Парогенератор промышленный принцип работы

Обновлено: 16.05.2024

Парогенератор электрический индукционный предназначен для выработки насыщенного пара с максимальной температурой от 105-188ºС, за счет нагрева вторичной обмотки электромагнитной индукцией.

Отличия индукционного от электродного, ТЭНового и других парогенераторов

В промышленном индукционном парогенераторе отсутствуют ТЭНы, электроды, сосуды под давлением и другие объективные причины частого выхода из строя парогенератора. Все индукционные парогенераторы ТИТАН полностью автоматизированы и не требуют постоянного присутствия рабочего персонала, но требует системного контроля.

Принцип работы индукционного парогенератора ТИТАН

В данном парогенераторе главным силовым агрегатом является индуктор, состоит из двух параллельно подключенных 3-х фазных силовых трансформаторов, имеющих общую вторичную обмотку в виде змеевика из медной трубки. При включении в рабочий режим парогенератора, плунжерный насос высокого давления подает питательную воду в мелкодисперсном состоянии во вторичную обмотку индуктора, стенки которой нагреваются от проходящего через нее тока, образованного от электромагнитного поля первичной обмотки силового трансформатора.

Данный процесс, позволяет практически мгновенно преобразовать питательную воду в пар и значительно влияет на уменьшение потребления электроэнергии парогенератором, примерно в 2 раза от потребления электричества тэновыми или электродными парогенераторами.

В процессе эксплуатации парогенератора, при уменьшении потребления пара потребителем, давление в общем паропроводе возрастает и при превышении установленного оператором значения рабочего давления пара, индуктор автоматически переходит в повторно-кратковременный и дискретный режим работы или когда прекращается отбор пара, полностью отключается, что дополнительно позволяет экономить электроэнергию.

Если, в парогенераторе установлено плавное регулирование мощности, тогда при уменьшении потребления пара потребителем, выработка пара и потребление электроэнергии парогенератором, будет автоматически уменьшаться.

Преимущества индукционного парогенератора

  1. Выходят на рабочий режим за 20-30 с, в то время как парогенераторы других типов — до 10-20 мин.
  2. Имеют высокий коэффициент полезного действия (КПД 99,8%) на протяжении всего срока службы, который при соблюдении правил эксплуатации может превышать 20 лет.
  3. Не имеют изнашивающихся частей и потому не требуют расходных материалов и деталей.
  4. Не требуют высококачественной водоподготовки и чистки от накипи.
  5. Экономически выгоднее электрических парогенераторов других типов в 2-3 раза.
  6. Не требует разрешение Ростехнадзора.
  7. Надежность и простота в эксплуатации.
  8. Для получения 1 килограмма пара требуется всего 0,3 кВт.
  9. Уменьшение затрат на производство снижает себестоимость продукции, что является важным конкурентным преимуществом.

Области применения индукционных парогенераторов

Промышленные индукционные парогенераторы часто используют в различных производственных процессах, например как пищевой промышленности а также консервная промышленность, хлебопекарная промышленность, сыродельная промышленность, сахарная промышленность, рыбная промышленность, птицеперерабатывающая промышленность, мясная промышленная, молочная промышленность, масложировая промышленность, кондитерская промышленность, производство безалкогольных напитков, пивоваренная промышленность, винодельческая промышленность, спиртовая промышленность, табачная промышленность, мукомольно-крупяная промышленность, сельское хозяйство, грибоводство, комбикормовая промышленность, химическая промышленность, фармацевтическая промышленность, парфюмерно-косметическая промышленность, текстильная промышленность, кожевенная промышленность, нефтегазовая промышленность, полимерная промышленность, производство пенополистирола, промышленность строительных материалов, целлюлозно-бумажная промышленность, деревообрабатывающая промышленность, гальваническое производство, пропарка и подогрев емкостей и цистерн, прачечные и химчистки.

Технические характеристики индукционного парогенератора ТИТАН

НаименованиеМодель
ТИТАН 200 — 1800
1Производительность, кг/пара/час2003004005006007008009001000120015001800
2Время выдачи пара, мин0,5
3Температура пара, ºС105-188
4Регулируемое рабочее давление пара, МПа0,1-1,2
5Потребляемая электрическая мощность, кВт80120160200240280320360400480600720
6Номинальное напряжение питающей сети, кВ0,4
7Род токапеременный трехфазный
8Частота питающей сети, Гц50
9Коэффициент мощности, cos 0,95
10Коммутатор трехфазного токабесконтактные коммутаторы (ТТР) (дискретное) / регулятор мощности (дискретное/плавное)
11Тип применяемых контроллеров системы управления СПК107, СПК110, ВП110, ПЛК15Х, ПЛК210, ПР200
13Количество индукторов123
14Вид регулирования мощностидискретное / плавноеавтоматическое каскадное / плавное
15Монтажное исполнениестационарное
16Температура питательной воды, ºС, не более60; 8060; 80; 10080; 100
17Присоединительные размеры:
водопровод паропровод½"¾"1"1½"
½"¾"1"1½"1½"
18Тип соединения водопровод паропроводрезьбовое
резьбовоефланцевое
19Габаритные размеры по каркасу, мм:
длина ширина высота1150120018002600
900100010001100
1100110013001300
20Масса, нетто, кг32038052057066075098010601180125014801600
21Масса, брутто, кг495550690750835940123013101430150017901980
22Комплектация ЗИПнасосная промывочная станция НПС-3000 / насос для промывки теплообменников (бустер)
23Требования к качеству водытребуется водоподготовка

График сравнения потребления электроэнергии

График поясняющий работу регулирования мощности индукторов

Ниже рисунок, поясняющий различие работы парогенераторов, с плавным регулированием мощности индукторов и дискретных.

Из рисунка видно, что парогенераторы с плавным регулированием могут применяться успешно для более точного поддержания давления пара, но при работе в системе общего паропровода с другим паровым оборудованием, может возникать некорректный процесс регулирования давления пара.

Дискретное регулирование, наоборот может успешно применяться при работе на общий паропровод с другим паровым оборудованием.

Заказчик самостоятельно выбирает парогенератор серии ТИТАН с необходимым управлением.


Индукционный парогенератор ТИТАН обладает тремя режимами работы

  1. Автоматический режим парогенераторов, в которых установлено несколько индукторов, сама определяет какой индуктор включить первым в работу. В зависимости от потребления пара, автоматика принимает решение о подключение или отключении работы дополнительных индукторов, такой режим еще называется каскадным регулированием мощности. Индукторы работают по установке регулятора давления пара или температуре пара.
  2. Рецептурный режим — автоматический контроль, в этом режиме парогенератор автоматически выполняет введенный оператором алгоритм работы. Рецепт может состоять до 10 циклов работы. В каждом цикле оператор устанавливает параметры время работы каждого цикла, давления пара на выходе парогенератора и температуру пара в каждом цикле.

Ручной режим — работа в ручном режиме позволяет самостоятельно производить управление индуктора по рабочему давлению пара и температуре пара.

Описания работы индукционного парогенератора

После химводоподготовки питательная вода по водопроводу подается в насосный блок парогенератора и проходит через отсекающий электромагнитный клапан и датчик потока, управление которыми осуществляется системой автоматики. Контроль наличия движения воды необходим, для исключения аварийных случаев отсутствия или низкого расхода воды. Давление воды контролируется электронным датчиком и поддерживается системой управления с помощью частотного преобразователя, а для ограничения максимального рабочего давления воды на выходе насоса установлен регулятор давления. Далее вода, через жиклер подается во вторичную обмотку индуктора и преобразуется в пар. На выходе из индуктора установлен обратный клапан, после которого пар направляется через выходной паропровод к потребителю. До обратного клапана установлен предохранительный клапан, не допускающий создания давления разряжения в змеевике.

На выходном паропроводе для контроля давления пара установлен электронный датчик, а также механический датчик давления пара, который при превышении давления пара, отключает вводной силовой автомат.

Управление работой парогенератора осуществляется с помощью сенсорного панельного контроллера, расположенного на передней панели парогенератора. Он связан по интерфейсу c внутренним контроллером и вместе они выполняют весь алгоритм работы. В зависимости от комплектации парогенератора, заданное давление пара может поддерживаться плавно, с помощью регулятора мощности индуктора или дискретно с помощью силовых твердотельных реле, в режиме включено — выключено.

Системой управления парогенератора учитываются все необходимые защитные параметры по температуре, давлению пара и расхода воды, с изменением которых происходит защитное отключение работы всего парогенератора

Состав индуктора


Состав индукционного парогенератора


Гидравлические схемы индукционного парогенератора




Требования к качеству питательной воды

Для нормальной работы парогенератора необходима питательная вода, температура которой, не выше эксплуатационных параметров насосного блока (60-100°С), прошедшая предварительную химводоочистку во избежание образования накипи и преждевременного выхода из строя индуктора парогенератора. Нормы качества питательной воды приведены в таблице по ГОСТ 20995-75 для котлов с давлением до 1,4 МПа [14 кгс/см²]

В этой статье рассмотрим, как работает промышленный парогенератор – оборудование, которое применяется в промышленных отраслях для создания сухого и влажного пара, необходимого для обеспечения производственных процессов.

Основные характеристики устройствапринцип работы парогенератора промышленного

Агрегат состоит из следующих блоков и компонентов, закрепленных на прочной раме:

  • герметичный металлический бойлер с нагревательным элементом, который обеспечивает нагрев воды до кипения и образование пара, температура которого может достигать 160 градусов и выше;
  • котел паронагревателя – специальная емкость для воды, оснащенная датчиками для контроля за уровнем жидкости
  • датчики давления – для мониторинга за показателем давления в агрегате.

Также агрегат оснащен электроникой – реле, выключателями и другими элементами, которые обеспечивают его стабильную работу.

При выборе агрегата необходимо учитывать следующие технические характеристики:

  • показатель производительности – килограмм пара в час;
  • мощность, от которой непосредственно зависит производительность;
  • габариты – выбираются с учетом особенностей эксплуатации.

Принцип работы промышленного парогенератора

как работает парогенератор промышленный

Промышленные модели отличаются принципом работы, который определяется видом используемого нагревательного элемента – ТЭН, электродный или индукционный компонент.

Принцип действия электродного устройства основано на токопроводящих свойствах воды. Между двумя элементами проходит электроток и за счет этого происходит закипание воды и образование пара. По сравнению с другими моделями данный тип оборудования отличается простой конструкцией и сравнительно невысокой стоимостью. Но, оно требует постоянного технического обслуживания, не всегда стабильно функционирует и имеет плавающий показатель производительности.

Использование такого нагревателя целесообразно только в замкнутых отопительных системах, которые характеризуются стабильностью теплоносителя.

Самый простой вариант образования пара – использование электрического ТЭНа. Эти элементы имеют разный показатель мощности, что позволяет выбрать подходящий вариант для конкретных условий эксплуатации. Преимуществом данного механизма является производство чистого, без химических примесей пара, нетребовательность к обслуживанию, высокий уровень безопасности и защиты оборудования от неполадок в электросети.

Агрегаты индукционного типа состоят из бака с водой и блоков, в которых происходит образование пара. Вода с помощью насоса подается в блоки, где она мгновенно превращается в пар. Расход пара регулируется с помощью специального крана. Это самый экономичный тип оборудования, которое потребляет в 4 раза меньше электроэнергии по сравнению с обычными электрическими устройствами. Для полноценного функционирования достаточно подготовки в течение пятнадцати минут. Период эксплуатации современных моделей при соблюдении правил составляет не менее 20 лет.

Где применяются промышленные парогенераторы?

Это оборудование можно смело назвать универсальным. Применяются профессиональные парогенераторы в самых различных областях – на автомойках и станциях технического обслуживания, в клининговых компаниях, гостиницах и отелях. На автомойке с помощью пароочистителя можно почистить салон, кузов и даже двигатель автомобиля. Работать можно без применения моющих средств, что очень важно для аллергиков и людей, заботящихся о собственном здоровье и экологии.
С успехом используют парогенераторы на производстве при очистке практически любого оборудования, в медицинских учреждениях, а также при очистке залов кинотеатров, вагонов поездов, салонов автобусов и самолётов. Мобильные профессиональные парогенераторы позволяют организовать бизнес по выездной чистке автомобиля или промышленного оборудования в удобное клиенту время и практически в любом месте.

Парогенератор – это то оборудование, которое не будет скромно стоять в углу, ожидая своего часа. Оценив широкую сферу применения и удобство работы с пароочистителем, вы будете с удовольствием работать с ними ежедневно!

Как работает парогенератор?

У многих дома есть утюг с парогенератором, поэтому общий принцип работы профессионального оборудования представить совсем несложно. Пар подаётся под сильным давлением, что помогает эффективно очищать любые поверхности – плитку, пластик, металл, стекло, бетон и т.д. Такой способ воздействия максимально безопасен для окружающей среды, так как не загрязняет воду и воздух синтетическими моющими средствами и вредными испарениями. Дополнительный бонус состоит в том, что направленная струя горячего пара эффективно избавляет не только от грязи, но и от плесени, пылевых клещей и прочих паразитов, которые любят размножаться в мягких тканях обивки салона авто или кресел кинотеатра.

При необходимости работа парогенератора сочетается с использованием профессиональной химии. Однако в большинстве случаев направленная струя пара под высоким давлением превосходно справляется с поставленными перед ней задачами.

Какой парогенератор лучше?

Сухой или влажный водяной пар можно создать искусственным методом с помощью специального устройства. Водяной пар производится под высоким атмосферным давлением. В отличие от бытовой модели, промышленный парогенератор вырабатывает большое количество пара, выходящего как под высоким, так и под низким давлением. Пар вырабатывается способом испарения воды нагревательными элементами – электродами, ТЭНами, высокочастотным излучением.

Существуют парогенераторы, функционирующие за счет тепла используемого топлива, например, мазута, газа или дизельного топлива. Паровой генератор активно используется в промышленности, где этого требует технологический процесс.

В каких сферах применяют промышленный пар

Выходящий из паропроводов пар может подаваться под высоким давлением, тогда с его помощью легко очищать и стерилизовать различные объекты. Промышленный пар низкого давления незаменим в приготовлении субстратов и продуктов, требующих присутствия стерильного пара или конденсата.

Кратко сферы применение промышленного пара можно перечислить таким образом:

· Парогенератор уникален при чистке и обезжиривании покрытий, обеззараживании и вулканизации.

· В сфере обслуживания населения применяется паровое отопление для обогрева помещений.

· Пищевая промышленность использует паровые генераторы для разморозки и отваривания мясных продуктов, для термической обработки консервов и создания вакуумной упаковки.

· С помощью устройства проводят термосушку или пароувлажнение, приготовление продуктов питания.

· Строительные компании используют аппарат для приготовления бетона, снятия льда с металлических конструкций в холодное время года.

· В сельском хозяйстве паром запаривают питание для животных, удаляют пух птицы.

· Парогенератор помогает сушить деревянные материалы, поддерживает уровень влажности в заводских помещениях, гладит швейные изделия.

· Для стерилизации медицинских инструментов также зачастую используют паровой метод.

· Винодельческие предприятия обрабатывают паром виноград и фрукты.

Сложно найти отрасль промышленности, строительства и ЖКХ, сельского хозяйства и быта, в которых бы не использовался пар. Парогенераторы подразделяются на две группы – бытовые и промышленные, их используют на производствах, крупных фермах, строительных заводах и так далее.

Как устроен парогенератор

Основной элемент конструкции – стальной бойлер. Он абсолютно герметичен. Пробка обеспечивает автономность бойлера. Каркас парогенератора содержит функциональные узлы.

Нагревательный прибор внутри котла кипятит воду до парообразного состояния. Температура внутри резервуара может достигать 160 градусов. В котле смонтированы датчики, для контроля уровня воды и оптимального температурного режима.

Сверхточные датчики, реле, выключатели и другие приборы обеспечивают контроль над каждым этапом парообразования. Специальный датчик отслеживает и удерживает внутреннее давление и показатели вырабатываемого пара.

Электронасос подает воду в резервуар. Модель подбирается под действующий тип парогенератора, его мощность. Насос активно используется в тех местностях, где существует ограниченный доступ к центральному водоснабжению.

Виды парогенераторов

Существует несколько основных видов данных устройств:

Электрический парогенератор – самый распространенный представитель индустриального оборудования. Его преимущество в простоте конструкции, удобного применения и относительно недорогой стоимости. ТЭН превращает электроэнергию в пар. Парогенераторы имеют компактную форму, с большой производительностью. Этот тип парогенератора позволяет извлечь любое количество пара, даже из минимального объема воды.

Все модели электрических парогенераторов автоматизированы и не требуют присутствия обслуживающего персонала. Работает аппарат с существенной экономией электроэнергии, без использования горючих материалов, чем снижает риск возникновения опасных ситуаций с пожаром, взрывом или утечкой топлива.

Цифровой блок многофункциональный:

· Определяет мощность и задает ее уровень;

· Контролирует показатели давления и температур;

· Управляет производительностью автоматически;

· Несет защитную функцию от перепадов напряжения и мощности.

Электродный парогенератор в отличие от ТЭНового имеет несколько другой принцип работы. Вместо ТЭНа внутри емкости с водой находятся электроды. Принцип действия аппарата основан на электропроводности воды. Электроды погружаются в воду, и на них подается электрический ток. Вода, как хороший проводник, выделяет тепло, нагреваясь до парообразного состояния.

Преимуществами электродного типа парогенераторов является:

· Устойчивость к появлению накипи на стенках резервуара и стабильная работа без необходимости замены нагревательного элемента.

· Экономичный расход электроэнергии еще одно преимущество. Быстрый нагрев позволяет обеспечить минимальный расход.

· Простой способ монтажа и невысокие эксплуатационные расходы. Доступность управления оператору любой квалификации.

· Наиболее высокий КПД среди всех типов парогенераторов.

· Техническая безопасность по сравнению с газовыми или дизельными парогенераторами.

Используются электродные парогенераторы в промышленности для автоклава, для прачечных, для варки колбас. Паровые котлы устанавливают на молокозаводах, бетонных заводах.

Газовый и дизельный парообразователь

Незаменимый аппарат для предприятий, имеющих доступ к магистральному или сжиженному газу. Энергоноситель позволяет применять паровой генератор с максимальной экономической выгодой. Внешне имеет компактный вид, отличается экологической безопасностью. Устанавливается в контейнерных котельных. Высокий индекс производительности и легкость в установке и использовании являются преимуществами.

Система позволяет вырабатывать насыщенный или ненасыщенный пар разного давления. Парогенераторы закрытого типа вырабатывают пар в закрытых системах, возвращая его обратно для повторного цикла. Открытый тип отдает пар наружу, без повторного использования.

Дизельный парогенератор обладает высокой мощностью, использует жидкое топливо – мазут или дизель. Промышленный парогенератор прямого сгорания имеет одну трубу-змеевик, внутри которой находится грелка-форсунка. Вода проходит по трубе, и нагревается до нужного состояния теплом, выделяемым форсункой. Дизельный парогенератор автономен, может быть быстро переустановлен в другое место.

Промышленность предлагает большой выбор типов оборудования в данной категории. При подборе следует учитывать особенности эксплуатации, монтажа, тип исходящего пара, который потребуется для технологического применения и некоторые другие факторы. Промышленные парогенераторы всех разновидностей отличаются надежностью, безопасностью, долгим сроком службы, быстрым запуском.

Что лучше – паровой котел или парогенератор

Некоторые потребители считают, что паровой котел и парогенератор – это синонимы. На самом деле это совершенно разные агрегаты, имеющие существенные различия. Для установки парового котла требуется отдельное помещение – котельная. Парогенератор можно установить непосредственно в цеху, в котором требуется промышленный пар. Парогенератор готов к работе практически сразу после включения, скорость разгона этого оборудования минимальна. Эффективный паровой котел, вырабатывающий большое количество пара, например, жаротрубный дымогарный агрегат, очень долго разогревается до нужной кондиции. В случае использования парогенератора этот процесс происходит в несколько минут.

Для котлов долгое время простоя, что периодически происходит на предприятиях, губительно. Котел, не работающий более 36 часов, нуждается в осмотре и совершении множества действий со стороны обслуживающего персонала. В случае с парогенератором таких проблем нет. Однако же они не имеют накопительных емкостей для воды, то есть для их работы нужен бесперебойный ее источник. Если пар нужен лишь периодически, лучшим решением будет приобретение электрического ТЭНового или электродного котла. Причина этого кроется в том, что частые переключения из нерабочего режима в рабочий режим и наоборот ведет к колоссальному перерасходу топлива.

Таким образом, однозначного ответа на вопрос – что выбрать: паровой котел или парогенератор не существует. Необходимо тщательно изучить специфику предприятия, режим его работы, суточную и недельную потребность в промышленном паре. И только тогда делать определенные выводы.

По техническим вопросам, а также вопросом приобретения данной продукции, присылайте Ваши заявки на электронную почту.

Парогенераторы используются в различных отраслях промышленности (в том числе пищевой), строительстве и отделке, профессиональной уборке помещений.

Благодаря особой конструкции эти аппараты вырабатывают большое количество пара и подавать его под давлением — позволяет использовать их для очистки помещений и оборудования, нагрева и размягчения разных составов, для дезинфекции.

Основные особенности конструкции

Устройство парогенератора сравнительно несложно: он состоит из электрооборудования, котла и корпуса. Электрическое оборудование включает амперметр, сигнальные лампочки, датчик давления, выключатель, панель и электроуправляемый клапан.

Котел представляет собой сварную металлическую емкость, оснащенную фланцем с тремя электродами. Устройство устанавливают на специальной опоре, стенки котла покрывает защитный кожух, с внутренней стороны конструкцию утепляют минеральной ватой.

Принцип работы


Принцип работы парогенератора одинаков вне зависимости от его типа — промышленные модели отличаются от бытовых лишь большей емкостью котла и повышенной производительностью.

Что же происходит в момент включения устройства? После подачи напряжения напряжение подается на электроды. При этом, если в котле недостаточно воды или ее нет совсем, приходит в действие электроуправляемый клапан и насос начинает накачивать воду.

После того как уровень воды повысился до достаточного, начинается ее подогрев в котле. Вода греется до нужной температуры, достигается нужный уровень давления пара — тогда оператор может работать. После того как давление падает, устройство снова начинает греть воду.

Современные генераторы пара оснащены специальными автоматическими выключателями — они позволяют избежать возникновения коротких замыканий.

Простой принцип работы промышленного генератора позволяет даже оператору с небольшим опытом справляться с управлением. Оператор, направляя струю пара на обрабатываемую поверхность, может без труда удалить сложные загрязнения (например, следы масел, жир, красители), продезинфицировать покрытие. Парогенераторы особенно востребованы в помещениях, где нельзя использовать агрессивные химические средства — например, при очистке оборудования и инвентаря на пищевом производстве.

Виды устройств

Различают несколько видов оборудования по типу используемого топлива: мазутные, газовые, дизельные генераторы. Для эпизодического выполнения несложных задач достаточно возможностей электрического генератора, но из представленных в нашем каталоге этот вариант — наименее мощный. В дизельных, мазутных и газовых воду нагревает не ток, а специальная горелка. По производительности такие парогенераторы выигрывают у электрических — их чаще используют там, где нужна долгая бесперебойная работа, обработка паром внушительных площадей, а также если подключение к электросети по какой-то причине невозможно.

Сравнивая характеристики и описание разных моделей, обращайте внимание в первую очередь на емкость котла — от нее будет зависеть, какое количество пара устройство сможет подавать за один цикл. Важны и другие свойства: максимальные температура и давление — чем эти показатели выше, тем парогенератор мощнее и шире спектр решаемых задач.

Если вам предстоит очистка деликатных материалов (тканей, ковровых покрытий), предметов со сложной геометрией (оборудования, радиаторов, элементов вентиляционной системы и др.), важным становится наличие дополнительных опций. Некоторые парогенераторы оснащены емкостями для моющих средств, ресивером с отводчиком конденсата, благодаря которому струю пара можно сделать более стабильной и сухой — все эти дополнения повышают эффективность работы устройства.

Читайте также: