Boilers Introduction How Boilers

Boilers
 Introduction
 How Boilers Work
 Types of Boilers
 Key Components of Boilers
 Safety Issues
 Best Practices for Efficient Operation
 Best Practices for Maintenance
 References
Introduction
Boilers are pressure vessels designed to heat water or produce steam, which can then be used to provide space heating and/or service water heating to a building. In most commercial building heating applications, the heating source in the boiler is a natural gas fired burner. Oil fired burners and electric resistance heaters can be used as well. Steam is preferred over hot water in some applications, including absorption cooling, kitchens, laundries, sterilizers, and steam driven equipment.
Boilers have several strengths that have made them a common feature of buildings. They have a long life, can achieve efficiencies up to 95% or greater, provide an effective method of heating a building, and in the case of steam systems, require little or no pumping energy. However, fuel costs can be considerable, regular maintenance is required, and if maintenance is delayed, repair can be costly.
Guidance for the construction, operation, and maintenance of boilers is provided primarily by the ASME (American Society of Mechanical Engineers), which produces the following resources:
 Rules for construction of heating boilers, Boiler and Pressure Vessel Code, Section IV-2007
 Recommended rules for the care and operation of heating boilers, Boiler and Pressure Vessel Code, Section VII-2007
Boilers are often one of the largest energy users in a building. For every year a boiler system goes unattended, boiler costs can increase approximately 10% (1). Boiler operation and maintenance is therefore a good place to start when looking for ways to reduce energy use and save money.
How Boilers Work
Both gas and oil fired boilers use controlled combustion of the fuel to heat water. The key boiler components involved in this process are the burner, combustion chamber, heat exchanger, and controls.
Figure 1: Firetube Boiler (image source: www.hurstboiler.com)
The burner mixes the fuel and oxygen together and, with the assistance of an ignition device, provides a platform for combustion. This combustion takes place in the combustion chamber, and the heat that it generates is transferred to the water through the heat exchanger. Controls regulate the ignition, burner firing rate, fuel supply, air supply, exhaust draft, water temperature, steam pressure, and boiler pressure.
Hot water produced by a boiler is pumped through pipes and delivered to equipment throughout the building, which can include hot water coils in air handling units, service hot water heating equipment, and terminal units. Steam boilers produce steam that flows through pipes from areas of high pressure to areas of low pressure, unaided by an external energy source such as a pump. Steam utilized for heating can be directly utilized by steam using equipment or can provide heat through a heat exchanger that supplies hot water to the equipment.
The discussion of different types of boilers, below, provides more detail on the designs of specific boiler systems.
Types of Boilers
Boilers are classified into different types based on their working pressure and temperature, fuel type, draft method, size and capacity, and whether they condense the water vapor in the combustion gases. Boilers are also sometimes described by their key components, such as heat exchanger materials or tube design. These other characteristics are discussed in the following section on Key Components of Boilers.
Two primary types of boilers include Firetube and Watertube boilers. In a Firetube boiler, hot gases of combustion flow through a series of tubes surrounded by water. Alternatively, in a Watertube boiler,
water flows in the inside of the tubes and the hot gases from combustion flow around the outside of the
tubes. A drawing of a watertube boiler is shown in Figure 2.
Feedwater
Heat Source
Steam/Hot Water
Shell
Chimney
Figure 2: Watertube Boiler
Firetube boilers are more commonly available for low pressure steam or hot water applications, and are
available in sizes ranging from 500,000 to 75,000,000 BTU input (5). Watertube boilers are primarily
used in higher pressure steam applications and are used extensively for comfort heating applications.
They typically range in size from 500,000 to more than 20,000,000 BTU input (5).
Cast iron sectional boilers (figure 3) are another type of boiler commonly used in commercial space
heating applications. These types of boilers don’t use tubes. Instead, they’re built up from cast iron
sections that have water and combustion gas passages. The iron castings are bolted together, similar to
an old steam radiator. The sections are sealed together by gaskets. They’re available for producing
steam or hot water, and are available in sizes ranging from 35,000 to 14,000,000 BTU input (2).
Cast iron sectional boilers are advantageous because they can be assembled on site, allowing them to be
transported through doors and smaller openings. Their main disadvantage is that because the sections
are sealed together with gaskets, they are prone to leakage as the gaskets age and are attacked by
boiler treatment chemicals.
Figure 3: Cast Iron Sectional Boiler (image source: chestofbooks.com)
Working Pressure and Temperature
Boilers are classified as either low pressure or high pressure and are constructed to meet ASME Boiler and Pressure Vessel Code requirements. Low-pressure boilers are limited to a maximum working pressure of 15 psig (pound-force per square inch gauge) for steam and 160 psig for hot water (2). Most boilers used in HVAC applications are low-pressure boilers. High-pressure boilers are constructed to operate above the limits set for low-pressure boilers, and are typically used for power generation. Operating water temperatures for hot water boilers are limited to 250o F (2).
Fuel Type
In commercial buildings, natural gas is the most common boiler fuel, because it is usually readily available, burns cleanly, and is typically less expensive than oil or electricity. Some boilers are designed to burn more than one fuel (typically natural gas and fuel oil). Dual fuel boilers provide the operator with fuel redundancy in the event of a fuel supply interruption. They also allow the customer to utilize the fuel oil during “peak time” rates for natural gas. In times when the rates for natural gas are greater than the alternate fuel, this can reduce fuel costs by using the cheaper alternate fuel and limiting natural gas use to occur only during “off peak” times.
Electric boilers are used in facilities with requirements for a small amount of steam or where natural gas is not available. Electric boilers are known for being clean, quiet, and easy to install, and compact. The lack of combustion results in reduced complexity in design and operation and less maintenance. Heating elements are easily replaced if they fail. These types of boilers can be used to produce low or high pressure steam or water, and may be good alternatives for customers who are restricted by emissions regulations. Sizes range from 30,000 to 11,000,000 BTU input with overall efficiency generally in the range of 92% to 96% (2).
Draft Methods
The pressure difference between the boiler combustion chamber and the flue (also called the exhaust stack) produces a draft which carries the combustion products through the boiler and up the flue. Natural draft boilers rely on the natural buoyancy of hot gasses to exhaust combustion products up the boiler flue and draw fresh air into the combustion chamber. Mechanical draft boilers include: Forced Draft, where air is forced into the combustion chamber by a fan or blower to maintain a positive pressure; and Induced Draft, where air is drawn through the combustion chamber by a fan or blower to maintain a negative pressure.
Size and Capacity
Modular Boilers are small in size and capacity and are often intended to replace a large single boiler with several small boilers. These modular boilers can easily fit through a standard doorway, and be transported in elevators and stairways. The units can be arranged in a variety of configurations to utilize limited space or to accommodate new equipment. Modular boilers can be staged to efficiently meet the demand of the heating load.
Condensing Method
Traditional hot water boilers operate without condensing out water vapor from the flue gas. This is critical to prevent corrosion of the boiler components. Condensing Boilers operate at a lower return water temperature than traditional boilers, which causes water vapor to condense out of the exhaust gasses. This allows the condensing boiler to extract additional heat from the phase change from water vapor to liquid and increases boiler efficiency. Some carbon dioxide dissolves in the condensate and forms carbonic acid. While some condensing boilers are made to handle the corrosive condensation, others require some means of neutralizing the condensate. Traditional non-condensing boilers typically operate in the range of 75% – 86% combustion efficiency, while condensing boilers generally operate in the range of 88% to 95% combustion efficiency (2).
Key Components of Boilers
The key elements of a boiler include the burner, combustion chamber, heat exchanger, exhaust stack, and controls. Boiler accessories including the flue gas economizer are also commonly used as an effective method to recover heat from a boiler and will be discussed briefly in the section Best Practices for Efficient Operation.
Natural gas boilers employ one of two types of burners, atmospheric burners, also called natural draft burners and forced draft burners, also called power burners. Due to more stringent federal and state air quality regulations, low NOx burners and pre-mix burners are becoming more commonly used and even required in some areas. By ensuring efficient mixing of air and fuel as it e

Kết quả (Việt) 1:

Nồi hơi giới thiệu nồi hơi như thế nào Loại nồi hơi thành phần chính của nồi hơi vấn đề an toàn thực tiễn tốt nhất cho hiệu quả hoạt động thực tiễn tốt nhất cho bảo trì tham khảoGiới thiệuNồi hơi là thiết kế để nhiệt nước hoặc hơi nước, mà sau đó có thể được sử dụng để cung cấp cho hệ thống sưởi space và/hoặc sưởi ấm để xây dựng một dịch vụ nước sản xuất bình áp lực. Trong xây dựng thương mại đặt hệ thống sưởi ứng dụng, nguồn hệ thống sưởi trong lò hơi là một ổ ghi khí tự nhiên bắn. Dầu bắn đầu đốt và điện kháng nóng có thể được sử dụng như là tốt. Hơi nước là ưa thích trong nước nóng trong một số ứng dụng, bao gồm cả hấp thụ làm mát, nhà bếp, laundries, Máy khử trùng, và hơi nước điều khiển thiết bị.Nồi hơi có một số điểm mạnh đã làm cho họ một tính năng phổ biến của tòa nhà. Họ có một cuộc sống lâu dài, có thể đạt được hiệu quả lên đến 95% hoặc cao hơn, cung cấp một phương pháp hiệu quả sưởi ấm một tòa nhà, và trong trường hợp của hơi kiểu hệ thống, yêu cầu ít hoặc không có năng lượng bơm. Tuy nhiên, chi phí nhiên liệu có thể được đáng kể, bảo trì thường xuyên được yêu cầu, và nếu bảo trì là bị trì hoãn, sửa chữa có thể tốn kém.Hướng dẫn cho xây dựng, vận hành và bảo trì của nồi hơi được cung cấp chủ yếu bởi ASME (American Society của kỹ sư cơ khí), sản xuất các tài nguyên sau: quy tắc cho xây dựng hệ thống sưởi nồi hơi, lò hơi và áp lực tàu mã, phần IV-2007 đề nghị quy tắc cho việc chăm sóc và các hoạt động của hệ thống sưởi nồi hơi, lò hơi và áp lực tàu mã, phần VII-2007Nồi hơi thường là một trong những người sử dụng năng lượng lớn nhất trong một tòa nhà. Đối với mỗi năm một hệ thống nồi hơi đi không cần giám sát, nồi hơi chi phí có thể tăng khoảng 10% (1). Lò hơi hoạt động và bảo trì là do đó là một nơi tốt để bắt đầu khi tìm cách để làm giảm năng lượng sử dụng và tiết kiệm tiền.Nồi hơi như thế nàoDầu và khí đốt nồi hơi sử dụng kiểm soát đốt nhiên liệu để nhiệt nước. Các thành phần chủ chốt nồi hơi tham gia vào quá trình này là ghi, buồng đốt, trao đổi nhiệt và điều khiển.Hình 1: Firetube nồi hơi (image nguồn: www.hurstboiler.com)Các lò đốt hỗn hợp nhiên liệu và oxy với nhau và, với sự hỗ trợ của một thiết bị đánh lửa, cung cấp một nền tảng để đốt cháy. Sự cháy này diễn ra trong buồng đốt, và nhiệt mà nó tạo ra được chuyển giao cho nước thông qua trao đổi nhiệt. Điều khiển điều chỉnh đánh lửa, burner bắn tỷ lệ, cung cấp nhiên liệu, cung cấp máy, dự thảo khí thải, nước nhiệt độ, áp lực hơi nước, và áp lực nồi hơi.Sản xuất bởi một nồi hơi nước nóng bơm qua đường ống và gửi đến các thiết bị trong suốt tòa nhà có thể bao gồm nước nóng cuộn dây trong không khí xử lý đơn vị, các dịch vụ thiết bị sưởi ấm nước nóng, và các đơn vị thiết bị đầu cuối. Nồi hơi kiểu sản xuất hơi nước chảy qua ống từ khu vực của áp lực cao cho khu vực áp suất thấp, không được giúp đở bởi một nguồn năng lượng bên ngoài như một máy bơm. Hơi nước được sử dụng để sưởi ấm có thể được sử dụng trực tiếp bởi hơi nước bằng cách sử dụng thiết bị hoặc có thể cung cấp nhiệt thông qua một bộ trao đổi nhiệt để cung cấp nước nóng cho các thiết bị.Các cuộc thảo luận của các loại khác nhau của nồi hơi, dưới đây, cung cấp thêm chi tiết về những thiết kế của hệ thống cụ thể nồi hơi.Trong số các loại nồi hơiNồi hơi được phân loại thành các loại khác nhau dựa trên áp suất làm việc và nhiệt độ, loại nhiên liệu, dự thảo phương pháp, kích thước và năng lực, và cho dù họ ngưng tụ hơi nước trong khí đốt. Nồi hơi cũng đôi khi được mô tả bởi các thiết bị quan trọng, chẳng hạn như tài liệu trao đổi nhiệt hoặc thiết kế ống. Những đặc điểm khác được thảo luận trong các phần sau đây trên phím thành phần nồi hơi.Hai loại chính của nồi hơi bao gồm nồi hơi Firetube và Watertube. Trong một nồi hơi Firetube, khí nóng của sự cháy chảy qua một loạt các ống được bao quanh bởi nước. Ngoài ra, trong một nồi hơi Watertube,nước chảy ở bên trong của các ống và các khí nóng từ đốt dòng chảy xung quanh bên ngoài của cácống. Một bản vẽ của một nồi hơi watertube được hiển thị trong hình 2.Nước cấpNguồn nhiệtHơi nước/Bể nướcVỏỐng khóiHình 2: Watertube nồi hơiNồi hơi Firetube thường có sẵn cho hơi nước áp suất thấp hoặc các ứng dụng nước nóng, vàcó sẵn trong các kích cỡ khác nhau, từ 500.000 75,000,000 BTU đầu vào (5). Nồi hơi Watertube là chủ yếuđược sử dụng trong ứng dụng hơi nước áp suất cao hơn và được sử dụng rộng rãi cho thoải mái, Hệ thống sưởi ứng dụng.Thông thường của chúng dao động về kích thước từ 500,000 đến hơn 20.000.000 BTU đầu vào (5).Nồi hơi cắt gang (hình 3) là một loại nồi hơi thường được sử dụng trong không gian thương mạiheating applications. These types of boilers don’t use tubes. Instead, they’re built up from cast ironsections that have water and combustion gas passages. The iron castings are bolted together, similar toan old steam radiator. The sections are sealed together by gaskets. They’re available for producingsteam or hot water, and are available in sizes ranging from 35,000 to 14,000,000 BTU input (2).Cast iron sectional boilers are advantageous because they can be assembled on site, allowing them to betransported through doors and smaller openings. Their main disadvantage is that because the sectionsare sealed together with gaskets, they are prone to leakage as the gaskets age and are attacked byboiler treatment chemicals.Figure 3: Cast Iron Sectional Boiler (image source: chestofbooks.com)Working Pressure and TemperatureBoilers are classified as either low pressure or high pressure and are constructed to meet ASME Boiler and Pressure Vessel Code requirements. Low-pressure boilers are limited to a maximum working pressure of 15 psig (pound-force per square inch gauge) for steam and 160 psig for hot water (2). Most boilers used in HVAC applications are low-pressure boilers. High-pressure boilers are constructed to operate above the limits set for low-pressure boilers, and are typically used for power generation. Operating water temperatures for hot water boilers are limited to 250o F (2).Fuel TypeIn commercial buildings, natural gas is the most common boiler fuel, because it is usually readily available, burns cleanly, and is typically less expensive than oil or electricity. Some boilers are designed to burn more than one fuel (typically natural gas and fuel oil). Dual fuel boilers provide the operator with fuel redundancy in the event of a fuel supply interruption. They also allow the customer to utilize the fuel oil during “peak time” rates for natural gas. In times when the rates for natural gas are greater than the alternate fuel, this can reduce fuel costs by using the cheaper alternate fuel and limiting natural gas use to occur only during “off peak” times.Electric boilers are used in facilities with requirements for a small amount of steam or where natural gas is not available. Electric boilers are known for being clean, quiet, and easy to install, and compact. The lack of combustion results in reduced complexity in design and operation and less maintenance. Heating elements are easily replaced if they fail. These types of boilers can be used to produce low or high pressure steam or water, and may be good alternatives for customers who are restricted by emissions regulations. Sizes range from 30,000 to 11,000,000 BTU input with overall efficiency generally in the range of 92% to 96% (2).Draft MethodsThe pressure difference between the boiler combustion chamber and the flue (also called the exhaust stack) produces a draft which carries the combustion products through the boiler and up the flue. Natural draft boilers rely on the natural buoyancy of hot gasses to exhaust combustion products up the boiler flue and draw fresh air into the combustion chamber. Mechanical draft boilers include: Forced Draft, where air is forced into the combustion chamber by a fan or blower to maintain a positive pressure; and Induced Draft, where air is drawn through the combustion chamber by a fan or blower to maintain a negative pressure.Size and CapacityModular Boilers are small in size and capacity and are often intended to replace a large single boiler with several small boilers. These modular boilers can easily fit through a standard doorway, and be transported in elevators and stairways. The units can be arranged in a variety of configurations to utilize limited space or to accommodate new equipment. Modular boilers can be staged to efficiently meet the demand of the heating load.Condensing MethodTraditional hot water boilers operate without condensing out water vapor from the flue gas. This is critical to prevent corrosion of the boiler components. Condensing Boilers operate at a lower return water temperature than traditional boilers, which causes water vapor to condense out of the exhaust gasses. This allows the condensing boiler to extract additional heat from the phase change from water vapor to liquid and increases boiler efficiency. Some carbon dioxide dissolves in the condensate and forms carbonic acid. While some condensing boilers are made to handle the corrosive condensation, others require some means of neutralizing the condensate. Traditional non-condensing boilers typically operate in the range of 75% – 86% combustion efficiency, while condensing boilers generally operate in the range of 88% to 95% combustion efficiency (2).Key Components of BoilersThe key elements of a boiler include the burner, combustion chamber, heat exchanger, exhaust stack, and controls. Boiler accessories including the flue gas economizer are also commonly used as an effective method to recover heat from a boiler and will be discussed briefly in the section Best Practices for Efficient Operation.Natural gas boilers employ one of two types of burners, atmospheric burners, also called natural draft burners and forced draft burners, also called power burners. Due to more stringent federal and state air quality regulations, low NOx burners and pre-mix burners are becoming more commonly used and even required in some areas. By ensuring efficient mixing of air and fuel as it e

Kết quả (Việt) 2:

Nồi hơi
 Giới thiệu
 Làm thế nào nồi hơi làm việc
 Các loại nồi hơi
 Các thành phần chính của nồi hơi
 An toàn vấn đề
 Thực tiễn tốt nhất cho hiệu quả hoạt động
 Thực tiễn tốt nhất cho bảo trì
 Tài liệu tham khảo
Giới thiệu
nồi hơi là bình chịu áp lực được thiết kế để đun nóng nước hoặc sản xuất hơi nước, sau đó có thể được sử dụng để cung cấp làm nóng không gian và / hoặc làm nóng nước phục vụ cho một tòa nhà. Trong hầu hết các ứng dụng xây dựng hệ thống sưởi thương mại, các nguồn nhiệt trong lò hơi là một đầu đốt khí thiên nhiên. Dầu đốt lò đốt và nhiệt điện trở có thể được sử dụng như là tốt. Hơi nước được ưa thích hơn nước nóng trong một số ứng dụng, bao gồm cả làm mát hấp thụ, bếp, phòng giặt, Máy khử trùng, và hơi nước điều khiển thiết bị.
Nồi hơi có một số điểm mạnh đó đã làm cho họ một tính năng phổ biến của các tòa nhà. Họ có một cuộc sống lâu dài, có thể đạt được hiệu suất lên tới 95% hoặc cao hơn, cung cấp một phương pháp hiệu quả sưởi ấm một tòa nhà, và trong trường hợp của các hệ thống hơi nước, đòi hỏi ít hoặc không có năng lượng bơm. Tuy nhiên, chi phí nhiên liệu có thể là đáng kể, bảo dưỡng định kỳ là cần thiết, và nếu duy trì được trì hoãn, sửa chữa có thể tốn kém.
Hướng dẫn việc xây dựng, vận hành và bảo trì nồi hơi được cung cấp chủ yếu bởi ASME (Hiệp hội Kỹ sư cơ khí của Mỹ), trong đó sản xuất các tài liệu sau đây:
 Quy định về xây dựng lò hơi sưởi ấm, lò hơi và áp suất tàu, Mục IV-2007
 quy tắc đề xuất cho việc chăm sóc và hoạt động của lò hơi sưởi ấm, lò hơi và áp suất tàu, Mục VII-2007
Nồi hơi thường là một trong người sử dụng năng lượng lớn nhất trong một tòa nhà. Cứ mỗi năm một hệ thống lò hơi đi giám sát, chi phí lò hơi có thể tăng khoảng 10% (1). Do đó vận hành nồi hơi và bảo trì là một nơi tốt để bắt đầu khi tìm cách để giảm việc sử dụng năng lượng và tiết kiệm tiền.
Làm thế nào nồi hơi làm việc
Cả gas và dầu đốt lò hơi đốt sử dụng kiểm soát của nhiên liệu để đun nóng nước. Các thành phần nồi hơi chính tham gia vào quá trình này là các lò đốt, buồng đốt, trao đổi nhiệt, và điều khiển.
Hình 1: Firetube Boiler (nguồn ảnh: www.hurstboiler.com)
Các burner trộn với nhiên liệu và oxy với nhau, và với sự giúp đỡ của một thiết bị đánh lửa, cung cấp một nền tảng cho quá trình đốt cháy. Đốt này diễn ra trong buồng đốt và nhiệt mà nó tạo ra được chuyển giao cho các nước thông qua các thiết bị trao đổi nhiệt. Controls điều chỉnh đánh lửa, ổ ghi tốc độ, cung cấp nhiên liệu, cung cấp không khí, dự thảo xả, nhiệt độ nước, áp suất hơi nước, và áp suất lò hơi bắn.
Nước nóng được sản xuất bởi một nồi hơi được bơm qua ống dẫn và chuyển giao cho các thiết bị khắp tòa nhà, trong đó có thể bao gồm nóng cuộn nước trong các đơn vị xử lý không khí, thiết bị sưởi ấm nước nóng dịch vụ, và các đơn vị thiết bị đầu cuối. Nồi hơi tạo ra hơi nước chảy qua đường ống từ các vùng áp suất cao đến các khu vực áp suất thấp, không cần trợ giúp bởi một nguồn năng lượng bên ngoài như một cái bơm. Hơi nước được sử dụng để sưởi ấm có thể được sử dụng trực tiếp bằng hơi nước sử dụng thiết bị hoặc có thể cung cấp nhiệt thông qua một bộ trao đổi nhiệt cung cấp nước nóng cho các thiết bị.
Các cuộc thảo luận của các loại khác nhau của nồi hơi, dưới đây, cho biết chi tiết về các mẫu thiết kế của các hệ thống nồi hơi cụ thể.
Các loại của nồi hơi
Nồi hơi được phân loại thành các loại khác nhau dựa trên áp lực của họ làm việc và nhiệt độ, loại nhiên liệu, dự thảo phương pháp, quy mô và năng lực, và cho dù họ ngưng tụ hơi nước trong khí đốt. Nồi hơi cũng đôi khi được mô tả bởi các thành phần chính của họ, chẳng hạn như các tài liệu trao đổi nhiệt hoặc thiết kế ống. Những đặc điểm khác sẽ được thảo luận trong phần sau trên chính thành phần của nồi hơi.
Hai loại chính của lò hơi bao gồm Firetube và Watertube nồi hơi. Trong lò hơi Firetube, khí nóng đốt chảy qua một loạt các ống bao quanh bởi nước. Ngoài ra, trong một nồi hơi Watertube,
nước chảy ở bên trong các ống và các loại khí nóng từ dòng đốt xung quanh bên ngoài của
ống. Một bản vẽ của một lò hơi watertube được thể hiện trong hình 2.
Feedwater
Nguồn nhiệt
hơi nước / nước nóng
Shell
Chimney
Hình 2: Watertube Boiler
Firetube lò hơi thường có sẵn cho hơi nước áp suất thấp hoặc các ứng dụng nước nóng, và có
sẵn trong các kích cỡ khác nhau, từ 500.000 đến 75,000,000 BTU đầu vào (5). Nồi Watertube chủ yếu được
sử dụng trong các ứng dụng hơi áp suất cao hơn và được sử dụng rộng rãi cho các ứng dụng sưởi ấm thoải mái.
Họ thường có kích thước từ 500.000 đến hơn 20.000.000 BTU đầu vào (5).
Cast Nồi cắt sắt (hình 3) là một loại lò hơi thường được sử dụng trong không gian thương mại
ứng dụng sưởi ấm. Những loại nồi hơi không sử dụng ống. Thay vào đó, chúng được xây dựng lên từ gang
phần mà có đoạn nước và khí đốt. Đúc sắt được bắt vít lại với nhau, tương tự như
một bộ tản nhiệt hơi cũ. Các phần được niêm phong với nhau bởi các miếng đệm. Họ đang có sẵn để sản xuất
hơi nước hoặc nước nóng, và có sẵn trong các kích cỡ khác nhau, từ 35.000 đến 14.000.000 BTU đầu vào (2).
Cast Nồi cắt sắt là thuận lợi bởi vì họ có thể được lắp ráp trên trang web, cho phép chúng được
vận chuyển qua cửa ra vào và nhỏ hở. Nhược điểm chính của họ là bởi vì các phần
được niêm phong cùng với các miếng đệm, họ dễ bị rò rỉ như tuổi miếng đệm và bị tấn công bởi
hóa chất xử lý nồi hơi.
Hình 3: Gang Sectional Boiler (nguồn ảnh: chestofbooks.com)
Áp suất làm việc và nhiệt độ
Nồi hơi được phân loại là áp thấp hoặc áp suất cao và được xây dựng để đáp ứng tiêu chuẩn ASME Boiler Pressure Vessel và luật yêu cầu. Nồi áp suất thấp được giới hạn áp suất làm việc tối đa 15 psig (pound-lực trên inch vuông gauge) cho hơi nước và 160 psig cho nước nóng (2). Hầu hết các lò hơi sử dụng trong các ứng dụng HVAC là nồi hơi áp suất thấp. Nồi hơi áp suất cao được xây dựng để hoạt động trên các giới hạn đặt ra cho nồi hơi áp suất thấp, và thường được sử dụng để phát điện. Nhiệt độ nước hoạt động cho nồi hơi nước nóng được giới hạn đến 250o F (2).
Loại nhiên liệu
Trong các tòa nhà thương mại, khí thiên nhiên là nhiên liệu lò hơi phổ biến nhất, vì nó thường là có sẵn, đốt sạch, và thường là ít tốn kém hơn so với dầu hoặc điện . Một số nồi hơi được thiết kế để đốt cháy nhiều hơn một nhiên liệu (xăng thường tự nhiên và dầu nhiên liệu). Nồi hơi nhiên liệu kép cung cấp các nhà điều hành với sự thừa nhiên liệu trong các sự kiện của một sự gián đoạn nguồn cung cấp nhiên liệu. Họ cũng cho phép khách hàng sử dụng các nhiên liệu dầu trong thời gian "cao điểm" giá khí đốt tự nhiên. Trong lần khi giá khí đốt tự nhiên lớn hơn các nhiên liệu thay thế, điều này có thể làm giảm chi phí nhiên liệu bằng cách sử dụng các nhiên liệu thay thế rẻ hơn và hạn chế sử dụng khí tự nhiên xảy ra chỉ trong thời gian "cao điểm" lần.
Nồi hơi điện được sử dụng trong các cơ sở với yêu cầu một lượng nhỏ hơi nước hoặc nơi có khí tự nhiên là không có sẵn. Nồi hơi điện được biết là rất sạch sẽ, yên tĩnh, và dễ dàng để cài đặt, và nhỏ gọn. Việc thiếu các kết quả trong quá trình đốt cháy giảm độ phức tạp trong thiết kế, vận hành và bảo trì ít hơn. Các bộ sưởi ấm dễ thay thế nếu họ thất bại. Những loại nồi hơi có thể được sử dụng để sản xuất ra hơi với áp suất thấp hoặc cao hoặc nước, và có thể là lựa chọn thay thế tốt cho những khách hàng đang bị hạn chế bởi các quy định khí thải. Kích thước dao động từ 30.000 đến 11.000.000 BTU đầu vào với hiệu quả tổng thể nói chung trong khoảng 92% đến 96 (2)%.
Dự thảo Phương pháp
Các chênh lệch áp suất giữa buồng đốt nồi hơi và ống khói (còn gọi là ngăn xếp xả) sản xuất một dự thảo mà mang các sản phẩm cháy qua lò hơi và lên ống khói. Dự thảo nồi hơi tự nhiên dựa vào sức nổi tự nhiên của khí nóng để xả sản phẩm cháy lên ống khói lò hơi và hút không khí trong lành vào buồng đốt. Dự thảo nồi hơi cơ khí bao gồm: Dự thảo Buộc, nơi không khí bị ép vào buồng đốt bởi một fan hâm mộ hoặc quạt gió để duy trì một áp lực tích cực; và Dự thảo Induced, nơi không khí được đưa qua buồng đốt bằng quạt hoặc quạt gió để duy trì một áp suất âm.
Kích thước và năng lực
Modular nồi hơi có kích thước nhỏ và năng lực và thường được dùng để thay thế một nồi hơi lớn duy nhất với một số nồi hơi nhỏ. Những nồi hơi đun có thể dễ dàng phù hợp thông qua một ô cửa tiêu chuẩn, và được vận chuyển bằng thang máy và cầu thang. Các đơn vị có thể được sắp xếp trong một loạt các cấu hình để sử dụng không gian nhỏ để chứa các thiết bị mới. Nồi Modular có thể được tổ chức để đáp ứng hiệu quả nhu cầu của phụ tải nhiệt.
ngưng Phương pháp
truyền thống nồi hơi nước nóng hoạt động mà không ngưng tụ hơi nước ra khỏi khí thải. Điều này là rất quan trọng để ngăn chặn sự ăn mòn của các thành phần nồi hơi. Nồi hơi ngưng tụ hoạt động ở nhiệt độ nước trở lại thấp hơn so với nồi hơi truyền thống, gây ra hơi nước ngưng tụ ra khỏi khí thải. Điều này cho phép các nồi hơi ngưng tụ để trích xuất nhiệt bổ sung từ các giai đoạn thay đổi từ hơi nước để hiệu suất lò hơi lỏng và tăng. Một số carbon dioxide hòa tan trong nước ngưng và tạo thành axit cacbonic. Trong khi một số nồi hơi ngưng tụ được thực hiện để xử lý sự ngưng tụ ăn mòn, người khác đòi hỏi một số phương tiện trung hòa nước ngưng. Nồi hơi không ngưng tụ truyền thống thường hoạt động trong khoảng 75% - 86% hiệu suất cháy, trong khi nồi hơi ngưng tụ thường hoạt động trong phạm vi hiệu quả đốt cháy 88% đến 95% (2).
Các thành phần chính của nồi hơi
Các yếu tố chính của một lò hơi bao gồm burner, buồng đốt, trao đổi nhiệt, ống xả stack, và điều khiển. Phụ kiện nồi hơi bao gồm cả bộ phận tiết kiệm khí thải cũng thường được sử dụng như một phương pháp hiệu quả để thu hồi nhiệt từ lò hơi và sẽ được thảo luận ngắn gọn trong phần thực hành tốt nhất cho hoạt động hiệu quả.
lò hơi dùng khí tự nhiên sử dụng một trong hai loại lò đốt, lò đốt khí quyển, cũng gọi là gió tự nhiên ổ ghi và dự thảo burners buộc, còn được gọi là ổ ghi điện. Do các quy định nghiêm ngặt hơn của liên bang và tiểu bang chất lượng không khí, lò đốt NOx thấp và ổ ghi trước khi trộn đang trở nên thông dụng hơn và thậm chí còn cần thiết trong một số khu vực. Bằng cách đảm bảo trộn hiệu quả của không khí và nhiên liệu như e