Boilers og varmaskiptar eru tveir dæmigerðir og mikilvægir hlutir af iðnaðarbúnaði. Þeir gegna lykilhlutverki í hitaorkuflutningi og umbreytingu, þó skilgreiningar þeirra, virkni, vinnureglur og svo framvegis séu mismunandi. Þessi grein framkvæmir fyrst og fremst samanburðargreiningu á kötlum og varmaskiptum til að skilja betur sérstaka eiginleika þeirra og notkunarsviðsmyndir.

FÍ fyrsta lagi, þegar kemur að kötlum og varmaskiptum, skoðum við skilgreiningar þeirra.Hvernig eru skilgreiningarnar fyrir bæði:
Ketill er þrýstihylki sem breytir efnaorku sem losnar við brennslu eldsneytis (föstu, fljótandi eða gass) í varmaorku og gefur frá sér heitt vatn eða gufu að utan.
Varmaskipti er lágorkutæki sem flytur varma á milli íhluta í tveimur eða fleiri vökva með mismunandi hita. Það flytur varma frá heitari vökva yfir í kaldari vökva, færir hitastig vökvans upp í ferli-tilgreinda vísitölu og uppfyllir vinnslukröfur. Það er líka lykilbúnaður til að auka orkunýtingu.
Let's kanna nú muninn á þessum tveimur búnaðimeð skilgreiningum frá ýmsum hliðum.
Í fyrsta lagi mynda katlar varmaorku með því að brenna eldsneyti, sem getur verið fast, fljótandi eða loftkennt. Þrjú vinsælustu eldsneyti eru kol, olía og jarðgas. Hins vegar mynda varmaskipti ekki varmaorku. Það treystir á önnur hitakerfi til að fá hitaorku, þannig að ekkert brennsluferli á sér stað og ekkert eldsneyti er notað. Það er fyrsti munurinn: hvort eldsneyti er notað.
Í öðru lagi hafa báðir mismunandi orkuformsbreytingar meðan á notkun stendur: efnaorka eldsneytis í katlinum er breytt í varmaorku, en engu orkuformi breytist inni í varmaskiptanum. Það er aðeins til form orku: varmaorka.
Þegar kemur að breytingum á orkuformi þarftu að vita hvernig þær virka. Katlar nota eldsneytisbrennslu eða aðrar hitunaraðferðir til að hita vatn í háan hita til að framleiða gufu, en varmaskiptar virka þannig að varma flytjast á milli mismunandi vökva, venjulega með beinni snertingu eða í gegnum varmaskiptafleti. Hiti er fluttur frá einum vökva til annars, sem veldur því að hann hitnar eða kólnar. Þess vegna er munur á þessu tvennu hvað varðar vinnureglur.
Eftir að hafa skilið vinnuregluna getum við vitað að fjölmiðlarnir sem þeir tveir nota eru líka ólíkir. Katlar nota aðeins einn miðil, venjulega vatn, en varmaskipti nota venjulega tvo mismunandi miðla. Mismunandi miðlar geta verið vökvi og vökvi, vökvi og gas, gas og gas osfrv., eða fast og vökvi osfrv.
Thannumsóknarumhverfiaf þessu tvennu eru líka mismunandi. Katlar eru almennt notaðir í háhita og háþrýstingsumhverfi, en vinnuhitastig varmaskipta er yfirleitt -50 gráður til 150 gráður. Auðvitað fer tiltekið vinnuhitastig enn eftir raunverulegri notkun. Vinnuþrýstingur varmaskiptisins er einnig tengdur umsókninni. Almennt séð þola lágþrýstivarmaskipti venjulega þrýsting frá hundruðum Kpa til nokkurra MPa, meðalþrýstivarmaskipti þola þrýsting frá nokkrum MPa til meira en tíu MPa og þrýstingssvið háþrýstivarmaskipta getur náð tugum. af MPa eða jafnvel hærra.
Afyrir áhrifum af notkunarumhverfinu, eru katlar og varmaskipti einnig ólíkirefnisval. Katlar taka fyrst og fremst til greina efni sem þola háan hita og háan þrýsting og leggja áherslu á öryggi, en varmaskipti taka aðallega tillit til tæringarþols, slitþols og hitaleiðni efna.
Thann fylgir erubyggingarskýringaraf katli og varmaskipti:


Eins og can sést á myndinni samanstendur ketillinn af ofni, brennara, hitayfirborði, vatnsvegg, loftræstingu og öðrum íhlutum, en varmaskiptin samanstendur af skel, slöngubúnti, flæðisdreifara, inntak og úttak, stoðgrind, og öðrum íhlutum. Þess vegna eru þessir tveir líka ólíkir hvað varðar burðarvirkishönnun.
Thannumsóknareitirkötlum og varmaskiptum eru einnig mismunandi:
- Katlar eru aðallega notaðir í hitun, orkuframleiðslu og iðnaðarferlum þar sem mikið magn af varmaorku er krafist.
- Varmaskiptir eru aðallega notaðir í efna-, jarðolíu-, matvælavinnslu, loftræstikerfi og öðrum iðnaðarsviðum.
As mikilvægur iðnaðar varmaorku búnaður, katlar og varmaskipti hafa eigin eiginleika þeirra hvað varðarorkunýtingu.
Katlar eru aðallega notaðir til að framleiða gufu og heitt vatn. Orkunýting þeirra hefur áhrif á marga þætti, svo sem eldsneytistegund, brunaaðferð, ketilshönnun o.s.frv. Almennt séð geta kötlar ekki fullnýtt orkuna sem myndast með eldsneyti og það er líka ákveðið orkutap við ræsingu og stöðvun ferli ketils. Hitaorkan í úrgangsgasinu og frárennslisvatninu sem myndast fer venjulega til spillis. Ef hægt er að endurvinna þetta úrgangsvatn og gas er hægt að bæta orkunýtingarhlutfallið í raun. Með hagkvæmum brunakerfum og rekstrarstjórnunaraðgerðum er hægt að bæta orkunýtni katla og draga úr orkunotkun og framleiðslukostnaði.
Í samanburði við katla hafa varmaskipti, sem hitaorkuflutningsbúnaður, nokkra einstaka kosti og eiginleika hvað varðar orkunýtingu. Varmaskipti vinna á meginreglunni um varmaskipti og nota ekki eldsneyti beint. Þess vegna, samanborið við katla, hafa þeir meiri orkunýtingu og minni orkusóun. Hægt er að nota varmaskipti í tengslum við annan búnað innan kerfisins til að nýta afgangsvarma á áhrifaríkan hátt og endurheimta orku til að bæta orkunýtingu. Til dæmis, í kælikerfi, er hægt að nota eimsvalann sem varmaskipti til að endurheimta úrgangshitann sem myndast við kæliferlið til annarra nota. Varmaskiptir hafa venjulega einkenni einfaldrar uppbyggingar, stöðugrar notkunar, auðveldrar notkunar og viðhaldsstjórnunar og draga úr kostnaði og erfiðleikum við orkunýtingu.
As iðnaðar búnaði, kötlum og varmaskiptar einnig andlitumhverfismál verndaráskoranirsamhliða því að nýta orku. Fyrst af öllu, þegar ketillinn brennir eldsneyti, mun hann framleiða úrgangslofttegundir eins og koltvísýring og brennisteinsoxíð. Ef þessum úrgangslofttegundum er hleypt út í andrúmsloftið án meðhöndlunar munu þær menga umhverfið. Sérstaklega köfnunarefnisoxíð og brennisteinsoxíð, sem eru helstu mengunarefnin sem mynda súrt regn og ljósefnamog, Það er ekkert eldsneyti sem tekur þátt í varmaskiptaferlinu til að losa hita, þannig að varmaskiptirinn sjálfur framleiðir enga útblástur og hefur tiltölulega lítil áhrif á umhverfið.
In til þess að tryggja eðlilega notkun og langtímastöðugleika kötla og varmaskipta,reglubundið viðhald og viðgerðirverður að framkvæma. Í þessu sambandi hafa katlar og varmaskiptar enn mismunandi rekstrarlotur og vinnsluaðferðir.
Katlar taka þátt í brennsluferlinu og krefjast reglulegrar hreinsunar á ofninum og skoðana á brennara. Viðhaldstíðni og tímabil eru tiltölulega há. Viðhald ketils felur aðallega í sér að skipta um brennara, skoða og þrífa ofninn, gera við leka, skipta um hitalagnir og framkvæma reglulega kvörðun og viðhald á öryggisbúnaði ketilsins. Viðgerðir og viðhald katla leggja áherslu á að tryggja öruggan og skilvirkan rekstur búnaðarins.
Viðhald varmaskipta er tiltölulega sjaldgæft, en regluleg þrif og skoðun eru nauðsynleg. Viðhald varmaskipta felur aðallega í sér þrif, athugun á þéttingarárangri og að skipta um skemmda hluta. Viðgerðir og viðhald varmaskipta leggja áherslu á skilvirkni varmaskipta búnaðarins og lengja endingartíma hans.
Samantekt
|
Ketill |
Hitaskipti |
|
|
Að nota eldsneyti |
Já (kol, gas og olía) |
Nei |
|
Orkubreyting |
Já |
Nei, það er orkuflutningur |
|
Tegundir miðils |
Vatn |
Fast, fljótandi og gas |
|
Magn Medium |
Einn |
Tveir |
|
Breyting á orkuformi |
Efnaorka→varmaorka |
Það er hitaflutningur í stað hitaorkubreytingar |
|
Uppruni orkunnar |
Varmaorka sem myndast með eldsneyti |
Treystu á varmaorku frá öðrum hitakerfum |
|
Hvernig það virkar |
Notkun eldsneytisbrennslu eða annarra hitunaraðferða til að hita vatn í háan hita til að framleiða gufu |
Vinna með því að flytja varma á milli mismunandi vökva, venjulega með beinni snertingu eða í gegnum varmaskiptafleti. Flutningur varma frá einum vökva til annars, sem gerir hann hlýrri eða kaldari |
|
Rekstrarskilyrði |
Hár hiti og þrýstingur |
Almennt -50 gráður til 150 gráður |
|
Gildandi reitir |
Staðirnir þar sem mikið magn af varmaorku þarf til hitunar, orkuframleiðslu og iðnaðarferla |
Efna-, jarðolíu-, matvælavinnsla, loftræstikerfi og önnur iðnaðarsvið |
|
Efnishluti |
Miðað er við efni sem þola háan hita og þrýsting og leggja áherslu á öryggi |
Miðað við tæringarþol efnisins, slitþol og hitaleiðni |
|
Byggingarhönnun |
Ketillinn samanstendur af ofni, brennara, hitayfirborði, vatnsvegg, loftrás og öðrum hlutum. |
Hitaskiptin samanstendur af skel, slöngubúnti, flæðisdreifara, inntak og úttak, stoðgrind og öðrum hlutum |
|
Orkunýting |
|
|
|
Umhverfisvernd |
Þegar ketillinn brennir eldsneyti mun hann framleiða úrgangslofttegundir eins og koltvísýring og brennisteinsoxíð. Ef þessum úrgangslofttegundum er hleypt út í andrúmsloftið án meðhöndlunar munu þær valda umhverfismengun. Sérstaklega köfnunarefnisoxíð og brennisteinsoxíð, sem eru helstu mengunarefnin sem mynda súrt regn og ljósefnafræðilegan reyk |
Það er ekkert eldsneyti sem tekur þátt í varmaskiptaferlinu til að losa varma, þannig að varmaskiptirinn sjálfur framleiðir enga útblástur og hefur tiltölulega lítil áhrif á umhverfið |
|
Viðgerðir og viðhald |
|
|

