать 6000 кг/ч.
Преимущества прямоточных парогенераторов
- Высокий коэффициент полезного действия — от 92% (для сравнения: КПД жаротрубного котла варьируется от 60 до 90%).
- Минимальное время между запуском оборудования и производством пара — 3-5 мин.
- Ремонтопригодность, обеспечивающаяся съемной конструкцией змеевика — для монтажа не нужна сварка.
- Взрывобезопасность, поскольку в конструкции не предусмотрены объемные сосуды.
- Малые размеры, благодаря чему снижаются требования к площади помещения.
- Простота монтажа, которая обуславливается модульной поставкой оборудования.
- Наличие автоматизированной системы управления, обеспечивающей удобство и безопасность эксплуатации.
- Широкая сфера применения — прямоточные парогенераторы могут использоваться везде, где есть потребность в перегретом паре.
Почему прямоточные парогенераторы экономичнее?
На современном рынке промышленных парогенераторов присутствует множество производителей. Несмотря на общую конструкционную схожесть, агрегаты разных марок отличаются техническими и эксплуатационными характеристиками. Поэтому прежде чем ответить на вопрос об экономичности, стоит оговориться, что речь идет о парогенераторах, поставляемых компанией «Альба». Мы не только уверены в своей продукции, но и можем объяснить, почему ее использование позволяет сократить производственные затраты. В нашей практике был пример, когда доход гофрокартонного предприятия увеличился на 6,4% после замены паровой установки.
Теперь о причинах экономичности. Снижению эксплуатационных затрат способствует конструкция теплообменника, которая обеспечивает более эффективное использование площади нагрева. А именно:
- особая конфигурация змеевика делает возможным турбулентный продув дымовых газов, вследствие чего снижаются потери тепла;
- встроенный сепаратор гарантирует высокую степень очистки полученного пара от воды, что положительно сказывается на качестве пара (для справки: единица пара не только несет в 3-5 раз большее количество тепла по сравнению с единицей воды, но и дешевле с точки зрения передачи в производственный процесс);
- минимальное потребление воды для производства пара — это еще один положительный фактор, позволяющий быстро увеличить объем получаемого пара без существенного снижения температуры.
Нельзя не отметить и такое преимущество прямоточных парогенераторов перед традиционными паровыми котлами, как габаритные размеры. Первые в 2-4 раза меньше, а значит, могут устанавливаться почти в любом помещении. В результате существенно снижаются накладные расходы.