Kattila (myös tunnettu nimellä höyrykattila) on suljettu säiliö, jossa nestettä (yleensä vettä) kuumennetaan. Nesteen ei tarvitse välttämättä kehua. Kuumennettu tai tyynnytetty neste poistuu kattilasta käytettäväksi eri prosesseissa tai lämmityssovelluksissa, kuten ruoanlaittoon, vesilämmitykseen tai keskilämmitykseen, tai sähköntuotantoon perustuvassa tuotannossa. Kattilat (tai tarkemmin sanottuna höyrykattilat) ovat olennainen osa lämpövoimaloita.
Kattilan toimintaperiaate on hyvin yksinkertainen ja helposti ymmärrettävä. Kattila on pohjimmiltaan suljettu säiliö, jossa vettä säilytetään. Polttoainetta (yleensä hiiltä) poltetaan uunissa, mikä tuottaa kuumentuneita kaasuja.
Nämä kuumentuneet kaasut tulevat kosketuksi veden säiliön kanssa, jossa näiden kuumentuneiden kaasujen lämpö siirtyy veteen ja seurauksena höyry muodostuu kattilassa.
Tämän jälkeen höyry johtetaan putkien kautta lämpövoimalan turbiiniin. On olemassa monia erilaisia kattilatyyppejä, jotka käytetään eri tarkoituksiin, kuten tuotantoyksikön ajamiseen, alueen steriloimiseen, laitteiston sterilointiin, lämmityksen luomiseen ympäristössä jne.
Höyryn ulosmenon lämpötilan suhde palamisessa tuotettuun kokonaislämpötilaan kutsutaan höyrykattilan tehokkuudeksi.
Se sisältää termisen tehokkuuden, polttoaineen tehokkuuden ja polttoaineen-höyryn tehokkuuden. Höyrykattilan tehokkuus riippuu kattilan kokoista. Tyypillinen höyrykattilan tehokkuus on 80–88 %.
Itse asiassa tapahtuu joitakin häviöitä, kuten epätäydellinen poltto, säteilyhäviöt höyrykattilan ympäriltä, viallinen polttoaineen kaasu jne. Siksi höyrykattilan tehokkuus antaa tämän tuloksen.
On pääasiassa kaksi kattilatyyppejä – vedenputkikattila ja tuliputkikattila.
Tuliputkikattilassa on useita putkia, joiden kautta kuumentuneet kaasut kulkevat ja vesi ympäröi näitä putkia.
Vedenputkikattila on tuliputkikattilan vastakohta. Vedenputkikattilassa vesi kuumennetaan putkien sisällä ja kuumentuneet kaasut ympäröivät näitä putkia.
Nämä ovat pääasialliset kaksi kattilatyyppejä, mutta jokainen näistä tyypeistä voidaan jakaa moniin, joista puhumme myöhemmin.
Kuten nimestäkin voi päätellä, tuliputkikattilassa on useita putkia, joiden kautta kuumentuneet kaasut kulkevat. Nämä kuumentuneet kaasuputkit upotetaan veteen suljetussa säiliössä.
Itse asiassa tuliputkikattilassa yksi suljettu säiliö tai kotelossa on vettä, jonka kautta kuumentuneet putket kulkevat.
Nämä tuliputket tai kuumentuneet kaasuputket kuumennuttavat veden ja muuntavat sen höyryksi, joka pysyy samassa säiliössä.
Koska vesi ja höyry ovat samassa säiliössä, tuliputkikattila ei voi tuottaa erittäin korkean paineisen höyryä.
Yleisesti se voi tuottaa enintään 17,5 kg/cm2 ja kapasiteettina 9 metrisen tonnin höyryä tunnissa.
On erilaisia tuliputkikattilatyyppejä, kuten ulkopolttoaineinen ja sisäpolttoaineinen tuliputkikattila.
Ulkopolttoaineiset kattilat voidaan edelleen luokitella kolmeen eri tyyppiin-
Vaakasuora palautusputkikattila.
Lyhyt tulikammio-kattila.
Kompaktikattila.
Sisäpolttoaineinen tuliputkikattila on myös kahdella pääluokalla, kuten vaakasuora putkikattila ja pystysuora putkikattila.
Yleensä vaakasuora palautusputkikattila käytetään pienkapasiteettisten lämpövoimaloiden kattilana. Se koostuu vaakasuorasta rullasta, johon on upotettu useita vaakasuoria putkia. Nämä putket upotetaan veteen.
Polttoainetta (yleensä hiiltä) poltetaan näiden vaakasuorien rullojen alla, ja polttoaineen kaasut kulkevat takapuolelle, mistä ne astuvat tuliputkiin ja kulkevat eteenpäin savukappaleeseen.
Kun nämä kaasut kulkevat putkien kautta, ne siirtävät lämpönsä veteen, ja höyrypuhelmat nousivat. Kun höyryä tuotetaan, kattilan paine kehittyy, kyseessä olevassa suljetussa säiliössä.
Tuliputkikattiloiden etuudet sisältävät—
Se on hyvin kompakti rakenteeltaan.
Höyrytarpeen vaihtelu voidaan kattaa helposti.
Se on myös melko halpa.
