Бу қазандықтарының ерекшеліктері мен түрлері

Бу қазандығы 19 ғасырда Томас Ньюкоменнің алғашқы бу қозғалтқышын ойлап табуымен бірге ойлап тапты. Дегенмен, француз физигі Денис Папенді будан пайдалы жылу алудың алғашқы жасаушысы және теоретигі деп санайды. Бұл құрылғылар бірден өнеркәсіптің көптеген салаларында белсенді түрде қолданыла бастады және бөлмелерді ағашпен жылытудың және паровоздардың қозғалысының ең тиімді әдістерінің бірі ретінде. Бу қазандықтары — өнеркәсіптік нысандарда да, тұрмыстық мақсаттарда да қолдануға болатын жабдық. Мұндай құрылғылардың негізгі функциясы суды буға айналдыру болып табылады, ол кейінірек бөлмелерді жылытуға немесе әртүрлі механизмдердің қозғалысын қамтамасыз етуге болады. Бұл мақалада бу қазандығының құрылғысы, оның ерекшеліктері мен қолданылуы қарастырылады.

Бу қазандықтары келесі салаларда белсенді қолданылады:

1. Жылыту жүйелері. Буды жылу тасымалдағыш ретінде пайдалануға мүмкіндік беретін бу қазандықтарының өнеркәсіптік және тұрмыстық үлгілері бар. Бу қыздыру тізбектері арқылы өтеді және/немесе ыстық су құрылғыларының жылу алмастырғыштарына түседі, осылайша жылу энергиясының қозғалысын қамтамасыз етеді. Тұрмыстық бу жылыту қазандығы көбінесе қатты отынмен жылыту құрылғыларымен біріктіріледі. Өнеркәсіптік нысандарда жылу берудің жоғарылауымен қатты қызған бу шығаратын қуатты және сенімді құрылғылар қолданылады.
2. Энергетика. Бу машиналары қыздырылған буды электр энергиясына айналдырады. Жұмыс процесі өте қарапайым көрінеді: бу турбинаға өтіп, білікті айналдырады, соның арқасында электр энергиясы пайда болады. Бұл принцип көптеген электр станцияларында сәтті қолданылды.
3. Өнеркәсіп. Бу құрылғылары жүйелердің әртүрлі элементтерінің механикалық қозғалысын жақсы қамтамасыз ете алады. Өнеркәсіптік бу қазандығының жұмыс принципі алдыңғы жағдайдағыдай көрінеді, бірақ өндірілген энергия қозғалуы керек элементтерге механикалық әсер етуді жүзеге асыруға бағытталған.

Бу қазандығы не үшін және қайда қолданылатынын білу құрылғыны максималды тиімділікпен пайдалануға мүмкіндік береді.

Белгілі бір құрылғының дизайн ерекшеліктеріне қарамастан, бу қазандығының жұмысының жалпы принципі әрқашан өзгеріссіз қалады:

• Ең алдымен, су тазарту сатысынан өтеді және электр сорғысының көмегімен резервуарға (әдетте құрылғының жоғарғы жағында орналасқан) жіберіледі;
• Резервуарда жиналған су төменде орналасқан коллекторға апаратын құбырларға түседі;
• Коллектордан су жоғары қарай бағытталады, жылыту аймағына кіреді;
• Құбырда су буға айналады, ол сұйықтық пен газ арасындағы қысым айырмашылығына байланысты көтеріледі;
• Құрылымның жоғарғы бөлігінде буды судан бөлуге және соңғысының артық мөлшерін резервуарға бұруға мүмкіндік беретін сепаратор бар;
• Бу құбырға жіберіледі және тұтынушыларға жіберіледі;
• Бу генераторларында будың қажетті күйіне жету үшін қыздыру кезеңі қайтадан жүзеге асырылады.

Бу қазандықтарын жіктейтін бірінші параметр — пайдаланылатын отын түрі, оған байланысты қазандықтардың келесі түрлері бөлінеді:

• Газ;
• Көмір;
• май;
• Электрлік.

Тағайындалуына байланысты бу қазандарының келесі түрлері бөлінеді:

• үй шаруашылығы;
• Индустриялық;
• Энергия;
• Пайдалану.

Соңғы параметр — бұл қазандықтардың екі түрін ажыратуға мүмкіндік беретін дизайн:

• Газ құбыры;
• Су құбыры.

Бу қазандығының дизайны өте маңызды, сондықтан құрылғылардың осы түрлерінің айырмашылығы неде екенін түсіну керек.

Қарастырылған қазандық түрлерінің ерекшеліктерін салыстыру келесі қорытындыларды жасауға мүмкіндік береді:

1. Бірінші айырмашылық — қолданылатын құбырлардың әртүрлі өлшемдері. Газ құбырлы құрылғылар су құбырлы қазандықтарда қолданылатын өнімдермен салыстырғанда жеткілікті үлкен құбырлармен жабдықталған.
2. Келесі айырмашылық — қуат айырмашылығы. Газ құбырлы қазандықтардың қуат шегі 360 кВт, ал максималды қысым 1 МПа-дан аспауы керек. Будың жоғары қысымы мен көлемі құрылғының қабырғасының қалыңдығын арттыруды талап етеді, бұл қазандықтың соңғы құнына теріс әсер етеді. Су құбырлы қазандықтарда мұндай кемшілік жоқ — олар үшін газ құбырларының аналогтарымен салыстырғанда жоғары температура мен қысымға қол жеткізуге мүмкіндік беретін жұқа құбырларды қолдануға болады.
3. Су құбырының қазандықтары тек қуат пен жоғары температурада ғана емес. Олардың артықшылықтары сондай-ақ мұндай құрылғылардың қауіпсіздігінің жоғары деңгейін көрсететін ауыр шамадан тыс жүктемелерге төтеп беру мүмкіндігін қамтиды.

Қазандықтардың қосымша элементтері

Бу қазандығы құрылғысы жоғарыда сипатталған негізгі элементтермен шектелмейді. Кейде жүйенің тиімділігін немесе функционалдығын арттыру үшін бу қазандығы қосымша құрылғылармен жабдықталуы мүмкін.

Бұл келесі элементтер:

1. Қатты қыздырғыш. Бұл элемент буды 100 градустан жоғары температураға дейін қыздыруға мүмкіндік береді, бұл қондырғының тиімділігін арттыру арқылы жоғары тиімділікке қол жеткізуге мүмкіндік береді. Қатты қыздырғышты пайдаланған кезде бу 500 градус температураға жетуі мүмкін, ал оны қыздыру құбырларда, яғни судың булану сатысынан кейін жүзеге асырылады. Қатты қыздырғыш кіріктірілген немесе бөлек құрылғы ретінде болуы мүмкін. Конвекциялық және радиациялық құрылғылар бар (екінші түрі 2-3 есе көп қуатқа ие).
2. Бу бөлгіш. Бу қазандығының бұл элементі будың барлық артық ылғалдылығын кетіруге және оны мүмкіндігінше кептіруге мүмкіндік береді. Сепараторды пайдаланған кезде бүкіл қазандықтың тиімділігі айтарлықтай артады.
3. бу аккумуляторы. Бұл құрылғы жүйені тұрақтандыруға мүмкіндік береді. Аккумулятор артық пайда болған буды сіңіреді және ол тым азайса, оны жүйеге қайтарады.
4. Суды тазарту құрылғысы. Бұл құрылғы судың оттегімен және әртүрлі химиялық заттармен қанықтылығын азайтуға мүмкіндік береді. Суды уақтылы дайындау қазандықтың ішкі элементтеріне коррозияның әсерін азайтуға және жүйедегі шөгінділердің мөлшерін азайтуға мүмкіндік береді.

Сондай-ақ, бу қазандығы құрылғысы конденсатты төгуге арналған клапанды, ауа жылытқыштарын және жану қосқышын және шикізат пен энергия ресурстарының ағынын реттегіштерді қамтитын қондырғыны басқару блогын қамтиды. Бу қазандығының неден тұратынын түсіну нақты мәселелерді шешу үшін оның конфигурациясын реттеуге мүмкіндік береді.