Парогенераторы малой производительности

Обеспечить паром производственный цех, как и любой другой объект, можно двумя способами: воспользоваться услугами централизованной тепловой сети или оборудовать предприятие автономным парогенератором.

Недостатки обоих способов очевидны: в первом случае компании придется оплачивать услуги поставщика и устройство паропровода (при этом подача пара может быть нестабильной, а его качество – не соответствовать технологическим требованиям); во втором – покупка, установка и эксплуатация собственного парогенератора потребуют соответствующих затрат. Данные затраты можно минимизировать, подобрав парогенератор, точно соответствующий потребностям того или иного предприятия. Далеко не везде необходимо устанавливать агрегаты производительностью тонна пара в час.
Потребность в паре у небольшой гостиницы, прачечной, цеха по обработке древесины и др. может не превышать несколько десятков или сотен кг/ч. На большинстве таких объектов нет необходимости в качественном паре. Он может обладать высокой влажностью и содержать большое количество кислорода. У пользователя, соответственно, отпадает необходимость подключать к парогенератору сепаратор пара и деаэратор. Это позволяет, не изменяя мощности парогенератора, увеличить его производительность. С помощью агрегата номинальной мощностью 200 кВт можно получить в час 300 кг пара влажностью 10 % или 400–480 кг/ч влажностью 40 %. Парогенераторы малой мощности часто делают вертикальными, что приводит к существенной экономии места, необходимого для их установки и технического обслуживания.
 
Сегодня на отечественном рынке представлены парогенераторы производительностью от нескольких десятков кг/ч, работающие на газе, различных видах жидкого топлива или электричестве. Иногда, для покрытия потребностей рынка, производители просто продолжают (в сторону убывания) изготавливать модельные ряды парогенераторов средней и большой мощности. Подобные агрегаты есть в ассортименте компаний Alba Makina, Biasi, Ferroli, Fulton, Garioni Naval, ICI Caldae, I.VAR, Loos, Steamrator, Standardkessel, Thermax, Viessmann и др. Иногда парогенераторы малой мощности (обычно так называют агрегаты с производительностью до 300 кг/ч) выпускают отдельными сериями. Например, PX (ICI Caldae) производительностью от 100 до 300 кг/ч.
 
Среди парогенераторов малой мощности есть котлы классических жаротрубной и водотрубной конструкций, но самые распространенные – прямоточные и так называемые беструбные (tubeless). В прямоточных парогенераторах питательный насос подает воду в змеевик, размещенный в камере сгорания. Полное испарение происходит за один проход воды через змеевик. Их основное достоинство – возможность получения пара высокого (до 22,1 МПа) давления и относительно небольшие габариты. С точки зрения конструкции, беструбный парогенератор напоминает жаротрубный двух-ходовой котел.

Однако при втором проходе продукты сгорания в нем движутся не по трубам, а по цилиндрическому газоходу, образованному корпусом котла и оребренной стенкой водяной рубашки. По такому принципу работают, в частности, парогенераторы серий PHW компании Fulton. Похожую конструкцию имеют и установки серии VPR компании Garioni Naval. В нижней части камеры сгорания, прямо под горелкой, расположен специальный рассекатель с «шапкой» из цемента. С его помощью интенсифицируется теплообмен. Поверхность камеры сгорания у некоторых моделей выполнена гофрированной (рис. 1), что также улучшает теплообмен и снижает напряжение, вызванное термическим расширением различных элементов котла.
 
Часто при необходимости подать парна тот или иной инженерный объект, удаленный от стационарных источников тепла, целесообразно применять мобильные паровые котлы производительностью до нескольких сот кг/ч, помещенные в контейнеры. На место работы их доставляют на грузовых автомобилях. Как правило, они работают на жидком топливе и применяются для размораживания песка и щебня, оттаивания грунта, дренажных и канализационных систем, прогрева механизмов, временного производства горячей воды и т.д. Иногда передвижные агрегаты размещают на автомобильных прицепах или небольших колесных платформах. В этом случае их можно перевозить даже с помощью легкового автомобиля.
 
Существуют модели, которые может перемещать один человек. Например, паровой котел Matti компании Steamrator , устанавливаемый на небольшую ручную тележку. Он работает на сжиженном газе, весит 35 кг и имеет производительность до 100 кг/ч. Некоторые модели мобильных парогенераторов оборудуются специальными емкостями для воды и топлива, другие могут производить водозабор из любых источников, находящихся неподалеку от места эксплуатации, а топливо брать из стоящей рядом канистры. Среди компаний, поставляющих на отечественный рынок мобильные парогенераторы, стоит упомянуть также «Теплогидромаш», «Элпмаш», «Инженерные системы».
 
Производительность электрических парогенераторов редко превышает несколько сот кг/ч. В более мощных паровых установках электричество используется крайне редко. Как и другие электрические тепловые приборы, парогенераторы имеют следующие основные достоинства. Они дешевле, чем котлы, работающие на жидком топливе или газе, экологически чище и обладают меньшими габаритами и массой. Электрические парогенераторы проще установить, эксплуатировать и, как правило, их не надо регистрировать в органах Госгортехнадзора. В то же время на предприятии, где установлен такой парогенератор, должен быть источник электрической энергии соответствующей мощности.
 
В современных электрических парогенераторах используются следующие способы нагрева: ТЭНовый, электродный и индукционный. Рубашку ТЭНов изготавливают из материалов, не загрязняющих воду, например, из нержавеющей стали. Это позволяет получить достаточно чистый пар, который можно использовать в пищевой промышленности, в непосредственном контакте с продуктами. Еще одно достоинство ТЭНовых парогенераторов – эффективный нагрев воды любой электропроводности. К основным недостаткам таких приборов можно отнести интенсивное отложение осадка на поверхности ТЭНов (это часто приводит к перегреву и выходу их из строя) и невозможность плавной регулировки мощности.
 
В отличие от ТЭНов, электроды не могут перегореть, и выпадение осадка на них незначительно (температура электродов почти не отличается от температуры воды). Погружая электроды в воду, можно плавно регулировать мощность парогенератора. Кроме того, большинство электродных парогенераторов обладает меньшими габаритами и стоимостью, чем ТЭНовые аналогичной мощности. Однако вода, используемая в электродных котлах, должна иметь достаточно высокую электропроводность, поэтому в нее добавляют различные химически активные вещества (соли, кислоты, пищевую соду и т.д.). Такой пар может привести к разрушению элементов системы, в которую он поступает. Кроме того, его нельзя использовать в ряде технологических процессов.

В индукционных парогенераторах вода нагревается с помощью высокочастотного излучения. Отсутствие прямого контакта воды и нагревательного элемента (излучателя) позволяет получить очень чистый пар. К недостаткам этих приборов относятся их высокие стоимость и энергопотребление. Поэтому индукционные парогенераторы используют только в тех случаях, когда необходим пар медицинского качества.
 
В России работает много компаний, изготавливающих электрические парогенераторы. Большинство выпускает приборы, разработанные еще в Советском Союзе, например, электродные парогенераторы серии ЭЭП. В настоящий момент производством и поставкой различных модификаций этих агрегатов занимаются компании «Берег», «Станкотерм», «Промснабкомплект», «Интертехнология», ВВТ и др. Среди фирм, предлагающих собственные парогенераторы (их гораздо меньше), – компания «Термаль-Балтик», создавшая серию электродных паровых котлов «Гейзер» производительностью от 170 до 680 кг/ч, «Ратмир Инжиниринг», выпускающая на заказ электрические парогенераторы ПГ100М, и некоторые другие.
 
Производительность электрических парогенераторов европейских фирм редко превышает 100–150 кг/ч. Более мощные модели изготавливаются только «под заказ». Среди западных компаний, выпускающих такие агрегаты, стоит упомянуть компании Certuss, Fulton, Garioni Naval, Steamrator. Практически все европейские парогенераторы – ТЭНовые.
 
Большинство специалистов считает, что в настоящее время отечественный рынок парогенераторов малой производительности находится в стадии становления, и оценить его объем очень сложно. Крупные компании предпочитают оборудовать свои предприятия мощными паровыми котлами, а небольшие фирмы часто просто не могут себе позволить приобрести парогенераторы европейских фирм. В результате они прибегают к услугам сторонних поставщиков пара или устанавливают у себя электрические парогенераторы отечественного производства.
 
Стоимость таких агрегатов редко превышает 4 тыс. евро, в то время как цена аналогичных по производительности парогенерато- ров западного производства, в зависимости от модели, может составлять 8–15 тыс. евро. Оценка продаж электрических парогенераторов затруднена, поскольку, как уже говорилось, их применение обычно не требует регистрации, а выпуском этого оборудования занимается множество производителей, часть из которых представляет собой мелкие, почти кустарные предприятия.
 
Тем не менее многие компании отмечают рост продаж парогенераторов малой мощности и убеждены в перспективности этого сегмента российского рынка. Согласно некоторым оценкам, сегодня до 80 % паровых котлов производительностью до 300 кг/ч приобретают предприятия пищевой промышленности. Оставшиеся 20 % рынка приходятся на производителей стройматериалов, нефтедобывающие предприятия и такие объекты, как прачечные, химчистки, больницы и т.д.

Назад