บทนำ

ก่อนตัดสินใจซื้อก หม้อไอน้ำ สำหรับบ้านหรือธุรกิจของคุณ, สิ่งสำคัญคือคุณต้องเข้าใจว่าหม้อไอน้ำคืออะไรและทำงานอย่างไร. หม้อต้มไอน้ำเป็นเครื่องมือที่ผลิตไอน้ำจากแหล่งความร้อนหลัก. แหล่งความร้อนหลักสามารถเป็นอะไรก็ได้ ก๊าซธรรมชาติ หรือน้ำมัน, ถึง ไม้, ถ่านหินหรือเชื้อเพลิงแข็งประเภทอื่น (รวมทั้งเม็ดด้วย). หลังจากที่พลังงานความร้อนถูกแปลงเป็นไอน้ำแล้ว, ผลิตน้ำร้อนแรงดันสูงเพื่อใช้ขับเคลื่อนกังหันและอุปกรณ์อื่นๆ ด้วยพลังงานกลซึ่งจะขับเคลื่อนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า.

หม้อไอน้ำคืออะไร?

การเปลี่ยนหม้อต้มไอน้ำแบบแก๊ส

หม้อต้มน้ำเป็นภาชนะปิดที่บรรจุน้ำหรือของเหลวอื่นๆ (โดยทั่วไปเรียกว่า “ของเหลว”) ถูกทำให้ร้อน. ของไหลที่ให้ความร้อนหรือกลายเป็นไอจะออกจากหม้อต้มเพื่อใช้ในกระบวนการต่างๆ หรืองานทำความร้อน, รวมถึงเครื่องทำน้ำร้อน, ระบบความร้อนกลาง, และ ไอน้ำอุตสาหกรรม รุ่น. หม้อต้มพลังงานไฟฟ้าใช้พลังงานเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า.

พลังไอน้ำถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในศตวรรษที่ 19 เมื่อได้รับการพัฒนาครั้งแรกโดยเซอร์ชาร์ลส์ พาร์สันส์. กลายเป็นแหล่งพลังงานไฟฟ้าที่สำคัญในช่วงการปฏิวัติอุตสาหกรรมของอังกฤษ และสนับสนุนบริษัทขนาดใหญ่ เช่น การต่อเรือและการผลิตเหล็ก ตลอดจนการจัดหาไฟฟ้าให้กับบ้านเรือนบริเวณแนวชายฝั่งของสหราชอาณาจักร.

หม้อไอน้ำมีกี่ประเภท?

ประเภทของหม้อไอน้ำ

หม้อไอน้ำประเภทต่างๆ มีดังนี้:

• หม้อต้มแบบเผา: ในประเภทนี้, แหล่งความร้อนคือการเผาไหม้ภายนอก. พวกเขาสามารถเติมเชื้อเพลิงด้วยถ่านหิน, ก๊าซธรรมชาติ, หรือน้ำมัน. เชื้อเพลิงถูกเผาภายในเตาเผาเพื่อผลิตความร้อนที่ไหลผ่านท่อรังสีและลงไปในน้ำในภาชนะรับความดันซึ่งจะเปลี่ยนเป็นไอน้ำ.
• หม้อต้มที่ไม่มีการเผา: ประเภทนี้ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ในการทำน้ำร้อนโดยใช้แผงเซลล์แสงอาทิตย์วางไว้บนถังฉนวนที่เต็มไปด้วยน้ำ. แรงดันเกิดขึ้นจากการให้ความร้อนของเหลวจนระเหยได้ที่ 100 องศาเซลเซียส (212 เอฟ).

หม้อต้มไอน้ำคือหม้อต้มน้ำประเภทใด?

หม้อไอน้ำแบบท่อดับเพลิง

หม้อต้มไอน้ำเป็นแหล่งความร้อนที่ใช้พลังงานความร้อนที่มีอยู่ในไอน้ำแรงดันสูงเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า, ผลิตอากาศร้อนหรือน้ำ, หรือแม้แต่การเดินเครื่องจักร.

หม้อไอน้ำมีสามประเภท:

• หม้อต้มน้ำแบบท่อ – หม้อต้มประเภทนี้นิยมใช้ตามบ้านพักอาศัยเพราะมีขนาดเล็กกว่าหม้อต้มแบบอื่นเนื่องจากใช้พื้นที่ไม่มาก. และยังต้องการการซ่อมแซมและเปลี่ยนทดแทนน้อยกว่าหม้อไอน้ำประเภทอื่นๆ.
• หม้อต้มน้ำดับเพลิง – รุ่นเหล่านี้มีท่อที่เต็มไปด้วยน้ำอยู่ภายในซึ่งช่วยให้ก๊าซร้อนหลบหนีออกมาได้โดยไม่ทำให้สิ้นเปลืองเชื้อเพลิงมากเกินไปหรือสูญเสียแรงดันใดๆ. การออกแบบช่วยให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพเมื่อใช้เชื้อเพลิงน้อยลงในขณะที่ยังคงผลิตพลังงานเพียงพอสำหรับอุปกรณ์วิ่งเช่นเครื่องยนต์บนเรือหรือรถไฟระหว่างสถานีขณะเดินทางไกลจากฐานบ้าน (หรือจุดหมายปลายทางสุดท้ายของพวกเขาอยู่ที่ใดก็ตาม).

ไอน้ำทั้งสามประเภทมีอะไรบ้าง?

ราคา หม้อต้มไอน้ำแก๊ส

• ไอน้ำร้อนยวดยิ่งผลิตขึ้นที่อุณหภูมิเกินจุดอิ่มตัว. ซึ่งหมายความว่าโมเลกุลของน้ำไม่มีพลังงานเพียงพอที่จะปล่อยให้ไอน้ำและควบแน่นเป็นของเหลว, ซึ่งให้ข้อได้เปรียบเหนือหม้อไอน้ำประเภทอื่นๆ เนื่องจากมีผลพลอยได้น้อยกว่าที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการทำความร้อน. นอกจากนี้ยังปล่อยความร้อนน้อยกว่าไอน้ำเปียกหรือแห้งเมื่อมีปริมาตรเพิ่มขึ้น, ซึ่งหมายความว่าคุณสามารถทำงานแต่ละหน่วยได้มากกว่าหน่วยใดหน่วยหนึ่ง. อย่างไรก็ตาม, หม้อต้มประเภทนี้มีความซับซ้อนและต้องการการบำรุงรักษามากกว่าหม้อต้มชนิดอื่นในการผลิต; นอกจากนี้ยังต้องมีการพิจารณาการออกแบบพิเศษเมื่อใช้เพื่อให้ความร้อนเนื่องจากอุณหภูมิสูงอาจทำให้ท่อโลหะเสียหายได้หากไม่ได้รับการหุ้มฉนวนจากการสูญเสียความร้อนอย่างเหมาะสม.
• ไอน้ำแห้งใช้ระบบวงปิดโดยไม่มีแรงดันบรรยากาศภายนอก (สูญญากาศ). เช่นนี้, ไม่มีก๊าซหรือช่องอากาศอยู่ระหว่างโมเลกุล และพวกมันจะยังคงอยู่ร่วมกันตราบเท่าที่พวกมันถูกให้ความร้อนผ่านกระบวนการบีบอัดและการขยายตัวที่ดำเนินการโดยเครื่องยนต์/กระปุกเกียร์ของคุณ วิธีนี้จะทำให้คุณได้รับประสิทธิภาพสูงสุดโดยไม่ต้องเสียเวลาโดยแยกพวกมันออก เร็วเกินไปก่อนที่จะถึงประสิทธิภาพสูงสุด! นอกจากนี้ คุณไม่จำเป็นต้องมีอุปกรณ์เพิ่มเติมใดๆ เช่น คอนเดนเซอร์หรือหอทำความเย็น ซึ่งมักจะเพิ่มต้นทุนอย่างมาก เนื่องจากต้องมีการบำรุงรักษาเป็นพิเศษเป็นประจำภายในพื้นที่นอกกำแพงโรงงานของคุณ ซึ่งบริษัทส่วนใหญ่ไม่ต้องการให้พนักงานใช้เวลาอันมีค่าไปจากการผลิตจริง ในขณะที่ยังคงจ่ายค่าจ้างรายชั่วโมงให้พวกเขา”

หม้อไอน้ำจำแนกอย่างไร?

หม้อไอน้ำแบ่งตามประเภทของเชื้อเพลิงที่ใช้, ประเภทของไอน้ำที่ผลิตได้, ประเภทของสื่อการถ่ายเทความร้อนและประเภทของเครื่องกำเนิดไอน้ำ.

การจำแนกประเภทนี้สามารถแบ่งย่อยออกเป็นประเภทต่างๆ เพิ่มเติมได้:

• สโตกเกอร์เป็นเชื้อเพลิงหรือบดเป็นผง หม้อไอน้ำที่ใช้ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิง
• หม้อต้มที่ใช้น้ำมัน (ก๊าซหรือน้ำมัน)
• หม้อต้มที่ใช้แก๊สเป็นเชื้อเพลิง (อากาศหรือออกซิเจน)

หลักการของหม้อไอน้ำคืออะไร??

หลักการทำงานของหม้อไอน้ำ

หลักการของ หม้อไอน้ำ เป็นเครื่องยนต์ความร้อนที่แปลงพลังงานความร้อนเป็นพลังงานกล. หม้อต้มไอน้ำเป็นเครื่องยนต์ความร้อนที่แปลงพลังงานความร้อนเป็นพลังงานกลโดยใช้ไอน้ำเป็นของไหลในการทำงาน.

หม้อไอน้ำใช้สำหรับการผลิตพลังงานและให้ความร้อนในกระบวนการ, เช่นในโรงไฟฟ้า, หรือสำหรับกระบวนการทางอุตสาหกรรม เช่น การกลั่นปิโตรเลียม หรือการผลิตสารเคมี เช่น กรดซัลฟิวริก และกรดไนตริก

ไอน้ำมีคุณสมบัติ 3 ประการอะไรบ้าง?

ค่าเปลี่ยนหม้อต้มไอน้ำ

ตอนนี้คุณรู้วิธีใช้หม้อต้มไอน้ำแล้ว, มาดูคุณสมบัติของไอน้ำกันดีกว่า.

• ความร้อนยวดยิ่ง: โดยทั่วไปแล้วไอน้ำจะถูกให้ความร้อนเหนือจุดเดือดเพื่อเพิ่มความดันและเปลี่ยนความร้อนให้เป็นพลังงานกลมากขึ้น. ซึ่งทำได้โดยการให้ความร้อนในภาชนะพิเศษที่เรียกว่าซุปเปอร์ฮีตเตอร์, ซึ่งมักใช้ในกังหันไอน้ำ เช่น ในโรงไฟฟ้า. ประสิทธิภาพของฮีตเตอร์ซุปเปอร์ฮีตเตอร์สามารถเพิ่มขึ้นได้โดยใช้การทำความเย็นระหว่างสเตจระหว่างสเตจ (หรือระหว่างสองขั้นตอน), ซึ่งช่วยให้ไอน้ำแรงดันสูงที่อุ่นแล้วถูกแปลงเป็นไอน้ำอิ่มตัวความดันต่ำก่อนเข้าสู่ขั้นตอนฮีตเตอร์ฮีตเตอร์หรือท่อกังหันอีกชั้นหนึ่ง.
• ซับคูลลิ่ง: เมื่อระบายความร้อนไอน้ำอิ่มตัวให้ต่ำกว่าอุณหภูมิอิ่มตัวโดยใช้เครื่องทำความเย็นย่อย, การควบแน่นอาจเกิดขึ้นภายใน subcooled เนื่องจากแรงดันตกผ่านชั้นต่าง ๆ ที่เกิดขึ้นภายในมัดท่อทำความเย็น โดยแต่ละชั้นมีคุณสมบัติแตกต่างกัน (เช่น., ฟิล์มของเหลวระบายความร้อนที่อยู่ติดกับท่อเทียบกับฟองไอ). กระบวนการนี้ไม่ส่งผลให้เกิดการถ่ายเทพลังงานสุทธิใดๆ เนื่องจากความร้อนแฝงที่เกี่ยวข้องกับการควบแน่นจะถูกทำให้เท่ากันโดยความร้อนสัมผัสที่เกิดจากการระเหยจากผนังท่อใกล้กับส่วนต่อประสานแต่ละชั้นในระหว่างกระบวนการให้ความร้อนเมื่อผ่านส่วนต่อประสานเหล่านี้; อย่างไรก็ตาม, สามารถลดความต้องการพื้นที่หน้าตัดสำหรับระบบทำความเย็นบางประเภทได้ ทำให้มีประสิทธิภาพมากกว่าที่จะเป็นไปได้หากไม่มีขั้นตอนนี้; ตัวอย่างเช่น, ดูแผนภาพระบบปรับอากาศทางด้านขวา ซึ่งใช้ขั้นตอนการบีบอัดเพียงสองขั้นตอน แทนที่จะต้องใช้สามขั้นตอนโดยไม่ต้องทำความเย็นต่ำกว่า

การใช้หม้อต้มไอน้ำ:

ไอน้ำใช้เพื่อให้ความร้อน (ดังแสดงในรูป), และไอน้ำยังใช้ในการผลิตไฟฟ้าอีกด้วย. ไอน้ำเป็นก๊าซที่มีแรงดันและเป็นแหล่งพลังงานที่สำคัญทั่วโลก.

มีการใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการใช้งานด้านกระบวนการเช่น:

• เครื่องทำความร้อน
• การผลิตกระแสไฟฟ้า
• กรองของเหลว, สารเคมี, ฯลฯ.

ประเภทของเชื้อเพลิงที่ใช้ควบคุมหม้อไอน้ำ:

เตาหม้อไอน้ำได้รับการออกแบบมาเพื่อเผาไหม้เชื้อเพลิงในลักษณะควบคุมและให้พลังงานความร้อนสำหรับทำน้ำร้อน. เชื้อเพลิงที่ใช้ควบคุมหม้อไอน้ำได้แก่:

• ถ่านหิน: หนึ่งในเชื้อเพลิงที่พบบ่อยที่สุด, บัญชีถ่านหินประมาณ 40% ของการใช้พลังงานของโลก. ถ่านหินถูกขุดจากเหมืองและยังพบเป็นตะกอนบนพื้นผิวด้วย.
• ก๊าซธรรมชาติ: เชื้อเพลิงฟอสซิลที่นำมาจากแหล่งกักเก็บก๊าซธรรมชาติใต้ดิน (ปิโตรเลียม), ส่วนใหญ่อยู่ในอเมริกาเหนือและออสเตรเลีย. ใช้เป็นแหล่งความร้อนเป็นหลัก, แสงสว่าง, ไอน้ำ, หรือพลังงานโดยตรงหรือหลังการประมวลผลผ่านกังหันแก๊ส (เพื่อการผลิตไฟฟ้า) หรือทางอ้อมโดยการแปลงเป็นวัตถุดิบตั้งต้นปิโตรเคมี เช่น เอทิลีน และโพรพิลีน โดยการแตกไฮโดรคาร์บอนที่อยู่ภายใน

การใช้งานหม้อไอน้ำในอุตสาหกรรมต่างๆ:

• การผลิตไฟฟ้า

หม้อต้มไอน้ำใช้ในการผลิตไอน้ำเพื่อผลิตไฟฟ้า. ไอน้ำส่วนใหญ่ผลิตโดยการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล เช่น ถ่านหิน, ก๊าซธรรมชาติ, และน้ำมัน.

• อุตสาหกรรมเคมีและปิโตรเคมี

ในอุตสาหกรรมนี้, หม้อไอน้ำมีหลายประเภทที่ใช้สำหรับการใช้งานต่างๆ เช่น การกลั่น, การอบแห้ง, และกระบวนการเกิดปฏิกิริยา. เหล่านี้จะรวมถึงประเภทเปลือกและท่อ หม้อไอน้ำควบแน่น, คอยล์ร้อนในเครื่องปฏิกรณ์, ฯลฯ.

• โรงกลั่น & น้ำมัน & อุตสาหกรรมแปรรูปแก๊ส: โรงกลั่นเป็นโรงงานเคมีที่น้ำมันดิบถูกแปรรูปเป็นสารเคมีต่างๆ ตามการใช้งานในอุตสาหกรรมหรือเป็นเชื้อเพลิงเช่นน้ำมันเบนซิน, น้ำมันดีเซล, ฯลฯ, ผ่านหน่วยต่างๆ เช่น หอคอยแตกร้าว (กระบวนการแคร็ก), หอกลั่นบรรยากาศ (กระบวนการกลั่น), หอกลั่นสุญญากาศ (กระบวนการกลั่นสุญญากาศ). เพื่อให้กระบวนการทั้งหมดเหล่านี้เป็นไปได้ต้องใช้ความร้อนปริมาณมากซึ่งสามารถสร้างขึ้นได้ด้วยไอน้ำอุณหภูมิสูงเท่านั้น หากเราพิจารณาสถานการณ์ในอุดมคติที่ไม่มีแหล่งพลังงานภายนอกในขณะนั้น

ข้อดีของหม้อไอน้ำ:

• ประสิทธิภาพสูง: หม้อไอน้ำมีประสิทธิภาพสูง, และการเพิ่มประสิทธิภาพมีสาเหตุหลักมาจากสาเหตุดังต่อไปนี้.
• ต้นทุนการดำเนินงานต่ำ: การทำงานของหม้อต้มไอน้ำนั้นง่ายมาก, ซึ่งส่งผลให้ต้นทุนการดำเนินงานต่ำ.
• มีความน่าเชื่อถือสูง: หม้อต้มไอน้ำมีชื่อเสียงที่ยอดเยี่ยมในด้านความน่าเชื่อถือและความปลอดภัย. ใช้มาหลายปีแล้ว เกิดอุบัติเหตุและเสียชีวิตน้อยมาก.
• ค่าบำรุงรักษาต่ำ: การบำรุงรักษาทำได้ไม่ยากเนื่องจากมีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวน้อยเมื่อเทียบกับหม้อไอน้ำประเภทอื่น, เพื่อให้ระบบของคุณสึกหรอน้อยลง, ส่งผลให้ค่าบำรุงรักษาลดลงเมื่อเวลาผ่านไป!
• ความหนาแน่นของพลังงานสูง: ด้วยความหนาแน่นของพลังงานสูง (กิโลวัตต์/ลิตร), คุณสามารถบรรลุผลผลิตที่สูงขึ้นด้วยต้นทุนที่ต่ำกว่ากระบวนการที่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลทั่วไป เช่น กระบวนการที่เกี่ยวข้องกับก๊าซธรรมชาติหรือหัวเผาน้ำมันซึ่งต้องใช้เงินลงทุนล่วงหน้าสูง แต่ผลิตได้ในปริมาณเพียงเล็กน้อยต่อชั่วโมง เนื่องจากมีกำลังการผลิตที่จำกัดในช่วงเวลาหนึ่งๆ; ซึ่งหมายความว่าหากธุรกิจของคุณต้องการพลังงานมากขึ้นตลอดทั้งวัน (บรรเทาความเหนื่อยล้า), ประเภทนี้อาจจะเหมาะที่สุด!

วิธีเพิ่มประสิทธิภาพหม้อไอน้ำ:

หม้อต้มไอน้ำใช้ในอุตสาหกรรมหลายประเภท, รวมทั้ง:

• การผลิตกระแสไฟฟ้า
• การแปรรูปทางเคมี
• การผลิตเยื่อและกระดาษ
• กระบวนการทำอาหาร

บทสรุป

หม้อต้มไอน้ำเป็นเครื่องยนต์ให้ความร้อนประเภทหนึ่งที่ใช้ไอน้ำเป็นสารทำงาน. โดยปกติแล้วจะใช้พลังงานจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล เช่น ถ่านหิน, ก๊าซธรรมชาติ, หรือน้ำมันและสามารถนำไปใช้ในอุตสาหกรรมหลายประเภทเพื่อให้ความร้อนหรือพลังงาน. วัตถุประสงค์หลักเบื้องหลังการใช้อุปกรณ์ประเภทนี้คือสามารถให้ความร้อนได้อย่างต่อเนื่องที่อุณหภูมิสูงซึ่งไม่จำเป็นต้องอุ่นซ้ำก่อนใช้งาน, ไม่เหมือนเครื่องทำความร้อนประเภทอื่น เช่น เครื่องทำความร้อนไฟฟ้าที่ต้องทำความร้อนอย่างต่อเนื่องหลังการใช้งานแต่ละครั้ง.