A ketel (más néven gőzketel) egy zárt tartály, amelyben folyadék (általában víz) melegítésre kerül. A folyadék nem feltétlenül forr. A melegített vagy párolódott folyadék a ketelből kimenekül, hogy számos folyamatban vagy hőszolgáltatásban használható legyen, mint például a főzés, a vízmegmelegítés, a központi fűtés vagy a ketel-alapú energia-termelés. A ketel (vagy pontosabban a gőzketel) egy alapvető része a hőenergia-állomásoknak.
A ketel működési elve nagyon egyszerű és könnyen megérthető. A ketel lényegében egy zárt tartály, amelyben víz van tárolva. Az üzemanyag (általában szén) ég egy kandallóban, és forró gáz keletkezik.
Ezek a forró gázok érintkeznek a vizetartálytal, ahol a forró gázok hőjét a vízre átadják, és így gőz keletkezik a ketelben.
Ezt követően a gőzt csövezik a hőenergia-állomás türbinájába. Számos különböző fajta ketel használatos különböző célokra, mint például gyári egységek működtetése, területek sterilizálása, felszerelések sterilizálása, környezet felmelegítése stb.
A kilépő gőz által exportált teljes hő aránya a szén által biztosított teljes hőhöz képest a(z) gőzketel hatékonyságát jelenti.
Ez magában foglalja a hőhatékonyságot, az égéshatékonyságot és az üzemanyag-gőz hatékonyságot. A(z) gőzketel hatékonysága a használt ketel méretétől függ. Egy tipikus gőzketel hatékonysága 80% és 88% között van.
Valójában vannak olyan veszteségek, mint például a teljes égés hiánya, a sugárzó veszteség a(z) gőzketel környező falain, a defektív égésgáz stb. Tehát a gőzketel hatékonysága ezt az eredményt adja.
Főleg két ketel típusa van – víztubusos ketel és tűztubusos ketel.
A tűztubusos ketelben számos csövön keresztül vezetik a forró gázokat, és a víz körülveszi ezeket a csöveket.
A víztubusos ketel a tűztubusos ketel fordítottja. A víztubusos ketelben a vízt a csövek belsejében melegítik, és a forró gázok körülveszik ezeket a csöveket.
Ezek a főbb két ketel típusa, de mindkét típus további alkategóriákra osztható, amelyeket később részletezzünk.
Ahogy a neve is utal, a tűztubusos ketelben számos csövön keresztül vezetik a forró gázokat. Ezek a forró gáztubusok belemegyek a vizbe, egy zárt tartályban.
Valójában a tűztubusos ketelben egy zárt tartály vagy hullám tartalmaz vízt, amelyen keresztül vezetik a forró tubusokat.
Ezek a tűztubusok vagy forró gáztubusok melegítik a vizet, és vízből gőzt állítanak elő, és a gőz ugyanazon a tartályon belül marad.
Mivel a víz és a gőz is ugyanazon a tartályban van, egy tűztubusos ketel nem tud nagyon magas nyomású gőzt termelni.
Általában maximum 17,5 kg/cm2 nyomást és 9 metrikus tonna óránkénti gőztermelést tud elérni.
Számos tűztubusos ketel típusa van, mint például a külső kandallójú és a belső kandallójú tűztubusos ketel.
A külső kandallójú ketel további három típusra osztható:
Vízszintes visszatevő tubusos ketel.
Rövid kandallójú ketel.
Kompakt ketel.
A belső kandallójú tűztubusos ketel is két fő kategóriára osztható, mint például a vízszintes tubusos és a függőleges tubusos tűztubusos ketel.
Általában a vízszintes visszatevő tűztubusos ketelt használják a hőenergia-állomásokban alacsony kapacitás esetén. Ebben a ketelben számos vízszintes csövön keresztül vezetik a forró gázokat, amelyeket víz körülveszi.
Az üzemanyag (általában szén) ezen vízszintes tartály alatt ég, és a lángoló gázok a hátulsó rész felé haladnak, onnan a tűztubusokba lépnek, és az előterembe haladnak a dumanaplóba.
A gázok csöveken belüli útján hőt átadják a viznek, és gőzbuborékok keletkeznek. Ahogy a gőz keletkezik, a ketelben nyomás alakul ki, ebben a zárt tartályban.
A tűztubusos ketel előnyei a következők:
Nagyon kompakt szerkezete van.
A gőz igényének fluktuációit könnyen lehet kielégíteni.
Ez is viszonylag olcs
