जल ट्यूब बॉयलर: उपकरण, औद्योगिक ऊर्जा में संचालन का सिद्धांत

2024 लेखक: Howard Calhoun | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-17 10:28

बॉयलर वॉटर हीटिंग उपकरण उद्योग में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, जहां जनरेटर सेट के उच्च प्रदर्शन को महत्व दिया जाता है। ऐसी इकाइयाँ मुख्य रूप से तकनीकी कार्यों के लिए उपयोग की जाती हैं - उदाहरण के लिए, पानी को वाष्पित करके भाप उत्पन्न करना। लेकिन कई बड़े उपभोक्ताओं के लिए गर्म पानी की आपूर्ति को व्यवस्थित करना आवश्यक होने पर घरेलू संचालन की संभावना को बाहर नहीं किया जाता है। सबसे अनुकूलित भाप जनरेटर डिजाइनों में, कोई भी पानी-ट्यूब डिजाइन को नोट कर सकता है। इस प्रकार का बॉयलर समय की प्रति यूनिट आउटपुट के मामले में कई एनालॉग्स से नीच नहीं है, लेकिन इसका डिज़ाइन तंग परिस्थितियों में संचालन पर कई प्रतिबंध लगाता है।

यूनिट डिवाइस

आधार पर दो ड्रम (कलेक्टर) के साथ सबसे आम डिजाइन। ये धातु के टैंक हैं जो अलग-अलग पाइपों से जुड़े होते हैंव्यास। इसके अलावा एक अनिवार्य घटक एक दहन कक्ष या एक भट्ठी है जो तापीय ऊर्जा उत्पन्न करता है। अन्य डिजाइन तत्वों में शामिल हैं:

• ईंधन आपूर्ति पाइप (आमतौर पर तरल)।
• पानी के लिए संचार संचार।
• पानी के लिए इनलेट और आउटलेट।
• पानी निकालने के लिए आउटलेट।
• विभाजन (यदि हम एक सुरक्षात्मक मामले में एक बंद बॉयलर सिस्टम के बारे में बात कर रहे हैं)।
• चिमनी।
• भाप विभाजक।

वाटर ट्यूब बॉयलर के अधिकांश संरचनात्मक तत्व गर्मी प्रतिरोधी स्टील मिश्र धातु से बने होते हैं। कच्चा लोहा मॉडल भी हैं, लेकिन उनका उपयोग किया जा सकता है यदि परिचालन की स्थिति भारी इकाइयों की स्थापना की अनुमति देती है। ट्यूबलर और फिटिंग तत्वों को आंशिक रूप से आग प्रतिरोधी सिरेमिक के आधार पर भी बनाया जा सकता है, जो धातु की तुलना में अधिक व्यावहारिक है। फायरबॉक्स विंडो और संभावित अवलोकन के कई अन्य क्षेत्र गर्मी प्रतिरोधी टेम्पर्ड ग्लास से बने होते हैं।

सहायक संरचनात्मक तत्व

वैकल्पिक रूप से, बॉयलर में अतिरिक्त उपकरण शामिल हो सकते हैं जो उपकरणों की क्षमताओं और उपयोग में आसानी का विस्तार करते हैं। उनमें से, निम्नलिखित उपकरणों को नोट किया जा सकता है:

• सुपरहीटर। भाप के तापमान को 100 डिग्री सेल्सियस और उससे अधिक तक बढ़ाने के लिए डिज़ाइन किया गया। अपने आप में, जल-नलिका इकाइयों के डिजाइन का उद्देश्य भाप के तापमान शासन को कुछ मूल्यों पर लाना नहीं है। एक नियम के रूप में, काम का लक्ष्य बिंदु वाष्पीकरण का प्रभाव है। दूसरी ओर, संवहनमॉडल के आधार पर सुपरहीटर, आउटलेट मिश्रण के तापमान को 500 डिग्री सेल्सियस तक लाने में सक्षम हैं, जो उत्पादन में कुछ तकनीकी कार्यों में आवश्यक हो सकता है।
• डीह्यूमिडिफायर। साथ ही एक भाप की तैयारी जो अतिरिक्त नमी को हटाकर इसे सुखा देती है।
• भाप संचायक। यदि जल-ट्यूब बॉयलर भार का सामना नहीं कर सकता है या, इसके विपरीत, भाप कक्ष को न्यूनतम मात्रा में भरता है, तो यह उपकरण ऑपरेटिंग मोड को संतुलित करने में मदद करेगा। संचायक आवश्यक होने पर सिस्टम में भाप के प्रवाह को लेता है या पंप करता है।
• जल उपचार के लिए उपकरण। उत्पादन के स्रोत के रूप में जल को भी उचित उपचार की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, एक विशेष फिल्टर सिस्टम घुलित ऑक्सीजन की मात्रा को कम करता है, लवण और अवांछित रसायनों को हटाता है।
• आज स्वचालित नियंत्रण के बिना करना कम आम होता जा रहा है, लेकिन उन्हें उपकरण के साथ मानक के रूप में भी आपूर्ति की जाती है। आप केवल इंस्ट्रूमेंटेशन का एक विस्तारित सेट खरीद सकते हैं जो आपको दबाव, तापमान, आर्द्रता आदि के मापदंडों की व्यापक निगरानी करने की अनुमति देगा।

ऑपरेशन सिद्धांत

शुरुआती स्थिति में, दो ड्रम पानी से भरे होते हैं - एक पूरी तरह से (पानी), और दूसरा (भाप) आधा। दूसरे संग्राहक में, पानी को भाप से अलग करते हुए, अंदर एक पृथक झिल्ली प्रदान की जाती है। इस सीमा को वाष्पीकरण दर्पण कहा जाता है। काम करने की प्रक्रिया उस क्षण से शुरू होती है जब फायरबॉक्स प्रज्वलित होता है, जो एक ट्यूबलर सिस्टम के रूप में एक हीट एक्सचेंजर से परिसंचारी पानी से जुड़ा होता है। गर्म पानी पहले ड्रम में प्रवेश करता है,पर्याप्त मात्रा बनाए रखना।

उसी समय, पानी-ट्यूब बॉयलर के स्टीम हेडर में तरल वाष्पीकरण की प्रक्रिया शुरू होती है। इकाई के संचालन का सिद्धांत संवहन ताप विनिमय पर आधारित है, जिसे प्राकृतिक नॉन-स्टॉप मोड में किया जा सकता है। केंद्रीय जल आपूर्ति प्रणाली से ठंडा पानी निस्पंदन के बुनियादी स्तर से गुजरता है, फिर ताप विनिमय प्रणाली में प्रवेश करता है और हीटिंग ड्रम को निर्देशित किया जाता है। इसके अलावा, वाष्पीकरण की दर के आधार पर, तरल धीरे-धीरे भाप कलेक्टर के भरने के स्तर को भर देता है। भाप, बदले में, या तो चिमनी के माध्यम से निकलती है, या आगे उपयोग के लिए प्रक्रिया क्षेत्र में प्रवेश करती है।

फायर ट्यूब बॉयलर से अंतर

इन इकाइयों के बीच का अंतर दहन कक्ष के स्थान के विन्यास में या, सिद्धांत रूप में, ताप विनिमायक और पानी की टंकी के सापेक्ष तापीय ऊर्जा के स्रोत में निहित है। सबसे पहले, भाप उत्पादन की बिल्कुल भी आवश्यकता नहीं है। फायर ट्यूब बॉयलर मुख्य रूप से पानी से गर्म करने के लिए काम करता है, डीएचडब्ल्यू सिस्टम के कार्य को प्रदान करता है। दूसरे, ऐसे बॉयलरों में, भट्ठी संरचना के केंद्र में स्थित होती है, और जल परिसंचरण सर्किट वाले कंटेनर एक लागू प्रकृति के होते हैं। वे संरचना की बाहरी सतह पर हीट एक्सचेंजर के संपर्क में हैं।

लेकिन फायर-ट्यूब और वॉटर-ट्यूब बॉयलर में यही एकमात्र अंतर नहीं है। अंतर हीट एक्सचेंज प्रक्रिया को विनियमित करने के माध्यम से भी जाता है। वाटर-ट्यूब यूनिट का डिज़ाइन एक अर्थशास्त्री के लिए प्रदान करता है, जिसके कारण शुरू में ठंडे पानी को पहले से गरम किया जाता है। तदनुसार, आगेगर्मी हस्तांतरण प्रतिक्रियाएं अधिक तीव्र और कम ऊर्जा खपत के साथ होती हैं। दूसरी ओर, फायर-ट्यूब उपकरण के फायदों में संरचनात्मक सादगी और संचालन के दौरान न्यूनतम रखरखाव उपाय शामिल हैं।

गैस-पाइप उपकरण से अंतर

जल-नलिका इकाइयों में, तापीय ऊर्जा का प्रत्यक्ष अनुवादक गर्म पानी होता है, जो ताप विनिमायक के परिसंचरण पाइपों को भरता है। यह एक कुशल और सुरक्षित जनरेटर निकलता है जो भाप के उत्पादन में योगदान देता है। गैस-ट्यूब बॉयलरों के लिए, तकनीकी डिजाइन, यहां तक कि बाहरी रूप से, आंशिक रूप से जल-ट्यूब संरचनाओं के अनुरूप हो सकता है। अंतर केवल इतना है कि तापीय ऊर्जा का वाहक दहन कक्ष में निकास गैसें होंगी। यह परिचालन प्रक्रिया को कैसे प्रभावित करता है? यदि पानी-ट्यूब बॉयलर के संचालन का सिद्धांत वाष्पीकरण के क्षण तक और भाप के आगे के उपयोग तक अवशेषों के बिना अपशिष्ट उत्पादों की पूरी खपत की अनुमति देता है, तो एक गैस-ट्यूब बॉयलर को हीट एक्सचेंजर में पहले से ही काम कर रहे गैस माध्यम को छोड़ना होगा। व्यवस्था। इसके अलावा, प्रक्रिया की सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए इसके लिए मोटे नोजल दिए गए हैं।

वाटर ट्यूब बॉयलर की किस्में

मुख्य वर्गीकरण विशेषता संग्राहकों का स्थान है। परंपरागत रूप से, संरचनाएं क्षैतिज ड्रम से सुसज्जित होती हैं, जो आसानी से परिसंचारी जल आपूर्ति सर्किट से जुड़ी होती हैं। प्लेटफ़ॉर्म पर समानांतर में दो कलेक्टर स्थापित किए जाते हैं, और उनके बीच आउटलेट चैनलों के साथ एक फायरबॉक्स रखा जा सकता है। अगर तकनीकी कमरे मेंपर्याप्त जगह नहीं है, तो एक विशेष संचार सब्सट्रेट पर ऊर्ध्वाधर जल-ट्यूब बॉयलर का उपयोग किया जाता है। बेलनाकार ड्रम ऊपर की ओर दौड़ते हैं, और नीचे से विभिन्न तापमानों के साथ एक कार्यशील द्रव की आपूर्ति की जाती है। प्रोसेस स्टीम सबसे ऊपर आउटपुट होता है।

जहाज जल ट्यूब बॉयलर

ऐसी इकाइयों का डिज़ाइन समुद्री परिवहन के हिस्से के रूप में उपयोग के लिए सबसे उपयुक्त है। लेकिन इस मामले में भी, बॉयलर के विशेष संशोधनों का उपयोग किया जाता है - विकिरण। उनकी विशिष्ट विशेषता विकिरण तापीय ऊर्जा का उपयोग है, जो ईंधन के दहन (आमतौर पर डीजल) के दौरान भी निकलती है। एक अनिवार्य संरचनात्मक स्थिति भट्ठी नलिका का शीर्ष स्थान है। समुद्री जहाजों के लिए वाटर-ट्यूब बॉयलर के डिजाइन की एक अन्य विशेषता भाप टरबाइन संयंत्रों के साथ संयोजन है जो भाप के मध्यवर्ती ताप प्रदान करते हैं।

उपकरण रखरखाव

पाइपिंग तत्वों के साथ संचार अवसंरचना जल-ट्यूब इकाइयों के लिए काफी जटिल है, जो निदान और मरम्मत के लिए तकनीकी उपायों की एक विस्तृत सूची की ओर ले जाती है। रखरखाव कर्मियों को समय-समय पर मजबूती के लिए पाइप की स्थिति की जांच करनी चाहिए, कार्यात्मक इकाइयों और स्वचालित नियंत्रणों की खामियों का पता लगाना चाहिए, और फास्टनरों के साथ कनेक्शन की विश्वसनीयता भी बनाए रखना चाहिए। हीट एक्सचेंजर और कलेक्टरों की पाइपिंग पर विशेष ध्यान दिया जाता है - थोड़ी सी भी दबाव ड्रॉप संरचना को नुकसान पहुंचा सकती है, जिससे सर्किट के अवसादन की स्थिति पैदा हो जाएगी।

पेशेवरडिजाइन

भाप इकाइयों के सामान्य परिवार में ऐसे बॉयलरों का सबसे महत्वपूर्ण लाभ सुरक्षा है। इष्टतम तापमान संतुलन बनाए रखते हुए, आप दुर्घटनाओं और काम करने वाले हिस्सों को नुकसान के बिना उपकरणों के दीर्घकालिक संचालन पर भरोसा कर सकते हैं। पानी के पाइप बिल्ली की व्यापक नियामक क्षमताओं को भी नोट किया जाता है, जिसकी पुष्टि स्वचालित शट-ऑफ वाल्व के साथ अर्थशास्त्री के एकीकरण से होती है। स्थापित थर्मोस्टेट एल्गोरिदम के डेटा के आधार पर डिवाइस ऑपरेटर की भागीदारी के बिना काम करते हैं। इससे सिस्टम को आगे कई दिनों तक प्रोग्राम करना संभव हो जाता है।

डिजाइन विपक्ष

ऐसे बॉयलरों के संचालन का सिद्धांत उपयोग की शर्तों की परवाह किए बिना उच्च प्रदर्शन पर केंद्रित है। हाल ही में, उत्पादन क्षमताओं के अनुकूलन और युक्तिकरण की पृष्ठभूमि के खिलाफ यह बारीकियां तेजी से महत्वपूर्ण भूमिका निभा रही हैं। स्टीम वॉटर-ट्यूब बॉयलरों के विशाल शरीर और बहु-स्तरीय संचार इंटरचेंज भाप उत्पादन समस्याओं के वैकल्पिक समाधानों की तलाश करना आवश्यक बनाते हैं। हालांकि, इस बॉयलर के उपकरण को छोटा करने की अवधारणा को बाहर नहीं किया गया है। लेकिन इस मामले में, उच्च दक्षता खो जाएगी, डीएचडब्ल्यू संचालन के समानांतर प्रावधान के साथ सह-उत्पादन मोड में काम करने की संभावनाओं का उल्लेख नहीं करना। दूसरे शब्दों में, उपकरण बड़े उद्योगों के लिए बेहतर रूप से अनुकूल है, जिन्हें बड़ी मात्रा में प्रक्रिया भाप की आवश्यकता होती है, लेकिन लक्षित ऊर्जा की कम मांग वाले उपभोक्ताओं की आपूर्ति के लिए शायद ही उपयोगी है।

निष्कर्ष

अवधारणा के बीच मूलभूत अंतरवॉटर ट्यूब बॉयलर एक बार-थ्रू उपकरण के वर्ग से संबंधित हैं। इस तरह के प्रतिष्ठानों का स्वायत्त प्रणालियों पर एक महत्वपूर्ण लाभ है, जो एक सतत पीढ़ी प्रक्रिया की संभावना में निहित है। चरम परिचालन स्थितियों में भी, पानी के ट्यूब बॉयलर भाप उत्पादन की समान गुणवत्ता को बनाए रखते हुए लंबे समय तक काम करने में सक्षम होते हैं। एक और बात यह है कि सुरक्षा आवश्यकताएं अभी भी उच्च शक्तियों पर संचालन के लंबे सत्रों को बाहर करती हैं। स्वायत्तता के लिए, ऐसे बॉयलरों के संबंध में यह ऊर्जा आपूर्ति की आवश्यकता को समाप्त करने में व्यक्त किया गया है। बेशक, शट-ऑफ वाल्व को कम से कम बैटरी पावर की आवश्यकता होगी, लेकिन पानी के संचलन और बाद में वाष्पीकरण की प्रक्रिया बिजली के बिना काफी प्रबंधनीय है।