Περιεχόμενο
Ένας λέβητας είναι ένα δοχείο στο οποίο το νερό θερμαίνεται υπό πίεση και εξατμίζεται σε ατμό για συγκεκριμένο σκοπό. Υπάρχουν πολλά διαφορετικά είδη λέβητες, που θερμαίνονται από άνθρακα, στερεά καύσιμα, πετρέλαιο ή αέριο. Οι λέβητες ποικίλλουν σε μέγεθος από μικρές, φορητές ή συναρμολογημένες στο κατάστημα μονάδες σε μεγάλους κλιβάνους που καίνε 6 τόνους άνθρακα το λεπτό. Οι λέβητες λειτουργούν με θετική πίεση και όλα τα μέρη πρέπει να είναι αρκετά ισχυρά ώστε να αντέχουν την πίεση του ατμού που παράγουν. Οι περισσότεροι λέβητες υψηλής πίεσης χρησιμοποιούνται για εμπορικούς ή βιομηχανικούς σκοπούς.
Μέγιστη Επιτρεπόμενη Πίεση
Fotolia.com "> ••• εικόνα βαλβίδας ατμού από John Sandoy από Fotolia.comΟι λέβητες ταξινομούνται επίσης από την ικανότητα πίεσης, τον τύπο του σχεδιασμού και τη χρήση τους. Η μέγιστη επιτρεπόμενη πίεση λειτουργίας ή MAWP είναι η μέγιστη πίεση που το σκάφος (λέβητας) έχει σχεδιαστεί για να αντέχει. Αυτή η πίεση μετράται σε λίβρες ανά τετραγωνική ίντσα ή psi και η πίεση του μετρητή εκφράζεται ως "psig". Ο Εθνικός Σύνδεσμος Πρόληψης της Πυρκαγιάς και τα ομοσπονδιακά πρότυπα ορίζουν έναν λέβητα ατμού Τύπου ΙΙ που παράγει ατμό υψηλής πίεσης μεταξύ 16 και 150 psig. Ένας ατμολέβητας Τύπου III παράγει ατμό μεταξύ 151 και 350 psig.
Υδραυλικός λέβητας
Σε αυτόν τον τύπο λέβητα, το καύσιμο καίγεται μέσα στο φούρνο, δημιουργώντας θερμό αέριο που θερμαίνει το νερό που κυκλοφορεί μέσω των σωλήνων του. Το νερό μετατρέπεται σε ατμό που ανεβαίνει για να συλληφθεί σε ένα τύμπανο ατμού, όπου ο κορεσμένος ατμός απομακρύνεται. Αυτό εισέρχεται ξανά στον κλίβανο μέσω ενός υπερθερμαντήρα, όπου γίνεται ακόμα θερμότερο. Όταν η θερμοκρασία του υπερθερμασμένου ατμού είναι πάνω από το σημείο βρασμού, γίνεται ένα ξηρό, υπό πίεση αέριο που χρησιμοποιείται για την οδήγηση στροβίλων. Οι περισσότεροι σχεδιαστές λέβητα με σωλήνες νερού έχουν χωρητικότητα 4.500 έως 120.000 κιλών ανά ώρα ατμού. Οι λέβητες σωλήνων νερού στους θερμοηλεκτρικούς σταθμούς ονομάζονται επίσης μονάδες παραγωγής ατμού.
Benson Boiler
Fotolia.com "> ••• αγωγούς για την εικόνα του ατμοστρόβιλου από τον Andrei Merkulov από την Fotolia.comΟ λέβητας Benson ονομάζεται υπερκρίσιμη γεννήτρια ατμού και χρησιμοποιείται συχνά για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Λειτουργεί σε τέτοια υψηλή πίεση, πάνω από 3,200 psi, ότι ο πραγματικός βρασμός σταματά και δεν υπάρχει διαχωρισμός νερού-ατμού. Δεν υπάρχουν φυσαλίδες, επειδή η θερμοκρασία του νερού είναι πάνω από την κρίσιμη πίεση στην οποία μπορούν να σχηματιστούν φυσαλίδες. Αυτός ο ατμός λειτουργεί σε στρόβιλο υψηλής πίεσης και στη συνέχεια εισέρχεται στον συμπυκνωτή της γεννήτριας. Ο όρος "λέβητας" δεν πρέπει να χρησιμοποιείται με αυτή τη γεννήτρια ατμού, καθώς το βράσιμο δεν συμβαίνει πραγματικά.
Υπέρυθρος βραστήρας ατμού
••• εικόνα του ατμοστρόβιλου από τον Andrei Merkulov από την Fotolia.com
Αυτός ο τύπος λέβητα εξατμίζει το νερό και στη συνέχεια θερμαίνει τον ατμό σε έναν υπερθερμαντήρα, παράγοντας ατμό σε πολύ υψηλότερη θερμοκρασία. Αυτό δημιουργεί υψηλότερη θερμοκρασία καυσαερίων εκτός εάν χρησιμοποιείται ένας "οικονομοποιητής". Ο οικονομικοποιητής θερμαίνει το νερό τροφοδοσίας, το οποίο διέρχεται μέσω ενός θερμαντήρα αέρα καύσης στη διαδρομή των καυσαερίων καυσαερίων. Αυτός ο υπερθερμασμένος ατμός αυξάνει συχνά τη συνολική απόδοση της παραγωγής ατμού και τη χρήση της με κέρδη στη θερμοκρασία εισόδου στους στροβίλους. Ο υπερθερμασμένος ατμός δημιουργεί ανησυχίες για την ασφάλεια, διότι σε περίπτωση αποτυχίας οποιουδήποτε στοιχείου του συστήματος και διαφυγής ατμού, η υψηλή πίεση και η θερμοκρασία μπορεί να είναι θανατηφόρα. Η θερμοκρασία στην περιοχή του φούρνου αερίου λέβητα είναι συνήθως μεταξύ 2.400 και 2.900 βαθμών Fahrenheit. Ορισμένες από αυτές είναι θέρμανσης με θέρμανση, απορροφώντας θερμότητα από αέρια που μοιάζουν με υγρά, ενώ άλλα είναι ακτινοβόλα, απορροφώντας θερμότητα από την ακτινοβολία.