Самый мощный парогенератор в мире

рейтинг топ-10 по версии КП

Еще один производитель бытовой техники из Германии, который слабо представлен на российском рынке. Сам производитель позиционирует свой продукт как утюг-парогенератор. Его конструкция гораздо ближе к утюгу. Но с чуть большим объемом резервуара для воды и высоким давлением. На своем сайте производитель уверяет, что устройство способно прогладить даже вещи, сложенные в четыре слоя. Для одежды это заявление мало актуально, но для каких-нибудь простыней - вполне. Устройство снабжено функцией автоматической регулировки пара. Также им можно работать вертикально. Есть постоянная подача пара, чтобы использовать его исключительно в режиме отпаривателя. Модель с керамической подошвой подойдет для глажки шерсти, трикотажа, постельного белья, мужских сорочек и костюмов, тюля, штор, гобеленов и деликатных тканей. Кстати, о подошве. На ней прорезаны желоба, по узору напоминающие паука. Таким образом между покрытием и тканью создается воздушная прослойка для более деликатной обработки.

Основные характеристики: Мощность 800 Вт, максимальное давление 7 бар, постоянный пар 20 г/мин, паровой удар 120 г/мин, вертикальное отпаривание, объeм резервуара для воды 300 мл.

+ Компактный
+ Сухой пар

- Нужно следовать строгим инструкциям по глажке, иначе будет быстро заканчиваться вода в резервуаре

Лучшие парогенераторы 2020 года

Парогенераторы обычно имеют одну общую черту. Все они рекламируют, что могут помочь значительно сократить время глажки.

Однако, хотя эти пароварки выглядят одинаково, они могут отличаться по цене более чем на сотню фунтов. Но действительно ли мы получаем то, за что платим? Какие функции нам действительно нужны?

Мы внимательно рассмотрели лучшие парогенераторы, доступные в 2020 году. Вот наши 5 лучших:

Вы можете подумать, что все утюги в значительной степени одинаковы.В некотором смысле это верно, но у лучших парогенераторов есть несколько функций и настроек, которых нет у многих аналогичных моделей.

Давайте посмотрим, на что вам следует обратить внимание:

Простота использования - Гладить нужно быстро и легко.

Вы не хотите тратить много времени на программирование устройства или останавливаться и думать о том, как изменить настройку.

Лучшие утюги зачастую самые простые в использовании.

Light & Smooth - Big & Bulky вышел! Если вы гладите белье за неделю, вы не хотите, чтобы ваши руки упали на полпути.

Гладкий утюг справляется со всеми тканями и гладит их равномерно,

Постоянный пар - Это ключевой элемент. Важно, чтобы пар производился равномерно и не начинал выходить после того, как вы гладили в течение 10 минут.

Некоторые модели в нашем списке имеют стандартную производительность 50 г / мин, в то время как другие предлагают больше, но имеют менее контролируемый верхний наддув.

Вам нужно решить, что лучше всего для вас, посмотрев на количество и тип белья, с которым вы будете иметь дело.

Емкость бака - этому прибору нужна вода для производства пара; проверьте размер резервуара для воды, так как чем он меньше, тем больше вам потребуется наполнений, поэтому глажение займет больше времени (и будет еще менее увлекательно!)

База с покрытием - основа с покрытием или керамика означает, что вы получить лучшее из обоих миров без маркировки и бесперебойной работы.

Цена - мы искренне удивлены разницей в стоимости представленных нами моделей, поэтому составьте свой бюджет и выберите утюг, который вы можете себе позволить, - и это отлично.

.Парогенератор

- статья энциклопедии

(PD) Фото: Yo-sei Shoshi
Рисунок 1: Электростанция Токийской электроэнергетической компании (TEPCO) в Йокогаме, Япония, работающая на сжиженном природном газе (СПГ).

Для получения дополнительной информации см .: Steam .

Парогенератор - это устройство, которое использует источник тепла для кипячения жидкой воды и преобразования ее в паровую фазу, называемую паром. Тепло может быть получено от сжигания топлива, такого как уголь, нефтяное жидкое топливо, природный газ, бытовые отходы или биомасса, ядерный реактор деления и других источников.

Существует множество различных типов парогенераторов, от небольших медицинских и бытовых увлажнителей воздуха до больших парогенераторов, используемых на традиционных угольных электростанциях, которые производят около 3500 кг пара на мегаватт-час производства энергии. На соседней фотографии изображена электростанция мощностью 1150 МВт с тремя парогенераторами, которые вырабатывают в общей сложности около 4 025 000 кг пара в час.

Многие небольшие коммерческие и промышленные парогенераторы именуются «котлами» .Обычно бытовые водонагреватели также называются «котлами» , однако они не кипятят воду и не производят пар.

Эволюция конструкций парогенераторов

(CC) Чертеж: Ruben Castelnuovo
Рис. 2: Упрощенная принципиальная схема пожаротрубного котла.

Жаротрубные котлы ^[1]

В конце 18 века жаротрубные котлы различной конструкции стали широко использоваться для производства пара на промышленных предприятиях, железнодорожных локомотивах и пароходах.Жаротрубные котлы названы так потому, что газы продуктов сгорания топлива (дымовой газ) проходят через трубы, окруженные водой, содержащейся во внешнем цилиндрическом барабане (см. Рисунок 2). Сегодня паровозы и речные суда практически исчезли, а жаротрубные котлы не используются для выработки пара на современных электростанциях.

Однако они все еще используются на некоторых промышленных предприятиях для выработки насыщенного пара под давлением до 18 бар и со скоростью до 25000 кг / час.^[2] В этом диапазоне жаротрубные котлы отличаются низкими капитальными затратами, эксплуатационной надежностью, быстрой реакцией на изменения нагрузки и не требуют высококвалифицированного персонала.

Основным недостатком жаротрубных котлов является то, что вода и пар находятся внутри внешней цилиндрической оболочки, и эта оболочка имеет ограничения по размеру и давлению. Растягивающее напряжение (или кольцевое напряжение) на стенках цилиндрической оболочки зависит от диаметра оболочки и внутреннего давления пара: ^[3]

где σ - растягивающее напряжение (кольцевое напряжение) в Па, p - внутреннее манометрическое давление в Па, d - внутренний диаметр цилиндрической оболочки в м т - толщина стенки цилиндрической оболочки в м.

Постоянно растущая потребность в увеличении количества пара при все более высоких давлениях не могла быть обеспечена с помощью жаротрубных котлов, потому что, как видно из приведенного выше уравнения, как более высокое давление, так и корпуса большего диаметра приводили к чрезмерно толстым и большим дорогие снаряды.

(PD) Изображение: Babcock & Wilcox Company
Рис. 3: Изображение водотрубного котла в начале 1900-х годов. (PD) Чертеж: The Stirling Company
Рис. 4: Четырехбарабанный котел Стирлинга

Водотрубные котлы

Водотрубные котлы с продольными паровыми барабанами, как на Рисунке 3, ^[4] были разработаны для увеличения давления генерируемого пара и увеличения мощности.Водотрубные котлы, в которых вода протекала по наклонным трубам, а газы продуктов сгорания выходили за пределы труб, создавали желаемое более высокое давление пара в трубах малого диаметра, которые могли выдерживать растягивающее напряжение при более высоких давлениях, не требуя чрезмерно толстых стенок труб. ^[1]

Относительно меньшие по размеру паровые барабаны (по сравнению с кожухами жаротрубных труб) также были способны выдерживать растягивающее напряжение при желательных более высоких давлениях без необходимости чрезмерно толстых стенок барабана.

Водотрубный котел прошел несколько этапов проектирования и разработки. Паровой барабан был расположен либо параллельно трубам (как показано на рис. 3), либо поперек труб, и в этом случае котел упоминался как «поперечный барабан», а не как котел «с продольным барабаном». Котлы с поперечными барабанами могли вместить больше труб, чем котлы с продольными барабанами, и они были спроектированы для создания давления пара до примерно 100 бар и со скоростью примерно до 225000 кг / час.

На следующем этапе разработки использовались слегка изогнутые трубы, от трех до четырех паровых барабанов и от одного до двух буровых барабанов на дне труб (см. Рисунок 4). Каждый из трех наборов изогнутых трубок, как показано на рисунке 4, представляет собой группу трубок, идущих от передней части паровых барабанов к задней части барабанов. Таким образом, чем длиннее паровые барабаны, тем больше трубок и больше поверхности теплообмена. Трубки были слегка изогнуты, так что они входили в паровые барабаны и выходили из них радиально.Перегородки выполнены из огнеупорного кирпича заставили дымовой газ путешествовать вверх от барабана грязи к правой паровой барабан, а затем вниз от среднего парового барабана на барабан грязи и, наконец, вверх к левой паровой барабан и из дымового газа на выходе в верхнем левом углу. По сути, как показано на Рисунке 4, перегородки создавали множественный путь для дымовых газов.

Барабаны для бурового раствора были подвешены на дне рядов труб и могли свободно перемещаться, когда ряды труб расширялись при нагревании во время запуска котла или сжимались при охлаждении во время остановов котла.Барабан для бурового раствора предназначен для сбора любых твердых частиц, выпавших в осадок из воды, а в барабанах для бурового раствора предусмотрены условия для продувки собранных твердых частиц.

Снова обращаясь к Рисунку 4, зона сгорания топлива была расположена в нижней правой части котла, и в конструкции были предусмотрены меры для обеспечения достаточной подачи воздуха для горения, а также соответствующей тяги дымовой трубы.

Такие конструкции были названы котлами Стирлинга, ^[5] названы в честь Алана Стирлинга, который спроектировал свой первый котел в 1883 году и запатентовал его в 1892 году, через четыре года после создания Stirling Boiler Company в Нью-Йорке в 1888 году.^[6] Одним из важных преимуществ конструкции Стирлинга было то, что трубки были легко доступны, что облегчало осмотр и обслуживание или замену трубок.

Котлы Стирлинга с четырьмя паровыми барабанами были заменены более простой конструкцией с двумя барабанами с паровым барабаном непосредственно над водяным (грязевым) барабаном и изогнутыми водяными трубами, соединяющими два барабана. Более поздние конструкции двухбарабанной версии имели единственный тракт дымовых газов. В целом котел Стирлинга был способен выдерживать быстро меняющиеся нагрузки, а также был приспособлен для использования различных видов топлива.^[1] Можно сказать, что котлы Стирлинга были предшественниками современных парогенераторов, используемых на электростанциях.

Компания Babcock and Wilcox приобрела и ассимилировала компанию Stirling Boiler в 1906 году и начала массовое производство котлов Стирлинга. ^[6] Хотя котлы Стирлинга широко использовались на крупных парогенераторных установках в период с 1900 года до Второй мировой войны (начало 1940-х годов), сегодня они редко встречаются.

Современные парогенераторы электростанции

Большие парогенераторы, используемые на современных электростанциях для выработки электроэнергии, почти полностью представляют собой водотрубную конструкцию из-за их способности работать при более высоких давлениях.

(PD) Изображение: Milton Beychok
Рис. 5A: Большой подкритический парогенератор, работающий на угле, на электростанции. (CC) Фото: Matthew High
Рис. 5B: Два сверхкритических пара мощностью 750 МВт, работающих на жидком топливе и газе, для электростанций в Мосс-Лендинг, Калифорния.

Электростанции, использующие тепло сгорания топлива для производства пара

Для получения дополнительной информации см .: Паровая и угольная электростанция .

Установки, вырабатывающие электроэнергию с паром, образующимся при сгорании топлива, могут сжигать уголь, мазут, природный газ, бытовые отходы или биомассу.В зависимости от того, находится ли давление генерируемого пара ниже или выше критического давления воды (221 бар), парогенератор электростанции может быть либо подкритическим (ниже 221 бар), либо сверхкритическим давлением (выше 221 бар). ) парогенератор. Рисунок 1 (см. Выше) представляет собой фотографию, на которой показаны размеры большой современной электростанции, которая генерирует докритический пар в результате сгорания топлива, а Рисунок 5B - это фотография, которая показывает размеры большой сверхкритической паровой электростанции.

Выходной перегретый пар от докритических парогенераторов на электростанциях, использующих сжигание топлива, обычно находится в диапазоне давления от 130 до 190 бар, температуры от 540 до 560 ° C и расхода пара в диапазоне от примерно 400000 до примерно 5000000 кг / час. . На соседнем рисунке 5A представлена схематическая диаграмма типичной электростанции, использующей сжигание топлива для генерации пара в докритическом состоянии, а на рисунке 5B показан внешний вид таких электростанций. Общая высота таких парогенераторов составляет около 70 метров.

Как показано, установка имеет паровой барабан и использует водяные трубы, встроенные в стенки зоны горения топки генератора. Насыщенный пар из парового барабана перегревается за счет прохождения через трубы, нагреваемые горячими газами сгорания. Горячие дымовые газы также используются для предварительного нагрева питательной воды котла, поступающей в паровой барабан, и воздуха для горения, поступающего в зону горения.

Для таких парогенераторов существует три конфигурации:

Естественная циркуляция, при которой жидкая вода течет вниз из парового барабана через сливной стакан (см. Рис. 5A), а смесь пара и воды возвращается в паровой барабан, поднимаясь вверх по трубам, встроенным в стенку печи.Разница в плотности между нисходящей жидкой водой и восходящей смесью пара и жидкости обеспечивает достаточную движущую силу, чтобы вызвать циркулирующий поток.

Принудительная циркуляция, при которой насос в сливном стакане обеспечивает дополнительную движущую силу для циркулирующего потока. Помощь насоса обычно обеспечивается при выработке пара при давлении выше примерно 170 бар, потому что при давлениях выше 170 бар разница плотностей между жидкостью из сливного стакана и парожидкостной смесью в трубах стенки печи уменьшается в достаточной степени, чтобы ограничить циркулирующий поток. показатель.

Прямоточная система, в которой не предусмотрен паровой барабан, а питательная вода котла проходит через экономайзер, трубы стенки печи и секцию перегревателя за один непрерывный проход, и рециркуляция отсутствует. По сути, насос питательной воды обеспечивает движущую силу для потока через систему.

На рисунке 6 ниже схематично показаны три конфигурации:

(PD) Диаграмма: Milton Beychok
Рисунок 6: Конфигурации парогенератора ТЭЦ

Критическая точка чистого вещества обозначает условия, при которых не существует отдельных жидких и газовых фаз и между жидкостью и газом нет границы раздела фаз.По мере приближения к критической точке свойства газовой и жидкой фаз сближаются, в результате чего в критической точке образуется только одна фаза: гомогенная сверхкритическая жидкость . Таким образом, для сверхкритических парогенераторов прямоточная система на рисунке 6 является предпочтительной конфигурацией, поскольку нет жидкости или пара выше критической точки, и нет необходимости в паровом барабане для разделения несуществующей жидкой и газовой фаз. . Термин «бойлер» не следует использовать для парогенератора сверхкритического давления, поскольку в таких системах фактически не происходит «кипения».

Ряд новаторских прямоточных систем сверхкритического давления был построен для коммунальной промышленности, многие из которых имеют давление в диапазоне от 310 до 340 бар и температуру от 620 до 650 ° C (намного выше критической точки воды). Чтобы снизить операционную сложность и повысить надежность оборудования, последующие сверхкритические системы были построены при более умеренных условиях: около 240 бар и от 540 до 565 ° C. Основным недостатком сверхкритических парогенераторов является потребность в исключительно чистой питательной воде, порядка 0.1 ppm от общего количества растворенных твердых веществ (TDS). ^[1] ^[7]

(CC) Фото: Peter J. Baer
Рис. 7A: Котлы-утилизаторы для двух блоков электростанции комбинированного цикла (PD) Фото: Tennessee Valley Authority
Рисунок 7B: Электростанция комбинированного цикла TVA в Каледонии (3 блока)

Парогенераторы-утилизаторы

Парогенератор с рекуперацией тепла (HRSG) - это теплообменник или серия теплообменников, которые рекуперируют тепло из потока горячего газа и используют это тепло для производства пара для привода паровых турбин или в качестве технологического пара на промышленных объектах или в качестве пара для централизованного теплоснабжения. .^[8]

ПГРТ является важной частью электростанции с комбинированным циклом (ПГУ) ^[9] или когенерационной электростанции. ^[10] На обоих типах электростанций ПГРТ использует горячий дымовой газ при температуре примерно от 500 до 650 ° C от газовой турбины для производства пара высокого давления. Пар, производимый ПГРТ на газотурбинной электростанции с комбинированным циклом, используется исключительно для выработки электроэнергии. Однако пар, вырабатываемый ПГРТ на когенерационной электростанции, частично используется для выработки электроэнергии, а частично - для централизованного теплоснабжения или для технологического пара.

Электростанция с комбинированным циклом, схематически изображенная на Рисунке 8 ниже, названа так потому, что она объединяет цикл Брайтона для газовой турбины и цикл Ренкина ^[11] для паровых турбин. Около 60 процентов всей электроэнергии, вырабатываемой на ПГУ, вырабатывается электрическим генератором, приводимым в действие газовой турбиной, и около 40 процентов вырабатывается другим электрическим генератором, приводимым в действие паровыми турбинами высокого и низкого давления. Для крупномасштабных электростанций типичная CCPP может использовать комплекты, состоящие из газовой турбины, приводящей в действие электрогенератор мощностью 400 МВт, и паровых турбин, приводящих в действие генератор мощностью 200 МВт (всего 600 МВт), а на электростанции может быть 2 или более таких наборы.

Теплообменники первичного компонента ПГРТ - это экономайзер, испаритель и связанный с ним паровой барабан и перегреватель, как показано на рисунке 9 ниже. ПГРТ может находиться в горизонтальном воздуховоде с горячим газом, протекающим горизонтально по вертикальным трубам, как показано на рисунке 9, или в вертикальном воздуховоде, когда горячий газ течет вертикально по горизонтальным трубам. В горизонтальных или вертикальных ПГРТ может быть один испаритель и паровой барабан, или может быть два или три испарителя и паровые барабаны, производящие пар с двумя или тремя разными давлениями.На рисунке 9 изображен ПГРТ, использующий два испарителя и паровые барабаны для производства пара высокого давления и пара низкого давления, причем каждый испаритель и паровой барабан имеют связанные с ними экономайзер и перегреватель. В некоторых случаях дополнительное сжигание топлива может быть предусмотрено в дополнительной секции на переднем конце HRSG для обеспечения дополнительного тепла и газа с более высокой температурой. На рисунках 7A и 7B (чуть выше) показан фактический внешний вид горизонтальных HRSG на многоблочной электростанции с комбинированным циклом.

(PD) Схема: Milton Beychok
Рис. 8: Принципиальная схема типичной электростанции с комбинированным циклом

(PD) Чертеж: Milton Beychok
Рисунок 9: Схема типового HRSG на электростанции с комбинированным циклом

Существует ряд других приложений HRSG. Например, некоторые газовые турбины предназначены для сжигания жидкого топлива (а не топливного газа), такого как нефтяная нафта или дизельное топливо ^[12], а другие сжигают синтез-газ (синтетический газ), полученный при газификации угля на установке комбинированного цикла с интегрированной газификацией. обычно называемый заводом IGCC.В качестве другого примера, электростанция с комбинированным циклом может использовать дизельный двигатель, а не газовую турбину. Практически во всех подобных сферах применения HSRG используются для производства пара для выработки электроэнергии.

Производство пара АЭС

(PD) Рисунок: Милтон Бейчок
Рисунок 10: Два наиболее распространенных типа атомных электростанций

Для получения дополнительной информации см .: Атомная электростанция .

Атомная электростанция Колдер-Холл в Соединенном Королевстве была первой в мире атомной электростанцией, производившей электроэнергию в промышленных объемах, и начала работу в 1956 году.^[13] Атомная электростанция в Шиппорте в Шиппорте, штат Пенсильвания, была первой коммерческой атомной электростанцией в США и была открыта в 1957 году. ^[14] По состоянию на 2007 год во всем мире насчитывалось более 430 действующих атомных электростанций. и они производили около 15% мировой электроэнергии. ^[15] ^[16]

Существует много различных типов атомных электростанций, но на двух наиболее распространенных действующих установках используется либо реактор с кипящей водой (BWR) (BWR) , либо с водой под давлением. Реактор (PWR) .^[17] На рисунке 10 представлена схематическая диаграмма генерации пара на этих двух типах атомных электростанций:

В BWR охлаждающая вода ядерного реактора превращается в насыщенный пар внутри самого реактора за счет поглощения тепла, создаваемого реакцией ядерного деления. Пар, производимый в реакторе, обычно находится под давлением примерно от 70 до 75 бар и температурой примерно от 290 до 300 ° C и направляется к турбогенераторам вне защитной оболочки реактора для преобразования в электричество.

В PWR охлаждающая вода реактора находится под давлением до 160 бар и температуры 330 ° C, и внутри реактора отсутствует кипение. Горячая охлаждающая вода под давлением проходит через теплообменные трубы внутри парогенератора, где она обменивается теплом с питательной водой генератора и преобразует ее в пар. Затем охлаждающая вода реактора перекачивается обратно в реактор. Верхняя часть генератора представляет собой пароводяной сепаратор. Поток охлаждающей воды из реактора через парогенератор и обратно в реактор обозначается как первичный контур .Подача питательной воды в парогенератор, преобразование питательной воды в пар, прохождение пара через турбогенераторы, расположенные вне конструкции защитной оболочки, конденсация выхлопного пара из турбогенераторов и возврат сконденсированного пара в качестве питательной воды в парогенератор обозначается как вторичный контур . Весь первичный контур расположен внутри конструкции защитной оболочки ядерного реактора. Вторичный контур частично находится внутри конструкции защитной оболочки и частично вне конструкции.

Таким образом, по сути, парогенератор в ядерном реакторе BWR - это сам реактор, а парогенератор в реакторе PWR - это просто вертикальный теплообменник. Установки BWR и PWR вырабатывают насыщенный пар по существу при одинаковых температуре и давлении, и обе могут использовать в качестве теплоносителя реактора легкую воду (обычную воду) или тяжелую воду . ^[18] Около 65% всей энергии, вырабатываемой атомными электростанциями, вырабатывается системами реакторов PWR.^[17]

(PD) Чертеж: Милтон Бейчок
Рис. 11: Принципиальная схема работы концентрированных солнечных электростанций SEGS в пустыне Мохаве.

Парогенераторы на солнечной энергии

Для получения дополнительной информации см .: Солнечная энергия .

Солнечная энергия - это выработка электричества из солнечного света, и это может быть достигнуто с помощью фотоэлектрической энергии, которая использует массив ячеек, содержащих материал, который преобразует солнечный свет непосредственно в электричество. Этот метод не требует производства пара.

Солнечная энергия также может быть получена косвенно с помощью линз или зеркал для фокусировки солнечного излучения в концентрированный луч тепла. Затем сконцентрированный пучок используется в качестве источника тепла для выработки пара для преобразования в электроэнергию. Этот метод называется сконцентрированной солнечной энергии (CSP), и существует ряд различных конструкций для концентрации солнечного излучения. Различные конструкции работают на одном и том же простом принципе отражения и концентрации солнечного света и отличаются друг от друга использованием разных типов зеркал.^[19] ^[20]

По состоянию на 2009 год из всех различных станций CSP, действующих по всему миру, крупнейшими являются солнечные энергогенерирующие системы (SEGS) станции, работающие в пустыне Мохаве в Калифорнии. На рис. 11 представлена принципиальная технологическая схема установок SEGS, в которых используются большие поля параллельных зеркал желоба. Зеркала фокусируют свой концентрированный пучок тепла на трубах, расположенных над центром желобов, которые проходят по длине зеркальных полей и содержат циркулирующую жидкость-теплоноситель (HTF) (синтетическое масло).HTF, входящая в поле зеркала, имеет температуру около 270 ° C и нагревается до температуры около 390 ° C по мере прохождения через поле зеркала. Горячий HTD затем используется в серии теплообменников, как показано на Рисунке 11, для генерации перегретого пара под давлением около 100 бар и температурой около 375 ° C. Затем перегретый пар направляется к паровым турбинам, которые приводят в действие генераторы электроэнергии того же типа и с таким же расположением оборудования, что и обычные парогенераторы, работающие на топливе.

После того, как HTF прошла через серию теплообменников, она течет в расширительный бак ^[21], из которого перекачивается обратно на вход зеркальных полей.

Было построено девять заводов SEGS, первая в 1984 г. и последняя в 1990 г., и они уже много лет надежно работают. Их общая проектная мощность составила 354 МВт. Последний и самый крупный блок (SEGS IX) был рассчитан на мощность 80 МВт и имеет 484 000 м 2 ² зеркальных полей.

Некоторые из установок SEGS имеют систему аккумулирования тепловой энергии (см. Рисунок 11), где расплав соли ^[22] при 290 ° C может быть нагрет до 370 ° C и сохранен для последующего использования в качестве дополнительного нагрева HTF при необходимости. .На некоторых заводах также есть парогенератор, работающий на топливе, который можно использовать при необходимости. На рисунках 12 и 13 изображены зеркала параболического желоба, а также зеркальные поля.

(PD) Фото: Национальное управление океанических и атмосферных исследований
Рис. 12: Зеркала параболического желоба, используемые в электростанциях концентрированной солнечной энергии

(PD) Фото: Sandia National Laboratory
Рис. 13: Поля параболических зеркал на солнечных электростанциях SEGS в пустыне Мохаве

Парогенераторы прочие

(CC) Чертеж: Milton Beychok
Рис.14: Парогенератор типа чайник

Теплообменники чайные

Нефтеперерабатывающие, нефтехимические и другие перерабатывающие предприятия часто имеют множество источников отработанного тепла, которые можно использовать для производства пара, обычно насыщенного пара.Во многих таких случаях теплообменник котельного типа (того же типа, что и котельные ребойлеры, используемые для многих промышленных ректификационных колонн) используется в качестве парогенератора.

На рис. 14 схематически изображен теплообменник чайного типа, предназначенный для производства насыщенного пара. Горячая жидкость, обозначенная на рисунке, может быть либо горячей жидкостью, либо потоком горячего пара.

Чайник-теплообменник может генерировать пар низкого давления только по той же причине, что и для жаротрубных котлов (см. Выше), а именно из-за того, что толщина внешней оболочки теплообменника становится непрактичной при очень высоких давлениях.

Производство отработанного пара при выплавке меди

(CC) Диаграмма: Milton Beychok
Рисунок 15: Взвешенная плавка меди в Outokumpu

Существует множество методов, используемых для извлечения металлической меди (Cu) из медьсодержащих руд. Один из этих методов заключается в использовании известного процесса взвешенной плавки и различных конструкций для плавильных печей взвешенного типа: процесса Outokumpu, процесса INCO, процесса Mitsubishi, процесса Noranda и процесса WORCRA. Наиболее часто используемой плавильной установкой для взвешенной плавки является технология Outokumpu, разработанная в Финляндии в конце 1940-х годов и описанная ниже.^[23] ^[24] ^[25] ^[26]

Медьсодержащая руда обычно представляет собой халькопирит (CuFeS ₂), который сначала дробится и измельчается, а затем подвергается процессу флотации. производят концентрат , содержащий от 20 до 40 процентов меди. Затем этот концентрат вместе с воздухом, обогащенным кислородом, подают в пламя в реакционной секции (называемой реакционной шахтой ) плавильной печи во взвешенном состоянии Outokumpu. Сначала пламя зажигается природным газом или другим топливо и впоследствии поддерживается за счет сжигания серы, содержащейся в исходном медном концентрате.

Как показано на Рисунке 15, отстойник печи взвешенной плавки содержит расплавленный штейн и шлак , который имеет температуру около 1350 ° C. Штейн (от 50 до 70 процентов меди) иногда также называют черновой медью и отбирают для последующего преобразования в металлическую медь в конечном продукте. Шлак содержит большую часть примесей в сырье и в основном выбрасывается.

Продукт сгорания , отходящий газ может содержать от 20 до 60 процентов газообразного диоксида серы (SO ₂) и имеет температуру около 1300 ° C.Горячий газ сгорания используется для обмена теплом с водой под давлением и, таким образом, генерирования пара в том, что в металлургической промышленности называют котлами-утилизаторами (WHB) или туннельными котлами . Горячий газ сгорания также содержит мелкие твердые частицы (пыль), и от 60 до 65 процентов этой пыли периодически удаляется из теплообменных трубок внутри WHB с помощью пружинных молотков. Остаток пыли удаляется в электрофильтре (ESP) после охлаждения газа до температуры, которую может выдерживать ESP, а именно около 350 ° C или ниже.Затем пыль возвращается обратно в сырье для реакционной шахты. Беспыльный газ, обогащенный SO ₂, из ЭЦН направляется на другой завод для преобразования в серную кислоту (H ₂ SO ₄).

WHB обычно вырабатывают насыщенный пар под давлением от 40 до 60 бар и температурой от 250 до 285 ° C. Первый WHB на фиг. 15 - это так называемая излучающая секция , вторая WHB - это так называемая конвекционная секция , и один паровой барабан обслуживает обе секции.. Из-за ограничений по размеру на рисунке 15 не показан паровой барабан или различные теплообменные трубы в WHB, но они похожи на HRSG, показанные на рисунке 9 выше. ^[27]

Список литературы

↑ ^1,0 ^1,1 ^1,2 ^1,3 P.K. Наг (2008). Power Plant Engineering , 3-е издание. Тата МакГроу-Хилл. ISBN 0-07-064815-8.
↑ Например, котел-утилизатор в установках для получения серы Клауса, используемых на нефтеперерабатывающих заводах, представляет собой жаротрубные котлы.
↑ Сосуды под давлением: комбинированное напряжение С веб-сайта факультета машиностроения Вашингтонского университета
↑ Компания Бэбкок и Уилкокс (1922). Steam, его создание и использование , 35-е издание, 6-й выпуск. Bartlett Orr Press, Нью-Йорк. Google Книги
↑ Инженерный штаб компании Стирлинг (1905 г.). Книга для инженеров в Steam , 1-е издание. Компания Стирлинга. Google Книги
↑ ^6.0 ^6,1 Котлы Стирлинга С веб-сайта Американского общества инженеров-механиков (ASME).
↑ Томас К. Эллиот, Као Чен и Роберт С. Суонекамп (1997). Стандартный справочник по силовой установке , 2-е издание. Макгроу-Хилл. ISBN 0-07-019435-1.
↑ Централизованное теплоснабжение - это система распределения пара, вырабатываемого централизованно, для отопления коммерческих и жилых зданий.
↑ Также упоминается как газовая турбина комбинированного цикла (CCGT) или газовая турбина комбинированного цикла (GTCC)
↑ Также именуется теплоэлектроцентралью (ТЭЦ).
↑ Температурно-энтропийную диаграмму цикла Ренкина см. В статье Steam.
↑ Мехерван Бойс (2002). Справочник по проектированию газовых турбин , 2-е издание. Gulf Professional Publishing. ISBN 0-88415732-6.
↑ Хельге Краг (1999). Квантовые поколения: история физики в двадцатом веке . Издательство Принстонского университета, стр. 286. ISBN 0-691-09552-3.
↑ Уникальные реакторы С сайта Управления энергетической информации (EIA).
↑ Количество реакторов, находящихся в эксплуатации в мире С веб-сайта Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ).
↑ Прогнозы для атомной энергетики продолжают расти, но относительная доля генерации снижается с веб-сайта Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ).
↑ ^17,0 ^17,1 Nuclear Reactors С веб-сайта Всемирной ядерной организации (WNO).
↑ Практически весь водород в легкой воде (обычной воде) является изотопом протия водорода.В тяжелой воде изотоп протия был заменен на изотоп водорода дейтерий. Дейтерий - стабильный изотоп водорода с естественным содержанием в океанах Земли примерно один атом на 6500 водорода (~ 154 частей на миллион).
↑ CSP - Как это работает
↑ Объяснение концентрации солнечной энергии CSP - Как это работает
↑ Названо так, потому что учитывает любые изменения теплового расширения HTF.
↑ Соль представляет собой смесь нитрата калия и нитрата натрия.
↑ Сешадри Ситхараман (редактор) (2005). Основы металлургии , 1-е издание. CRC Press. 0-8493-3443-8.
↑ Производство меди с помощью Outokumpu Flash Smelting: обновленная информация Илкка В. Коджо и Ханнес Сторч (2006), Outokumpu Technology Oy, Эспоо, Финляндия
↑ W.G. Davenport, M. King, M.Schlesinger и A.K. Бисвас (2002). Добывающая металлургия меди , 4-е издание. Пергамон. ISBN 0-444-50206-8.
↑ Yongxiang Yang et al (май 1999 г.).«Использование вычислительной гидродинамики для модификации конструкции котла-утилизатора». Журнал Общества минералов, металлов и материалов 51 (5).
↑ Личное сообщение профессора Пекки Таскинена из Хельсинкского технологического университета в Финляндии.

Что такое парогенератор? (с изображением)

Парогенератор - это часть оборудования, предназначенная для преобразования жидкости, которой обычно является вода, в пар, называемый паром. Жидкость нагревается за счет сжигания какого-либо вида топлива, такого как дрова, уголь, нефть или природный газ. Переход от жидкости к пару создает давление, а затем расширение, которое может быть направлено и направлено как источник энергии. Поршни с паровым приводом сыграли важную роль в развитии первых фабрик, железнодорожных локомотивов, пароходов и многих других примеров механического оборудования.

Парогенератор также иногда называют бойлером.

Одно из первых применений парогенератора было в паровозе. Топливо в виде дров или угля подавалось в топку. Полученное тепло направлялось через систему трубок, которые нагревали воду, хранившуюся в специальном резервуаре для хранения.После того, как температура достигла уровня кипения, энергия, создаваемая паром, приводила в движение поршни, которые вращали колеса двигателя. Основная цель пара заключалась в том, чтобы приводить в движение поезд, но у него были и другие применения, в том числе привод в действие тормозов и свисток.

Использование парогенератора для приведения в движение локомотивов было большим усовершенствованием транспорта в начале 17 века, но у него были свои недостатки.Их сопровождало большое количество дыма, и всегда существовала вероятность возгорания от искр и горящих углей. Кроме того, за резервуаром, содержащим воду, нужно было внимательно следить, чтобы убедиться, что вода остается на определенном уровне. Допустить, чтобы в баке закончилась вода, было очень опасно, потому что это могло привести к пожару или взрыву.

Даже после того, как топки были сняты и дизельное топливо стало источником энергии, парогенераторы все еще использовались в поездах.Часть излишков пара от оригинального паровоза направлялась в легковые автомобили, чтобы обогревать салон и обеспечивать комфорт пассажирам. Когда этого метода больше не было, были добавлены специальные парогенераторы специально для обогрева автомобилей. Сегодня большинство поездов, эксплуатируемых во всем мире, обогреваются с помощью электрической системы.

Парогенератор также иногда называют бойлером.Классификация различных типов котлов обычно основана на конфигурации. Например, котел Haycock или горшок имеет форму чайника, а жаротрубный котел выполнен в форме бочки с соединительной трубчатой конструкцией.

Военный рейтинг 2020 г.

Мировые державы, ранжированные по потенциальной военной мощи.

Окончательный рейтинг Global Firepower, приведенный ниже, использует более 50 индивидуальных факторов для определения индекса PowerIndex (PwrIndx) данной страны с категориями, варьирующимися от военной мощи и финансов до материально-технических возможностей и географии.

Наша уникальная внутренняя формула позволяет меньшим, более технологически развитым странам соревноваться с более крупными, менее развитыми странами, а специальные модификаторы в виде бонусов и штрафов применяются для дальнейшего уточнения годового списка.Цветные стрелки показывают сравнение тенденций за год (рост, нейтраль, падение).

Примечание. Идеальная оценка PwrIndx составляет 0,0000, что реально недостижимо в рамках текущей формулы GFP; чем меньше значение PwrIndx, тем мощнее теоретический боевой потенциал страны (обычными средствами, поскольку ядерный потенциал не принимается во внимание).