Τι είναι η καύση του λέβητα;

Η καύση του λέβητα είναι η μελέτη του τρόπου με τον οποίο καίγονται τα καύσιμα σε λέβητες που θερμαίνουν το νερό για ατμό.Υπάρχουν πολλές εφαρμογές για λέβητες ατμού, συμπεριλαμβανομένης της θέρμανσης χημικών διεργασιών, της θερμότητας ατμού για κτίρια και του ζεστού νερού και του ατμού για την οδήγηση των ηλεκτρικών γεννήτρων στροβίλων.Η καύση είναι η αντίδραση καυσίμων με οξυγόνο στον αέρα για να δημιουργηθεί θερμότητα που χρησιμοποιείται για την παραγωγή ατμού.Όταν το καύσιμο ψεκάζεται ή ψεκάζεται σε λέβητα με αέρα, ένα πηνίο ανάφλεξης ή μια μικρή πιλοτική φλόγα μπορεί να αναφλέξει το μείγμα.Η καύση απελευθερώνει μεγάλη θερμότητα, μερικά από τα οποία θερμαίνουν το νερό στον ατμό, και μερικά χάνουν λόγω ακτινοβολίας και απώλειας καυσαερίων.Η ακτινοβολία είναι υπέρυθρη απώλεια θερμότητας που εμφανίζεται από έναν καυτή λέβητα σε ένα πιο δροσερό δωμάτιο.Οι απώλειες καυσαερίων είναι θερμαινόμενα αέρια που εξαερώνονται από τον λέβητα μέσω του καπναγωγού ή του εξαερισμού του. Οι ιδιοκτήτες και οι χειριστές ενδιαφέρονται να μεγιστοποιήσουν την αποτελεσματικότητα της καύσης του λέβητα.Τα κύρια ζητήματα που πρέπει να ληφθούν υπόψη είναι η αποδοτικότητα καύσης ή το πόσο καλά καίγονται τα μείγματα καυσίμων και αέρα και πώς να ελαχιστοποιηθούν οι απώλειες θερμότητας.Η ακτινοβολούμενη απώλεια θερμότητας μπορεί να ελαχιστοποιηθεί με τη σωστή μόνωση των λέβητα και των σωληνώσεων ατμού.Ο σχεδιασμός και τα χειριστήρια του λέβητα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη μεγιστοποίηση της απόδοσης καύσης.

Η περιοχή καύσης ενός λέβητα κανονικά έχει σωλήνες που περιέχουν νερό και ατμό που διέρχεται από ένα ανοιχτό κουτί που μπορεί να περιέχει καυστήρες και ελέγχους.Ο σχεδιασμός του σωλήνα μπορεί να βελτιώσει την αποτελεσματικότητα, χρησιμοποιώντας συστήματα πολλαπλών πελατών.Οι σωλήνες νερού που εισέρχονται στον λέβητα μπορεί πρώτα να περάσουν από τη ζώνη καυσαερίων, η οποία παίρνει κάποια απόβλητη θερμότητα και προθερμάνει το νερό.Οι σωλήνες μπορούν στη συνέχεια να περάσουν από τη ζώνη καύσης περισσότερες από μία φορές για να χρησιμοποιήσουν πλήρως τη θερμότητα καύσης, η οποία βελτιώνει επίσης την αποτελεσματικότητα.Ένα μόριο καυσίμου απαιτεί μια θεωρητική ποσότητα οξυγόνου για να καεί εντελώς, αλλά στην πραγματικότητα απαιτείται υπερβολική οξυγόνο λόγω διαφόρων απωλειών στη ζώνη καύσης.Ο αέρας είναι περίπου 21 τοις εκατό οξυγόνο, οπότε το άκαμπτο άζωτο στον αέρα πρέπει επίσης να θερμαίνεται στον λέβητα και να εξαερίζεται από τον καπναγωγό.Αυτό επηρεάζει περαιτέρω την αποτελεσματικότητα του λέβητα και παράγει ενώσεις αζώτου που έχουν συνδεθεί με όξινη βροχή και σχηματισμό νέφος.

Το υπερβολικό οξυγόνο μειώνει τη θερμοκρασία καύσης του λέβητα, μπορεί να δημιουργήσει μερικούς ανεπιθύμητους ρύπους και απαιτεί καύσιμο για τη θέρμανση του οξυγόνου και του αζώτου που δεν χρησιμοποιούνται.Η έλλειψη οξυγόνου μπορεί να μειώσει την αποτελεσματικότητα του λέβητα και να δημιουργήσει αιθάλη και άλλα υποπροϊόντα που μπορούν να βλάψουν τον λέβητα με την πάροδο του χρόνου.Η έρευνα έχει διαπιστώσει ότι η παρακολούθηση των συγκεντρώσεων οξυγόνου και καύσης στο καυσαερίδες και η διατήρηση της σωστής θερμοκρασίας των καυσαερίων, μπορεί να βελτιστοποιήσει την απόδοση του λέβητα.

Οι μικρότεροι λέβητες μπορούν να ρυθμιστούν με το χέρι χρησιμοποιώντας αισθητήρες καυσαερίων και θερμομέτρια καυσαερίων, αλλά πολλοί λέβητες μπορούν να επωφεληθούν από αυτόματα ελέγχους.Οι λέβητες ενδέχεται να μην λειτουργούν σε ένα μόνο σημείο λειτουργίας, αλλά θα έχουν διαφορετικές απαιτήσεις ατμού ή συνθήκες λειτουργίας, γεγονός που καθιστά τις ρυθμίσεις χειροκίνητης απόδοσης ανέφικτες.Οι παλαιότεροι λέβητες μπορούν να εγκαταλειφθούν με ηλεκτρονικούς ελέγχους που παρέχουν ανατροφοδότηση στις αντλίες εισόδου αέρα και καυσίμου για να δώσουν την καλύτερη αναλογία για καύση.