แบบจำลองอรรถประโยชน์เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีการแลกเปลี่ยนความร้อน และโดยเฉพาะอย่างยิ่ง สามารถใช้เป็นพื้นผิวทำความร้อนแบบพาความร้อนสำหรับหม้อไอน้ำได้ การออกแบบพื้นผิวทำความร้อนที่เสนอได้ลดขั้นตอนระหว่างท่อของลำแสงพาความร้อนที่เซในทิศทางขวางการเคลื่อนที่ของก๊าซเมื่อเปรียบเทียบกับต้นแบบ รูปแบบการเชื่อมต่อของท่อรูปตัว U ของแต่ละธงกับตัวสะสมช่วยให้มีขนาดเท่ากันของแพ็คเกจการพาความร้อนเพื่อเพิ่มพื้นผิวความร้อนทั้งหมดรวมทั้งเพิ่มความเร็วของก๊าซในพื้นผิวการพาความร้อนซึ่งเพิ่มขึ้น ความเข้มของการถ่ายเทความร้อน พื้นผิวทำความร้อนแบบพาความร้อนประกอบด้วยมัดการพาความร้อนแบบเซที่เกิดขึ้นจากธง 1 ทำจากท่อรูปตัวยู 2 เชื่อมต่อกับตัวสะสมแนวตั้ง 3. ท่อรูปตัวยู 2 ของแต่ละธง 1 เชื่อมต่อกับตัวสะสมแนวตั้ง 3 เพื่อให้ศูนย์กลางของรูอยู่ ตั้งอยู่บนสองแกนขนานกับแกนของท่อร่วมแนวตั้ง 3 จุดเชื่อมต่อของปลายทางเข้าของท่อรูปตัวยู 2 ของแต่ละธง 1 จะถูกกระจายตามลำดับไปตามแกนในขณะที่ปลายทางเข้าและทางออกของแต่ละท่อ 2 เชื่อมต่อกับท่อร่วม 3 บนแกนต่างๆ ดังนั้นท่อรูปตัวยู 2 จึงถูกจัดเรียงตามขวางโดยอยู่เหนืออีกท่อหนึ่งซึ่งทำให้สามารถลดระยะห่างระหว่างศูนย์กลางของรูที่เชื่อมต่อท่อ 2 กับตัวรวบรวม 3 และด้วยเหตุนี้ขั้นตอนระหว่างท่อของ มัดการพาความร้อนเซในทิศทางตามขวาง
แบบจำลองอรรถประโยชน์เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีการแลกเปลี่ยนความร้อน และโดยเฉพาะอย่างยิ่ง สามารถใช้เป็นพื้นผิวทำความร้อนแบบพาความร้อนสำหรับหม้อไอน้ำได้
ผู้เขียนทราบถึงพื้นผิวการให้ความร้อนแบบพาความร้อน วันที่ USSR No. 844917 ประกอบด้วยคานหมุนเวียนลายตารางหมากรุกที่เกิดจากธงวางตรงข้ามซึ่งทำจากท่อรูปตัว U ที่ติดตั้งในตัวสะสมแนวตั้ง ท่อของแต่ละธงนั้นมักจะเชื่อมต่อกับตัวสะสมแนวตั้งเพื่อให้จุดศูนย์กลางของรูนั้นตั้งอยู่บนสองแกนขนานกับแกนของตัวสะสมและท่อบางส่วนของแต่ละธงจะติดอยู่ตามแกนเดียวและส่วนหนึ่ง - ตามแนว อื่น. ในกรณีนี้ ขั้นตอนระหว่างท่อของมัดการพาความร้อนที่เซในทิศทางตามขวางต้องไม่น้อยกว่าสองเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อ ซึ่งไม่อนุญาตให้ลด ขนาดโดยรวมพื้นผิวทำความร้อนแบบพาความร้อน
ผลลัพธ์ทางเทคนิคของแบบจำลองอรรถประโยชน์ที่อ้างสิทธิ์คือการลดขั้นตอนระหว่างท่อในทิศทางขวางกับการเคลื่อนที่ของก๊าซ ซึ่งช่วยให้ขนาดเท่ากันของแพ็คเกจการพาความร้อน สามารถเพิ่มพื้นผิวความร้อนทั้งหมด และนอกจากนี้ เพิ่มความเร็วในการส่งก๊าซซึ่งจะเป็นการเพิ่มความเข้มของการถ่ายเทความร้อน
ผลลัพธ์ทางเทคนิคที่ระบุนั้นเกิดขึ้นได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าในพื้นผิวการพาความร้อนแบบพาความร้อนที่มีลำแสงพาความร้อนแบบเซที่เกิดขึ้นโดยการติดตั้งในแนวตั้ง
นักสะสมที่มีธงหันหลังชนกันทำด้วยท่อรูปตัว U โดยท่อของแต่ละธงต่อกับตัวสะสมแนวตั้งเพื่อให้ศูนย์กลางของรูอยู่บนแกนสองแกนขนานกับแกนของตัวสะสมตาม รูปแบบอรรถประโยชน์ที่นำเสนอ จุดเชื่อมต่อของปลายทางเข้าของรูปตัว U ท่อของธงแต่ละอันจะถูกบรรจบกันตามลำดับตามแนวแกน โดยปลายทางเข้าและทางออกของท่อแต่ละท่อเชื่อมต่อกับท่อร่วมบนแกนที่ต่างกัน
ภาพวาดที่เสนอจะอธิบายสาระสำคัญของข้อเสนอ รูปที่ 1 แสดง มุมมองทั่วไปพื้นผิวทำความร้อนแบบพาความร้อนในรูปที่ 2 และ 3 - เหมือนกันตามลำดับในส่วน A-A และ B-B
พื้นผิวทำความร้อนแบบพาความร้อน (รูปที่ 1-3) ประกอบด้วยมัดกระดานหมากรุกที่สร้างโดยธง 1 ทำจากท่อรูปตัวยู 2 เชื่อมต่อกับตัวสะสมแนวตั้ง 3. ท่อรูปตัวยู 2 ของแต่ละธง 1 เชื่อมต่อกับตัวสะสมแนวตั้ง 3 ดังนั้น ว่าจุดศูนย์กลางของรูนั้นตั้งอยู่บนสองแกนขนานกับแกนของท่อร่วมแนวตั้ง 3 จุดเชื่อมต่อของปลายทางเข้าของท่อรูปตัวยู 2 ของแต่ละธง 1 จะถูกแทรกตามลำดับตามแนวแกนในขณะที่ทางเข้าและทางออก ปลายของแต่ละท่อ 2 เชื่อมต่อกับท่อร่วม 3 บนแกนที่ต่างกัน ดังนั้นท่อรูปตัวยู 2 จึงถูกจัดเรียงตามขวางโดยอยู่เหนืออีกท่อหนึ่งซึ่งทำให้สามารถลดระยะห่างระหว่างศูนย์กลางของรูที่เชื่อมต่อท่อ 2 กับตัวรวบรวม 3 และด้วยเหตุนี้ขั้นตอนระหว่างท่อของ มัดการพาความร้อนเซในทิศทางตามขวาง
อุปกรณ์ทำงานดังนี้
สื่อการทำงานเข้าสู่ตัวสะสม 3 และกระจายผ่านท่อรูปตัวยู 2 ธง 1 พื้นผิวทำความร้อนแบบพาความร้อน
ก๊าซร้อนจะล้างท่อ 2 ตามขวาง และเนื่องจากระยะพิทช์ที่ลดลงระหว่างท่อ 2 ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ถึงการจัดเรียงท่อที่หนาแน่นยิ่งขึ้นในกลุ่มการพาความร้อนแบบเซ ความเร็วของก๊าซจึงเพิ่มขึ้น ตัวกลางทำงานที่ให้ความร้อนจะเข้าสู่ตัวสะสม 3 และถูกลบออกจากพื้นผิวการให้ความร้อนแบบพาความร้อน
การออกแบบพื้นผิวทำความร้อนที่เสนอได้ลดขั้นตอนระหว่างท่อของลำแสงพาความร้อนที่เซในทิศทางขวางการเคลื่อนที่ของก๊าซเมื่อเปรียบเทียบกับต้นแบบ รูปแบบการเชื่อมต่อของท่อรูปตัว U ของแต่ละธงกับตัวสะสมช่วยให้มีขนาดเท่ากันของแพ็คเกจการพาความร้อนเพื่อเพิ่มพื้นผิวความร้อนทั้งหมดรวมทั้งเพิ่มความเร็วของก๊าซในพื้นผิวการพาความร้อนซึ่งเพิ่มขึ้น ความเข้มของการถ่ายเทความร้อน
สูตรโมเดลอรรถประโยชน์
พื้นผิวทำความร้อนแบบพาความร้อนที่มีลำแสงพาความร้อนแบบเซที่เกิดขึ้นจากธงตรงข้ามที่ติดตั้งในตัวสะสมแนวตั้ง ทำจากท่อรูปตัวยู โดยท่อของธงแต่ละอันเชื่อมต่อกับตัวสะสมแนวตั้ง เพื่อให้ศูนย์กลางของรูตั้งอยู่บนแกนสองแกนขนานกับ แกนของตัวสะสมมีลักษณะเฉพาะคือจุดเชื่อมต่อของปลายทางเข้าของท่อรูปตัว U ของแต่ละธงจะสลับกันตามลำดับตามแนวแกน ในขณะที่ปลายทางเข้าและทางออกของแต่ละท่อเชื่อมต่อกับท่อร่วมบนแกนที่ต่างกัน
พื้นผิวทำความร้อนแบบพาความร้อนอยู่ในท่อแก๊สและเป็นตัวแทนเครื่องประหยัดคอยล์ซึ่งประกอบด้วย 16 ส่วน ส่วนต่างๆประกอบกันในลักษณะที่คอยล์ขนานกับด้านหน้าของหม้อไอน้ำในรูปแบบกระดานหมากรุก สำหรับการเผาไหม้แก๊ส มีการติดตั้งหัวเตาสี่หัวโดยมีช่องตรงสิ้นสุดที่ด้านบนโดยมีการขยายตัวอย่างกะทันหัน หัวเผาจะถูกวางไว้ระหว่างตะแกรงสันดาปแนวตั้ง
พื้นผิวทำความร้อนแบบพาความร้อนจะต้องมีอุปกรณ์สำหรับกำจัดขี้เถ้าที่เกาะอยู่หลังจากการเป่า ควรกำจัดขี้เถ้าออกจากจุดรวบรวมอย่างอิสระโดยไม่มีการบรรทุกมากเกินไป สถานที่ทั้งหมดที่มีขี้เถ้าสะสมจะต้องมีขนาดเพียงพอและสามารถเข้าถึงได้เพื่อทำความสะอาด ควรลดถุงตาบอดที่อาจสะสมขี้เถ้าให้เหลือน้อยที่สุด
| Z - แผนภาพการเชื่อมต่อของพื้นผิวทำความร้อนของหน้าจอ |
พื้นผิวทำความร้อนแบบพาความร้อนของหม้อไอน้ำ 2 ประกอบด้วย 156 ท่อแนวนอนยาว 2-9 ม. เรียงเป็น 6 แถว ท่อละ 26 ท่อ เชื่อมเป็นท่อร่วมเส้นผ่านศูนย์กลาง 108 X 4 มม.
| เครื่องกำเนิดไอน้ำ BKZ 420 / 140. |
พื้นผิวที่ให้ความร้อนแบบพาความร้อน ยกเว้นเครื่องประหยัด ตั้งอยู่ในระนาบตั้งฉากกับด้านหน้าและพักอยู่ ท่อแขวน 6 ซึ่งเป็นระยะแรกของการประหยัด
พื้นผิวการให้ความร้อนแบบพาความร้อนในหม้อไอน้ำเคลื่อนที่ประกอบด้วยพื้นผิวการระเหยของหม้อไอน้ำ เครื่องทำความร้อนยิ่งยวด และเครื่องประหยัดน้ำ
พื้นผิวทำความร้อนแบบพาความร้อนซึ่งอยู่ในโซนอุณหภูมิที่ระบุในตารางหรือต่ำกว่า 50 C จะต้องเป็นแบบสแกลลอป มิฉะนั้นอุณหภูมิของก๊าซที่ระบุในตารางจะต้องลดลง 50 C
พื้นผิวทำความร้อนแบบพาความร้อน (การระเหยและฮีทเตอร์ยิ่งยวด) ตั้งอยู่ในท่อก๊าซแนวนอนอิสระสองท่อและทำในรูปแบบของขดลวดท่อเรียบที่อยู่ในแนวตั้ง Superheater แบบพาความร้อนแบบสองขั้นตอน อุณหภูมิความร้อนยวดยิ่งของไอน้ำถูกควบคุมโดยเครื่องลดความร้อนยิ่งยวดสองขั้นตอนที่ติดตั้งในช่องตัดออก
พื้นผิวทำความร้อนแบบพาความร้อนจะอยู่ในท่อปล่องควันด้านล่างสองท่อพร้อมผนังที่มีการป้องกันอย่างสมบูรณ์ พื้นผิวปิดของเพลาพาความร้อนแต่ละอันคือผนังตรงกลางของหม้อต้มน้ำ ผนังด้านข้างของหม้อต้มน้ำ ผนังด้านหน้าและด้านหลังของเพลาพาความร้อน
พื้นผิวทำความร้อนแบบพาความร้อนมักจะทำในรูปแบบของแถวของท่อที่มีทางเดินหรือการจัดเรียงเซ ล้างด้วยผลิตภัณฑ์การเผาไหม้เชื้อเพลิง การเคลื่อนที่ของก๊าซในมัดท่อเป็นแบบแนวยาวหรือแนวขวาง ในพื้นผิวทำความร้อนเหล่านี้ การถ่ายเทความร้อนจากก๊าซทำความร้อนไปยังตัวกลางทำงานจะดำเนินการเนื่องจากการพาความร้อนเป็นหลัก ส่วนประกอบการแผ่รังสีในการไหลของความร้อนทั้งหมดที่ถ่ายโอนไปยังของไหลทำงานมีขนาดค่อนข้างเล็กเนื่องจากอุณหภูมิของการไหลของก๊าซลดลงในขณะที่พวกมันเคลื่อนที่ในปล่องหม้อไอน้ำและความหนาเล็กน้อยของชั้นการแผ่รังสีในพื้นที่ระหว่างท่อ
พื้นผิวทำความร้อนแบบพาความร้อนของหม้อไอน้ำทั้งหมดได้รับการออกแบบในลักษณะเดียวกัน ยกเว้นหม้อไอน้ำ KB-TGB ซึ่งมีแพ็คเกจเดียวติดตั้งอยู่ในเพลาพาความร้อน
พื้นผิวทำความร้อนแบบพาความร้อนของไอน้ำและหม้อต้มน้ำร้อนมีบทบาทสำคัญในกระบวนการผลิตไอน้ำหรือ น้ำร้อนตลอดจนการใช้ความร้อนของผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้ออกจากห้องเผาไหม้ ประสิทธิภาพของพื้นผิวทำความร้อนแบบพาความร้อนส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับความเข้มของการถ่ายเทความร้อนจากผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้ไปยังน้ำและไอน้ำ
ขอแนะนำให้คำนวณพื้นผิวการทำความร้อนแบบระเหยแบบพาความร้อนตามลำดับต่อไปนี้
1. ตามรูปวาดและตาม ข้อกำหนดทางเทคนิคหน่วยหม้อไอน้ำ (ส่วนที่ 2 ตารางที่ 1.2-1.13) กำหนด ลักษณะการออกแบบของท่อก๊าซที่คำนวณได้: พื้นที่ผิวทำความร้อน H, เส้นผ่านศูนย์กลางท่อ d ในมัด, ระยะพิทช์ของท่อตามขวาง s 1 (ในทิศทางตามขวางสัมพันธ์กับทิศทางของการไหล, รูปที่ 6.1), ระยะพิทช์ของท่อตามยาว s 2 (ในทิศทางตามยาว สัมพันธ์กับการเคลื่อนที่ของกระแส รูปที่ 6.1.) m; z 1 - จำนวนท่อในแถว, z 2 - จำนวนแถวของท่อตามการไหลของผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้ จากนั้นคำนวณระยะพิทช์ตามขวางสัมพัทธ์
และระยะพิทช์ตามยาวสัมพัทธ์
พื้นที่ผิวทำความร้อนที่อยู่ในท่อก๊าซ m2
โดยที่ l คือความยาวของท่อที่อยู่ในท่อแก๊ส m, n คือจำนวนท่อทั้งหมดที่อยู่ในท่อแก๊ส
สี่เหลี่ยม ภาพตัดขวางสำหรับการผ่านของผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้ m 2: ด้วยการล้างตามขวาง ท่อเรียบ
สำหรับการชะล้างท่อเรียบแบบไขว้
, (6.5)
ที่ไหนและคือขนาดของปล่องไฟในส่วนการออกแบบ, m; - ความยาวท่อส่องสว่าง (ความยาวการฉายภาพท่อ), m; - จำนวนท่อในมัด
2. สองค่าอุณหภูมิของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ที่ทางออกของท่อก๊าซที่คำนวณนั้นได้รับการยอมรับเบื้องต้น ในอนาคตการคำนวณทั้งหมดจะดำเนินการสำหรับสองค่าของอุณหภูมิที่ยอมรับก่อนหน้านี้
3. การรับรู้ความร้อนของพื้นผิวถูกกำหนดโดยสมการ สมดุลความร้อน, กิโลจูล/กก., กิโลจูล/ลบ.ม. 3 ,
โดยที่ถูกกำหนดโดยสูตร (4.11) - พิจารณาจากแผนภาพที่อุณหภูมิและค่าสัมประสิทธิ์ของอากาศส่วนเกินที่ทางเข้าสู่พื้นผิวทำความร้อน - พิจารณาจากแผนภาพที่อุณหภูมิและค่าสัมประสิทธิ์ของอากาศส่วนเกินที่ทางออกจากพื้นผิวทำความร้อน ปริมาณการดูดอากาศในท่อก๊าซที่คำนวณได้ ยอมรับตามตารางสำหรับอุณหภูมิอากาศ = 30 o C
4.คำนวณ อุณหภูมิเฉลี่ยการไหลของผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้ในท่อก๊าซ o C
อุณหภูมิของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้อยู่ที่ทางเข้าพื้นผิวและทางออกจากพื้นผิวอยู่ที่ไหน
5. กำหนดความแตกต่างของอุณหภูมิ o C
โดยที่ k คืออุณหภูมิของน้ำบนเส้นอิ่มตัวที่ความดันในถังหม้อไอน้ำ o C ซึ่งพิจารณาจากตารางน้ำและไอน้ำ
6. นับแล้ว ความเร็วเฉลี่ยผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ในปล่องควัน m/s
(6.9)
โดยที่ V g คือปริมาตรของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ต่อเชื้อเพลิงแข็งหรือของเหลว 1 กิโลกรัมหรือต่อ 1 m 3 เชื้อเพลิงก๊าซได้รับการยอมรับตามตาราง 3.3 สำหรับปล่องควันที่สอดคล้องกัน
7. กำหนดค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนโดยการพาความร้อนจากผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้ไปยังพื้นผิวทำความร้อนถูกกำหนด:
สำหรับการล้างทางเดินตามขวางและคานและฉากกระดานหมากรุก
ด้วยการซักตามยาว
โดยที่ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนถูกกำหนดตามโนโมแกรม: สำหรับการล้างตามขวางของมัดทางเดิน - ตามรูปที่ 6.1 สำหรับการซักตามขวางของมัดที่เซ - ตามรูปที่ 6.2 สำหรับการซักตามยาว - ตามรูปที่ 6.3; c z - กำหนดการแก้ไขจำนวนแถวของท่อตามการไหลของผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้: สำหรับการล้างกลุ่มทางเดินตามขวางตามรูปที่ 6.1 สำหรับการล้างตามขวางของการรวมกลุ่มที่เซตามรูปที่ 6.2; с – การแก้ไขรูปแบบทางเรขาคณิตของมัดท่อซึ่งกำหนดไว้สำหรับทางเดินและการรวมกลุ่มที่เซด้วยการล้างตามขวางตามรูปที่ 6.1 และ 6.2 ตามลำดับ c f – สัมประสิทธิ์คำนึงถึงผลกระทบของการเปลี่ยนแปลง พารามิเตอร์ทางกายภาพการไหล กำหนดสำหรับทางเดินและคานเซด้วยการล้างตามขวางตามรูปที่ 6.1 และ 6.2 ตามลำดับ c l – การแก้ไขความยาวสัมพัทธ์ กำหนดไว้ที่ และกำหนดในกรณีที่มีทางเข้าท่อโดยตรง ไม่มีการปัดเศษ เมื่อล้างตามยาวด้วยผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้จะมีการแก้ไขสำหรับมัดหม้อไอน้ำและไม่แนะนำสำหรับตะแกรง
รูปที่ 6.1 สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนโดยการพาความร้อนระหว่างการไหลตามขวางของท่อรวมท่อเรียบทางเดิน
รูปที่ 6.2 สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนสำหรับการไหลตามขวางของมัดท่อเรียบที่เซ
รูปที่ 6.3 สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนโดยการพาความร้อนระหว่างการไหลข้ามสำหรับอากาศและผลิตภัณฑ์การเผาไหม้
เมื่อทำความเย็นผลิตภัณฑ์การเผาไหม้และอากาศ W/(m 2 K) เมื่อทำความร้อนอากาศ W/(m 2 K)
รูปที่ 6.4 ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนจากการแผ่รังสี
8. ระดับการแผ่รังสีของการไหลของก๊าซถูกกำหนดโดยใช้โนโมแกรมในรูปที่ 5.5 ในการกำหนดระดับการแผ่รังสีโดยใช้โนโมแกรม จำเป็นต้องคำนวณความลึกเชิงแสงรวมของการลดทอนของรังสี
โดยที่ k g r p คือสัมประสิทธิ์การลดทอนของรังสีโดยก๊าซไตรอะตอม k g ถูกกำหนดตามสูตร (5.6) หรือตามโนโมแกรม (รูปที่ 5.4) r p – จากตาราง 3.3; k zl คือสัมประสิทธิ์การลดทอนของรังสีโดยอนุภาคเถ้า ซึ่งพิจารณาจากรูปที่ 1 5.3 เมื่อเผาแล้ว เชื้อเพลิงแข็งในเตาถ่านหินบด เมื่อเผาไหม้ก๊าซเชื้อเพลิงเหลวและเชื้อเพลิงแข็งในเตาเผาแบบชั้นและชั้นเปลวไฟ k zl =0; - ความเข้มข้นของอนุภาคเถ้าตามตารางที่ 3.3 p – แรงดันในท่อแก๊สสำหรับหม้อไอน้ำที่ทำงานโดยไม่มีแรงดันจะเท่ากับ 0.1 MPa
ความหนาของชั้นแผ่รังสีสำหรับมัดท่อเรียบ, ม
. (6.13)
9. กำหนดค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนโดยการแผ่รังสีจากผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้ไปยังพื้นผิวของคานพาความร้อนถูกกำหนด W/(m 2 K):
สำหรับการไหลของฝุ่น (เมื่อเผาเชื้อเพลิงแข็ง)
เพื่อการไหลแบบไร้ฝุ่น (เมื่อเผาเชื้อเพลิงของเหลวและก๊าซ)
โดยที่ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนโดยการแผ่รังสีถูกกำหนดโดยโนโมแกรมในรูปที่ 6.4 - ระดับการแผ่รังสีกำหนดตามรูปที่ 5.5 c g – สัมประสิทธิ์กำหนดตามรูปที่ 6.4
เพื่อกำหนดค่าสัมประสิทธิ์ c จำเป็นต้องทราบอุณหภูมิของผนังที่ปนเปื้อน o C
โดยที่ t คืออุณหภูมิเฉลี่ยของส่วนผสมของไอน้ำและน้ำซึ่งเท่ากับอุณหภูมิอิ่มตัวที่ความดันในถังหม้อไอน้ำ o C; เสื้อ เมื่อเผาไหม้เชื้อเพลิงแข็งและของเหลวจะมีอุณหภูมิ 60 o C เมื่อเผาไหม้ก๊าซ 25 o C
10. การนับ สัมประสิทธิ์รวมการถ่ายเทความร้อนจากผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้ไปยังพื้นผิวทำความร้อน, W/(m 2 K):
(6.17)
โดยที่ค่าสัมประสิทธิ์การใช้งานโดยคำนึงถึงการลดลงของการดูดซับความร้อนของพื้นผิวทำความร้อนเนื่องจากการล้างที่ไม่สม่ำเสมอโดยผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้การก่อตัวของโซนนิ่งสำหรับการรวมกลุ่มที่ถูกล้างตามขวางนั้นจะถูกนำมา = 1.0 สำหรับการรวมกลุ่มที่ล้างยาก = 0.95 .
11. คำนวณค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อน W/(m 2 K):
โดยที่ค่าสัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพเชิงความร้อนพิจารณาจากตาราง 6.1 และ 6.2
ตารางที่ 6.1.
ค่าสัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพเชิงความร้อนสำหรับพื้นผิวทำความร้อนแบบพาความร้อน* เมื่อเผาไหม้เชื้อเพลิงแข็งต่างๆ
*พู่ห้อยของเครื่องกำเนิดไอน้ำกำลังสูง พัฒนามัดหม้อไอน้ำของหม้อไอน้ำ พลังงานต่ำ, เครื่องทำความร้อนยิ่งยวดแบบพาความร้อนและตัวประหยัดพร้อมการจัดวางท่อ
เชื้อเพลิงแข็งทุกประเภท ยกเว้นถ่านหินจากภูมิภาคมอสโก จำเป็นต้องทำความสะอาดพื้นผิวที่ให้ความร้อนแบบพาความร้อน
ตารางที่ 6.2.
ค่าสัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพเชิงความร้อนสำหรับพื้นผิวที่มีการพาความร้อนเมื่อเผาไหม้ก๊าซและน้ำมันเชื้อเพลิง
| พื้นผิวทำความร้อน | ความเร็วของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ m/s | ค่าสัมประสิทธิ์ |
| เมื่อเผาไหม้น้ำมันเชื้อเพลิง | ||
| ขั้นตอนแรกและขั้นตอนที่สองของการประหยัดด้วยการทำความสะอาดพื้นผิวทำความร้อนด้วยการยิง | 12-20 | 0,65-0,6 |
| เดียวกัน | 4-12 | 0,7-0,65 |
| เครื่องทำความร้อนยิ่งยวดแบบไอน้ำที่อยู่ในแกนพาความร้อน เมื่อทำความสะอาดด้วยการฉีด เช่นเดียวกับเครื่องทำความร้อนยิ่งยวดทางเดินในท่อก๊าซแนวนอนโดยไม่ต้องทำความสะอาด มัดหม้อไอน้ำของหม้อไอน้ำพลังงานต่ำ, พู่ห้อย | 12-20 | 0,6 |
| เดียวกัน | 4-12 | 0,65-0,6 |
| เครื่องประหยัดสำหรับหม้อต้มน้ำพลังงานต่ำ (ที่อุณหภูมิน้ำเข้า 100 o C หรือน้อยกว่า) | 4-12 | 0,55-0,5 |
| เมื่อเกิดการเผาไหม้แก๊ส | ||
| ขั้นตอนแรกของนักเศรษฐศาสตร์และนักเศรษฐศาสตร์ขั้นตอนเดียวรวมถึงครีบและครีบที่อุณหภูมิของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ที่ทางเข้า | - | 0,9 |
| ขั้นตอนที่สองของเครื่องประหยัด เครื่องทำความร้อนยิ่งยวด และพื้นผิวให้ความร้อนแบบพาความร้อนอื่นๆ รวมถึงครีบและครีบ ที่อุณหภูมิของผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้ที่ทางเข้า | - | 0,85 |
บันทึก. 1. เมื่อเผาแก๊สหลังจากเผาน้ำมันเชื้อเพลิงแล้ว ค่าสัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพเชิงความร้อนจะถูกใช้เป็นค่าเฉลี่ยระหว่างค่าของก๊าซและน้ำมันเชื้อเพลิง 2. เมื่อเผาไหม้ก๊าซหลังจากเชื้อเพลิงแข็ง (โดยไม่หยุดหม้อไอน้ำ) ค่าสัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพเชิงความร้อนจะถูกนำไปใช้เช่นเดียวกับเชื้อเพลิงแข็ง 3. มีการใช้ค่าสัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพเชิงความร้อนที่สูงขึ้นสำหรับความเร็วที่ต่ำกว่า
การจำแนกประเภทหม้อไอน้ำ
หน่วยหม้อไอน้ำแบ่งออกเป็นหน่วยไอน้ำที่ออกแบบมาเพื่อผลิตไอน้ำน้ำ และหน่วยทำน้ำร้อนเพื่อผลิตน้ำร้อน
ขึ้นอยู่กับประเภทของเชื้อเพลิงที่ถูกเผาและเส้นทางเชื้อเพลิงที่สอดคล้องกันหม้อไอน้ำสำหรับเชื้อเพลิงก๊าซของเหลวและของแข็งมีความโดดเด่น
ตามเส้นทางของก๊าซและอากาศหม้อไอน้ำมีความโดดเด่นด้วยร่างที่เป็นธรรมชาติและสมดุลและมีการชาร์จมากเกินไป ในหม้อไอน้ำที่มีกระแสลมตามธรรมชาติ ความต้านทานของเส้นทางก๊าซจะถูกเอาชนะภายใต้อิทธิพลของความแตกต่างของความหนาแน่น อากาศในชั้นบรรยากาศและเติมแก๊สเข้าไป ปล่องไฟ- หากความต้านทานของเส้นทางก๊าซ (เช่นเดียวกับเส้นทางอากาศ) ถูกเอาชนะด้วยความช่วยเหลือของพัดลมโบลเวอร์ หม้อไอน้ำจะทำงานด้วยการอัดบรรจุอากาศมากเกินไป ในหม้อไอน้ำที่มีกระแสลมสมดุล ความดันในกล่องไฟและจุดเริ่มต้นของปล่องควันจะถูกรักษาให้ใกล้เคียงกับความดันบรรยากาศโดยการทำงานร่วมกันของพัดลมเป่าลมและเครื่องระบายควัน ในปัจจุบัน หม้อไอน้ำที่ผลิตขึ้นทั้งหมด รวมถึงหม้อไอน้ำที่มีกระแสลมสมดุล กำลังพยายามไม่ให้ก๊าซรั่ว
ขึ้นอยู่กับประเภทของเส้นทางไอน้ำและไอน้ำ ประเภทของถังจะแตกต่างกัน (รูปที่ 3.1, ก, ข) และการไหลตรง (รูปที่ 3.1, วี) หม้อไอน้ำ ในหม้อไอน้ำทุกประเภท น้ำและไอน้ำจะไหลผ่านเครื่องประหยัด 1 และฮีตเตอร์ฮีตเตอร์ 6 หนึ่งครั้ง ในหม้อต้มแบบดรัม ส่วนผสมของไอน้ำและน้ำจะหมุนเวียนซ้ำๆ ในพื้นผิวทำความร้อนแบบระเหย 5 (จากดรัม 2 ผ่านท่อระบายน้ำ 3 ไปยังตัวสะสม 4 และดรัม 2) นอกจากนี้ในหม้อไอน้ำที่มีการหมุนเวียนแบบบังคับ (รูปที่ 3.1, ข) ก่อนที่น้ำจะเข้าสู่พื้นผิวการระเหย 5 จะมีการติดตั้งปั๊มเพิ่มเติม 8 B หม้อไอน้ำแบบผ่านครั้งเดียว(รูปที่ 3.1, วี) สารทำงานจะส่งผ่านไปยังพื้นผิวทำความร้อนทั้งหมดหนึ่งครั้งภายใต้อิทธิพลของแรงดันที่พัฒนาโดยปั๊มป้อน 7
ในหม้อไอน้ำที่มีการหมุนเวียนและการไหลเวียนแบบรวมเพื่อเพิ่มความเร็วของการเคลื่อนที่ของน้ำในพื้นผิวที่ให้ความร้อนบางส่วนเมื่อเริ่มต้นหม้อไอน้ำแบบไหลตรงหรือทำงานที่โหลดที่ลดลงจะมีการหมุนเวียนน้ำแบบบังคับด้วยปั๊มพิเศษ 8 (รูปที่ 3.1, ช).
ขึ้นอยู่กับสถานะเฟสของตะกรันที่ถูกลบออกจากเตาเผาจะแยกแยะหม้อไอน้ำที่มีการกำจัดตะกรันที่เป็นของแข็งและของเหลว ในหม้อไอน้ำที่มีการกำจัดตะกรันที่เป็นของแข็ง (TSR) ตะกรันจะถูกลบออกจากเตาเผาในสถานะของแข็งและในหม้อไอน้ำที่มีการกำจัดตะกรันของเหลว (LSR) - ในสถานะหลอมเหลว
ข้าว. 3.1. แผนภาพวงจรไอน้ำและน้ำของหม้อไอน้ำ: ก– กลองด้วย การไหลเวียนตามธรรมชาติ;
ข –กลองที่มีการหมุนเวียนแบบบังคับ วี– การไหลตรง; ช– ตรงผ่าน
ด้วยการหมุนเวียนแบบบังคับ: 1 – เครื่องประหยัด; 2 – กลองหม้อไอน้ำ; 3 – ท่อระบายน้ำ;
4 – ตัวรวบรวมท่อหน้าจอ; 5 – พื้นผิวทำความร้อนแบบระเหย; 6 – เครื่องทำความร้อนแบบไอน้ำยิ่งยวด;
7 – ปั๊มป้อน; 8 – ปั๊มหมุนเวียน
หม้อต้มน้ำร้อนโดดเด่นด้วยสมรรถนะทางความร้อน อุณหภูมิ และแรงดันของน้ำร้อน ตลอดจนประเภทของโลหะที่ใช้ทำ
หม้อต้มน้ำร้อนทำจากเหล็กและเหล็กหล่อ
หม้อต้มเหล็กหล่อทำขึ้นเพื่อให้ความร้อนแก่ที่อยู่อาศัยส่วนบุคคลและ อาคารสาธารณะ- ความร้อนที่ปล่อยออกมาไม่เกิน 1 – 1.5 Gcal/h ความดัน – 0.3 – 0.4 MPa อุณหภูมิ – 115 o C เหล็ก หม้อต้มน้ำร้อนความสามารถในการทำความร้อนสูงได้รับการติดตั้งในโรงหม้อไอน้ำขนาดใหญ่หรือแบบเขตซึ่งสามารถจ่ายความร้อนให้กับพื้นที่อยู่อาศัยขนาดใหญ่
หน่วยหม้อไอน้ำผลิตขึ้นในประเภทต่างๆ ปริมาณไอน้ำที่ปล่อยออกมา และพารามิเตอร์ของไอน้ำที่ผลิตได้
ตามปริมาณไอน้ำที่ปล่อยออกมา หม้อไอน้ำจะแบ่งออกเป็นผลผลิตต่ำ - 15 - 20 ตันต่อชั่วโมง ผลผลิตปานกลาง - ตั้งแต่ 25 - 35 ถึง 160 - 220 ตันต่อชั่วโมง และ ผลผลิตที่ยอดเยี่ยมตั้งแต่ 220 – 250 ตัน/ชม. ขึ้นไป
ภายใต้ จัดอันดับไอน้ำออกเข้าใจภาระที่มากที่สุด (เป็น t/h หรือ kg/s) หม้อต้มนิ่งซึ่งสามารถทำงานได้ในระยะยาวเมื่อเผาไหม้เชื้อเพลิงประเภทหลักหรือเมื่อจ่ายความร้อนเล็กน้อยตามค่าไอน้ำและน้ำป้อนที่ระบุโดยคำนึงถึงความเบี่ยงเบนที่อนุญาต
อัตราแรงดันไอน้ำและอุณหภูมิ– เหล่านี้เป็นพารามิเตอร์ที่ต้องจัดเตรียมทันทีก่อนท่อไอน้ำไปยังผู้ใช้ไอน้ำที่เอาต์พุตไอน้ำที่กำหนดของหม้อต้มน้ำ (และอุณหภูมิที่ความดันที่กำหนดและอุณหภูมิของน้ำป้อนด้วย)
อุณหภูมิน้ำป้อนที่กำหนด- นี่คืออุณหภูมิของน้ำที่ต้องมั่นใจก่อนเข้าเครื่องประหยัดหรือเครื่องทำน้ำอุ่นป้อนหม้อไอน้ำอื่น ๆ (หรือในกรณีที่ไม่มีก่อนเข้าถัง) ที่ปริมาณไอน้ำที่กำหนด
ขึ้นอยู่กับความดันของของไหลทำงาน หม้อไอน้ำจะแยกความแตกต่างระหว่างต่ำ (น้อยกว่า 1 MPa) ปานกลาง
(1 – 10 MPa) สูง (10 – 25 MPa) และความดันวิกฤตยิ่งยวด (มากกว่า 25 MPa)
หน่วยหม้อไอน้ำผลิตไอน้ำอิ่มตัวหรือร้อนยวดยิ่งโดยมีอุณหภูมิสูงถึง 570 °C
ตามวัตถุประสงค์ หม้อไอน้ำสามารถแบ่งออกเป็นประเภทอุตสาหกรรม ติดตั้งในอุตสาหกรรม การผลิต-ทำความร้อนและโรงต้มน้ำร้อน และพลังงาน ติดตั้งในโรงหม้อไอน้ำของโรงไฟฟ้าพลังความร้อน
ตามประเภทของเค้าโครงหม้อไอน้ำสามารถแบ่งออกเป็นแนวตั้งทรงกระบอกแนวนอน (พร้อมพื้นผิวการทำความร้อนแบบระเหยที่พัฒนาแล้ว) และเค้าโครงแนวตั้ง
หม้อต้มไอน้ำแบบดรัม
หม้อต้มแบบดรัมมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในโรงไฟฟ้าพลังความร้อนและในบ้านหม้อไอน้ำ การมีถังหนึ่งถังขึ้นไปที่มีส่วนต่อประสานระหว่างไอน้ำกับน้ำคงที่ คุณสมบัติที่โดดเด่นหม้อไอน้ำเหล่านี้ ตามกฎแล้วน้ำป้อนในนั้นมาหลังจากเครื่องประหยัด 1 (ดูรูปที่ 3.1 ก) จะถูกป้อนเข้าไปในถังซัก 2 โดยผสมกับน้ำหม้อต้มน้ำ (น้ำที่เติมถังและตะแกรง) ส่วนผสมของหม้อไอน้ำและน้ำป้อนผ่านท่อที่ไม่ผ่านความร้อนด้านล่าง 3 จากถังซักจะเข้าสู่ด้านล่าง ท่อร่วมกระจาย 4 จากนั้นเข้าสู่ตะแกรง 5 (พื้นผิวการระเหย) น้ำได้รับความร้อนจากหน้าจอ ถามจากผลิตภัณฑ์การเผาไหม้เชื้อเพลิงและการเดือด ส่วนผสมของไอน้ำและน้ำที่ได้จะลอยขึ้นสู่ถังซัก นี่คือจุดที่ไอน้ำและน้ำเกิดการแยกตัว ไอน้ำผ่านท่อที่เชื่อมต่อกับด้านบนของถังซักจะถูกส่งไปยังซุปเปอร์ฮีตเตอร์ 6 และจ่ายน้ำอีกครั้งไปยังท่อระบาย 3
ในตะแกรง น้ำที่ไหลเข้าไปเพียงบางส่วน (จาก 4 ถึง 25%) จะระเหยออกไปในการผ่านครั้งเดียว ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการระบายความร้อนของท่อที่เชื่อถือได้อย่างเพียงพอ ป้องกันการสะสมของเกลือที่สะสมระหว่างการระเหยของน้ำบน พื้นผิวด้านในท่อ เป็นไปได้เนื่องจากการถอดส่วนหนึ่งของน้ำหม้อต้มออกจากหม้อต้มอย่างต่อเนื่อง ดังนั้นในการจ่ายไฟให้กับหม้อไอน้ำจึงอนุญาตให้ใช้น้ำที่มีเกลือละลายค่อนข้างสูง
ระบบปิดที่ประกอบด้วยดรัม, ท่อหยด, ตัวสะสมและพื้นผิวการระเหยซึ่งมักจะเรียกว่าของไหลทำงานซ้ำ ๆ วงจรการไหลเวียน, และการเคลื่อนตัวของน้ำในนั้นคือการหมุนเวียน ความเคลื่อนไหว สภาพแวดล้อมการทำงานเกิดจากความแตกต่างระหว่างน้ำหนักของคอลัมน์น้ำในท่อล่างกับส่วนผสมของไอน้ำ-น้ำในท่อลิฟต์เท่านั้นที่เรียกว่า การไหลเวียนตามธรรมชาติและหม้อต้มไอน้ำแบบดรัมที่มีการหมุนเวียนตามธรรมชาติ การไหลเวียนตามธรรมชาติทำได้เฉพาะในหม้อไอน้ำที่มีแรงดันไม่เกิน 18.5 MPa ที่ ความดันสูงขึ้นเนื่องจากความหนาแน่นของส่วนผสมไอน้ำและน้ำแตกต่างกันเล็กน้อย จึงเป็นเรื่องยากที่จะรับประกันการเคลื่อนที่ของตัวกลางทำงานในวงจรการไหลเวียนอย่างมั่นคง หากการเคลื่อนที่ของตัวกลางในวงจรการไหลเวียนถูกสร้างขึ้นโดยปั๊ม 8 (ดูรูปที่ 3.1 ข) จากนั้นจึงเรียกว่าการหมุนเวียน ถูกบังคับและหม้อต้มไอน้ำเป็นหม้อต้มแบบดรัมที่มีการหมุนเวียนแบบบังคับ การไหลเวียนที่ถูกบังคับช่วยให้คุณสร้างตัวกรองจากท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่าโดยมีการเคลื่อนที่ของตัวกลางทั้งขึ้นและลง ข้อเสียของการหมุนเวียนดังกล่าว ได้แก่ ความจำเป็นในการติดตั้งปั๊มพิเศษ (หมุนเวียน) ซึ่งมี การออกแบบที่ซับซ้อนและการใช้พลังงานเพิ่มเติมในการดำเนินงาน
หม้อต้มแบบดรัมที่ง่ายที่สุดที่ใช้ในการผลิตไอน้ำประกอบด้วยถังทรงกระบอกแนวนอน 1 ที่มีก้นทรงรี 3/4 ของปริมาตรที่เต็มไปด้วยน้ำ และเรือนไฟ 2 ด้านล่าง (รูปที่ 3.2, ก). ผนังของถังซึ่งได้รับความร้อนจากภายนอกจากผลิตภัณฑ์การเผาไหม้เชื้อเพลิง มีบทบาทเป็นพื้นผิวแลกเปลี่ยนความร้อน
ด้วยการผลิตไอน้ำที่เพิ่มขึ้น ขนาดและน้ำหนักของหม้อไอน้ำจึงเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว การพัฒนาหม้อไอน้ำที่มุ่งเป้าไปที่การเพิ่มพื้นผิวทำความร้อนในขณะที่ยังคงรักษาปริมาณน้ำไว้นั้น ดำเนินการในสองทิศทาง ตามทิศทางแรก การเพิ่มขึ้นของพื้นผิวการแลกเปลี่ยนความร้อนทำได้โดยการวางท่อลงในปริมาตรน้ำของถังซัก ซึ่งได้รับความร้อนจากภายในจากผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้ จึงเกิดท่อดับเพลิง (รูปที่ 3.2, ข), จากนั้นจึงใช้ควันเป็นเชื้อเพลิง และสุดท้ายก็รวมหม้อต้มแบบท่อแก๊สเข้าด้วยกัน ในหม้อไอน้ำแบบท่อดับเพลิง ในปริมาตรน้ำของถัง 1 จะมีการวางท่อดับเพลิง 3 หนึ่งท่อหรือมากกว่านั้นขนานกับแกน เส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่(500 - 800 มม.) ในห้องควัน - ท่อทั้งหมดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็ก 3 เส้น ในหม้อไอน้ำแบบท่อก๊าซรวม (รูปที่ 3.2, วี) ในส่วนเริ่มต้นของท่อดับเพลิงจะมีเรือนไฟ 2 และพื้นผิวการพาความร้อนทำจากท่อควัน 3 ผลผลิตของหม้อไอน้ำเหล่านี้ต่ำเนื่องจาก ความพิการการวางท่อเปลวไฟและท่อควันลงในปริมาตรน้ำของถัง 1 ใช้ในการติดตั้งเรือ หัวรถจักร และหัวรถจักรไอน้ำ ตลอดจนผลิตไอน้ำตามความต้องการขององค์กร
ข้าว. 3.2. แผนภาพหม้อไอน้ำ: ก– กลองที่ง่ายที่สุด ข –ท่อดับเพลิง วี– ท่อก๊าซรวม ช– ท่อน้ำ ง– ท่อน้ำแนวตั้ง จ– กลอง การออกแบบที่ทันสมัย
ทิศทางที่สองในการพัฒนาหม้อไอน้ำเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนถังหนึ่งถังที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่าหลายถังเติมน้ำและส่วนผสมของไอน้ำและน้ำ การเพิ่มจำนวนถังนำไปสู่การสร้างหม้อไอน้ำแบตเตอรี่เป็นอันดับแรกและการเปลี่ยนถังบางส่วนด้วยท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่าซึ่งอยู่ในกระแส ก๊าซไอเสีย, – ไปยังหม้อต้มน้ำแบบท่อน้ำ ขอบคุณ โอกาสที่ดีการผลิตไอน้ำที่เพิ่มขึ้นทำให้บริเวณนี้ได้รับการพัฒนาอย่างกว้างขวางในภาคพลังงาน หม้อต้มน้ำแบบท่อน้ำเครื่องแรกมีมัดท่อ 3 เอียงไปในแนวนอน (ที่มุม 10 - 15°) ซึ่งเชื่อมต่อกับถังแนวนอนหนึ่งถังขึ้นไป 1 โดยใช้ห้อง 4 (รูปที่ 3.2, ช- หม้อไอน้ำของการออกแบบนี้เรียกว่า ท่อน้ำแนวนอน- ในหมู่พวกเขาหม้อไอน้ำของนักออกแบบชาวรัสเซีย V. G. Shukhov ควรได้รับการเน้นเป็นพิเศษ แนวคิดก้าวหน้าที่เกี่ยวข้องกับการแบ่งห้องทั่วไป กลอง และมัดท่อออกเป็นกลุ่ม (ส่วน) ที่คล้ายกันซึ่งมีความยาวเท่ากันและจำนวนท่อเท่ากัน ซึ่งฝังอยู่ในการออกแบบ ทำให้สามารถประกอบหม้อไอน้ำที่มีไอน้ำที่ต่างกันจากชิ้นส่วนมาตรฐานได้ .
แต่หม้อไอน้ำดังกล่าวไม่สามารถทำงานภายใต้ภาระที่แปรผันได้
การสร้างหม้อต้มน้ำแบบท่อน้ำแนวตั้งเป็นขั้นตอนต่อไปในการพัฒนาหม้อต้มน้ำ การรวมกลุ่มของท่อ 3 ที่เชื่อมต่อดรัมแนวนอนบนและล่าง 1 เริ่มวางในแนวตั้งหรือในมุมที่กว้างถึงแนวนอน (รูปที่ 3.2, ง). ความน่าเชื่อถือของการหมุนเวียนของตัวกลางทำงานเพิ่มขึ้น มั่นใจได้ถึงการเข้าถึงปลายท่อ และทำให้กระบวนการรีดและทำความสะอาดท่อง่ายขึ้น การปรับปรุงการออกแบบหม้อไอน้ำเหล่านี้โดยมีเป้าหมายเพื่อเพิ่มความน่าเชื่อถือและประสิทธิภาพของการดำเนินงานนำไปสู่การเกิดการออกแบบหม้อไอน้ำที่ทันสมัย (รูปที่ 3.2, จ): ดรัมเดี่ยวที่มีตัวสะสมต่ำกว่า 5 เส้นผ่านศูนย์กลางเล็ก ท่อล่าง 6 และดรัม 1 ถอดออกจากโซนทำความร้อนด้านหลังซับในหม้อไอน้ำ ป้องกันเรือนไฟอย่างสมบูรณ์ การรวมกลุ่มของท่อที่มีการไหลเวียนตามขวางของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ การอุ่นอากาศ 9 น้ำ 8 และความร้อนยวดยิ่งของไอน้ำ 7
แผนภาพโครงสร้างหม้อไอน้ำแบบดรัมที่ทันสมัยนั้นพิจารณาจากพารามิเตอร์กำลังและไอน้ำประเภทของเชื้อเพลิงที่ถูกเผาไหม้และลักษณะของเส้นทางก๊าซและอากาศ ดังนั้นด้วยความดันที่เพิ่มขึ้น อัตราส่วนระหว่างพื้นที่ที่ให้ความร้อน การระเหย และพื้นผิวที่มีความร้อนยวดยิ่งจึงเปลี่ยนไป เพิ่มแรงดันของของไหลทำงานจาก
ร= 4 MPa ขึ้นไป ร= 17 MPa ส่งผลให้เศษส่วนความร้อนลดลง ถามใช้ในการระเหยของน้ำจาก 64 เป็น 38.5% ส่วนแบ่งความร้อนที่ใช้กับน้ำร้อนเพิ่มขึ้นจาก 16.5 เป็น 26.5% และไอน้ำร้อนยวดยิ่ง - จาก 19.5 เป็น 35% .
ดังนั้นด้วยความดันที่เพิ่มขึ้นพื้นที่ของพื้นผิวการทำความร้อนและความร้อนยวดยิ่งจะเพิ่มขึ้น และพื้นที่ของพื้นผิวการระเหยลดลง
ในบ้านหม้อต้มน้ำร้อนอุตสาหกรรมและอุตสาหกรรมในประเทศ หน่วยหม้อไอน้ำประเภท DKVR (หม้อต้มแบบถังคู่ ท่อน้ำ สร้างใหม่) ที่มีปริมาณไอน้ำเล็กน้อยที่ 2.5 ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย 4; 6.5; 10 และ 20 ตันต่อชั่วโมง ผลิตโดยโรงงานหม้อไอน้ำ Biysk
หม้อไอน้ำประเภท DKVR (รูปที่ 3.3 และ 3.4) ผลิตส่วนใหญ่ที่ ความกดดันในการทำงานคู่
14 กก./ซม.2 สำหรับการผลิตไอน้ำอิ่มตัว และด้วยเครื่องทำความร้อนยวดยิ่งสำหรับการผลิตไอน้ำร้อนยวดยิ่งที่มีอุณหภูมิ 250 °C นอกจากนี้ หม้อไอน้ำที่มีความจุไอน้ำ 6.5 และ 10 ตัน/ชม. ถูกผลิตขึ้นด้วยความดัน 24 กก./ซม. 2 เพื่อผลิตไอน้ำร้อนยวดยิ่งถึง 370 °C และหม้อไอน้ำที่มีความจุไอน้ำ 10 ตัน/ชม. ก็ผลิตสำหรับเช่นกัน ความดัน 40 kgf/cm 2 สำหรับการผลิตไอน้ำร้อนเกินไปถึง 440 °C
หม้อไอน้ำประเภท DKVR ได้รับการดัดแปลงสองแบบตามความยาวของดรัมส่วนบน
หม้อไอน้ำที่มีความจุไอน้ำ 2.5; 4.0 และ 6.5 ตันต่อชั่วโมง เช่นเดียวกับในการดัดแปลงหม้อไอน้ำก่อนหน้านี้ด้วยความจุไอน้ำ 10 ตันต่อชั่วโมง ถังบนถูกสร้างขึ้นให้ยาวกว่าถังล่างอย่างมาก ถังเชื่อมต่อกันด้วยระบบท่อต้มที่ทำจากเหล็กกล้าไร้ตะเข็บโค้งงอซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 51×2.5 มม. ทำให้เกิดพื้นผิวทำความร้อนแบบพาความร้อนที่พัฒนาขึ้น ท่อจัดเรียงตามลำดับทางเดินและปลายท่อถูกม้วนเป็นถัง ในทิศทางตามยาวท่อจะอยู่ที่ระยะห่างระหว่างแกน (ระยะพิทช์) 110 และในทิศทางตามขวาง 100 มม.
เครื่องทำความร้อนยิ่งยวดในหม้อไอน้ำประเภท DKVR ทำจากขดลวดแนวตั้งที่ทำจากท่อเหล็กไร้ตะเข็บที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 32 มม. มันถูกวางไว้ที่จุดเริ่มต้นของมัดหม้อไอน้ำ โดยแยกออกจากห้องเผาไหม้ด้วยท่อหม้อไอน้ำสองแถว เพื่อที่จะรองรับเครื่องทำความร้อนยิ่งยวด จึงไม่ได้ติดตั้งท่อหม้อไอน้ำบางเส้น มัดท่อและตะแกรงที่ประกอบกับดรัม ท่อร่วม และโครงรองรับของหม้อไอน้ำเหล่านี้พอดีกับเกจรางรถไฟ สิ่งนี้ช่วยให้คุณสามารถรวบรวมได้ ส่วนโลหะหม้อน้ำที่โรงงานและส่งถึงสถานที่ติดตั้งใน แบบฟอร์มประกอบซึ่งทำให้การติดตั้งง่ายขึ้น
เมื่อติดตั้งหม้อไอน้ำประเภท DKVR ที่มีพื้นผิวทำความร้อนอุณหภูมิต่ำ ขอแนะนำให้จัดเตรียมเฉพาะเครื่องประหยัดน้ำหรือเครื่องทำน้ำอุ่นเท่านั้น เพื่อไม่ให้รูปแบบและการทำงานของชุดหม้อไอน้ำซับซ้อน แนะนำให้ใช้วิธีแก้ปัญหานี้เนื่องจากอุณหภูมิของก๊าซไอเสียที่อยู่ด้านหลังหม้อไอน้ำที่มีพื้นผิวทำความร้อนที่พัฒนาขึ้นนั้นค่อนข้างต่ำและมีค่าประมาณ 250 - 300 ° C ซึ่งเป็นผลมาจากปริมาณความร้อนที่ถูกพาไป ก๊าซไอเสียมีขนาดค่อนข้างเล็ก ขอแนะนำให้ติดตั้งเครื่องประหยัดน้ำจากนั้นตัวเครื่องจะมีขนาดกะทัดรัดและใช้งานง่าย ในกรณีนี้ ควรเลือกเครื่องประหยัดแบบครีบเหล็กหล่อ เนื่องจากทำจากวัสดุที่ไม่หายากและทนทานต่อการกัดกร่อนน้อยกว่า
หม้อไอน้ำประเภท DKVR ค่อนข้างไวต่อคุณภาพของน้ำป้อน ดังนั้นน้ำที่ใช้ป้อนจึงต้องทำให้น้ำอ่อนตัวลงและกำจัดอากาศออก การทำงานของโรงงานหม้อไอน้ำที่มีหม้อไอน้ำประเภท DKVR นั้นง่ายต่อการดำเนินการโดยอัตโนมัติ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อการเผาไหม้เชื้อเพลิงของเหลวและก๊าซ
เครื่องกำเนิดไอน้ำของซีรีย์ DKVR นั้นเข้ากันได้ดีกับอุปกรณ์การเผาไหม้แบบชั้นและได้รับการพัฒนามาเพื่อการเผาไหม้เชื้อเพลิงแข็ง ต่อมาเครื่องกำเนิดไอน้ำจำนวนหนึ่งได้เปลี่ยนไปใช้เชื้อเพลิงเหลวและก๊าซที่เผาไหม้ เมื่อใช้งานกับเชื้อเพลิงเหลวและก๊าซผลผลิตของเครื่องกำเนิดไอน้ำอาจสูงกว่าค่าที่ระบุ 30-50% ในกรณีนี้ส่วนล่างของถังด้านบนซึ่งอยู่เหนือห้องเผาไหม้จะต้องได้รับการปกป้องด้วยอิฐทนไฟหรือ กันไนท์
งานนี้ได้รับการตรวจสอบที่ CKTI จำนวนมากโรงต้มน้ำอุตสาหกรรมที่ใช้เครื่องกำเนิดไอน้ำรุ่น DKVR จากการสำรวจพบว่า 85% ของเครื่องกำเนิดไอน้ำใช้ก๊าซและน้ำมันเชื้อเพลิง นอกจากนี้ยังระบุข้อบกพร่องในการทำงานของเครื่องกำเนิดไอน้ำ: การดูดอากาศขนาดใหญ่เข้า ส่วนการไหลเวียนพื้นผิวทำความร้อนและเครื่องประหยัดน้ำ ระดับความพร้อมของโรงงานไม่เพียงพอ ประสิทธิภาพการทำงานต่ำกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับที่คำนวณ
เมื่อพัฒนาเครื่องกำเนิดไอน้ำแก๊ส-น้ำมันดีไซน์ใหม่ ซีรีส์ DE (รูปที่ 3.5) ความสนใจเป็นพิเศษจุดมุ่งหมายคือเพื่อเพิ่มระดับความพร้อมของโรงงานสำหรับเครื่องกำเนิดไอน้ำในการผลิตขนาดใหญ่ ลดการใช้โลหะของโครงสร้าง และนำตัวชี้วัดการปฏิบัติงานเข้าใกล้การออกแบบมากขึ้น
ในขนาดมาตรฐานทั้งหมดของซีรีส์ตั้งแต่ 4 ถึง 25 ตัน/ชม. เส้นผ่านศูนย์กลางของดรัมบนและล่างของเครื่องกำเนิดไอน้ำจะถือว่าอยู่ที่ 1000 มม. ความหนาของผนังของถังทั้งสองที่ความดัน 1.37 MPa คือ 13 มม. ความยาวของส่วนทรงกระบอกของถังซัก ขึ้นอยู่กับผลผลิตจะแตกต่างกันไปตั้งแต่ 2240 มม. (เครื่องกำเนิดไอน้ำที่มีความจุ 4 ตันต่อชั่วโมง) ถึง 7500 มม. (เครื่องกำเนิดไอน้ำที่มีกำลังการผลิต 25 ตันต่อชั่วโมง) ในแต่ละถัง มีการติดตั้งประตูท่อระบายน้ำที่ด้านหน้าและด้านหลัง ซึ่งช่วยให้สามารถเข้าถึงถังในระหว่างการซ่อมแซม
ห้องเผาไหม้ถูกแยกออกจากพื้นผิวทำความร้อนแบบพาความร้อนด้วยฉากกั้นที่กันก๊าซ
เครื่องทำไอน้ำทั้งหมดในซีรีส์นี้มีการระเหยสองขั้นตอน ส่วนหนึ่งของท่อมัดการพาความร้อนจะถูกจัดสรรให้กับขั้นตอนการระเหยที่สอง การเชื่อมโยงจากมากไปหาน้อยทั่วไปของวงจรทั้งหมดของขั้นตอนแรกของการระเหยคือท่อสุดท้าย (ตามผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้) ของมัดการพาความร้อน ท่อระบายของขั้นตอนการระเหยครั้งที่สองจะตั้งอยู่ด้านนอกปล่องควัน
เครื่องทำไอน้ำที่มีความจุ 25 ตัน/ชม. มีเครื่องทำความร้อนยิ่งยวดที่ให้ไอน้ำร้อนยวดยิ่งเล็กน้อย สูงถึง 225 °C
หน่วยหม้อไอน้ำประเภท GM-10 มีไว้สำหรับการผลิตไอน้ำร้อนยวดยิ่งด้วยแรงดัน 1.4 และ 4 MPa และอุณหภูมิ 250 และ 440 °C ตามลำดับ หม้อต้มน้ำได้รับการออกแบบให้ใช้งาน ก๊าซธรรมชาติและน้ำมันเชื้อเพลิง และแตกต่างกันตรงที่ใช้งานได้กับซูเปอร์ชาร์จ กล่าวคือ แรงกดดันส่วนเกินในกล่องไฟ นี้ช่วยให้คุณทำงานโดยไม่ต้องระบายควัน
เพื่อป้องกันไม่ให้ก๊าซไอเสียถูกกระแทกออกไป สิ่งแวดล้อมหม้อต้มทำจากโครงเหล็กสองชั้น อากาศที่จ่ายโดยพัดลมโบลเวอร์จะไหลผ่านพื้นที่ที่เกิดจากแผ่นเปลือก ซึ่งส่งผลให้มีเพียงอากาศเย็นเท่านั้นที่จะถูกกระแทกออกสู่สิ่งแวดล้อมผ่านการรั่วไหลแบบสุ่ม
รูปแบบของหม้อไอน้ำไม่สมมาตรโดยมีถังสองถัง: คานหม้อไอน้ำและฮีทเตอร์ซุปเปอร์ฮีตเตอร์ตั้งอยู่ถัดจากเรือนไฟ เชื้อเพลิงและอากาศเข้าสู่เตาเผาผ่านหัวเผาแบบรวมซึ่งการออกแบบที่ให้การเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงประเภทหนึ่งไปเป็นการเผาไหม้อีกประเภทหนึ่ง
พื้นผิวทำความร้อนแบบระเหย: การออกแบบ คุณสมบัติการถ่ายเทความร้อน พื้นผิวทำความร้อนด้วยไอน้ำร้อนยวดยิ่ง: ประเภท การออกแบบ คุณสมบัติการถ่ายเทความร้อน เครื่องประหยัดน้ำ: ชนิด การออกแบบ คุณสมบัติการถ่ายเทความร้อน เครื่องทำความร้อนอากาศ: ประเภทการออกแบบคุณสมบัติการถ่ายเทความร้อน วิธีการจัดเส้นทางก๊าซ-อากาศของหม้อไอน้ำ
จุดประสงค์ของพื้นผิวทำความร้อนหลักของหม้อไอน้ำ
พื้นผิวระเหย พื้นผิวทำความร้อนที่สร้างไอน้ำ (ระเหย) แตกต่างกันในหม้อไอน้ำ ระบบต่างๆแต่ตามกฎแล้วส่วนใหญ่จะอยู่ใน ห้องเผาไหม้และรับรู้ถึงความร้อนของรังสี เหล่านี้คือท่อกรองรวมถึงชุดท่อหมุนเวียนที่ติดตั้งที่ทางออกจากเตาเผาของหม้อไอน้ำขนาดเล็ก
หน้าจอหม้อไอน้ำที่มีการไหลเวียนตามธรรมชาติซึ่งทำงานภายใต้สุญญากาศในเตาเผาทำจากท่อเรียบด้วย เส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 40--80 มม. ตะแกรงเป็นชุดท่อแนวตั้งขนานกันที่เชื่อมต่อถึงกันโดยนักสะสม ช่องว่างระหว่างท่อมักจะอยู่ที่ 4-6 มม. ขนาดของเรือนไฟและขนาดของพื้นผิวของตะแกรงคำนวณในลักษณะที่ทางออกจากเรือนไฟอุณหภูมิของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ไม่เกินอุณหภูมิที่อ่อนลงของเถ้ามิฉะนั้นเถ้าจะเกาะติดกับ ชิ้นส่วนหม้อไอน้ำที่อยู่ด้านหลังเรือนไฟและอุดตัน ("ตะกรัน") เป็นเส้นทางผ่านของก๊าซ
ซุปเปอร์ฮีตเตอร์ เครื่องทำความร้อนยิ่งยวดได้รับการออกแบบเพื่อเพิ่มอุณหภูมิของไอน้ำที่มาจากระบบการระเหยของหม้อไอน้ำ ท่อ (เส้นผ่านศูนย์กลาง 22-54 มม.) สามารถวางบนผนังหรือเพดานของเตาเผาและรับความร้อนโดยการแผ่รังสี - เครื่องทำความร้อนแบบรังสีหรือโดยการพาความร้อนเป็นหลัก - เครื่องทำความร้อนแบบพาความร้อนสูง ในกรณีนี้ท่อซุปเปอร์ฮีตเตอร์จะอยู่ในท่อก๊าซแนวนอนหรือที่จุดเริ่มต้นของเพลาหมุนเวียน
เครื่องประหยัดน้ำที่มีไว้สำหรับให้ความร้อนแก่น้ำป้อนมักจะทำจาก ท่อเหล็กมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 28-38 มม. ดัดเป็นขดแนวตั้งและเรียงเป็นถุง ท่อในบรรจุภัณฑ์ถูกเซค่อนข้างแน่น: ระยะห่างระหว่างแกนของท่อที่อยู่ติดกันผ่านการไหลของก๊าซไอเสียคือ 2-2.5 เส้นผ่านศูนย์กลางท่อและระหว่างแถวตามการไหลคือ 1-1.5 การยึดท่อขดและระยะห่างจะดำเนินการโดยเสารองรับซึ่งในกรณีส่วนใหญ่จะแก้ไขกับคานกรอบกลวง (สำหรับการระบายความร้อนด้วยอากาศ) ที่หุ้มฉนวนจากด้านก๊าซร้อน
ในหม้อต้มแบบประหยัด แรงดันสูงน้ำมากถึง 20% สามารถเปลี่ยนเป็นไอน้ำได้
จำนวนท่อทั้งหมดที่ทำงานขนานกันจะถูกเลือกโดยพิจารณาจากความเร็วน้ำอย่างน้อย 0.5-1 เมตร/วินาที ความเร็วเหล่านี้เกิดจากการต้องล้างฟองอากาศออกจากผนังท่อซึ่งทำให้เกิดการกัดกร่อนและเพื่อป้องกันการแบ่งชั้นของส่วนผสมของไอน้ำและน้ำซึ่งอาจนำไปสู่ความร้อนสูงเกินไปของผนังด้านบนของท่อซึ่งอ่อนแอ ระบายความร้อนด้วยไอน้ำและการแตกของมัน การเคลื่อนที่ของน้ำในตัวประหยัดจำเป็นต้องสูงขึ้น ในกรณีนี้อากาศที่อยู่ในท่อหลังการติดตั้ง (ซ่อมแซม) จะถูกแทนที่ด้วยน้ำได้อย่างง่ายดาย
จำนวนท่อในบรรจุภัณฑ์ในระนาบแนวนอนจะถูกเลือกตามความเร็วของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ที่ 6--9 เมตร/วินาที ความเร็วนี้ถูกกำหนดโดยความปรารถนาในด้านหนึ่งเพื่อให้ได้ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนที่สูง และอีกด้านหนึ่งคือเพื่อป้องกันการสึกหรอของเอโอเลียนมากเกินไป ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนภายใต้สภาวะเหล่านี้มักจะอยู่ที่หลายสิบของ W/(m2-K) เพื่อความสะดวกในการซ่อมแซมและทำความสะอาดท่อจากสิ่งปนเปื้อนภายนอก เครื่องประหยัดแบ่งออกเป็นแพ็คเกจสูง 1 - 1.5 ม. โดยมีช่องว่างระหว่างท่อเหล่านั้นสูงสุด 800 มม.
การปนเปื้อนภายนอกจากพื้นผิวของคอยล์จะถูกกำจัดออกไป ตัวอย่างเช่น โดยการเปิดระบบทำความสะอาดช็อตเป็นระยะ ซึ่งกระแสของช็อตโลหะจะถูกส่งผ่าน (ตกลง) จากบนลงล่างผ่านพื้นผิวการพาความร้อนแบบพาความร้อน ซึ่งจะทำให้คราบสกปรกที่เกาะติดอยู่กับ ท่อ การเกาะติดของเถ้าอาจเกิดจากน้ำค้าง! จากก๊าซหุงต้มบนพื้นผิวท่อที่ค่อนข้างเย็น โดยเฉพาะเมื่อเผาเชื้อเพลิงกำมะถัน (ไอของ H2SO จะควบแน่นที่อุณหภูมิสูงกว่า HsO) ในโรงไฟฟ้าพลังความร้อน ป้อนน้ำก่อนเข้าหม้อไอน้ำจะต้องผ่านการให้ความร้อนแบบใหม่ (ดู§6.4) ดังนั้นจึงไม่มีขี้เถ้าเกาะหรือการกัดกร่อนภายนอก (สนิม) ของท่อเนื่องจากน้ำค้างในตัวประหยัดของหม้อไอน้ำดังกล่าว
แถวด้านบนของท่อประหยัดเมื่อหม้อไอน้ำทำงานโดยใช้เชื้อเพลิงแข็ง แม้ที่ความเร็วก๊าซค่อนข้างต่ำ อาจมีการสึกหรออย่างเห็นได้ชัดจากเถ้า เพื่อป้องกันปัญหานี้จึงติดท่อเหล่านี้ไว้ หลากหลายชนิดแผ่นป้องกัน (โดยปกติจะมีการเชื่อมมุมด้านบนตามท่อ)
เครื่องทำความร้อนอากาศ เนื่องจากน้ำป้อนที่อยู่หน้าเครื่องประหยัดของหม้อต้มพลังงานมี อุณหภูมิสูง tn หลังจากการทำความร้อนแบบสร้างใหม่ (ที่ p = 10 MPa เช่น tn B = 230 °C) ไม่สามารถใช้เพื่อทำให้ก๊าซเย็นลงอย่างล้ำลึกจากหม้อไอน้ำได้ เพื่อให้ก๊าซเย็นลงยิ่งขึ้น มีการติดตั้งเครื่องทำความร้อนอากาศหลังเครื่องประหยัด ซึ่งอากาศที่ดึงมาจากบรรยากาศจะถูกทำให้ร้อนแล้วเข้าไปในเตาเผาเพื่อการเผาไหม้ เมื่อเผาถ่านหินเปียก ขั้นแรกจะใช้ลมร้อนเพื่อทำให้แห้งในอุปกรณ์บดถ่านหิน และขนฝุ่นที่เกิดขึ้นไปยังหัวเผา
ตามหลักการทำงาน เครื่องทำความร้อนอากาศแบ่งออกเป็นแบบพักฟื้นและแบบสร้างใหม่ โดยทั่วไปแล้ว เครื่องทำความร้อนแบบพักฟื้นคือเครื่องทำความร้อนอากาศแบบท่อเหล็ก (เส้นผ่านศูนย์กลางท่อ 30-40 มม.) แผนภาพของเครื่องทำความร้อนดังกล่าวแสดงในรูปที่ 1 18.5. ท่อในนั้นมักจะอยู่ในแนวตั้งผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้จะเคลื่อนที่เข้าไปข้างใน อากาศจะล้างพวกมันด้วยการไหลตามขวางในหลาย ๆ ทางซึ่งจัดผ่านท่อบายพาสอากาศ (ท่อ) และฉากกั้นกลาง
ก๊าซในท่อเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 9-13 m/s อากาศระหว่างท่อจะช้าเป็นสองเท่า ซึ่งจะทำให้คุณมีประมาณ อัตราต่อรองที่เท่ากันการถ่ายเทความร้อนจากผนังท่อทั้งสองด้าน
เพื่อหลีกเลี่ยงการควบแน่นของไอน้ำจากก๊าซไอเสียขอแนะนำให้รักษาอุณหภูมิของผนังท่อเครื่องทำความร้อนอากาศเหนือจุดน้ำค้าง ซึ่งสามารถทำได้โดยการอุ่นอากาศในเครื่องทำไอน้ำหรือโดยการหมุนเวียนอากาศร้อนบางส่วน
เครื่องทำความร้อนอากาศหมุนเวียนของหม้อไอน้ำ (รูปที่ 18.6) เป็นดรัม (โรเตอร์) ที่หมุนช้าๆ (3--5 รอบต่อนาที) พร้อมบรรจุภัณฑ์ (หัวฉีด) ที่ทำจากกระดาษลูกฟูกบาง เหล็กแผ่นล้อมรอบอยู่ในที่อยู่อาศัยคงที่ ร่างกายถูกแบ่งออกเป็นสองส่วนด้วยแผ่นเซกเตอร์ - อากาศและก๊าซ เมื่อโรเตอร์หมุน บรรจุภัณฑ์จะสลับกันผ่านแก๊สหรือ การไหลของอากาศ- แม้ว่าการบรรจุจะทำงานในโหมดไม่อยู่กับที่ แต่การให้ความร้อนของอากาศที่ไหลอย่างต่อเนื่องอย่างต่อเนื่องจะดำเนินการอย่างต่อเนื่องโดยไม่มีความผันผวนของอุณหภูมิ การเคลื่อนที่ของก๊าซและอากาศเป็นแบบทวนกระแส
เครื่องทำความร้อนแบบหมุนเวียนอากาศมีขนาดกะทัดรัด (พื้นผิวทำความร้อนสูงถึง 250 ตร.ม. ต่อการบรรจุ 1 ลูกบาศก์เมตร) มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในหม้อไอน้ำกำลังสูง ข้อเสียของมันคืออากาศขนาดใหญ่ (มากถึง 10%) ไหลเข้าสู่เส้นทางก๊าซซึ่งทำให้พัดลมโบลเวอร์และเครื่องระบายควันมากเกินไปและการสูญเสียความร้อนเพิ่มขึ้นด้วยก๊าซไอเสีย
องค์ประกอบการรับความร้อนที่อธิบายไว้ทั้งหมดของหม้อไอน้ำ (พื้นผิวทำความร้อน) เป็นตัวแลกเปลี่ยนความร้อนทั่วไป และคำนวณโดยใช้สูตรที่ให้ไว้ในบท 14. พื้นผิวทำความร้อนคำนวณโดยใช้สมการการถ่ายเทความร้อน
ลักษณะเฉพาะของการคำนวณหม้อไอน้ำคือโดยปกติจะใช้กับของแข็งและของเหลว 1 กิโลกรัมและเชื้อเพลิงก๊าซ 1 ลบ.ม. ในกรณีนี้ Q คือความร้อนที่ปล่อยออกมาจากผลิตภัณฑ์การเผาไหม้จำนวน 1 กิโลกรัม (m3) ของเชื้อเพลิง และเท่ากับค่าความแตกต่างในเอนทาลปีของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ก่อน (H") และหลัง (H") ของพื้นผิวการพาความร้อน อยู่ระหว่างการพิจารณา ได้แก่
โดย VR เราหมายถึง อัตราการไหลโดยประมาณเชื้อเพลิงเช่น ปริมาณของมันถูกเผาจริงในเรือนไฟ ความร้อนในปริมาณเท่ากันจะถูกถ่ายโอนไปยังสารทำงาน (น้ำ ไอน้ำ อากาศ) ในพื้นผิวที่กำหนด:
BpQ=D(hout-หิน)
ในสูตรนี้ D คืออัตราการไหลของของไหลทำงาน hin และ hout คือเอนทาลปีของของไหลทำงานที่ทางเข้าและออกจากพื้นผิวทำความร้อน ซึ่งคำนวณตามปกติสำหรับของเหลวทำงาน 1 กิโลกรัม