Какими электродами варить трубы отопления: какие лучше для нефтепроводов, газопроводов, отопления, водопроводных

Виды сварочных работ

Суть сварочного процесса заключается в следующем: металл нагревают, в результате чего он плавится и деформируется. В это время между краями двух стыкующихся изделий происходит взаимное проникновение молекул металла. Сформированные таким образом новые связи способствуют прочности соединительного шва.

В зависимости от способа проведения работ сварка бывает:

1. Термической. Соединение деталей происходит методом плавления – при помощи электрической дуги, лазера и т.п.
2. Термомеханической. Сварной шов делается магнитоуправляемой дугой (стыковой).
3. Механической. Конструкции соединяются путем трения или взрыва.

В нагревании металла участвуют разные элементы, природа которых влияет на то, какой будет сварка — дуговой, газовой, лазерной или плазменной.

Соединение деталей осуществляется ручным, механизированным или автоматическим способом. Ручной труд на предприятиях составляет не меньше 20–30%, при монтаже отопления и водоснабжения в жилых домах его доля резко возрастает.

От качества соединений зависит надежность трубопровода

Особенности сварки водопроводных труб

В домашних условиях применяется электродная сварка, которая привлекает простотой и доступностью. При данном методе соединения не существенно, в каком месте располагаются трубы. Источником энергии здесь выступает электрическая дуга, носителем которой является электрод.

Бытовые электросварочные аппараты отличаются небольшой мощностью и скромными габаритами. Для их подключения достаточно иметь однофазную проводку. К ним относятся:

• Сварочный трансформатор. Работает за счет преобразования переменного тока сети в постоянный ток сварочного процесса. Главный недостаток простого в обращении устройства связан с неполной стабильностью дуги.
• Выпрямитель. Обеспечивает более высокую стабильность дуги.
• Инвертор. Устройство имеет небольшой вес и содержит инверторный модуль, который занимается преобразованием переменного тока в постоянный ток, в результате чего получается качественный сварной шов.

Используемые при электросварке электроды бывают плавящимися и неплавящимися.

Первые в процессе сварки поставляют материал, необходимый  для образования шва. Новичкам советуется пользоваться твердыми электродами с плавящимся покрытием.

На заметку! На метод сварки, тип используемого сварочного аппарата и диаметр электродов влияют характеристики трубопровода – состав материла, толщина стенки, диаметр трубы и т.п.

Электросваркой сваривают трубы в самых труднодоступных местах

При прокладывании магистральных трубопроводов пользуются электродами диаметром 3 мм. Ими свариваются изделия с толщиной стенок до 5мм. При большей толщине деталей или формировании многослойного шва диаметр электродов увеличивается до 4-5 мм.

В зависимости от места сварки и способа ее выполнения сварочные швы называются:

• нижними – наиболее легкие в исполнении;
• горизонтальными – делаются по окружности;
• вертикальными – труба сваривается вдоль;
• потолочными – требуют профессиональных навыков исполнения.

Характер шва зависит от расположения соединяемых элементов. Иногда его накладывают несколько раз. Например, при толщине трубы 6 мм делается 2 шва.

Теперь перейдем к вопросу, как варить водопроводные трубы электросваркой.

Выбор сварочного аппарата и способа сварки зависит от материала трубопровода

Этапы электросварки

Вначале трубы очищаются (особое внимание уделяется внутренней поверхности). При неровной кромке их концы обрезаются, после чего зачищаются до металлического блеска с внутренней и внешней стороны на ширину не менее 1 см.

Обратите внимание! Края труб большого диаметра или с толстыми стенками предварительно прогрейте на ширину не менее 0,75 см. Так вы предупредите появление закалочных структур.

Во время электродной сварки не забывайте о технике безопасности

Последовательность действий при сварке будет следующей:

1. Вставьте электрод в держатель прибора, затем черкните стержнем по металлу, чтобы активизировать подачу тока. Его сила зависит от толщины стенок конструкции.
2. Как только появится дуга, держите электрод на расстоянии 3-5 мм от стыка. Оптимальный угол наклона стержня к обрабатываемой плоскости составляет 70 градусов.
3. Накладывайте шов не ровными движениями, а колебательными, распределяя металл через стык по обеим сторонам. Траектория движений может быть разной – серповидной, зигзагообразной. В итоге на стыке появляется неширокий плотный валик.
4. Когда шов остынет, сбейте с него молоточком шлак. При большой толщине стенок сделайте второй и третий шов, но перед каждым новым слоем не забывайте удалять шлак.
5. Если толщина трубы более 8 мм, варите первый шов в два этапа. Для этого разбейте окружность на участки, сварите их через один, а на втором этапе соедините оставшиеся фрагменты. В конце сделайте сплошной шов по всей окружности.

Видео-инструкция по сварке стальных труб

В силу опасности сварочные работы проводятся с соблюдением правил техники безопасности. Если вы боитесь работать с огнем, узнайте, как врезаться в водопроводную трубу без сварки. При желании, вы можете сделать водопровод дома без посторонней помощи. Пусть у вас все получится наилучшим образом!

Понравилась статья? Поделитесь ей:

Source: trubsovet.ru

Читайте также

Как правильно выбрать электроды — toolplace.ru

Для всякого новатора сварочного дела, в том числе на инверторе, первостепенным является вопрос — что и какими электродами варить, и самое главное, на какие критерии основываться при их выборе.

Итак, учимся варить инвертором. Все, что необходимо знать о работе с этим аппаратом и электродами, будет сказано ниже.

Для начала о сварке

Существует множество видов сварки. Некоторые из них применяются в производственных условиях, а некоторые в бытовых. К ряду последних относится:

— ручная дуговая сварка,

— аргонодуговая и другие виды дуговой сварки с защитным газом,

— автоматическая сварка и сварка полуавтоматом под флюсом,

— электрошлаковое соединение,

— инверторная сварка.

Верхние варианты относятся к категории «обычной» сварки, и рассчитаны для постоянного тока, из-за которого нередко возникают проблемы в процессе выполнения поставленных задач. Последний вариант многими расценивается наиболее оптимальным «качественным», так как инверторы малочувствительны к скачкам напряжения в сети и не нуждаются в работе под постоянным током, да и результаты работы гораздо лучше. Кроме того, инвертором можно соединять разные  конструкции и металлы. К примеру, аппаратом эффективно выполняется сварка автомобиля либо его отдельные элементы. Его можно применять для сварки труб отопления, а также использовать для соединения цветного и тонкого металла.

Соответственно, негласно, сварка подразделяется на: обычную и качественную.

       Электроды — что это и зачем они нужны при сварочных работах

Современный рынок предлагает большое количество видов электродов, в том числе и для инвертора. Они различаются диаметром, покрытием, типом и рядом других характеристик. В основу данного расходного материала входит специальная проволока, химический состав которой определяет характеристики электрода.

Сейчас потребителю доступно порядка пятисот видов покрытых/непокрытых, плавящихся/не плавящихся электродов. В свою очередь:

— плавящиеся расходники — это металлические стержни (именно они используются при работе с инвертором),

— не плавящиеся расходники — графитовые, вольфрамовые (вольфрамовым электродом пользуются при аргоновой сварке, хотя есть и другие возможности применения).

Под покрытием подразумевается специальная обмазка, изготовленная из «микса» порошковых веществ на клейкой основе.

 Классификация

Основная классификация электродов заключается в назначении.  Соответственно, на практике различаются электроды соединяющие:

— низколегированную и углеродистую сталь,

— теплоустойчивую, высокопрочную, легированную сталь,

— высоколегированную сталь,

— трудно свариваемые и разнородные стали,

— алюминий и изделия из него (швеллера и пр.),

— медь и сплавы (латунь, бронза),

— изделия из чугуна (варить чугун желательно электродами: ЦЧ-4, МНЧ-2, ОЗЧ-6, ОЗЧ-4, ОЗЧ-3,  ОЗЧ-2, ОЗЖН-1),

— никелевые сплавы.

Отдельной категорией выступают электроды, позволяющие выполнять ремонтные работы путём наплавления.

Особенности

Фактически, электроды инверторной сварки не отличаются от электродов сварки обычной, с той разницей, что это должны быть только плавящиеся расходники, состав и диаметр которых выбирается в соответствии с маркой стали. При этом в зависимости от того, какое сырьё использовалось в ходе производства, электроды подразделяют на 3 основных группы:

1) высоколегированные (ими можно варить нержавейку),

2) легированные,

3) углеродистые.

С целью проведения традиционной сварки, то есть, обычной сварки, лучше пользоваться электродами марки АНО и универсальными МР 3. Тогда когда от конечного результата требуется высокое качество, подходят электроды УОНИ.

Так или иначе, не следует забывать о том, что работать с электродами должен профильный специалист с высокой квалификацией сварщика.

Узнайте больше о запатентованной технологии омической решетки Heatworks — MyHeatworks.com

Вода как нагревательный элемент

Что такое технология омической решетки?

1. Вода сама по себе является проводником электричества.

Вместо того, чтобы иметь элементы, которые действительно нагреваются, а затем передают тепло воде, мы фактически пропускаем электрические токи через саму воду. Используя графитовые электроды и электронные элементы управления, мы увеличиваем энергетическое состояние молекул воды, поэтому они движутся быстрее.Чем быстрее они движутся, тем больше у них кинетической энергии. Это заставляет молекулы отскакивать друг от друга; эта кинетическая энергия превращается в тепло. Благодаря прямой передаче энергии вода нагревается мгновенно, в пределах (+/-) 1 градуса Фаренгейта от заданного значения температуры.

2. Проводимость воды имеет значение.

При использовании воды в качестве электрического проводника для выработки тепла ток через воду прямо пропорционален проводимости. Таким образом, система на 240 В, которая была разработана для потребления тока 10 А в прохладной горной воде на северо-западе Тихого океана, потребляла бы 1000 А в теплой соленой воде на побережье Флориды.Технология Ohmic Array решает эту проблему, контролируя сопротивление водяного контура и получаемую в результате потребляемую мощность: с помощью ширины, высоты и расстояния между электродами. Динамически изменяя эти параметры по мере изменения проводимости воды, можно контролировать мощность системы в целом.

3. Гибкость — ключ к успеху.

В традиционном электронагревательном элементе возможны только два состояния: включено и выключено. Когда элемент включается, есть время задержки, так как он начинает нагреваться.Точно так же, когда он выключен, элементу нужно время, чтобы остыть. Такая система неэффективна и ненадежна. Напротив, технология омического массива включается и выключается мгновенно. Нет задержки по времени, так как вода нагревается независимо от электродов. Что еще более важно, состояний гораздо больше, чем просто включено и выключено. Каждой парой электродов можно управлять независимо, что позволяет системе контролировать не только активность нагрева, но и интенсивность нагрева.

4.Безопасность прежде всего.

Вопреки распространенному мнению, пресная вода, которую мы используем каждый день для питья, приготовления пищи, купания и т. Д., Является довольно плохим проводником электричества. По этой причине электрический ток, создаваемый нашей технологией омической матрицы для нагрева воды, не представляет опасности поражения электрическим током для тех, кто использует воду. В качестве второго уровня защиты к омической решетке добавлены два ненагреваемых электрода утечки. Эти электроды расположены рядом с впускной и выпускной трубами, и их единственная цель — «улавливать» ток утечки.Любой паразитный электрический потенциал шунтируется через них прямо на землю. Все водонагреватели нашего семейства протестированы и сертифицированы по стандарту UL 499.

Патенты на особую конфигурацию электродов и заявки на патенты (класс 219/780)

Номер патента: 9851146

Abstract: Предусмотрена сушильная секция для сушки полотна из волокнистого материала, которая имеет, по меньшей мере, одну сушильную установку для снижения содержания влаги в полотне посредством конвекционной сушки.Узел сушки имеет по меньшей мере одно сопло для нанесения сушильной жидкости на полотно, по меньшей мере одно выпускное устройство для влажного воздуха, образующегося при конвекционной сушке, и средства транспортировки для перемещения полотна относительно сушильного устройства. Узел сушки имеет, по меньшей мере, один ультразвуковой генератор, который расположен для возбуждения колебаний в сушильной жидкости в области сопла таким образом, что снижение содержания влаги с помощью ультразвука может поддерживаться по всей ширине Интернет.

Тип: Грант

Зарегистрирован: 27 сентября 2013 г.

Дата патента: 26 декабря 2017 г.

Цессионарий: Papierfabrik August Koehler SE

Изобретателей: Манфред Хубер, Иоахим Уль, Лутц Кун, Михаэль Бошерт

Применение тепловых трубок (Энергетика)

Тепловые трубы известны как эффективные устройства теплопередачи уже более 70 лет.Они широко используются в различных областях промышленности. В этой статье рассматриваются различные применения тепловых трубок во многих различных областях, таких как аэрокосмическая промышленность, медицина, сельское хозяйство, транспорт и автомобильная промышленность.

Примеры применения технологии тепловых трубок приведены в теплообменниках, в электронных компонентах, в медицинских устройствах, в печах и печах, а также в системах солнечного тепла.

Тепловые трубы — это устройства для теплопередачи, которые широко используются в различных приложениях уже не менее 70 лет. Концепция «двухфазного теплопередающего устройства, способного передавать большие количества тепла с минимальным перепадом температуры» была впервые введена Р. С. Гогером в 1942 году. С тех пор тепловые трубы используются в различных отраслях промышленности, особенно в аэрокосмической. промышленности, в различных инженерных дисциплинах, в медицине, на транспорте и в сельском хозяйстве. Технология тепловых трубок повсеместно используется в теплообменниках, при охлаждении электронных компонентов и в солнечных установках.

Тепловые трубы — это, по сути, устройства для передачи тепла, передающие тепло от одной области к другой. В принципе, тепловые трубы работают в закрытом контейнере, представляющем собой герметичную среду, покрытую капиллярным материалом, насыщенным рабочей жидкостью. Трубы работают в двухфазном цикле, в котором рабочая жидкость находится либо в жидком, либо в парообразном состоянии. Обычно в ситуациях, когда желателен охлаждающий эффект, тепло каким-либо образом поглощается на испарительном конце тепловой трубы и отклоняется или рассеивается на конденсаторном конце устройства по мере того, как пар конденсируется в жидкость.И наоборот, когда желателен результат нагрева или нагрева, тепло прикладывается к жидкости на конце конденсатора тепловой трубы и отводится от конца испарителя, таким образом доставляя тепло или тепло в этой точке.

Области применения тепловых трубок можно разделить на четыре основные категории: разделение источника тепла и поглотителя, выравнивание температуры, контроль температуры и термодиоды. Благодаря своей высокой теплопроводности тепловые трубки могут эффективно передавать тепло от источника к поглотителю без учета требований к пространству для теплоотвода.Еще одним преимуществом высокой теплопроводности является возможность обеспечить эффективный метод выравнивания температуры. Например, тепловая труба, расположенная между двумя противоположными сторонами орбитальной платформы, может поддерживать постоянную температуру на обеих сторонах платформы, тем самым сводя к минимуму термически индуцированные структурные напряжения. Получаемый в результате контроль температуры является результатом способности тепловых труб передавать большое количество тепла без значительного повышения рабочей температуры тепловой трубки.Тепловой диод — это функция тепловой трубы для ситуаций, в которых тепло должно эффективно передаваться в одном направлении, а тепловой поток в обратном направлении должен быть предотвращен.

Эта статья посвящена различным областям применения тепловых труб. Ниже приводится краткое описание различных применений технологии тепловых труб в каждой области.

Тепловые трубки находят широкое применение в области охлаждения космических аппаратов и стабилизации температуры. Они обладают явными преимуществами небольшого веса, практически нулевого обслуживания и превосходной надежности по сравнению с другими устройствами. Структурная изотермическая работа — важная цель в аэрокосмической отрасли. Тепловое напряжение, возникающее из-за неравенства тепла, является критической проблемой во многих астрономических экспериментах на орбите. Находясь, например, на орбите, обсерватория может быть зафиксирована на одной точке, например на звезде. Следовательно, одна сторона капсулы будет подвергаться интенсивному солнечному излучению, а другая — нет.Тепловые трубки в этой ситуации используются для передачи тепла со стороны, обращенной к солнцу, на холодную сторону от него, тем самым выравнивая температуру конструкции. [1] Из-за потребности в снижении затрат на космические аппараты при сохранении высоких эксплуатационных характеристик автобуса космического корабля необходимо минимизировать массу спутников. Таким образом, уменьшение охлаждения помещения за счет увеличения плотности тепла является важной задачей. Для этого обычно используются тепловые трубки, влияющие на функции теплопередачи и перераспределения тепла в микроспутниках.[2]

Благодаря гибкости конструкции тепловые трубы можно легко использовать в качестве теплообменников внутри сорбционных и парокомпрессионных тепловых насосов, холодильников и других типов теплопередающих устройств. Например, теплообменники с тепловыми трубками (HPHE), используемые для регулирования влажности в системах кондиционирования воздуха, были исчерпывающе исследованы.1-3-1 Назначение HPHE состоит в рекуперации тепла из теплого наружного воздуха для повторного нагрева воздушного потока точки росы, тем самым сводя к минимуму нагрев. расходы.Кроме того, испаритель HPHE действует как предварительный охладитель для теплого наружного воздуха, прежде чем он достигнет кондиционера, тем самым повышая эффективность охлаждающего змеевика. Когда конденсатор HPHE используется в качестве подогревателя для нагрева воздушного потока, выходящего из охлаждающего змеевика, относительную влажность легче снизить до комфортной зоны ниже 70%.

Эта концепция HPHE может также применяться в различных отраслях промышленности , таких как металлургия, электростанции и нефтепереработка. Например, в теплоэнергетике воздухоподогреватели / теплообменники с тепловыми трубками (см.рис.1) используются для предварительного нагрева воздуха, используемого для сжигания топлива в котле. Это достигается за счет извлечения энергии, имеющейся в выхлопных газах. В этом случае два воздуховода проходят параллельно с общей стенкой. Горячие дымовые газы проходят через один канал, в то время как холодный воздух для горения направляется через другой канал, в результате чего холодный воздух «предварительно нагревается».

Рис. 1 Подогреватель воздуха с тепловыми трубками.

Рис. 2 Схема системы отопления.

Теплообменники также используются для рекуперации тепловой энергии, которая в противном случае теряется в выхлопных газах наземных транспортных средств — в автобусах, фургонах и грузовиках, а также в легковых автомобилях. Восстановленное таким образом тепло можно использовать для обогрева кабин или пассажирских зон в холодную погоду. Принципиальная схема используемой системы отопления представлена ​​на рис. 2.

На данный момент, одним из крупнейших применений технологии тепловых трубок является охлаждение электронных компонентов, таких как центральные процессоры (ЦП), печатные платы и транзисторы.Например, центральный процессор, одна из важнейших частей любого ПК, становится все более компактным, быстрым и эффективным. Это приводит к более высокой плотности тепла, что приводит к увеличению температуры процессора, сокращению срока службы микросхемы или возникновению неисправности или отказа. Традиционный метод, используемый для предотвращения перегрева ЦП, заключается в использовании экструдированного алюминиевого радиатора. Это эффективный метод с точки зрения цены за единицу, веса и производительности. Однако по мере того, как компьютеры становятся меньше, способность радиатора обеспечивать охлаждение становится недостаточной для удовлетворения требований, главным образом из-за нехватки места.Использование тепловых трубок в таких ситуациях дает заметные преимущества (см. Рис. 3).

Рис. 3 Охлаждение через тепловую трубку, где источник тепла расположен вверху, а ребро — внизу.

Одно из первых применений технологии тепловых трубок было в обычных хлебопекарных печах. Ранее пламя были применены к огнеупорным кирпичом облицовки печи, которая, в свою очередь передают тепло к элементам запеченные в печи.К сожалению, выпечка была загрязнена дымом, сажей и другими продуктами горения, образующимися в результате пламени.

В улучшенных моделях, использующих тепловые трубки, передача тепла духовке осуществлялась за счет испарения и конденсации рабочей жидкости в замкнутой системе тепловых трубок, которая передавала тепло, но не продукты сгорания. Использование тепловых трубок дало два других преимущества: более равномерную температуру печи и экономию до 25% обычно потребляемого топлива.

В последнее время в тонкой химической промышленности требования к более высокой температуре были предъявлены для распылительной сушки порошковых материалов, для которой требуется температура горячего воздуха 450-600 ° C или выше. С помощью обычного теплообменного оборудования сложно нагреть воздух до таких высоких температур. Кроме того, если дымовой газ топлива будет применяться напрямую, с ним могут унести загрязнители, что сделает качество продукта неприемлемым. На рис. 4 показана недавно разработанная высокотемпературная печь с горячим воздухом с тепловыми трубками, которая преодолевает эти возражения.

Из-за нехватки ископаемого топлива возобновляемых источников энергии стали одним из многих альтернативных решений. Солнечная энергия — это возобновляемый энергетический ресурс, и его очень много. Он использовался во множестве приложений для выработки электроэнергии, охлаждения и даже отопления. Обсуждаются следующие солнечные системы, использующие технологию тепловых труб.

Рис. 4 Трубчатая высокотемпературная печь с горячим воздухом.

В последнее время исследований были направлены на открытие альтернативных источников энергии. Этанол — одно из основных возобновляемых видов топлива, которое используется для частичной замены нефтепродуктов. Он производится из сельскохозяйственных продуктов, таких как маниока, кукуруза, сахарный тростник, патока и злаки. Солнечная дистилляция — один из таких методов. Он используется для производства этанола и приводит к потреблению лишь небольшого количества ископаемого топлива по сравнению с традиционными процессами.В этой системе используются вакуумные коллекторы с тепловыми трубками (см. Рис. 5) для выработки тепла, необходимого для процесса дистилляции.

Приготовление пищи требует определенного количества энергии. Древесное топливо и сельскохозяйственные отходы являются основными источниками энергии для приготовления пищи в развивающихся странах, на которые обычно приходится 50–90% всей энергии, потребляемой в этих странах. Однако уровень потребления древесного топлива превышает его восполнение, и это приводит к обезлесению, загрязнению, эрозии почвы, глобальному потеплению и ухудшению благосостояния миллионов людей во всем мире.Хотя электрическая кулинария сравнительно удобна, ее производство из ископаемого топлива имеет кумулятивные последствия, приводящие к выбросу большого количества диоксида углерода и диоксида серы в атмосферу. Альтернативным решением топливной проблемы является использование технологии солнечных печей. Тепловые трубки используются в солнечных плитах для передачи тепла от источника тепла к месту назначения, как показано на рис. 6.

Рис. 5 Вакуумные коллекторы с тепловыми трубками.

Фиг.6 Солнечная плита с тепловыми трубками.

В процессе сельскохозяйственного производства система посадки без почвы широко используется как эффективное средство улучшения производства. Существует два типа беспочвенных систем посадки: гидропонные и аэропонные. Аэропонная система — это безпочвенная система, в которой корни растений полностью или частично подвергаются воздействию воздуха в камере для растений. Растения закрепляются в отверстиях на панели из пенополистирола.Внутри камеры на корни распыляется тонкий туман питательного раствора.

Системы испарительного охлаждения и хладагента часто используются для регулирования температуры теплиц и питательных веществ. В обычной аэропонной системе для регулирования температуры в теплице используются вытяжной вентилятор и блок испарительного охлаждения. Это считается неэкономичным из-за их потребности в высоком потреблении электроэнергии, на долю которого приходится 33% (вентилятор) и 25% (охлаждающее устройство) от общего количества потребляемой энергии.Кроме того, когда питательный раствор проходит через камеру, его температура неизбежно повышается из-за процесса метаболизма растений. Обычно холодильная установка необходима для поддержания температуры питательного раствора на определенном уровне. Это приводит к увеличению потребления энергии. Таким образом, необходимо устройство для снижения потребления энергии, которое происходит во время испарительного охлаждения теплицы и процесса охлаждения. Тепловая трубка — хорошее решение проблемы.Его применение в аэропонной системе показано на рис. 7. Испарительная секция тепловой трубы отводит тепло от питательного раствора, вытекающего из камеры. Следовательно, температура раствора на выходе из секции испарителя снижается, поскольку тепло поглощается тепловой трубкой. Точно так же тепловая трубка может использоваться для уменьшения количества тепла, выделяемого в теплице, тем самым уменьшая охлаждающую нагрузку испарительного охлаждения.

Рис. 7 Аэропонная система с тепловой трубкой.

Одно из наиболее практичных применений тепловых трубок в медицине — охладители с тепловыми трубками (см. Рис. 8). Этот охладитель имеет тепловую трубку медь-метанол с фитилем из спеченного порошка меди и четырьмя элементами Пельтье, охлаждаемыми водяным теплообменником. Он используется для неинвазивного лечения воспаления влагалища, прямой кишки или таза, а также при некоторых распространенных гинекологических и ректальных заболеваниях. Основным компонентом охладителя, используемого в этом приложении, является тепловая трубка (1).Конденсатор тепловой трубы термически контактирует с холодными поверхностями элементов Пельтье (2). Испаритель тепловой трубы охлаждается водой в теплообменнике (3). Элементы Пельтье и этот теплообменник расположены внутри ручки охладителя (4). Во время лечения охладитель с тепловой трубкой вводится в прямую кишку или влагалище, охлаждая слизистую оболочку. Охлаждающий эффект не только положителен для вышеупомянутых органов, но также эффективен для непрямого охлаждения рефлекторных ганглиев при таких состояниях, как хронический гастрит, язвенный колит, острый гастрит и язва желудка и двенадцатиперстной кишки.

Электрохирургия обычно используется для прижигания, разреза или коагуляции ткани. В обычных электрохирургических устройствах к обрабатываемой ткани прикладывается радиочастотная электрическая энергия. Происходит местный нагрев ткани. Изменяя выходную мощность и тип электрического сигнала, можно контролировать степень нагрева и, таким образом, результирующий хирургический эффект. Электрохирургия бывает двух видов: биполярная и монополярная. Для биполярного режима устройство имеет два электрода.Обрабатываемая ткань помещается между электродами, и электрическая энергия передается через электроды. В монополярном устройстве электрическая энергия подается на единственный электрод, приложенный к ткани, с заземляющей площадкой, находящейся в контакте с пациентом. Энергия проходит от одиночного монополярного электрода через ткань к заземляющей площадке.

Рис. 8 Радиатор с тепловыми трубками.

Во время этой операции обрабатываемая ткань имеет тенденцию прилипать к электроду, что приводит к различным осложнениям.Во-первых, ткань, прилипшая к электроду, имеет высокое сопротивление, которое препятствует передаче энергии к ткани. При выполнении процедуры хирург должен периодически снимать устройство с пациента и очищать его, прежде чем продолжить. Из-за прилипания ткани к электроду, когда электрод удаляется, часть ткани, прилипшая к электроду, отрывается, что приводит к кровотечению. Поэтому охлаждение операционного поля во время электрохирургии очень желательно. Для этого вводится тепловая трубка для поддержания постоянной температуры 80 ° C на границе раздела электрод-ткань при использовании электрохирургического устройства.[12]

Несколько применений с тепловыми трубками используются для повышения безопасности и надежности систем воздушного, наземного и железнодорожного транспорта. В Сибири в течение долгой зимы снег может выпадать со скоростью 1000-1500 мм в сутки при температуре окружающего воздуха от –5 до –7 ° C. Технология тепловых трубок используется для нагрева рельсов, чтобы предотвратить образование льда, как показано на рис. 9. Конденсаторный конец тепловой трубы расположен в точке контакта между тепловой трубой и рельсом.

Рис. 9 Тепловые трубы для рельсового отопления зимой.

В Вирджинии, мост с подогревом [13] существует на шоссе 60 через реку Буффало в округе Амхерст в восточных предгорьях Голубого хребта. Дорожные условия во время зимних штормов часто могут быть опасными. Чтобы избежать этой ситуации, была спроектирована и изготовлена ​​противообледенительная система обогрева. Система состоит из примерно 2 миль стальных трубопроводов, включая 241 тепловую трубу, встроенную в бетонную платформу и подходные плиты.Пропановая газовая печь используется для нагрева смеси пропиленгликоля и воды. Эта антифризная смесь циркулирует по отдельному контуру трубопроводов к испарителям, нагревая аммиак в тепловых трубках. Мост слегка наклонен с одного конца, поэтому один конец труб выше другого. Когда жидкость закипает, пар поднимается в тепловых трубках от нижнего конца к верхнему и нагревает настил моста. По мере охлаждения пар конденсируется и стекает обратно в испарители, где снова нагревается

(рис.10).

Для низкотемпературных применений доступно множество источников тепла, включая солнечные пруды, промышленные отходы, и геотермальную энергию. Эти источники тепла можно использовать для производства электроэнергии. Было предложено много попыток использовать это низкопотенциальное тепло для производства электроэнергии. Одна из попыток объединить турбину с тепловой трубкой была реализована в двигателе Thermosyphon Rankine (TSR) для выработки электроэнергии.Тепловая трубка, используемая в этом приложении, передает тепло от испарителя через турбину к конденсатору. Схема двигателя ТСР показана на рис. 11. Рабочая жидкость, находящаяся в нижнем испарительном конце трубы, испаряется и поднимается в верхнюю область с применением источника тепла. Он подается через турбину, которая, в свою очередь, вырабатывает электричество.

Рис. 10 Транспортировка тепловых труб.

Фиг.11 Схема двигателя ТСР.

Это пример преобразования кинематической энергии в электрическую.

Процессы резки используются на многих предприятиях. При этом подаваемая энергия преобразуется в тепловую в зоне резания. Тепло, выделяемое инструментом и заготовкой, уносится рабочей жидкостью. Обычно используются три типа жидкостей [15]: масла (с такими добавками, как сера, хлор и фосфор), эмульсии и синтетические материалы.Хотя этот метод охлаждения показывает некоторые перспективы увеличения срока службы инструмента, воздействие жидкостей на рабочую среду может вызвать значительное загрязнение окружающей среды и повысить опасность для здоровья рабочих. В настоящее время во всем мире наблюдается сильная тенденция к минимизации использования смазочно-охлаждающих жидкостей, поскольку они являются основным источником промышленного загрязнения. Чтобы процесс резки шел без использования жидкостей, необходимо было разработать альтернативные методы отвода тепла, накопленного в инструменте и обрабатываемой детали.Тепловые трубки обеспечивают эффективное альтернативное решение проблемы, как показано на рис. 12.

Рис. 12 Охлаждение тепловых трубок при сверлении.

Тепловые трубки используются во многих областях. Это связано с их высокой теплопроводностью и их способностью поддерживать постоянную температуру при изменении теплового потока. Возможность блокировать тепловой поток, когда это необходимо, и способность рассеивать тепло из мест, где пространство для охлаждения ограничено, делают незаменимым применение технологии тепловых труб.

В настоящее время бензин марки — основная статья расходов в повседневной жизни. В жаркие летние дни, когда автомобиль припаркован, он поглощает много тепла от солнечного излучения. Существует возможность использовать это тепло полезными способами, а не бороться с теплом путем включения кондиционера. Это ситуация, в которой устоявшаяся технология тепловых труб может быть эффективно применена с небольшими изменениями. В случае принятия такое приложение также приведет к меньшему потреблению бензина, что поможет предотвратить рост цен на бензин.

В медицине тепловые трубки также могут быть вставлены в скобы спины для использования людьми с проблемами спины, которым постоянное нагревание приносит некоторое облегчение. После острой фазы травмы (например, разрыва мышцы или простого перелома) нагревание с помощью тепловых трубок поможет уменьшить отек и ускорить заживление.

Аналогичным образом, применение технологии тепловых трубок может сделать более эффективным применение постоянного слабого тепла (в настоящее время достигается с помощью громоздких тепловых пакетов, которые необходимо заменять каждые несколько часов), что может помочь облегчить боли, обычно наблюдаемые у спортсменов. и у представителей старшего поколения.

электрических — Когда медные трубы являются землей?

Хорошо, теперь, когда мы видим вашу правку с картинкой, мы знаем лучше. Этот провод является водяной связью для электрических сетей. Он НЕ используется в качестве заземления, он связывает металлическую систему водопровода в доме, так что в случае контакта провода или компонента под напряжением с водопроводной трубой сработает автоматический выключатель. Вы видите, куда он идет? Он должен вернуться на главную сервисную панель.

Кроме того, медные трубопроводы могут использоваться для заземления схемного оборудования только в некоторых очень специфических и строгих случаях.Я могу процитировать разделы кода, но достаточно сказать, что это в основном не имеет значения, поскольку так же легко подключить правильную цепь или заземлить к коробке панели.

Давным-давно, как в 60-х и 70-х годах, было обычным делом заземлять некоторые цепи на трубы с холодной водой, но во многих случаях это было признано небезопасным и, как правило, не разрешалось в течение довольно долгого времени. Нередко можно увидеть провода, все еще прикрепленные к трубам в старых домах.

Старые бытовые электрические сушилки и приборы для приготовления пищи на 120/240 В могли быть «3-проводными», используя две точки и только нейтраль, заземление оборудования можно было не включать, а нейтраль также использовалась в качестве заземления.Это «трехпроводное» допущение было удалено из кодекса в 90-х годах.

Вот соответствующий раздел кода для осушителей и диапазонов:

Начиная с NEC

250,140 Рамы диапазонов и сушилок для одежды

Каркасы электрических плит, духовок навесных, кухонных навесных устройства, сушилки для одежды, а также розетки или распределительные коробки, которые являются частью цепь для этих приборов должна быть подключена к оборудованию. заземляющий провод в соответствии с требованиями 250.134 или 250,138.

Исключение: только для существующих распределительных цепей, когда заземляющий провод оборудования отсутствует в розетке или распределительная коробка, рамы электрических плит, настенные духовые шкафы, навесные кухонные плиты, сушилки для одежды и розетки или стыки коробки, которые являются частью цепи для этих приборов, должны быть разрешается подключать к заземленному проводнику цепи, если все выполняются следующие условия.

(1) Цепь питания 120/240 В, однофазный, 3-х проводный; или 208Y / 120-вольт, полученный от 3-фазная, 4-проводная система с соединением звездой.

(2) Заземленный провод не меньше, чем медь 10 AWG или алюминий 8 AWG.

(3) заземленный провод изолирован, или заземленный провод неизолированный и входящий в состав служебного кабеля типа SE и Ответвительная цепь берет начало на обслуживающем оборудовании.

(4) Заземление контакты розеток, поставляемых как часть оборудования, соединены к оборудованию.

Как работает электронное зажигание на газовом гриле? | Руководства по дому

В газовом гриле используются два типа электронных систем зажигания.Один из них известен как пьезостартер или пьезоэлектрическое зажигание. Другой — искровой генератор с батарейным питанием. Пьезостартер стал очень распространенным для использования во всех газовых приборах, поскольку он не использует для работы внешний источник энергии. Они практически заменили пилотный свет в водонагревателях, печах и печах, работающих на природном газе. Генератор искры использует напряжение от батареи для создания искры. Они также стали обычным источником воспламенения гриля. Если на гриле нет аккумуляторной батареи, значит, у вас пьезоэлектрический стартер.В качестве альтернативы, если на вашем гриле есть аккумуляторная батарея, у вас есть искровой генератор.

Включение газа

Электронное зажигание вызывает искру при нажатии кнопки зажигания. Запальный стержень помещается в поток газа, который ведет к горелкам гриля. Прежде чем нажимать кнопку розжига, необходимо сначала включить газ, иначе горелки гриля не загорятся. После зажигания пламя регулируется выше или ниже для достижения оптимального тепла.

Нажатие кнопки

После подачи газа необходимо активировать зажигание, чтобы зажечь пламя.Некоторые электронные системы зажигания полагаются на кнопку, которая запускает пьезоэлектрический стартер. Другие полагаются на ручку, которая подпружинена и повернута до упора влево или вправо для включения пьезостартера или искрового генератора. В случае пьезостартера небольшой молоток внутри воспламенителя будет сильно контактировать с кристаллом кварца. Это действие заставляет искру соскочить со стержня электрода зажигания на пластину заземления. Когда стержень помещается в поток газа и возникает искра, газ воспламеняется.В искровом генераторе цепь замыкается нажатием кнопки или поворотом ручки. Электричество от аккумулятора будет проходить по проводам, и между электродом зажигания и пластиной заземления возникнет искра или искры.

Очистка электрода

Электростанции розжига в грилях часто подвергаются загрязнению из-за кулинарных испарений, жира и частиц пищи. Если запальный стержень будет покрыт грязью, искра не возникнет. Однако стержни можно очистить, смочив кончик ватной палочки спиртом.Осторожно протрите тампон наконечником стержня воспламенителя и попытайтесь запустить гриль. Возможно, вам придется несколько раз очистить наконечник, прежде чем стартер заработает.

Генераторы искры

Если пьезоэлектронное зажигание перестает работать после очистки стержня зажигания, необходимо заменить блок. В пьезоэлектронном зажигании нет деталей, обслуживаемых пользователем. В качестве альтернативы, если у вас не работает электронное зажигание искрового генератора, замените батареи после очистки стержня зажигания.Если генератор искры по-прежнему не работает, блок необходимо заменить.

Ссылки

Биография писателя

Дейл Ялановский профессионально пишет с 1978 года. Публикуется в «Женском дне», «Новом домашнем журнале» и на многих самодельных сайтах. Он специализируется на проектах «своими руками», обслуживании домов и автомобилей и управлении недвижимостью. Ялановский также ведет колонку раз в два месяца, в которой дает советы по благоустройству дома.

CSST Facts

По данным Национального института молниезащиты, в каждой части страны наблюдается разная частота возникновения ударов молнии, известная как «интенсивность вспышки».Ниже представлена ​​карта Национальной сети обнаружения молний, ​​на которой показана средняя плотность молний в Соединенных Штатах за пять лет. Красные области — это области с наибольшей плотностью, а серые области — с наименьшей плотностью. Но в любой местности могут возникнуть молнии в любое время, если преобладают определенные условия.

ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

По данным Национальной ассоциации противопожарной защиты, ежегодно в Соединенных Штатах в среднем происходит около 370 000 пожаров в жилых домах.См. Диаграмму. Большинство пожаров вызвано кухонным оборудованием, отопительным оборудованием, электрооборудованием и т. Д. К другим причинам пожаров в жилых домах относятся игры с источником тепла (7 400 пожаров ежегодно) и молнии (около 4 300 пожаров в год или около 1% от общего числа). Одна небольшая подгруппа молний — это молнии, в которых первым воспламенился природный газ или пропан — на их долю ежегодно приходится около 160 пожаров. Некоторые из этих пожаров связаны с CSST, но не все из них, потому что об этих типах пожаров сообщалось до того, как CSST была введена в Соединенных Штатах.Итак, если мы предположим, что половина из этих 160 пожаров связана с CSST, это примерно 80 пожаров в год. Хотя эти пожары представляют собой серьезную проблему, очевидно, что пожары CSST, вызванные молнией, не представляют серьезной угрозы пожара в

Другой способ взглянуть на данные — определить, существует ли корреляция между частота пожаров в жилых домах и рост CSST в Соединенных Штатах. См. Диаграмму. Как видите, рост CSST в США был резким, особенно в годы бума с 2002 по 2006 год.В то же время количество молний в жилых домах в Соединенных Штатах снизилось с 60 на миллион домов в начале 1990-х годов до примерно 30 на миллион домов примерно в 2011 году. Штаты не вызвали увеличения жилищных пожаров молнии; Фактически, в период широкого использования CSST в Соединенных Штатах произошло снижение количества возгораний от молний в жилых домах.

Хотя данные не включают годы после 2011 года, количество установленных CSST в Соединенных Штатах продолжает расти, так что к концу 2015 года в Соединенных Штатах было установлено более 1 миллиарда футов CSST.

ЗДАНИЯ И УДАРА МОЛНИИ

Согласно источникам в страховой отрасли, в 2015 году было зарегистрировано около 99 000 претензий, связанных с повреждением имущества от удара молнии, что ниже среднего показателя за пять лет (130 000) и максимума в 278 000 в 2003 году. претензии предъявляются в связи с повреждением личного имущества, такого как электронные приборы, такие как телевизоры с плоским экраном и компьютеры. Тем не менее, в США ежегодно происходит в среднем 4300 возгораний молний в жилых домах, поэтому вероятность возгорания молнии очень мала, даже если молния ударила в дом.

Молния обычно превышает 100 000 вольт и 30 000 ампер и более. Ток, вызванный ударом молнии, НЕ «идет по пути наименьшего сопротивления», как широко распространено мнение. Ток от молнии проходит по ВСЕМ путям к земле.

Молния может нанести значительный ущерб напрямую, поражая здание, или косвенно, электрическими токами, воспламеняющими конструктивные элементы или системы внутри дома, что может вызвать дальнейшие повреждения.

Как только энергия молнии попадает в здание, она будет стремиться вернуться на землю всеми возможными путями.В этом процессе энергия может перескакивать — или образовывать дугу — с одного пути на другой, в зависимости от электрического сопротивления материала. Электрическая дуга — это высокотемпературная вспышка, хотя воздух из пути, имеющего более высокий электрический потенциал, к пути имеет меньший электрический потенциал. Возникновение дуги может вызвать повреждение механических и электрических систем.

Посмотрите, что происходит при ударе молнии. Щелкните эту ссылку, чтобы узнать, что происходит с домом, пораженным молнией.

Электропроводка часто повреждается молнией.Из-за низкого значения изоляции (600 вольт) обычную бытовую электропроводку можно легко повредить дугой, вызванной высоким напряжением молнии. Как только изоляция повреждена этой дугой, электрическая проводка может вызвать возгорание из-за дальнейшего искрения электрического тока в доме или контакта с горючими материалами, которые находятся рядом с поврежденной проводкой.

Аналогичным образом, системы газовых трубопроводов транспортируют горючее газовое топливо, которое может повысить опасность возгорания в случае повреждения каких-либо компонентов системы, включая клапаны, регуляторы и соединители устройств.Однако это явление не недавнее. Трубопроводы из черного чугуна, использующие трубы сортамента 40, могут быть повреждены ударами молнии. Вот отчет о черной железной трубе, поврежденной молнией. Утечка топливного газа из системы газовых трубопроводов (из стали, меди или CSST), поврежденной молнией, может вызвать пожар или взрыв.

ЗАЩИТА ГАЗОПРОВОДОВ

Все металлические электрические и механические системы, включая все виды газовых трубопроводов, уязвимы для энергии молнии, попадающей в здание во время удара.Когда молния поражает здание или около него, металлические системы внутри дома — трубы здания, проводка и другие металлические системы — будут иметь разные электрические потенциалы. Если две металлические системы, такие как трубопроводы, проводка, коаксиальный кабель или металлические каналы, имеют сильно различающиеся электрические потенциалы, между ними может образоваться дуга.

По этой причине металлические газовые трубы должны быть подключены или «скреплены» с землей. Соединение представляет собой просто голый медный провод, идущий от газопровода к земле здания.Теперь это требование для всех систем CSST. Национальный кодекс по топливному газу (NFPA 54: раздел 7.13.2) гласит: «Системы газовых трубопроводов CSST должны быть подключены к системе заземляющих электродов электрических служб в точке, где газовые службы входят в здание. Длина соединительной перемычки не должна быть меньше медного провода 6 AWG или аналогичного ».

Соединение позволяет всем трубопроводам и приборам, подключенным к электросети, подниматься и опускаться одинаково. При равном потенциале вероятность возникновения дуги меньше.Когда система CSST правильно подключена к электросети, это помогает уменьшить разницу в электрических потенциалах двух цепей, уменьшая риск возникновения дуги между ними.

Индустрия CSST работала с Национальной ассоциацией противопожарной защиты и Национальным фондом пожарных исследований в рамках всестороннего исследования, которое убедительно показало, что соединение газовой трубопроводной системы CSST предотвратит электрическую дугу, вызванную молнией.

Промышленность CSST выступает за обязательное требование для соединения всех газопроводов с 2008 года и работает с многочисленными группами защиты, включая Национальную ассоциацию государственных пожарных маршалов и национальную группу по пропану, чтобы предупредить подрядчиков, строителей и домовладельцев. связать свою систему CSST.Однако, как вы можете видеть ниже, национальные строительные нормы и правила не единообразно делают это требование ясным и заметным в строительных нормах.

КОНФЛИКТ МЕЖДУ СТРОИТЕЛЬНЫМИ КОДАМИ

В настоящее время в отношении CSST существует конфликт между Национальным кодексом по топливному газу и Национальным электротехническим кодексом.

Национальный кодекс по топливному газу (2015)

«Системы газовых трубопроводов CSST и системы трубопроводов газа, содержащие один или несколько сегментов CSST, должны быть соединены с системой заземляющих электродов электрических служб или, если это предусмотрено, с системой электродов молниезащиты. .”(7.13.2) Кроме того, соединительная перемычка (a) должна подключаться к металлической трубе или фитингу CSST, (2) быть не менее 6 AWG, (3) не может быть длиннее 75 футов, (4) быть подключена к электрическому заземлению в соответствии с NEC, и (5) используйте зажимное устройство, указанное в UL 467.

Национальный электротехнический кодекс (2014)

При установке в здании или сооружении или прикреплении к ним металлический система (ы) трубопроводов, включая газовые трубопроводы, которые могут оказаться под напряжением, должны быть подключены к любому из следующего:

1. Заземляющий провод оборудования для цепи, которая может запитать систему трубопроводов
2. Корпус сервисного оборудования;
3. Заземленный провод на службе;
4. Провод заземляющего электрода, если он достаточного сечения;
5. Используется один или несколько заземляющих электродов.

Заземляющий (ые) провод (ы) или перемычка (и) должны иметь размер в соответствии с 250.122 с учетом номинальных характеристик цепи, которая может питать систему (ы) трубопроводов. (250.104 (B))

NEC действительно включает Информационные примечания к этому разделу, в которых говорится, что (1) «Соединение всех трубопроводов и металлических воздуховодов в помещении обеспечит дополнительную безопасность» и (2) «Дополнительная информация для газовых трубопроводов. системы можно найти в Разделе 7.13 NFPA 54 Национального кодекса по топливному газу ».

В то время как NFGC требует как минимум медного провода 6 AWG для соединения CSST с электрическим заземлением, NEC допускает использование провода такого размера, чтобы справиться с цепью, которая может питать трубопровод — это номинальные характеристики устройства.Кроме того, NEC позволяет использовать заземляющий провод оборудования (неизолированный медный заземляющий провод) в качестве соединения. В большинстве случаев эти провода будут меньше 6 AWG, обычно 14 AWG. Хотя провод такого размера может быть достаточным для бытового тока, его будет недостаточно для защиты от перенапряжения, такого как отказ трансформатора или молния. Вот почему производители CSST лоббировали изменение национальных кодексов, требующих соединения всех металлических систем газовых трубопроводов. Это было частично успешным в NFGC, и работа по приближению NEC к этой позиции продолжается.Стоит отметить, что в примечании к NEC 250.104 (B) говорится, что соединение обеспечивает дополнительную безопасность.

КОНФЛИКТ МЕЖДУ СТРОИТЕЛЬНЫМИ КОДАМИ

В Канаде и Европе строительные нормы требуют, чтобы все металлические системы в доме были соединены с заземляющим электродом. Это называется «эквипотенциальным» соединением. Если в дом ударит молния, то электрический потенциал всех металлических систем в доме будет расти и падать практически с той же скоростью, с какой энергия молнии ищет путь к земле.Поскольку нет значительной разницы в электрическом потенциале между различными металлическими системами, исключается электрическая дуга и не повреждаются системы здания.

Не было зарегистрировано случаев повреждения CSST молнией от молнии в Канаде или Европе. Это доказывает, что проблема не в самом продукте, а в строительных нормах и правилах, которые не учитывают угрозу молнии.

ПОСЛЕДСТВИЯ

К сожалению, из-за путаницы и противоречий в строительных нормах, а также из-за того, что сантехники устанавливают газовые трубопроводы, а электрики устанавливают соединительный провод, не существует простого четкого направления для размещения соединительного провода на газовом трубопроводе, включая CSST.Это приводит к неравномерному применению и соблюдению правила связывания. Это одна из причин, по которой были разработаны новые технологии для решения проблемы возникновения электрической дуги, вызванной системами газовых трубопроводов без склеивания. Эта технология CSST значительно снижает риски возникновения дуги за счет использования рассеивающей энергии оболочки, которая накладывается на трубопровод CSST. Энергорассеивающая оболочка распределяет энергию по большой площади, уменьшая вероятность того, что электричество образует сфокусированную дугу на CSST. Свойства рассеивания энергии улучшают способность CSST противостоять повреждениям из-за дуги.Кожух также снижает уровень энергии при движении вниз по потоку, сводя к минимуму риски для регуляторов, соединителей устройств и других механических систем, которые могут способствовать возгоранию.

Пар и конденсат — общий обзор паровой системы

Котельная — общий обзор паровой системы —

Котел — сердце паровой системы. Типичный современный блочный котел приводится в действие горелкой, которая направляет тепло в трубы котла.

Горячие газы от горелки проходят вперед и назад до 3 раз через ряд трубок, чтобы получить максимальную передачу тепла через поверхности трубок окружающей котловой воде. Когда вода достигает температуры насыщения (температуры, при которой она закипает при таком давлении) образуются пузырьки пара, которые поднимаются к поверхности воды и лопаются. Пар выпускается в пространство наверху, готовый войти в паровую систему. Запорный или коронный клапан изолирует котел и его давление пара от технологического процесса или установки.

Если пар находится под давлением, он будет занимать меньше места. Паровые котлы обычно работают под давлением, поэтому меньший котел может производить больше пара и передавать его к месту использования с помощью трубопроводов с малым диаметром. При необходимости давление пара снижается в точке использования.

Пока количество пара, производимого в котле, равно количеству пара, выходящего из котла, котел будет оставаться под давлением. Горелка будет работать для поддержания правильного давления.Это также поддерживает правильную температуру пара, поскольку давление и температура насыщенного пара напрямую связаны.

Котел имеет ряд приспособлений и элементов управления, обеспечивающих безопасную, экономичную, эффективную работу и постоянное давление.

Питательная вода
Важно качество воды, подаваемой в котел. Он должен иметь правильную температуру, обычно около 80 ° C, чтобы избежать теплового удара котла и обеспечить его эффективную работу.Он также должен быть надлежащего качества, чтобы не повредить котел. На изображении ниже показана сложная система питательного резервуара, в которой вода нагревается за счет впрыска пара.

Обычная неочищенная питьевая вода не совсем подходит для бойлеров и может быстро вызвать их пенообразование и образование накипи. Котел станет менее эффективным, а пар станет грязным и влажным. Срок службы котла также сократится.

Поэтому воду необходимо обрабатывать химическими веществами, чтобы уменьшить количество содержащихся в ней примесей.Обработка питательной воды и нагрев происходит в питательной емкости, которая обычно расположена высоко над котлом. При необходимости питательный насос будет добавлять воду в бойлер. Нагревание воды в баке также снижает количество растворенного в ней кислорода. Это важно, так как насыщенная кислородом вода вызывает коррозию.

Продувка
Химическое дозирование питательной воды котла приведет к присутствию в котле взвешенных веществ. Они неизбежно собираются в нижней части котла в виде шлама и удаляются с помощью процесса, известного как нижняя продувка.Это можно сделать вручную — обслуживающий котел будет использовать ключ, чтобы открыть продувочный клапан на установленный период времени, обычно два раза в день.

Другие примеси остаются в котловой воде после очистки в виде растворенных твердых частиц. Их концентрация будет увеличиваться по мере того, как бойлер производит пар, и, следовательно, бойлер необходимо регулярно очищать от части его содержимого, чтобы снизить его концентрацию. Это называется контролем общего количества растворенных твердых веществ (контроль TDS). Этот процесс может выполняться автоматической системой, которая использует либо зонд внутри котла, либо небольшую камеру датчика, содержащую образец котловой воды, для измерения уровня TDS в котле.Как только уровень TDS достигает заданного значения, контроллер подает сигнал на открытие продувочного клапана на установленный период времени. Потерянная вода заменяется питательной водой с более низкой концентрацией TDS, следовательно, общая TDS котла снижается.

Контроль уровня
Если уровень воды внутри котла не контролировался тщательно, последствия могли быть катастрофическими. Если уровень воды упадет слишком низко и трубы котла обнажены, трубы котла могут перегреться и выйти из строя, что приведет к взрыву.Если уровень воды станет слишком высоким, вода может попасть в паровую систему и нарушить процесс.

По этой причине используются автоматические регуляторы уровня. В соответствии с законодательством, системы контроля уровня также включают функции аварийной сигнализации, которые срабатывают для отключения котла и предупреждения о проблемах с уровнем воды. Распространенным методом контроля уровня является использование датчиков, измеряющих уровень воды в бойлере. На определенном уровне контроллер отправит сигнал питательному насосу, который восстановит уровень воды и отключится при достижении заданного уровня.Датчик будет включать уровни, при которых насос включается и выключается, и при которых активируются аварийные сигналы низкого или высокого уровня. В альтернативных системах используются поплавки.

В большинстве стран требуется наличие двух независимых систем сигнализации низкого уровня.

Поток пара на установку

Когда пар конденсируется, его объем резко уменьшается, что приводит к локальному снижению давления. Это падение давления в системе создает поток пара по трубам.

Пар, образующийся в котле, должен подаваться по трубопроводу до точки, где требуется его тепловая энергия. Первоначально будет одна или несколько магистральных труб или паропроводов, по которым пар от котла будет проходить в общем направлении паропроизводящей установки. Меньшие патрубки могут распределять пар по отдельным частям оборудования.

Пар при высоком давлении занимает меньший объем, чем при атмосферном давлении. Чем выше давление, тем меньший диаметр трубопровода требуется для распределения заданной массы пара.

Качество пара
Важно обеспечить, чтобы пар, выходящий из котла, поступал в технологический процесс в надлежащем состоянии. Для этого трубопровод, по которому пар проходит по установке, обычно включает сетчатые фильтры, сепараторы и конденсатоотводчики.

Сетчатый фильтр — это форма сита в трубопроводе. Он содержит сетку, через которую должен проходить пар. Любой проходящий мусор будет задерживаться сеткой. Фильтр следует регулярно чистить, чтобы избежать засорения.Мусор следует удалять из потока пара, поскольку он может нанести большой вред растениям, а также может загрязнить конечный продукт.

Пар должен быть как можно более сухим, чтобы обеспечить эффективный отвод тепла. Сепаратор — это корпус в трубопроводе, который содержит ряд пластин или перегородок, которые прерывают путь пара. Пар ударяется по пластинам, и любые капли влаги в паре собираются на них, а затем стекают со дна сепаратора.

Пар выходит из котла в паропровод. Изначально трубопровод холодный, и тепло передается к нему от пара. Воздух, окружающий трубы, также холоднее пара, поэтому трубы начнут терять тепло в воздух. Изоляция, установленная вокруг трубы, значительно снижает эти тепловые потери.

Когда пар из распределительной системы попадает в пар, использующий оборудование, пар снова будет отдавать энергию за счет: а) нагрева оборудования и б) продолжения передачи тепла технологическому процессу.Когда пар теряет тепло, он снова превращается в воду. Неизбежно пар начинает это делать, как только выходит из котла. Образующаяся вода известна как конденсат, который стремится стекать в нижнюю часть трубы и уносится вместе с потоком пара. Его необходимо удалить в самых нижних точках распределительного трубопровода по нескольким причинам:

• Конденсат не передает тепло эффективно. Пленка конденсата внутри установки снижает эффективность передачи тепла.
• Когда воздух растворяется в конденсате, он становится коррозионным.
• Скопившийся конденсат может вызвать шумный и разрушительный гидроудар.
• Недостаточный дренаж приводит к негерметичным соединениям.

Устройство, известное как конденсатоотводчик, используется для выпуска конденсата из трубопроводов, предотвращая выход пара из системы. Это можно сделать несколькими способами:

• Поплавковая ловушка использует разницу в плотности пара и конденсата для управления клапаном.Когда конденсат попадает в сифон, поплавок поднимается, и рычажный механизм поплавка открывает главный клапан, позволяя конденсату стекать. Когда поток конденсата уменьшается, поплавок опускается и закрывает главный клапан, предотвращая утечку пара.
• Термодинамические ловушки содержат диск, который открывается для конденсата и закрывается для пара.
• В биметаллических термостатических ловушках биметаллический элемент использует разницу температур между паром и конденсатом для управления главным клапаном.
• В термостатических ловушках с уравновешенным давлением маленькая капсула, заполненная жидкостью, чувствительная к теплу, приводит в действие клапан.

После использования пара в технологическом процессе образовавшийся конденсат необходимо слить с завода и вернуть в котельную.

Снижение давления
Как упоминалось ранее, пар обычно генерируется при высоком давлении, и давление, возможно, придется снизить в точке использования либо из-за ограничений давления в установке, либо из-за температурных ограничений процесса.

Это достигается с помощью редукционного клапана.

Steam в точке использования

Существует большое количество различных установок, использующих пар. Несколько примеров описаны ниже:

• Сковорода с рубашкой — Большие стальные или медные сковороды, используемые в пищевой и других отраслях промышленности для варки различных продуктов — от креветок до джема. Эти большие сковороды окружены рубашкой, наполненной паром, который нагревает содержимое.
• Автоклав — Камера, заполненная паром, используется для целей стерилизации, например, медицинского оборудования, или для проведения химических реакций при высоких температурах и давлениях, например, для отверждения резины.
• Нагревательная батарея — Для обогрева помещения пар подается к змеевикам в батарее обогревателя. Нагреваемый воздух проходит по змеевикам.
• Обогрев технологического резервуара — Заполненный паром змеевик в резервуаре с жидкостью, используемый для нагрева содержимого до желаемой температуры.
• Vulcaniser — большая емкость, заполненная паром и используемая для вулканизации резины.
• Corrugator — серия валков с паровым нагревом, используемых в процессе гофрирования при производстве картона.
• Теплообменник — Для нагрева жидкостей бытового / промышленного назначения.

Управление процессом
Любая установка, использующая пар, потребует определенного метода управления потоком пара. Постоянный поток пара при одном и том же давлении и температуре часто не является тем, что требуется — постепенно увеличивающийся поток потребуется при запуске, чтобы мягко нагреть установку, и как только процесс достигнет желаемой температуры, поток необходимо уменьшить.

используются для управления потоком пара.Привод, см. Рисунок 1.3.6, — это устройство, которое прикладывает силу для открытия или закрытия клапана. Датчик отслеживает условия в процессе и передает информацию контроллеру. Контроллер сравнивает условия процесса с заданным значением и отправляет корректирующий сигнал на привод, который регулирует настройку клапана.

Существуют различные типы управления:

• Клапаны с пневматическим приводом — Сжатый воздух подается на диафрагму в приводе для открытия или закрытия клапана.
• Клапаны с электрическим приводом — Электродвигатель приводит в действие клапан.
• Самодействующий — Контроллера как такового нет — датчик заполнен жидкостью, которая расширяется и сжимается в ответ на изменение температуры технологического процесса. Это действие применяет силу для открытия или закрытия клапана.

Удаление конденсата с установки

Часто образующийся конденсат легко выводится из установки через конденсатоотводчик. Конденсат попадает в систему отвода конденсата.Если он загрязнен, его, вероятно, отправят в канализацию. В противном случае содержащуюся в нем ценную тепловую энергию можно сохранить, вернув ее в питательный бак котла. Это также снижает затраты на воду и очистку воды.

Иногда внутри паровой установки может образовываться вакуум. Это затрудняет отвод конденсата, но надлежащий отвод из парового пространства поддерживает эффективность установки. Затем, возможно, придется откачать конденсат.

Для этого используются механические (паровые) насосы.Эти насосы или насосы с электрическим приводом используются для подъема конденсата обратно в питательную емкость котла.

Механический насос, см. Изображение справа, показан сливающим воду из растения. Как видно, пароконденсатная система представляет собой непрерывный контур. Как только конденсат попадает в резервуар, он становится доступным для повторного использования в котле.

Источник (частично) для этой страницы: Spirax Sarco