ウォーターチューブボイラーvsファイアチューブボイラー: どちらを選ぶべきか?

導入

工業生産, 暖房システム, そして船舶の動力, ボイラーは、燃料を燃焼させて水を蒸気や熱水に変換し、さまざまなプロセスにエネルギーを供給する中核となる熱機器です。. さまざまなタイプのボイラーに直面して, 水管ボイラーと 火管ボイラー 幅広い用途があるため注目を集めています, そして両者は構造的に大きく異なります, パフォーマンスと適用可能なシナリオ. この記事ではその原則を分析します, 違い, 正確な選択に役立つ 2 種類のボイラーの長所と短所.

火管ボイラーとは?

火管ボイラーは伝統的なボイラータイプです, コア構造は炉管と火管です. 燃焼室は炉心管の中にあります, 燃料の燃焼によって生成された高温の排ガスは、ボイラーの水空間を通る多数の火管の中を流れます。, そして水は火管の外側に包まれます, 火管壁の熱伝導と対流熱伝達により加熱され蒸発します。. デザインはシンプルです, 基本的な熱伝達原理に基づいて機能する, 全体的な構造は、コアロジックを中心に構築されています。 “パイプの中の排ガスとパイプの外の水”.

水管ボイラーとは?

水管ボイラーは火管ボイラーの逆構造設計を採用しています。, そしてその核心は “管の中には水が、管の外には排ガスが入っています”. ボイラー本体は、熱伝達面積を増やすために複数の湾曲または螺旋状に配置された水パイプで構成されています. 燃焼により発生した高温の排ガスは水道管の外へ流出, そして熱はパイプ壁を通ってパイプ内を循環する水に伝達されます。, 水を加熱して蒸気を発生させる. 設計の自由度が高い, 実際のニーズに応じて水道管の配置と数量を調整し、さまざまな作業条件に適応できます。.

両者の主な違い 水管ボイラー そして 火管ボイラー

構造設計

火管ボイラーはシンプルな構造です, 炉心管付き, 火管と水空間を核として, 火管は水の空間を通過します, 煙道ガスは管内で熱を伝達します. 水管ボイラーは主にいくつかの特殊な形状の水管に基づいています, 水はパイプ内を循環します, 排ガスはパイプの外側の熱交換器を洗浄します, 構造はより複雑ですが、熱交換レイアウトはより効率的です.

熱効率

広い熱交換面積と合理的な排ガス流路により, 水管ボイラーの熱効率は一般的に高い, 通常は上 80%, 先進的なデザインは、 90%; ヒートチューブボイラーは、熱交換面積が小さく、排ガスの流れ抵抗が大きいため制限されます。, 熱効率も比較的低い, ほとんどの間 70% そして 80%, 熱利用率の差は明らかです.

安全

火管ボイラーは水容量が大きい, 圧力変化時の強力な緩衝能力, 急激な圧力変動に対してもより安定しています。. 水道管ボイラーは水容量が小さい, しかし構造はコンパクト, 水道管の壁の厚さが薄い, 圧力応答が速くなります, 通常、高度な圧力センサーと自動制御システムが装備されています。, 異常な状況に迅速に介入し、より積極的な安全保護を講じることができます.

アプリケーションシナリオ

火管ボイラーは、蒸気需要が低く、熱効率の要件が低いシナリオに適しています。, 小規模な加工工場など, 局所暖房, 等; 高効率かつコンパクトなため、, 水管ボイラーは大規模工業生産に適しています, 船の動力, 都市部のセントラルヒーティングや、熱効率とスペース利用に対する厳しい要件が求められるその他の場面.

火管ボイラーの利点

低コスト

シンプルな構造により、製造の難易度や材料の消費量を削減します。, 初期の調達および設置コストが水管ボイラーに比べて大幅に低くなります。, 予算が限られている中小企業にとって、経済的に魅力的なものになります。.

簡単なメンテナンス

コンポーネントが少なく直感的なレイアウト, 消火パイプは簡単に分解できます, 掃除または交換, 制御システムの動作閾値が低い, 日常のメンテナンスは専門技術者なしで完了できます, 長期的な運用保守コストも管理可能.

強力な圧力緩衝能力

大きな水容量により、負荷変動による圧力変化時に水域自体のバッファーを通じて圧力ショックを軽減します。, 低圧条件下では動作の安定性に明らかな利点があります。.

水管ボイラーのメリット

高い熱効率

特殊形状の水管の配置により熱交換面積を大幅に拡大, 排ガスと水道管の間の接触がより十分である, そして熱損失が少なくなります, 長期間の運転により燃料消費量を大幅に削減できます。, 特に高負荷のシナリオでは.

コンパクトな構造

チューブバンドルを核とした設計により、限られたスペースで効率的な熱交換を実現, 船に適した, 大規模な工場やその他のスペースに制約のある場合, 設置時の現場への適応力が強い.

高いセキュリティ

アクティブな監視および制御システムに加えて、, 圧力は複数の水道管や容器に分散されます。, 単一の耐圧コンポーネントへのリスク集中の回避, 耐爆発性と事故警告能力が優れています.

どのボイラーを選択すべきか?

選択は実際のニーズと密接に関連している必要があります: 蒸気需要が小さい場合, 熱効率の要件は平均的です, そして予算も限られている, そしてメンテナンスの人手も不足している (小規模な食品加工工場など, 店の暖房), 低コストでメンテナンスが容易な火管ボイラーの特性がより適しています。; 高圧・大容量の蒸気が必要な場合, 高い省エネを追求, または設置スペースが限られている (大型化学プラントなど, 火力発電所, 船舶用電源システム), 効率, コンパクトさ, 水管ボイラーの安全性がより良い解決策です.

結論

水管ボイラーと火管ボイラーに絶対的な有利不利はない, 異なる適応シナリオのみ. 火管ボイラーは小型ボイラーに基づいています。, 断続的な低気圧需要シナリオ “シンプルエコノミー”; 大型分野では水管ボイラが主流, 連続的かつ高パラメータのアプリケーション “高効率かつコンパクト”. 選ぶときは, 蒸気パラメータなどを総合的に考慮する必要がある, 予算, 空間, 運用保守能力, およびその他の要因.

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