Innehåll
En panna är ett kärl i vilket vatten värms upp under tryck och förångas till ånga för ett specifikt syfte. Det finns flera olika slags pannor som värms upp av kol, fast bränsle, olja eller gas. Pannor varierar mycket i storlek från små, bärbara eller butiksmonterade enheter till stora ugnar som bränner 6 ton kol per minut. Pannor arbetar vid positivt tryck, och alla delar måste vara tillräckligt starka för att motstå trycket på ångan de genererar. De flesta högtryckspannor används för kommersiella eller industriella ändamål.
Maximalt tillåtet tryck
Fotolia.com "> ••• ångventilbild av John Sandoy från Fotolia.comPannor klassificeras också efter deras tryckkapacitet, konstruktionstyp och användning. Maximalt tillåtet arbetstryck, eller MAWP, är den högsta mängden tryck som kärlet (pannan) är utformat för att motstå. Detta tryck mäts i termer av kilo per kvadrat tum eller "psi", och mättrycket uttrycks som "psig." National Fire Prevention Association och federala standarder definierar en ångpanna av typ II som en som producerar högtrycksånga mellan 16 och 150 psig. En ångpanna av typ III producerar ånga mellan 151 och 350 psig.
Vattenrörspanna
I denna typ av panna bränns bränsle inuti ugnen, vilket skapar varm gas som värmer vatten som cirkulerar genom dess rör. Vattnet omvandlas till ånga som stiger för att fångas upp i en ångtrumma, där den mättade ångan dras av. Detta kommer in igen i ugnen genom en superheater, där den blir ännu varmare. När temperaturen på den överhettade ångan är över kokpunkten, blir det en torr, pressad gas som används för att driva turbiner. De flesta vattenrörspannkonstruktioner har en kapacitet på 4500 till 120.000 kg per timme ånga. Vattenrörspannor i värmekraftverk kallas också ånggenererande enheter.
Benson Boiler
Fotolia.com "> ••• pipelines to steam turbin image av Andrei Merkulov from Fotolia.comBenson-pannan kallas en superkritisk ånggenerator och används ofta för att producera elektrisk kraft. Den arbetar vid så högt tryck, mer än 3200 psi, att den faktiska kokningen stoppar och det inte sker någon ånga-åtskillnad. Det bubblar inte, eftersom vattentemperaturen är över det kritiska trycket vid vilket bubblor kan bildas. Denna ånga fungerar i en högtrycksturbin och går sedan in i generatorens kondensor. Termen "panna" bör inte användas med denna ånggenerator eftersom kokning inte verkligen förekommer.
Överhettad ångpanna
Denna typ av panna förångar vatten och värmer sedan upp ångan i en supervärmare och producerar ånga vid en mycket högre temperatur. Detta skapar en högre avgaser för rökgas om inte en "ekonomizer" används. Ekonomern värmer matningsvattnet, som rinner genom en förbränningsluftvärmare i vägen för het rökgasgasavgas. Denna överhettade ånga ökar ofta den totala effektiviteten för ånggenerering och dess användning med ökningar av inmatningstemperaturen till turbinerna. Den överhettade ångan skapar säkerhetsproblem, eftersom om någon systemkomponent misslyckas och ånga rymmer kan högt tryck och temperatur vara dödligt. Temperaturen i området för panngasugnen är vanligtvis mellan 2 400 och 2 900 grader Fahrenheit. Vissa av dessa är konvektionsvärmare som absorberar värme från en vätskeliknande gas, medan andra strålar och absorberar strålningsvärme.