Często klienci w przesłanych zapytaniach o budowę kotłowni parowej używają wymiennie sformułowań kocioł parowy i wytwornica pary. Czy jest to to samo urządzenie? Czy prawidłowym jest stosowanie wyrażeń wymiennie?
Wytwornica pary i kocioł parowy to dwa inne technologiczne urządzenia, które mają wspólny cel – wytwarzanie pary wodnej wykorzystywanej w przemyśle. Charakteryzują je konkretne różnice, które mają realne znaczenie przy projektowaniu kotłowni parowej dla zakładu.
Wytwornica pary czasem nazywana szybką wytwornicą pary pracuje zgodnie z zasadą wodnorurkową gdzie woda zasilająca urządzenie podgrzewana jest podczas przepływu przez wytwornicę i odparowywana. W tej konstrukcji pojemność wodna urządzenia jest stosunkowo niewielka dzięki czemu woda szybko zamienia się w parę.
Z kolei kotły parowe są urządzeniami o dużej pojemności wodnej. W tej konstrukcji tak zwane powierzchnie grzejne opływane przez wodę są ogrzewane gorącymi gazami i płomieniem. Dzięki tej wymianie – cyrkulacji zachodzi odparowanie wody na powierzchniach grzejnych, pęcherzyki pary unoszą się i kumulują w przestrzeni parowej gdzie następuje ich odbiór a następnie przesył. Obecnie taka technologia to najczęściej kotły tak zwane płomienicowo- płomieniówkowe – dwuciągowe lub trójciągowe, które składają się z płomienicy i płomieniówek.
Zaletą wytwornic pary jest z przede wszystkim niemalże natychmiastowa gotowość do pracy – podgrzew wody następuje bardzo szybko. Jest to kluczowe dla procesów gdzie generator ma służyć do natychmiastowego działania lub ma służyć jako generator szczytowy. Na przykład w regularnych okresach przestojowych powyżej 30-36 godzin wytwornice pary są znacznie korzystniejsze. Uwagę zwraca także fakt, że odbiór pary i doprowadzenie paliwa do wytwornicy jest proporcjonalny dlatego sugeruje się instalowanie urządzeń, które przy niewielkiej wydajności pracują z palnikami dwustopniowymi, aby dopływ paliwa i wody był w sposób automatyczny regulowany odbiorem pary. Wpływa to bezpośrednio na mniejszą częstotliwość włączęń i wyłączeń palnika przy zmiennym obciążeniu. kwestia częstych wyłączeń palnika stanowi wadę wytwornic w stosunku do kotłów parowych, wpływa to między innymi na: szybsze zużycie maszyny, większe zanieczyszczenie sadzą, większe zużycie paliwa itp.
Kotły płomienicowo-płomieniówkowe dzięki swojej konstrukcji dają idealne warunki fizyczne do transportowania i gromadzenia ciepła. Dzieje się to dzięki oddzieleni przestrzeni parowej i wodnej. Dzięki dużej przestrzeni parowej są znacznie bardziej odporne na wahania w odbiorze pary – wraz z odpowiednim doborem do potrzeb mogą stanowić także magazyn pary. Nie wymagają wewnętrznego czyszczenia w przeciwieństwie do wężownic, w wytwornicach pary. W kotłach najczęściej czyści się przestrzeń palnikową.
W znacznej części przypadków kocioł parowy będzie lepszym wyborem, choć jest droższy, wymaga szczególnego pomieszczenia kotłowni parowej i wielu współdziałających urządzeń i automatyki jest wyborem, który zapewni ciągłość pracy, ekonomonię eksploatacji i znacznie większą trwałość. Wytwornica powinna trafić do odbiorców, którzy potrzebują szybkiej dostawy pary i braku szczególnych wymagań co do wilgotności pary, stałego ciśnienia i rezerwy.
Zalety i wady wytwornic:
Zalety:
- tańsza niż kocioł
- niewielkich rozmiarów
- prosta konstrukcja – łatwość wymiany części
- krótki czas podgrzewu wody – natychmiastowa gotowość do pracy
- nieduże straty przestojowe
- automatyczny rozruch
Wady:
- duża ilość włączeń i wyłączeń
- wilgotność pary
- znaczące wahania ciśnienia
- szybkie zużycie części
- straty przy rozruchu
- wielkie znaczenie twardości wody – łatwo się zakamienia
- częsta konserwacja i przeglądy
- brak rozbudowanej automatyki kontroli poziomu wody
Zalety i wady kotłów parowych:
Zalety:
- stałe ciśnienie
- ekonomia pracy
- sucha para
- mniejsze koszty konserwacji
- mniejsze koszty eksploatacji
- odmulanie i odsalanie
- wielostopniowe zabezpieczenia przed brakiem wody
- wybacza błędy w obsłudze
Wady:
- droższy niż wytwornica
- większy rozmiar
- wymaga pomieszczenia i urządzeń dodatkowych
- długi czas podgrzewu