Obsah
Kotol je nádoba, v ktorej sa voda zohrieva pod tlakom a na špecifický účel sa odparuje do pary. Existuje niekoľko rôznych druhov kotlov vykurovaných uhlím, tuhým palivom, ropou alebo plynom. Veľkosť kotlov sa veľmi líši, od malých, prenosných alebo dielenských jednotiek až po veľké pece, ktoré spaľujú 6 ton uhlia za minútu. Kotly pracujú pri pretlaku a všetky časti musia byť dostatočne pevné, aby odolali tlaku vyvíjanej pary. Väčšina vysokotlakových kotlov sa používa na komerčné alebo priemyselné účely.
Maximálny povolený tlak
Fotolia.com “> ••• obraz parného ventilu od Johna Sandoya z Fotolia.comKotle sú klasifikované aj podľa ich tlakovej kapacity, konštrukčného typu a použitia. Maximálny povolený pracovný tlak alebo MAWP je najvyššie množstvo tlaku, ktorému je nádoba (bojler) konštruovaná. Tento tlak sa meria v librách na štvorcový palec alebo „psi“ a pretlak je vyjadrený ako „psig“. Národné združenie pre prevenciu požiaru a federálne normy definujú parný kotol typu II ako ten, ktorý produkuje vysokotlakovú paru medzi 16 a 150 psig. Parný kotol typu III produkuje paru medzi 151 a 350 psig.
Kotol na vodu
V tomto type kotla sa palivo spaľuje vo vnútri pece a vytvára horúci plyn, ktorý ohrieva vodu cirkulujúcu cez jeho rúry. Voda sa premieňa na paru, ktorá stúpa a zachytáva sa v parnom bubne, kde sa nasýtená para odvádza. Toto znovu vstupuje do pece cez prehrievač, kde je ešte teplejšia. Ak je teplota prehriatej pary nad bodom varu, stáva sa suchým tlakovým plynom, ktorý sa používa na pohon turbín. Väčšina konštrukcií vodovodných kotlov má kapacitu 4 500 až 120 000 kilogramov pary za hodinu. Vodné rúrkové kotly v tepelných elektrárňach sa tiež nazývajú jednotky na výrobu pary.
Benson Boiler
Fotolia.com “> ••• plynovody do parnej turbíny obraz Andrei Merkulov z Fotolia.comKotol Benson sa nazýva superkritický parný generátor a často sa používa na výrobu elektrickej energie. Pracuje pri takom vysokom tlaku, viac ako 3 200 psi, že sa skutočné varenie zastaví a nedochádza k oddeľovaniu vodnej pary. Nedochádza k bublaniu, pretože teplota vody je nad kritickým tlakom, pri ktorom sa môžu tvoriť bubliny. Táto para pracuje vo vysokotlakovej turbíne a potom vstupuje do kondenzátora generátora. Pojem „kotol“ by sa nemal používať v tomto generátore pary, pretože var sa v skutočnosti nevyskytuje.
Prehrievaný parný kotol
Tento typ kotla odparuje vodu a potom ohrieva paru v prehrievači, čím sa produkuje para pri oveľa vyššej teplote. To vytvára vyššiu teplotu spalín, pokiaľ sa nepoužije ekonomizér. Ekonomizér ohrieva napájaciu vodu, ktorá prechádza cez ohrievač spaľovacieho vzduchu v ceste výfukových plynov horúcich spalín. Táto prehriata para často zvyšuje celkovú účinnosť výroby pary a jej využitie so zvýšením vstupnej teploty do turbín. Prehriata para spôsobuje bezpečnostné obavy, pretože v prípade zlyhania niektorého komponentu systému a úniku pary môže byť vysoký tlak a teplota smrteľná. Teplota v oblasti plynovej pece kotla je obvykle medzi 2400 až 2900 stupňov Fahrenheita. Niektoré z nich sú konvekčné ohrievače, ktoré absorbujú teplo z plynu podobného plynu, zatiaľ čo iné žiaria a absorbujú tepelné žiarenie.