Pravidla pro projektování a bezpečný provoz parních kotlů

Parní kotel je jedním z nejstarších zařízení na přeměnu tepelné energie na mechanickou práci, pracovní tekutinou je vodní pára. Konstrukce parních kotlů se po stovky let nezměnila. Podle definice se jedná o zařízení určené k produkci vysoce potenciální vodní páry. Trh nabízí velké množství různých modelů různých designů, používaných jak v běžném životě, tak v průmyslu. V tomto článku se seznámíme s principem činnosti, provozním řádem a rozsahem použití parních kotlů.

Princip činnosti a zařízení

Základní princip fungování parních kotlů různých typů je neměnný a jednoduchý - voda se ohřívá v uzavřeném objemu a přeměňuje se na vodní páru, která je následně využívána k vykonávání užitečné práce. Zdrojem energie pro vytápění může být energie slunce, země nebo tradičnější plyn, pevná paliva nebo elektřina.

Podle účelu se vyráběná pára dělí na dva druhy: sytou a přehřátou. Sytá pára se vyznačuje teplotou asi 100 °C a tlakem v rozmezí jedné atmosféry. Vyrábí se v domácích kotlích a používá se hlavně v topných systémech soukromých domů.

Přehřátá pára je vysokopotenciální zdroj energie s teplotami až 500 °C a může být pod tlakem až 260 atmosfér. Oblast použití přehřáté páry: průmyslová zařízení a energetika - rotace turbín v tepelných a jaderných elektrárnách. Zařízení produkující přehřátou páru se vyznačují vyšší účinností.

Různé typy zařízení jsou totožné a liší se pouze v drobných detailech. V první fázi nastává povinná fáze čištění vody od kovových solí a přebytku kyslíku. To je nutné, aby se zabránilo tvorbě vodního kamene a korozi kotlových článků. Rez a vodní kámen výrazně snižují účinnost zařízení a v některých případech jej mohou učinit zcela nepoužitelným.

Vyčištěná voda je přiváděna do speciální nádrže, ze které prochází potrubím do kolektoru ve spodní části, kde je umístěna topná zóna. Zde se voda ohřeje na 100°C a vzniká vodní pára, která nezávisle stoupá potrubím.

Vzniklá pára obsahuje velké množství vlhkosti a je nevhodná k použití, takže dalším krokem je vysušení pracovní tekutiny. Vysušená pára vstupuje do parního potrubí pro zamýšlené použití.

V průmyslových kotlích se pro výrobu přehřáté páry v posledním stupni nasycená pára dodatečně ohřívá v parním potrubí, aby se zvýšila její teplota a tlak na stanovené limity.

Všechny parní kotle fungují podle výše popsaného principu, rozdíly v zařízení jsou pouze ve velikosti zařízení, typu a umístění kolektoru, přítomnosti pojistek, složitosti automatizace a také typu palivo používané k provozu.

Pravidla pro provoz parních a horkovodních kotlů

Parní kotel je zařízení, které pracuje pod tlakem a patří mezi vysoce rizikové instalace. Při nesprávném použití je možné tepelné popálení přehřátou párou a ve výjimečných případech i výbuch celé instalace.

Při provozu je důležité důsledně dodržovat provozní řád zařízení předepsaný výrobcem a regulační dokumenty.

DŮLEŽITÉ! Instalaci a pravidelnou údržbu smí provádět pouze certifikovaní odborníci.

Hlavní důvody neúspěchu jsou podle statistik:

• nekvalitní úprava vody, která vede ke zvýšené korozi prvků a výrazně snižuje její účinnost;
• nedostatek pravidelného čtení spalovací komory paliva;
• nesprávné nastavení automatizace.

Přítomnost bezpečnostních zařízení a automatizace ovládání, s výhradou odborné instalace a konfigurace, činí moderní parní kotle bezpečnými zařízeními.

Typy a rozsah použití

Parní kotle podle rozsahu použití se dělí do dvou velkých tříd: domácí a průmyslové.

Spotřebiče pro domácnost vytvářejí nasycenou vodní páru, která se používá jako chladivo pro topné systémy. Tyto systémy zpravidla pracují na pevném nebo kapalném palivu.

Průmyslové kotle využívají přehřátou páru pod vysokým tlakem, což výrazně zvyšuje účinnost zařízení. Uhlí, topný olej, plyn nebo atomová rozpadová energie se používají jako palivo pro průmyslová zařízení.

Průmyslové se používají v elektroenergetice, výrobě, stavebnictví atd. Tato zařízení lze nazvat základem průmyslu. Zde je jen několik příkladů průmyslových aplikací:

• napařování betonových konstrukcí;
• sterilizace a dezinfekce v potravinářském průmyslu;
• výroba elektřiny;
• hnací aktuátory obráběcích strojů a mechanismů.