Поверхность нагрева паровых водотрубных котлов состоит из циркуляционного контура — системы труб, внутри которых движется вода или пароводяная смесь. Все водотрубные котлы можно разделить на две группы: прямоточные и барабанные. В прямоточном котле вся вода, проходящая через контур, испаряется. В барабанных котлах вода не успевает превратиться в пар за один проход и многократно проходит по контуру циркуляции.

Особенности циркуляции воды в барабанных котлах

Конструктивной особенностью паровых барабанных котлов является наличие барабана — емкости, при помощи которой создается движение воды в замкнутой гидравлической системе. Внутри барабана находятся сепарационные устройства и перфорированные питательные трубы.

Вода, прошедшая предварительную химводоочистку и деаэрацию поступает на экономайзер котла, где подогревается за счет тепла уходящих газов. Далее она попадает в верхний барабан котла. По опускным трубам часть воды отправляется в коллекторную систему, а оставшаяся — в нижний барабан.

Нагреваясь теплом продуктов сгорания топлива, вода превращается в пароводяную смесь и возвращается в верхний барабан. Там, проходя через сепарационное устройство, пар отделяется от воды и подается потребителю. Неиспарившаяся вода возвращается в циркуляционный контур.

Кратность циркуляции — отношение воды, проходящей через контур циркуляции в единицу времени к количеству пара, полученному за это же время. Для прямоточных котлов она всегда равна 1, а для барабанных меняется в пределах от 5 до 50.

Прямоточные котлы

В прямоточных котлах барабана нет. Предварительно подготовленная вода под действием питательного насоса поступает через экономайзер в испарительные трубы, где полностью превращается в пар.Зона, в которой заканчивается процесс парообразования, называется переходной. Далее пар поступает в пароперегреватель, где нагревается до заданной температуры и отправляется потребителям. Прямоточные котлы представляют собой разомкнутую гидравлическую систему.

Прямоточным называется котел с принудительным движением воды без циркуляции. Отсутствие воды за испарительными поверхностями позволяет им работать как на докритическом, так и на сверхкритическом давлении.

Плюсы и минусы прямоточных котлов

Если сравнивать барабанные и прямоточные котлы, то основным преимуществом последних будет быстрое включение в работу и минимальное время, требуемое для прогрева воды. Благодаря этому, прямоточные котлы могут использоваться в качестве резервных установок, во время загрузки основного оборудования. Еще одним существенным плюсом является компактность (отсутствие барабанов и коллекторов) и маневренность.К сожалению, отсутствие аккумулирующих емкостей приводит к частому включению и отключению горелок. В результате чего происходит преждевременный износ оборудования и повышенный расход топлива.