เครื่องทำน้ำร้อนแบบท่อ | การทำงานและประเภทของเครื่องทำน้ำร้อนแบบท่อ

เครื่องกำเนิดไอน้ำแบบท่อไฟ water tube boiler เป็นเครื่องกำเนิดไอน้ำที่น้ำถูกทำให้ร้อนภายในท่อและแก๊สร้อนล้อมรอบท่อเหล่านั้น นี่คือคำนิยามพื้นฐานของเครื่องกำเนิดไอน้ำแบบท่อไฟ จริงๆ แล้วเครื่องกำเนิดไอน้ำชนิดนี้ตรงข้ามกับ fire tube boiler ที่แก๊สร้อนผ่านท่อซึ่งล้อมรอบด้วยน้ำ

ข้อดีของเครื่องกำเนิดไอน้ำแบบท่อไฟ

มีข้อดีมากมายของ เครื่องกำเนิดไอน้ำแบบท่อไฟ ซึ่งทำให้เครื่องกำเนิดไอน้ำชนิดนี้ถูกใช้งานอย่างกว้างขวางในสถานีผลิตไฟฟ้าความร้อนขนาดใหญ่

1. พื้นที่ทำความร้อนสามารถเพิ่มขึ้นได้โดยการใช้ท่อที่มากขึ้น

2. เนื่องจากการไหลแบบคอนเวกชัน การเคลื่อนที่ของน้ำเร็วกว่าเครื่องกำเนิดไอน้ำแบบท่อไฟ ทำให้การถ่ายเทความร้อนสูงขึ้น ซึ่งนำไปสู่ประสิทธิภาพที่สูงขึ้น

3. แรงดันสูงถึง 140 กก./ซม.² สามารถได้รับอย่างราบรื่น

หลักการทำงานของเครื่องกำเนิดไอน้ำแบบท่อไฟ

หลักการทำงานของ เครื่องกำเนิดไอน้ำแบบท่อไฟ นั้นน่าสนใจและง่ายต่อการทำความเข้าใจ ลองวาดแผนภาพพื้นฐานของเครื่องกำเนิดไอน้ำแบบท่อไฟ มันประกอบด้วยกระบอกสองอัน หนึ่งคือกระบอกบนเรียกว่ากระบอกไอน้ำ อีกอันคือกระบอกล่างเรียกว่ากระบอกโคลน กระบอกบนและกระบอกล่างเชื่อมต่อกันด้วยท่อสองท่อ คือ ท่อดาวน์คอมเมอร์และท่อไรเซอร์

น้ำในกระบอกล่างและท่อไรเซอร์ที่เชื่อมต่อกัน จะถูกทำให้ร้อนและผลิตไอน้ำออกมา ซึ่งจะมาที่กระบอกบนตามธรรมชาติ ในกระบอกบน ไอน้ำจะแยกออกจากน้ำอย่างธรรมชาติและเก็บไว้เหนือน้ำ พื้นผิวน้ำที่เย็นจะป้อนจากทางเข้าน้ำที่กระบอกบน และเนื่องจากน้ำที่เย็นนี้หนักกว่าน้ำที่ร้อนในกระบอกล่างและท่อไรเซอร์ น้ำที่เย็นจึงดันน้ำที่ร้อนขึ้นไปผ่านท่อไรเซอร์ ดังนั้นมีการไหลแบบคอนเวกชันของน้ำในระบบเครื่องกำเนิดไอน้ำ

เมื่อมีไอน้ำมากขึ้น แรงดันของระบบปิดจะเพิ่มขึ้น ซึ่งขัดขวางการไหลแบบคอนเวกชันของน้ำ ทำให้อัตราการผลิตไอน้ำช้าลงตามลำดับ แต่ถ้าไอน้ำถูกนำออกไปผ่านทางออกไอน้ำ แรงดันภายในระบบจะลดลง และทำให้การไหลแบบคอนเวกชันของน้ำเร็วขึ้น ซึ่งทำให้อัตราการผลิตไอน้ำเร็วขึ้น ด้วยวิธีนี้ เครื่องกำเนิดไอน้ำแบบท่อไฟสามารถควบคุมแรงดันของตัวเองได้ ดังนั้นเครื่องกำเนิดไอน้ำชนิดนี้ถูกเรียกว่าเครื่องควบคุมตนเอง

ประเภทของเครื่องกำเนิดไอน้ำแบบท่อไฟ

มีหลาย ประเภทของเครื่องกำเนิดไอน้ำแบบท่อไฟ .

1. เครื่องกำเนิดไอน้ำแบบท่อตรงแนวนอน

2. เครื่องกำเนิดไอน้ำแบบท่อโค้ง

3. เครื่องกำเนิดไอน้ำแบบไซโคลน

เครื่องกำเนิดไอน้ำแบบท่อตรงแนวนอนสามารถแบ่งย่อยเป็นสองประเภท คือ

1. เครื่องกำเนิดไอน้ำแบบท่อตรงยาว

2. เครื่องกำเนิดไอน้ำแบบท่อตรงขวาง

เครื่องกำเนิดไอน้ำแบบท่อโค้งสามารถแบ่งย่อยเป็นสี่ประเภท คือ

1. เครื่องกำเนิดไอน้ำแบบท่อโค้งสองกระบอก

2. เครื่องกำเนิดไอน้ำแบบท่อโค้งสามกระบอก

3. เครื่องกำเนิดไอน้ำแบบท่อโค้งสามกระบอกขนาดเล็ก

4. เครื่องกำเนิดไอน้ำแบบท่อโค้งสี่กระบอก

เครื่องกำเนิดไอน้ำแบบท่อตรงแนวนอนหรือ Babcock-Wilcox Water Tube Boiler

โครงสร้างของ Babcock-Wilcox Boiler

Babcock-Wilcox Boiler หรือที่รู้จักกันในชื่อ Longitudinal Drum Boiler หรือ Horizontal Tubes Boiler ในเครื่องกำเนิดไอน้ำชนิดนี้ กระบอกทรงกระบอกหนึ่งถูกวางอยู่ในแนวระนาบเหนือห้องเผาไหม้ ที่ด้านหลังของกระบอกจะมีท่อดาวน์คอมเมอร์ และที่ด้านหน้าของกระบอกจะมีท่อไรเซอร์ เชื่อมต่อกันด้วยท่อที่มีความลาดเอียง 5° ถึง 15° ตามที่แสดงในภาพ

หลักการทำงานของเครื่องกำเนิดไอน้ำแบบท่อตรงยาว

หลักการทำงานของ Babcock – Wilcox Boiler ขึ้นอยู่กับหลักการ Thermonyphon กระบอกทรงกระบอกที่วางอยู่ในแนวระนาบตามที่ระบุในการสร้างเครื่องกำเนิดไอน้ำแบบท่อตรงยาว จะถูกป้อนน้ำที่เย็นจากทางเข้าน้ำที่ด้านหลัง น้ำที่เย็นนี้จะหนักกว่าและจะไหลลงไปผ่านท่อดาวน์คอมเมอร์ที่ติดตั้งอยู่ที่ด้านหลังของกระบอก จากท่อดาวน์คอมเมอร์ น้ำจะเข้าสู่ท่อที่มีความลาดเอียงซึ่งน้ำจะกลายเป็นร้อนและเบาขึ้น

เมื่อน้ำเบาขึ้น น้ำจะผ่านท่อที่มีความลาดเอียงเหล่านี้และกลับมาที่กระบอกของเครื่องกำเนิดไอน้ำผ่านท่อไรเซอร์ ระหว่างการเดินทางของน้ำผ่านท่อที่มีความลาดเอียง น้ำจะดูดซับความร้อนจากแก๊สร้อนที่ล้อมรอบท่อ ทำให้เกิดฟองไอน้ำในท่อเหล่านี้ ฟองไอน้ำจะขึ้นมาที่กระบอกไอน้ำผ่านท่อไรเซอร์และแยกออกจากน้ำอย่างธรรมชาติ และจะอยู่เหนือน้ำในกระบอกของ Babcock – Wilcox Boiler.

เครื่องกำเนิดไอน้ำแบบท่อตรงขวาง

โครงสร้างของเครื่องกำเนิดไอน้ำแบบท่อตรงขวาง

เครื่องกำเนิดไอน้ำแบบท่อตรงขวาง เป็นรูปแบบหนึ่งของ เครื่องกำเนิดไอน้ำแบบท่อตรงยาว ใน เครื่องกำเนิดไอน้ำแบบท่อตรงขวาง