Un'analisi completa delle basi della caldaia che non vi farà rimpiangere di non aver letto!

Le caldaie, in quanto importanti apparecchiature di conversione del calore, sono ampiamente utilizzate nella produzione industriale, nel riscaldamento degli edifici e nella generazione di energia. Attraverso la combustione del combustibile per produrre calore per riscaldare l'acqua o generare vapore, le caldaie non solo svolgono il compito di riscaldare, ma anche un ruolo vitale in molte industrie. In questo articolo presenteremo in modo esaustivo le basi delle caldaie, la classificazione, i componenti strutturali, i principi di funzionamento e la loro manutenzione, per aiutarvi a comprendere meglio le apparecchiature e i sistemi delle caldaie.

Definizione di base e ruolo delle caldaie

La caldaia è un dispositivo che converte l'energia chimica di un combustibile in energia termica e la trasferisce all'acqua per portarla alla temperatura desiderata o per formare vapore. La caldaia è composta da un "forno", un "vaso", accessori, strumenti e apparecchiature ausiliarie, che insieme formano un sistema completo per garantire il normale e sicuro funzionamento della caldaia.

Classificazione delle caldaie

Esistono numerosi tipi di caldaie, che possono essere classificati in base a diversi criteri:

1. Classificazione per uso
   • caldaia industrialePer la fornitura di vapore e acqua calda nella produzione industriale o per il riscaldamento.
   • caldaia della stazioneGenera elettricità generando vapore per azionare una turbina, utilizzata principalmente nelle centrali elettriche.
2. Classificazione per evaporazione
   • Caldaie di piccole dimensioniCapacità di evaporazione inferiore a 20 tonnellate/ora.
   • Caldaia mediaCapacità di evaporazione di 20-75 tonnellate/ora.
   • Caldaie di grandi dimensioniCapacità di evaporazione superiore a 75 tonnellate/ora.
3. Classificazione per pressione
   • caldaia a bassa pressionePressione di esercizio non superiore a 2,5 MPa.
   • caldaia a media pressionePressione di esercizio 3,0-5,0 MPa.
   • Caldaia ad alta pressionePressione di esercizio 8-11 MPa.
4. Classificazione per mezzo
   • caldaia a vaporeUna caldaia che fornisce vapore.
   • caldaia ad acqua caldaCaldaie che forniscono acqua calda.
   • Caldaie a vapore e ad acquaPuò generare vapore e fornire acqua calda.
5. Classificazione per metodo di combustione
   • Caldaie a combustione internaIl combustibile viene bruciato direttamente all'interno della caldaia.
   • Caldaie a combustione esternaIl combustibile viene bruciato all'esterno e il calore viene trasferito alla caldaia attraverso uno scambiatore di calore.
6. Per combustibile
   • caldaia a carbone, ecaldaia a gasolio, ecaldaia a gasetc., utilizzando rispettivamente combustibili diversi.

Composizione della caldaia

La struttura della caldaia è composta dalle seguenti parti principali:

1. fornoQuesta è la parte della caldaia in cui il calore viene prodotto dalla combustione del combustibile e i gas di scarico passano attraverso la camera del forno e nella zona di scambio termico della caldaia.
2. tegami: il corpo della caldaia, contenente componenti quali il tamburo (serbatoio), i tubi di parete raffreddati ad acqua, i fasci di tubi di convezione, i tubi discendenti, il surriscaldatore, l'economizzatore, ecc. che sono responsabili del riscaldamento dell'acqua o della generazione di vapore.
3. Strumenti accessoriInclude manometri, valvole di sicurezza, indicatori di livello dell'acqua, ecc. Questi indicatori garantiscono la sicurezza e il corretto funzionamento della caldaia.
4. AllegatiPer esempio, pompe, ventilatori, sistemi di trasporto del carbone polverizzato e così via, per contribuire al normale funzionamento della caldaia.

Circolazione dell'acqua di caldaia e principi di funzionamento

L'acqua o il vapore all'interno della caldaia scorre in un circuito di circolazione, che si divide in circolazione naturale e circolazione forzata. Le caldaie a vapore utilizzano per lo più la circolazione naturale, affidandosi alla differenza di gravità per la circolazione dell'acqua; le caldaie ad acqua calda utilizzano per lo più la circolazione forzata, affidandosi a pompe per spingere il flusso dell'acqua.

Durante il normale funzionamento di una caldaia, il combustibile viene bruciato nella camera di combustione, rilasciando calore che viene trasferito all'acqua attraverso le diverse superfici di riscaldamento della caldaia. Attraverso questo processo, la temperatura dell'acqua aumenta gradualmente e alla fine viene prodotto vapore o acqua calda. Nel caso di una caldaia a vapore, il vapore viene riscaldato a una temperatura più elevata dopo essere passato attraverso un surriscaldatore e diventa vapore surriscaldato.

Dispositivi di sicurezza della caldaia e controlli operativi

Per garantire il funzionamento sicuro della caldaia, è necessario installare una serie di accessori di sicurezza, come manometri, valvole di sicurezza e indicatori di livello dell'acqua. È fondamentale controllare regolarmente il funzionamento di tutti i dispositivi di sicurezza durante il funzionamento della caldaia, soprattutto durante l'avvio e lo spegnimento della caldaia, che richiede un'ispezione e una manutenzione rigorose.

1. manometroUtilizzato per monitorare la pressione di esercizio di una caldaia.
2. valvole di sicurezzaQuando la pressione della caldaia supera l'intervallo impostato, il vapore viene rilasciato automaticamente per ridurre la pressione.
3. livello dell'acquaIndica il livello dell'acqua nella caldaia e impedisce che la caldaia si spenga a secco.

Avvio della caldaia e manutenzione ordinaria

Il processo di avviamento della caldaia richiede una serie di lavori preparatori, come il controllo del corpo della caldaia, del sistema del vapore, del sistema del combustibile e così via, per garantire che tutte le apparecchiature siano normali. L'acqua deve essere immessa lentamente durante l'avviamento per evitare un eccessivo stress termico; di solito il tempo di immissione dell'acqua è di 1-2 ore. Durante il funzionamento della caldaia, è inoltre necessario effettuare regolarmente il lavaggio, pulire l'indicatore di livello dell'acqua, controllare la porta di sicurezza, ecc. per garantire il normale funzionamento della caldaia.

Le caldaie sono parte integrante degli impianti di riscaldamento industriali e civili e le loro prestazioni influiscono direttamente sulla qualità della produzione e della vita. Comprendere la classificazione, la struttura, il principio di funzionamento e le misure di sicurezza delle caldaie è una responsabilità importante per ogni operatore e utente di caldaie. Per le industrie che richiedono un controllo preciso della fornitura di calore, la scelta della caldaia giusta e la manutenzione ordinaria sono fondamentali per garantire la sicurezza e l'efficienza della produzione.

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