Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Жабық ыдыс, ішінде сұйық қыздырылатын.
Closed vessel in which fluid is heated
Қазандық – сұйықтықты (көбінесе суды) қыздыратын жабық ыдыс. Сұйық міндетті түрде қайнамайды. Қыздырылған немесе буға айналған сұйық түрлі процестерде немесе жылыту мақсатында, оның ішінде су жылыту, орталық жылыту, қазандыққа негізделген электр энергиясын өндіру, тамақ дайындау және санитарлық қажеттер үшін қолданылады.
A boiler is a closed vessel in which fluid (generally water) is heated. The fluid does not necessarily boil. The heated or vaporized fluid exits the boiler for use in various processes or heating applications, including water heating, central heating, boiler based power generation, cooking, and sanitation.
Жылу көздері
Электр энергиясын өндіру үшін бу циклін пайдаланатын жанармаймен жұмыс істейтін электр стансасында жылудың негізгі көзі көмір, мұнай немесе табиғи газды жағу болып табылады. Кейбір жағдайларда кокс батареясының көміртек монооксидіне толы газын қазандықты қыздыру үшін жағуға болады; экономикалық тұрғыдан тиімді болған жағдайда, багасс сияқты биоотын да қолданылуы мүмкін. Ядролық электр стансасында ядролық бөліну нәтижесінде пайда болатын жылумен қыздырылатын бу генераторлары деп аталатын қазандықтар қолданылады. Егер қандай да бір процестен ыстық газдың көп көлемі болса, жылуды қайта пайдалану бу генераторы немесе қайта пайдалану қазандығы жылуды бу өндіру үшін пайдалана алады, бұл ретте аз немесе қосымша отын қолданылмайды; мұндай конфигурация газ турбинасы мен бу қазандығы қолданылатын біріктірілген циклдік электр стансаларында кең таралған. Барлық жағдайларда, жану өнімдерінің газдары бу циклінің жұмыс сұйықтығынан бөлек болады, бұл жүйелерді сыртқы жану қозғалтқыштарының мысалы етеді.
In a fossil fuel power plant using a steam cycle for power generation, the primary heat source will be combustion of coal, oil, or natural gas. In some cases byproduct fuel such as the carbon monoxide rich offgasses of a coke battery can be burned to heat a boiler; biofuels such as bagasse, where economically available, can also be used. In a nuclear power plant, boilers called steam generators are heated by the heat produced by nuclear fission. Where a large volume of hot gas is available from some process, a heat recovery steam generator or recovery boiler can use the heat to produce steam, with little or no extra fuel consumed; such a configuration is common in a combined cycle power plant where a gas turbine and a steam boiler are used. In all cases the combustion product waste gases are separate from the working fluid of the steam cycle, making these systems examples of external combustion engines.
Материалдар
Қазанның қысымды ыдысы әдетте болаттан (немесе қорытпа болаттан) жасалады, ал тарихи тұрғыдан – соққылы темірден. Тот баспайтын болат, әсіресе аустениттік түрлері, коррозия мен кернеулі коррозияның әсерінен қазанның сумен жанасатын бөліктерінде қолданылмайды. Алайда, ферриттік тот баспайтын болат көбінесе қайнаған суға ұшырамайтын супернагреватель бөлімдерінде қолданылады, ал электрмен қыздырылатын тот баспайтын болаттан жасалған қазандықтарға Еуропалық «Қысымды жабдықтар туралы директивасы» бойынша стерилизаторлар мен дезинфекциялау құралдары үшін бу өндіруге рұқсат беріледі. Тірі бу модельдерінде мыс немесе латунь жиі қолданылады, себебі оларды кішкентай қазандықтарда жасау оңай. Тарихи тұрғыдан, мыс оттықтар үшін (әсіресе бу локомотивтері үшін) жиі пайдаланылған, өйткені оның қалыптасу қабілеті жақсы және жылу өткізгіштігі жоғары; алайда, соңғы уақытта мыстың жоғары бағасы оны экономикалық тұрғыдан тиімсіз таңдауға айналдырады және оның орнына арзан баламалар (мысалы, болат) қолданылады. Виктория дәуірінің көп бөлігінде қазан жасауда қолданылатын жалғыз материал – ең жоғары сапалы соққылы темір болды, ол қалыптастырылып құрастырылды. Бұл темір көбінесе арнайы темір зауыттарынан алынды, мысалы, Ұлыбританиядағы Клеатор Мур аймағындағы зауыттар, олардың жоғары сапалы орама табақтарымен танымал болды, олар жоғары қысымды қазандықтар сияқты маңызды қолданулар үшін өте қолайлы болды. 20-ғасырда дизайн практикасы күштірек және арзан, сондай-ақ жылдам және аз еңбекпен жасалатын дәнекерленген конструкциямен болатты пайдалануға көшті. Соққылы темір қазандықтар қазіргі болаттық қазандықтарға қарағанда әлдеқайда баяу тотығады және жергілікті шұңқырлар мен кернеулі коррозияға аз бейім. Бұл ескі соққылы темір қазандықтардың қызмет ету мерзімін болаттық қазандықтардан әлдеқайда ұзақ етеді. Құйма темір тұрмыстық су жылытқыштардың жылыту ыдысын жасау үшін қолданылуы мүмкін. Мұндай жылытқыштар кейбір елдерде «қазандықтар» деп аталғанымен, олардың мақсаты көбінесе бу емес, ыстық су өндіру болып табылады, сондықтан олар төмен қысымда жұмыс істейді және қайнаудан аулақ болуға тырысады. Құйма темірдің хруптығы оны жоғары қысымды бу қазандықтары үшін қолдануға қолайсыз етеді.
The pressure vessel of a boiler is usually made of steel (or alloy steel), or historically of wrought iron. Stainless steel, especially of the austenitic types, is not used in wetted parts of boilers due to corrosion and stress corrosion cracking. However, ferritic stainless steel is often used in superheater sections that will not be exposed to boiling water, and electrically heated stainless steel shell boilers are allowed under the European "Pressure Equipment Directive" for production of steam for sterilizers and disinfectors. In live steam models, copper or brass is often used because it is more easily fabricated in smaller size boilers. Historically, copper was often used for fireboxes (particularly for steam locomotives), because of its better formability and higher thermal conductivity; however, in more recent times, the high price of copper often makes this an uneconomic choice and cheaper substitutes (such as steel) are used instead. For much of the Victorian "age of steam", the only material used for boilermaking was the highest grade of wrought iron, with assembly by riveting. This iron was often obtained from specialist ironworks, such as those in the Cleator Moor (UK) area, noted for the high quality of their rolled plate, which was especially suitable for use in critical applications such as high pressure boilers. In the 20th century, design practice moved towards the use of steel, with welded construction, which is stronger and cheaper, and can be fabricated more quickly and with less labour. Wrought iron boilers corrode far more slowly than their modern day steel counterparts, and are less susceptible to localized pitting and stress corrosion. That makes the longevity of older wrought iron boilers far superior to that of welded steel boilers. Cast iron may be used for the heating vessel of domestic water heaters. Although such heaters are usually termed "boilers" in some countries, their purpose is usually to produce hot water, not steam, and so they run at low pressure and try to avoid boiling. The brittleness of cast iron makes it impractical for high pressure steam boilers.
Энергия
Қазандықтың жылу көзі – ағаш, көмір, мұнай немесе табиғи газ сияқты бірнеше отындардың жануы болып табылады. Электрлік бу қазандықтары кедергілік немесе суға батыру типті жылыту элементтерін қолданады. Ядролық бөліну де бу жасау үшін жылу көзі ретінде пайдаланылады, тікелей (BWR) немесе көбінесе "бу генераторлары" (PWR) деп аталатын арнайы жылу алмастырғыштар арқылы. Жылуды қайтару бу генераторлары (ЖҚБГ) газ турбинасы сияқты басқа процестерден бөлінетін жылуды пайдаланады.
The source of heat for a boiler is combustion of any of several fuels, such as wood, coal, oil, or natural gas. Electric steam boilers use resistance or immersion type heating elements. Nuclear fission is also used as a heat source for generating steam, either directly (BWR) or, in most cases, in specialised heat exchangers called "steam generators" (PWR). Heat recovery steam generators (HRSGs) use the heat rejected from other processes such as gas turbine.
Ашықтан қыздырылған бу қазандығы
Су қайнағанда сырынды бу пайда болады, ол "қаныққан бу" деп те аталады. Қаныққан бу көбінесе су буынан тұрады, бірақ тамшы түрінде буланбаған судың да бір бөлігін қамтиды. Қаныққан бу тамақ пісіру, жылыту және санитарлық тазалық сияқты көптеген мақсаттарда пайдалы, бірақ будың кеме қозғалтқыш жүйесі немесе бу локомотивінің "қозғалысы" сияқты машиналарға энергия жеткізуі күтілгенде қолайлы емес. Себебі, бу қазаннан машинаға жылжығанда болатын температураның және/немесе қысымның сөзсіз жоғалуы конденсацияға алып келеді, нәтижесінде машинаға сұйық су түседі. Буға араласқан су турбина қанаттарын зақымдауы мүмкін, ал поршенді бу машинасының жағдайында гидростатикалық құлыптанудан туындаған ауыр механикалық зақымдануға себеп болуы мүмкін. Супербу қазандықтары суды буландырып, содан кейін буды супержылытқышта қосымша қыздырады, нәтижесінде қазандықтың жұмыс қысымындағы қайнау температурасынан едәуір жоғары температурада бу шығарылады. "Құрғақ бу" бу күйінде қалу үшін қажетті температурадан әлдеқайда жоғары болғандықтан, онда буланбаған су болмайды. Сонымен қатар, супербудың қысымы қаныққан буға қарағанда жоғары болады, бұл будың көбірек энергия тасымалдауына мүмкіндік береді. Супержылыту буға жылу түрінде қосымша энергия берсе де, қысымға әсер етпейді, ол қазаннан будың шығарылу жылдамдығымен және қауіпсіздік клапандарының қысым параметрлерімен анықталады. Супербуды өндіру үшін қажетті отынның мөлшері, осыған тең көлемдегі қаныққан буды өндіруге қажетті мөлшерден артық. Дегенмен, бу станциясының жалпы энергия тиімділігі (қазандық, супержылытқыш, құбырлар және машиналардың үйлесімі) көбінесе отынның жоғары тұтынуын өтеуге жетеді. Супержылытқыштың жұмыс принципі ауа кондиционерінің тізбектеріне ұқсас, бірақ мақсаты басқа. Бу құбырлары қазандық пешінің түтін газдары арқылы бағытталады, онда температура әдетте белгілі бір диапазонда болады. Кейбір супержылытқыштар сәулелі типте болады, яғни сәуле арқылы жылуды сіңіреді. Ал басқалары конвекциялық типте болады, сұйықтықтан жылуды сіңіреді. Кейбіреулері екі типтің де комбинациясы болып табылады. Екі әдіс арқылы да, түтін газдары жолындағы жоғары температура супержылытқыш бу құбырларын және ішіндегі буды қыздырады. Супербу станциясының дизайны жоғары жұмыс температурасы мен қысымына байланысты бірнеше инженерлік қиындықтар тудырады. Бір мәселе – қазандыққа су беру. Қазанды толтыруға қолданылатын сорғы қазанның жұмыс қысымын жеңе алуы керек, әйтпесе су ағып кетпейді. Супербу қазандықтары әдетте жоғары қысыммен жұмыс істейтіндіктен, тиісті су қысымы одан да жоғары болуы керек, бұл сорғының конструкциясын күшейтеді. Тағы бір мәселе – қауіпсіздік. Жоғары қысымды, супербу қасақана шыққан жағдайда өте қауіпті болуы мүмкін. Оқырманға дұрыс көзқарас беру үшін, Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде АҚШ-тың көптеген эсминецтерінде қолданылған бу станциялары белгілі бір қысыммен және супербумен жұмыс істеді. Жүйенің ірі бұзылуы жағдайында, соғыс кемесіндегі шайқас кезінде үнемі болатын қауіп, супербудың шығуынан болатын энергияның зор босауы, оның шектелген көлемінен 1600 еседен астамға дейін кеңейіп, апатты жарылысқа тең болар еді, ал оның әсері кеме двигателі сияқты шектелген кеңістікте будың шығуымен күшейеді. Сондай-ақ, көзге көрінбейтін шағын ақаулар, егер адам шығып жатқан будың жолына түсіп кетсе, өлімге әкелуі мүмкін. Сондықтан конструкторлар жүйенің бумен жұмыс істейтін компоненттеріне мүмкіндігінше беріктік беруге тырысады. Бу құбырларын біріктірудің арнайы әдістері ағып кетуді болдырмау үшін қолданылады, ал жоғары қысымды жүйелерде ағып кету мәселелерін болдырмау үшін дәнекерленген қосылыстар қолданылады.
When water is boiled the result is saturated steam, also referred to as "wet steam." Saturated steam, while mostly consisting of water vapor, carries some unevaporated water in the form of droplets. Saturated steam is useful for many purposes, such as cooking, heating and sanitation, but is not desirable when steam is expected to convey energy to machinery, such as a ship's propulsion system or the "motion" of a steam locomotive. This is because unavoidable temperature and/or pressure loss that occurs as steam travels from the boiler to the machinery will cause some condensation, resulting in liquid water being carried into the machinery. The water entrained in the steam may damage turbine blades or in the case of a reciprocating steam engine, may cause serious mechanical damage due to hydrostatic lock. Superheated steam boilers evaporate the water and then further heat the steam in a superheater, causing the discharged steam temperature to be substantially above the boiling temperature at the boiler's operating pressure. As the resulting "dry steam" is much hotter than needed to stay in the vaporous state it will not contain any significant unevaporated water. Also, higher steam pressure will be possible than with saturated steam, enabling the steam to carry more energy. Although superheating adds more energy to the steam in the form of heat there is no effect on pressure, which is determined by the rate at which steam is drawn from the boiler and the pressure settings of the safety valves. The fuel consumption required to generate superheated steam is greater than that required to generate an equivalent volume of saturated steam. However, the overall energy efficiency of the steam plant (the combination of boiler, superheater, piping and machinery) generally will be improved enough to more than offset the increased fuel consumption. Superheater operation is similar to that of the coils on an air conditioning unit, although for a different purpose. The steam piping is directed through the flue gas path in the boiler furnace, an area in which the temperature is typically between Some superheaters are radiant type, which as the name suggests, they absorb heat by radiation. Others are convection type, absorbing heat from a fluid. Some are a combination of the two types. Through either method, the extreme heat in the flue gas path will also heat the superheater steam piping and the steam within. The design of any superheated steam plant presents several engineering challenges due to the high working temperatures and pressures. One consideration is the introduction of feedwater to the boiler. The pump used to charge the boiler must be able to overcome the boiler's operating pressure, else water will not flow. As a superheated boiler is usually operated at high pressure, the corresponding feedwater pressure must be even higher, demanding a more robust pump design. Another consideration is safety. High pressure, superheated steam can be extremely dangerous if it unintentionally escapes. To give the reader some perspective, the steam plants used in many U. S. Navy destroyers built during World War II operated at pressure and superheat. In the event of a major rupture of the system, an ever present hazard in a warship during combat, the enormous energy release of escaping superheated steam, expanding to more than 1600 times its confined volume, would be equivalent to a cataclysmic explosion, whose effects would be exacerbated by the steam release occurring in a confined space, such as a ship's engine room. Also, small leaks that are not visible at the point of leakage could be lethal if an individual were to step into the escaping steam's path. Hence designers endeavor to give the steam handling components of the system as much strength as possible to maintain integrity. Special methods of coupling steam pipes together are used to prevent leaks, with very high pressure systems employing welded joints to avoided leakage problems with threaded or gasketed connections.
Суперкритикалық бу генераторы
Электр энергиясын өндіру үшін суперкритикалық бу генераторлары жиі қолданылады. Олар суперкритикалық қысымда жұмыс істейді. "Субкритикалық қазаннан" айырмашылығы, суперкритикалық бу генераторы өте жоғары қысымда (22 МПа-дан жоғары) жұмыс істейді, сондықтан қайнауға тән физикалық турбуленттілік пайда болмайды; сұйықтық сұйық немесе газ емес, суперкритикалық сұйықтық болып табылады. Су ішінде бу көпіршіктері пайда болмайды, себебі қысым бу көпіршіктері пайда болатын сындық қысым нүктесінен жоғары. Сұйықтық турбина сатылары арқылы кеңейген кезде, турбинаны айналдыру арқылы жұмыс істейді, ол электр генераторын айналдырады, содан күш алынады, және оның термодинамикалық күйі сындық нүктеден төмендейді. Осы кезде сұйықтық бу мен сұйық тамшылардың қоспасы болуы мүмкін, ол конденсаторға өтеді. Бұл отынның азырақ қолданылуына және тиісінше, парниктік газдардың азырақ шығарылуына әкеледі. Суперкритикалық қысымды бу генераторы үшін "қазан" термині қолданылмайды, өйткені бұл құрылғыда қайнау процесі жүрмейді.
Supercritical steam generators are frequently used for the production of electric power. They operate at supercritical pressure. In contrast to a "subcritical boiler", a supercritical steam generator operates at such a high pressure (over ) that the physical turbulence that characterizes boiling ceases to occur; the fluid is neither liquid nor gas but a super critical fluid. There is no generation of steam bubbles within the water, because the pressure is above the critical pressure point at which steam bubbles can form. As the fluid expands through the turbine stages, its thermodynamic state drops below the critical point as it does work turning the turbine which turns the electrical generator from which power is ultimately extracted. The fluid at that point may be a mix of steam and liquid droplets as it passes into the condenser. This results in slightly less fuel use and therefore less greenhouse gas production. The term "boiler" should not be used for a supercritical pressure steam generator, as no "boiling" occurs in this device.
Қазандықтар мен олардың жабдықтары
Қазандағы бу қысымын бақылау үшін қысымреттегіштер. Қазандарда әдетте 2 немесе 3 қысымреттегіш болады: бу қысымының жоғарғы шегін орнату арқылы қауіпсіздік қызметін атқаратын қолмен қайта орнатылатын қысымреттегіш, қысымды сақтау үшін қазандықтың қашан жанатынын басқаратын жұмыс қысымреттегіші және модуляциялық күйдіргішпен жабдықталған қазандар үшін оттың мөлшерін басқаратын модуляциялық қысымреттегіш. Қауіпсіздік клапаны: қазандықтың жарылу мүмкіндігін болдырмау үшін қысымды төмендетуге қолданылады. Су деңгейінің көрсеткіштері: операторға қазандықтағы сұйықтықтың деңгейін көрсетеді, сондай-ақ көру әйнегі, су өлшегіш немесе су бағаны деп те аталады. Төменгі үрлеу клапандары: қазандықтың түбіне жиналған қатты бөлшектерді шығаруға мүмкіндік береді. Атауынан көрініп тұрғандай, бұл клапан әдетте қазандықтың түбіне тікелей орналасады және кейде қазандықтағы қысымды пайдаланып осы бөлшектерді сыртқа шығару үшін ашылады. Ұдайы үрлеу клапаны: бұл клапан судың аз мөлшерін үздіксіз шығуға мүмкіндік береді. Оның мақсаты – қазандықтағы судың еріген тұздармен тоюына жол бермеу. Тою көбік пайда болуына және су тамшыларының бумен бірге шығуына әкеледі – бұл құбылыс "алдын ала бу" деп аталады. Ұдайы үрлеу қазандық суының химиялық құрамын бақылау үшін де жиі қолданылады. Трайкок: резервуардағы сұйықтық деңгейін қолмен тексеруге арналған клапан түрі. Көбінесе су қазандарында кездеседі. Буды жылдам шығару ыдысы: жоғары қысымды үрлеу осы ыдысқа кіреді, онда бу қауіпсіз түрде "булануы" мүмкін және төмен қысымды жүйеде пайдаланылуы немесе атмосфераға шығарылуы мүмкін, ал қоршаған ортаның қысымымен үрлеу ағыны дренажға ағып кетеді. Автоматты үрлеу/ұдайы жылуды қалпына келтіру жүйесі: бұл жүйе қазандықты тек толықтыру суы ағып жатқанда ғана үрлеуге мүмкіндік береді, осылайша үрлеуден толықтыру суына мүмкіндігінше көп жылу беруге мүмкіндік береді. Әдетте, жылдам шығару ыдысы қажет емес, өйткені шығарылған үрлеу суының температурасы толықтыру суының температурасына жақын. Қол тесіктері: олар құбырларды тексеруге және орнатуға, сондай-ақ ішкі беттерді тексеруге мүмкіндік беретін "бас" тесіктеріне орнатылған болат пластиналар. Бу барабанының ішкі құралымдары: экрандар, скрабберлер және банкалар (циклондық бөлгіштер) сериясы. Су деңгейінің төмендеуінен қорғау: бұл механикалық құрал (әдетте жүзу қосқышы) немесе қауіпсіздік қосқышы бар электрод, ол су белгілі бір деңгейден төмен түскен кезде отты сөндіруге немесе қазандыққа отын беруді тоқтатуға қолданылады. Егер қазандық "құрғақ отпен" (сусыз күйінде) жанатын болса, ол жарылуға немесе катастрофалық бұзылуға әкелуі мүмкін. Жоғарғы үрлеу желісі: қазандықтың ішіндегі судың үстінде жүзуге бейім көбікті немесе басқа жеңіл, тұншықтырылмайтын заттарды шығаруға мүмкіндік береді. Айналымдық сорғы: оның мақсаты – қазандықтың жылудың бір бөлігін шығарғаннан кейін суды қайтару. Толықтыру суының кері клапаны немесе клак клапаны: толықтыру суы құбырындағы кері тоқтату клапаны. Ол қазандықтың жанына, су деңгейінен төмен немесе қазандықтың жоғарғы жағына орнатылуы мүмкін. Жоғарғы толықтыру: осы толықтыру суы инъекциялау схемасында су қазандықтың жоғарғы жағына беріледі. Бұл жылулық стрестен туындаған қазандықтың шаршауын азайтуға көмектеседі. Толықтыру суын бірнеше науаларға шашырату арқылы су тез қыздырылады, бұл әк қаптамасын азайтуға көмектеседі. Суды салқындатуға арналған түтіктер немесе жиынтықтар: су барабанында немесе бу барабанында сулы буды салқындатуға арналған, құрғақ буды қажет етпейтін немесе зақымдауы мүмкін қосалқы жабдықты жабдықтауға арналған түтіктер немесе түтіктер жиынтығы. Химиялық инъекция желісі: толықтыру суының pH деңгейін бақылау үшін химиялық заттарды қосуға арналған қосылыс.
Pressuretrols to control the steam pressure in the boiler. Boilers generally have 2 or 3 pressuretrols: a manual reset pressuretrol, which functions as a safety by setting the upper limit of steam pressure, the operating pressuretrol, which controls when the boiler fires to maintain pressure, and for boilers equipped with a modulating burner, a modulating pressuretrol which controls the amount of fire. Safety valve: It is used to relieve pressure and prevent possible explosion of a boiler. Water level indicators: They show the operator the level of fluid in the boiler, also known as a sight glass, water gauge or water column. Bottom blowdown valves: They provide a means for removing solid particulates that condense and lie on the bottom of a boiler. As the name implies, this valve is usually located directly on the bottom of the boiler, and is occasionally opened to use the pressure in the boiler to push these particulates out. Continuous blowdown valve: This allows a small quantity of water to escape continuously. Its purpose is to prevent the water in the boiler becoming saturated with dissolved salts. Saturation would lead to foaming and cause water droplets to be carried over with the steam – a condition known as priming. Blowdown is also often used to monitor the chemistry of the boiler water. Trycock: a type of valve that is often used to manually check a liquid level in a tank. Most commonly found on a water boiler. Flash tank: High pressure blowdown enters this vessel where the steam can 'flash' safely and be used in a low pressure system or be vented to atmosphere while the ambient pressure blowdown flows to drain. Automatic blowdown/continuous heat recovery system: This system allows the boiler to blowdown only when makeup water is flowing to the boiler, thereby transferring the maximum amount of heat possible from the blowdown to the makeup water. No flash tank is generally needed as the blowdown discharged is close to the temperature of the makeup water. Hand holes: They are steel plates installed in openings in "header" to allow for inspections & installation of tubes and inspection of internal surfaces. Steam drum internals, a series of screen, scrubber & cans (cyclone separators). Low water cutoff: It is a mechanical means (usually a float switch) or an electrode with a safety switch that is used to turn off the burner or shut off fuel to the boiler to prevent it from running once the water goes below a certain point. If a boiler is "dry fired" (burned without water in it) it can cause rupture or catastrophic failure. Surface blowdown line: It provides a means for removing foam or other lightweight non condensible substances that tend to float on top of the water inside the boiler. Circulating pump: It is designed to circulate water back to the boiler after it has expelled some of its heat. Feedwater check valve or clack valve: A non return stop valve in the feedwater line. This may be fitted to the side of the boiler, just below the water level, or to the top of the boiler. Top feed: In this design for feedwater injection, the water is fed to the top of the boiler. This can reduce boiler fatigue caused by thermal stress. By spraying the feedwater over a series of trays the water is quickly heated and this can reduce limescale. Desuperheater tubes or bundles: A series of tubes or bundles of tubes in the water drum or the steam drum designed to cool superheated steam, in order to supply auxiliary equipment that does not need, or may be damaged by, dry steam. Chemical injection line: A connection to add chemicals for controlling feedwater pH.
Су ағыны
Отынмен жылытылатын қазандық отынын тотықтыру үшін ауамен жабдылуы керек. Алғашқы қазандықтар осы ауа ағынын немесе тартымдылықты, жану камерасының түтін шығару құбырына қосылған қысқасы, табиғи конвекция арқылы қамтамасыз еткен. Қыздырылған түтін газы қазандықты қоршаған ауадан жеңіл болғандықтан, түтін газы қысқада көтеріліп, жану камерасына ауыр, таза ауаны тартады. Көптеген қазіргі заманғы қазандықтар табиғи тартымдылықтың орнына механикалық тартымдылыққа сенеді. Себебі, табиғи тартымдылық сыртқы ауа райына, пештен шығатын түтін газдарының температурасына және қысқаның биіктігіне тәуелді. Осы факторлардың бәрі дұрыс тартымдылыққа қол жеткізуді қиындатады, сондықтан механикалық тартымдылық жабдығы әлдеқайда сенімді және экономикалық тиімді. Тартымдылық түрлерін индукцияланған тартымдылыққа – түтін газдары қазаннан сыртына тартылатынына; күштелген тартымдылыққа – қазанға таза ауа үрленіп жіберілетініне; және теңгерілген тартымдылыққа – екі әсердің де қолданылуына бөлуге болады. Қысқа арқылы табиғи тартымдылық – индукцияланған тартымдылықтың бір түрі; ал механикалық тартымдылық индукцияланған, күштелген немесе теңгерілген болуы мүмкін. Механикалық индукцияланған тартымдылықтың екі түрі бар. Біріншісі – бу сорғысын пайдалану арқылы. Түтін газы ағысы бағытына бағытталған бу сорғысы түтін газдарын қысқаға тартады және түтін газының жылдамдығын арттырады, осылайша пештегі жалпы тартымдылықты арттырады. Бұл әдіс биік қысқалары жоқ бу локомотивтерінде кең таралған. Екінші әдіс – индукцияланған желдеткішті (ID желдеткіш) пайдалану арқылы, ол пештен түтін газдарын шығарып, түтін газын қысқаға көтереді. Дерлік барлық индукцияланған тартымдылық пештері аздап теріс қысыммен жұмыс істейді. Механикалық күштелген тартымдылық желдеткіш арқылы қамтамасыз етіледі, ол ауаны жану камерасына үрлейді. Ауа көбінесе ауа жылытқыштан өтеді, ол, атауынан көрініп тұрғанындай, қазанның жалпы тиімділігін арттыру үшін пешке кіретін ауаны қыздырады. Демперлер пешке кіретін ауа мөлшерін реттеу үшін қолданылады. Күштелген тартымдылық пештері әдетте оң қысымға ие. Теңгерілген тартымдылық индукцияланған және күштелген тартымдылықты бірге пайдалану арқылы қол жеткізіледі. Бұл көбінесе үлкен қазандықтарда кездеседі, онда түтін газдары қазандықтың көптеген өтетін бөлімдері арқылы ұзақ қашықтыққа жүруі керек. Индукцияланған желдеткіш күштелген желдеткішпен бірлесіп жұмыс істейді, бұл пеш қысымын атмосфералық қысымнан сәл төмен ұстауға мүмкіндік береді.
A fuel heated boiler must provide air to oxidize its fuel. Early boilers provided this stream of air, or draught, through the natural action of convection in a chimney connected to the exhaust of the combustion chamber. Since the heated flue gas is less dense than the ambient air surrounding the boiler, the flue gas rises in the chimney, pulling denser, fresh air into the combustion chamber. Most modern boilers depend on mechanical draught rather than natural draught. This is because natural draught is subject to outside air conditions and temperature of flue gases leaving the furnace, as well as the chimney height. All these factors make proper draught hard to attain and therefore make mechanical draught equipment much more reliable and economical. Types of draught can also be divided into induced draught, where exhaust gases are pulled out of the boiler; forced draught, where fresh air is pushed into the boiler; and balanced draught, where both effects are employed. Natural draught through the use of a chimney is a type of induced draught; mechanical draught can be induced, forced or balanced. There are two types of mechanical induced draught. The first is through use of a steam jet. The steam jet oriented in the direction of flue gas flow induces flue gases into the stack and allows for a greater flue gas velocity increasing the overall draught in the furnace. This method was common on steam driven locomotives which could not have tall chimneys. The second method is by simply using an induced draught fan (ID fan) which removes flue gases from the furnace and forces the exhaust gas up the stack. Almost all induced draught furnaces operate with a slightly negative pressure. Mechanical forced draught is provided by means of a fan forcing air into the combustion chamber. Air is often passed through an air heater; which, as the name suggests, heats the air going into the furnace in order to increase the overall efficiency of the boiler. Dampers are used to control the quantity of air admitted to the furnace. Forced draught furnaces usually have a positive pressure. Balanced draught is obtained through use of both induced and forced draught. This is more common with larger boilers where the flue gases have to travel a long distance through many boiler passes. The induced draught fan works in conjunction with the forced draught fan allowing the furnace pressure to be maintained slightly below atmospheric.