水管鍋爐是如何工作的?|水管鍋爐類型

鍋爐的主要目的是產生蒸汽。有多個類型的鍋爐，水管鍋爐就是其中之一。水管鍋爐用於產生高壓蒸汽。這些是世界上最常見的鍋爐，用於不同的應用。水管鍋爐是最著名的，因為他們產生高壓蒸汽比火管鍋爐．在前一篇文章中，我們討論了火管鍋爐。因此，在本文中，我們將主要討論水管鍋爐。

什麼是水管鍋爐?

一個水管鍋爐是一個類型的鍋爐在這一水在管子裏流動而管子被熱的煙道氣體包圍著．水冷管鍋爐具有較高的產汽率火管鍋爐．這是由於環向應力(管上的切向壓縮壓力)。

這種類型的鍋爐有爐膛、水管、省煤器、給水泵、殼體、過熱器和對流蒸發器。

它使用爐子來燃燒燃料。燃料燃燒產生的熱量被用來加熱煙氣。當煙道氣獲得熱量時，它們進一步將熱量傳遞給水，水再轉化為蒸汽。

水管鍋爐具有節約預熱用水的優點。這種水預熱過程用來提高鍋爐的效率。

水管鍋爐的主要目的是產生火管鍋爐無法達到的高壓蒸汽。因此，這些鍋爐適用於船舶、大型電廠、紡織廠、化工廠和製糖廠。

水管鍋爐的工作

水管鍋爐是在自然循環的基礎上工作的。它有兩個鼓:

1. 泥桶或更低的桶
2. 上滾筒或蒸汽滾筒

上、下滾筒通過兩根管子連接:

1. 立管
2. 降液管

火的全部，一個給水泵是用來把水泵入鍋爐的蒸發器管。

固體燃料(即煤)放在爐子的爐排上。當燃料燃燒過程開始時，產生的熱量被轉移到煙道氣體中。

當煙氣受熱時，它們開始在蒸發器管外流動。產生的高溫煙道氣體將熱量傳遞給水，水又轉化為蒸汽。由於這個傳熱過程，水的溫度增加，因為水的濃度也增加了。這樣，水的濃度就會高於產生的蒸汽濃度。

生產的蒸汽進入蒸發器管後，水和蒸汽的混合物被送入蒸汽或上汽包。

由於濃度的不同，水和蒸汽在汽包中被分開。

如前所述，蒸汽的濃度比水低;水往下流，而蒸汽向上流。

蒸汽和熱水分離後，熱水通過下水管流入下部或泥漿筒。

通過自然循環的過程，熱水通過提升管從下滾筒轉移到上滾筒。

當鍋爐產生多餘的蒸汽時，汽包內部的力增加，供給汽包的水量減少，往往會減少蒸汽流量。同樣，當產汽率降低時，水管鍋爐內部受力減小，受水量增加;因此，生產速度提高了。通過這種方式，水管鍋爐控製了蒸汽的產生速率。

水管鍋爐的類型

水管鍋爐的類型如下:

1. 蓍草鍋爐
2. 呂弗勒鍋爐
3. 簡單的垂直鍋爐
4. 拉蒙特鍋爐
5. 斯特靈鍋爐
6. 本森鍋爐
7. 巴布科克和威爾科克斯鍋爐公司

1)簡易立式鍋爐

簡易立式鍋爐是水管鍋爐中最常見的一種。這種鍋爐有一個垂直的軸線方向根據位置。它有煙囪、安全龍頭、止汽龍頭、壓力表、人孔、蒸汽空間、圓柱殼、水表、易熔塞、手孔、十字箱、火箱、火孔、進料檢查龍頭、爐排、灰坑。

立式鍋爐有一個火孔，用於將燃料放置在爐排上。當燃料燃燒時，產生的高溫氣體將水轉化為蒸汽。

煙灰缸就安裝在壁爐下麵。這個煙灰缸用來收集燃燒過的燃料的灰。鍋爐也有一個煙囪，用來排除未使用的氣體和煙。本鍋爐垂直安裝。鍋爐殼體與爐床相連。它高2.0米，直徑1.25米。

這些類型的水管鍋爐用於蒸汽起重機，蒸汽鏟，蒸汽拖拉機，鐵路蒸汽機，和蒸汽卡車。

閱讀更多:不同類型的鍋爐

2)斯特林鍋爐

斯特林鍋爐是一種外燃、彎管和固定水管鍋爐。這是效率最高的鍋爐之一。它能夠產生高達50000公斤/小時的蒸汽，蒸汽壓力高達60bar。斯特林鍋爐的效率60％來80％．在1888年,艾倫·斯特林發明了第一個斯特林鍋爐。

斯特林鍋爐用於在大型陸基固定裝置中產生蒸汽。它有2個泥漿或下滾筒，3個蒸汽或上滾筒。

泥漿桶安裝在鍋爐的底部，當蒸汽桶安裝在鍋爐的頂部時，熱水可以自然地從蒸汽桶流向泥漿桶。泥漿桶通過彎管與蒸汽桶連接。

斯特林鍋爐的主要優點之一是它有一個非常高的蒸汽產生率，因為額外的鼓。它也有能力產生非常高的壓力與少量的壓降。

這種鍋爐的主要缺點是它有彎管;因此，管道的清洗和檢查是非常困難的。

3) Babcock and Wilcox Boiler公司

巴布科克和威爾科克斯鍋爐是一種外燃、固體燃料燃燒、高壓、固定、多管、自然循環、自然通風、水平滾筒式軸向水管鍋爐。在1967年，喬治·赫爾曼·巴布科克和斯蒂芬·威爾科克斯發明了巴布科克和威爾科克斯鍋爐公司。

這種水管鍋爐能夠產生高達20巴的蒸汽壓力。巴布科克-威爾科克斯鍋爐的產汽率可達20噸/小時。

這個鍋爐的汽包是鋼製的。該鍋爐有蒸汽和泥漿桶、水管、防火門、進氣和吸油總管、泥漿箱、過熱器、擋板、爐膛、爐排、壓力表和檢查門。這個鍋爐的防火門是用來給爐子提供燃料的。這個門安裝在鍋爐的底部。

巴布科克和威爾科克斯鍋爐的一大優點是它具有很高的總效率。管子的清洗、修理和更換都很容易。

這種鍋爐的主要缺點是對沉積和不純淨的水不好。它的維護成本也很高。

4)本生鍋爐

這是一個超臨界，drumless和高壓鍋爐。在1922，馬克·本森設計了本森鍋爐．它沒有鼓。

這是一種將給水壓縮到超臨界壓力的超臨界鍋爐。這種水的壓縮阻止了水管表麵氣泡的產生。在超臨界壓力下，水和蒸汽的密度相同，不形成氣泡。

本森鍋爐的主要優點是它比其他水管鍋爐的重量少20%，因為它沒有汽包。它也需要更少的地板空間來安裝。該鍋爐的熱效率高達90%。

5)拉蒙特鍋爐

在1925，沃爾特·道格拉斯拉孟特設計的第一個拉蒙特鍋爐．它被稱為拉蒙特鍋爐，因為它的發明者的名字。這種水管鍋爐產生的蒸汽可達5000公斤/小時並且蒸汽壓力在150巴以上。

這種類型的鍋爐是強製循環器內燃鍋爐。它的設計很靈活。它使用一個離心泵強迫水進入熔爐。

這種鍋爐的主要優點是操作和設計非常簡單。在最初的開始沒有任何問題。

這種鍋爐的缺點是管麵有氣泡形成，降低了產汽率。

5)呂弗勒鍋爐

這是一個內部燃燒，強製循環鍋爐。呂弗勒鍋爐有能力產生蒸汽從90到100噸/小時和蒸汽壓力高達100巴。

呂弗勒鍋爐的主要部件有蒸發筒、輻射過熱器、離心泵、混合噴嘴和對流過熱器。

呂弗勒鍋爐的主要優點是它能夠利用鹽水產生蒸汽。這種鍋爐的主要缺點是管內表麵有沉積物和鹽沉積。這種沉積的沉積物和鹽減少了傳熱過程，因為蒸汽生產速率降低。

水管鍋爐零件及功能

水管鍋爐有以下幾個部分:

1. 爐
2. 給水泵
3. 爐篦
4. 煙囪
5. 泥漿鼓
6. 火箱
7. 過熱器
8. 壓力指示器
9. 省煤器
10. 蒸汽鼓

1)爐

這是一個封閉的區域。它用來燃燒固體燃料，為煙道氣體產生熱量。

2)泵

這台泵用來把水輸送到水管裏。

3)煙囪

水管鍋爐的這個部件用來把燃料放在爐子裏。

4)灰坑

灰坑就安裝在爐排下麵。它用來收集燃燒過的燃料的灰燼。

5)泥漿鼓

這個滾筒安裝在鍋爐的底部。當水從蒸汽汽包流向泥漿汽包時，泥漿汽包將水中的汙染物清除，並將其送回蒸汽汽包。

6)省煤器

它用來預熱水。這有助於提高鍋爐的效率。

7)蒸汽鼓

當蒸汽產生進入水管，它被送進蒸汽鼓。蒸汽鼓用於分離蒸汽和水。

水管鍋爐的優缺點

水管鍋爐有以下優點和缺點:

水管鍋爐的優點

• 這些鍋爐運行安全。
• 這些產生的蒸汽壓力比火管鍋爐．
• 水管鍋爐比火管鍋爐有較高的產汽率。
• 它們具有簡單易行的施工和工作。
• 這些鍋爐的總效率高達90%。
• 這個鍋爐的水流比火管鍋爐的要大。因此，它有一個高的傳熱速率，這增加了它的效率。
• 水管鍋爐是大型電廠的最佳鍋爐。
• 水管鍋爐產生的蒸汽質量優於火管鍋爐的蒸汽質量。
• 它需要更少的占地麵積。
• 你可以很容易地把水管鍋爐從一個地方運輸到另一個地方。

水管鍋爐的缺點

• 水管鍋爐設計複雜。
• 這個鍋爐的操作很複雜。因此，需要熟練的人來操作。
• 它的維護成本很高。
• 這些鍋爐比火管鍋爐成本高。
• 它們不適合小型工業，因為它們產生很高的蒸汽和壓力。
• 它有複雜的安裝。

水管鍋爐的應用

1. 水管鍋爐適用於電廠、化工、紡織等行業。
2. 這些鍋爐也用於製糖廠和造紙廠。
3. 它們也用於海洋應用。

FAQ部分

水管鍋爐的例子有哪些?

水管鍋爐有以下例子:

1. Lemont鍋爐
2. 斯特靈鍋爐
3. 簡單的垂直鍋爐
4. 本森鍋爐
5. 蓍草鍋爐

水管鍋爐的用途是什麼?

水管鍋爐是用來產生蒸汽為不同的應用。也用於化學工業、紡織廠、糖廠和造紙廠。

水管鍋爐的壽命有多長?

水管鍋爐的使用壽命從15年到40年。

為什麼水管鍋爐效率更高?

水管鍋爐比火管鍋爐效率高。這是因為水管鍋爐將水轉化成蒸汽比火管鍋爐更快。水管式鍋爐的水管儲水量小於火管式鍋爐的水箱儲水量。

水管鍋爐的效率是多少?

沒有省煤器的水管鍋爐，熱水效率可達85%，蒸汽效率可達81% ~ 83%。

為什麼水管鍋爐比火管鍋爐好?

火管鍋爐的效率比火管鍋爐低。水管鍋爐的產汽率高，產生的蒸汽壓力大。