Chaudière Babcock et Wilcox : 11 faits à connaître

by

Contenu

Conférenciers

Chaudière Babcock et Wilcox | qu'est-ce que la chaudière Babcock et Wilcox

  • Outils de marque
  • Tuyau d'eau
  • Licencié en externe

Pièces de chaudière Babcock et Wilcox

  • Tambour ou coquille
  • Surchauffeur
  • Tuyaux d'eau
  • En-tête supérieur et inférieur
  • Four
  • Déflecteurs
  • Les grilles
  • Porte coupe-feu
  • Tuyau anti-amorçage
  • Boîte à boue
  • Trou d'homme

Accessoires et supports pour chaudières Babcock et Wilcox

  • Indicateur de niveau d'eau (Indique le niveau d'eau)
  • Vanne d'arrêt de vapeur
  • Soupape de sécurité (pour réduire la pression)
  • Surchauffeur (Augmentation de la température)
  • manomètre (Mesure de pression)

Pourquoi les tubes des chaudières à tubes d'eau sont-ils maintenus inclinés ?

Les tubes d'eau sont reliés au tambour de vapeur d'eau. Les tubes d'eau sont installés inclinés avec la chaudière pour améliorer le transfert de chaleur et obtenir d'autres avantages. Les tubes d'eau sont maintenus à un angle d'inclinaison de 15°. Le diamètre des tubes d'eau installés dans cette chaudière est d'env. 10cm.

L'inclinaison du tube augmente le transfert de chaleur par convection dans le tube.

Schéma de la chaudière Babcock et Wilcox | Schéma facile de la chaudière Babcock et Wilcox | Images de chaudières Babcock et Wilcox | Schéma schématique de la chaudière Babcock et Wilcox

Chaudière Babcock et Wilcox
Chaudière Babcock et Wilcox Crédit Wikipédia
Schéma de Babcock et Wilcox
Schéma de Babcock et Wilcox
Image(s) Crédit Porte de recherche Dr Ravindran S., Shanmugam

Fonctionnement de la chaudière Babcock et Wilcox

Apprenons le fonctionnement de la chaudière Babcock et Wilcox avec des détails et par étapes.

  • L'eau est stockée à l'intérieur du tambour. Ensuite, le fluide commence à s'écouler du tambour vapeur-eau vers les tubes d'eau inclinés (à travers le collecteur inférieur).
  • Le combustible solide brûlant dans le four génère des gaz de combustion chauds passant dans les tubes d'eau. Le tube à eau contient de l'eau qui est chauffée à cause des gaz de combustion chauds. Ici, les chicanes sont très utiles pour augmenter le transfert de chaleur. Les gaz chauds traversent le mouvement en zigzag grâce aux chicanes.
  • L'eau à l'intérieur des tubes d'eau absorbe la chaleur des gaz de combustion chauds et change la phase d'eau en vapeur.
  • La vapeur produite à l’intérieur du tube d’eau se déplacera vers le haut et sera collectée à l’intérieur de la partie la plus haute du tambour.
  • La fonction d'un tuyau anti-amorçage est de réduire la teneur en humidité présente dans la vapeur. Il y a quelques trous à l'intérieur du tuyau anti-amorçage, ce qui est utile pour réduire l'humidité. Après avoir séparé la teneur en humidité, ce tuyau transfère la vapeur haute pression vers le surchauffeur pour les prochaines étapes.
  • La fonction d’un surchauffeur est d’augmenter la température de la vapeur pour la rendre adaptée à la production d’électricité. Ensuite, la vapeur surchauffée est acheminée vers le tuyau de la vanne d'arrêt de vapeur.
  • La vapeur du surchauffeur est soit extraite, soit stockée dans le tambour pour un autre processus. Si la vapeur est extraite de la chaudière, elle est envoyée à la turbine pour la production d'électricité. La vapeur de la chaudière peut également être utilisée à des fins de chauffage de processus.

Avantages de la chaudière Babcock et Wilcox | avantage de la chaudière à tubes d'eau Babcock et Wilcox

Les avantages des chaudières Babcock et Wilcox sont discutés en détail :

  • L'efficacité de cette chaudière est supérieure à celle des autres. Le rendement est attendu autour de 60 à 80%
  • La génération de vapeur est plus élevée dans cette chaudière. Il s'agit d'environ 20,000 40,000 à 10 20 kg de vapeur en une heure (Plage de pression comprise entre XNUMX et XNUMX bars).
  • Cette chaudière est facile à entretenir par rapport aux autres.
  • Il est facile de changer le tube défectueux de la chaudière Babcock et Wilcox.
  • La dilatation et la contraction des tubes ne peuvent pas créer de problème dans cette chaudière. Le tambour d'eau et les tubes d'eau sont connectés de manière lâche dans le mur de briques, de sorte qu'il est facile de dilater et de contracter les tubes pendant le transfert de chaleur.
  • La perte due à la sécheresse dans les chaudières Babcock et Wilcox est très moindre.
  • L'inspection de la chaudière est pratique pendant le fonctionnement de la chaudière.
  • Il est facile de nettoyer et de réparer chaque pièce de la chaudière Babcock et Wilcox grâce à sa meilleure accessibilité.
  • Il est possible d'obtenir de la température et de la vapeur rapidement dans cette chaudière. Il convient donc de répondre à la demande rapide de vapeur.
  • Elle peut fournir de la vapeur très sèche même si l’alimentation en eau n’est pas adéquate par rapport aux autres chaudières.
  • Elle nécessite moins de surface au sol par génération de vapeur par rapport à la chaudière à tube de fumée.

Inconvénients de la chaudière Babcock et Wilcox

La chaudière Babcock et Wilcox présente certains inconvénients, comme indiqué ci-dessous en détail,

  • L'eau nécessaire à la chaudière doit être très pure. Même quelques impuretés dans l’eau peuvent provoquer la formation de tartre dans les tubes d’eau. Cette formation de tartre entraîne une réduction de la production de vapeur due à l'éclatement et à la surchauffe. Avant de fournir de l'eau à la chaudière, un traitement de l'eau doit être effectué pour minimiser les impuretés.
  • Il est nécessaire de surveiller en permanence le niveau d'eau à l'intérieur de la chaudière. Si le niveau de l'eau d'alimentation descend en dessous de la limite pendant quelques secondes, cela peut provoquer une surchauffe des tubes.
  • La taille de la chaudière Babcock et Wilcox est grande par rapport aux autres chaudières, ce qui entraîne un coût de maintenance de la chaudière.
  • La structure en brique est requise dans ce type de chaudière, ce qui n'est pas nécessaire pour les autres chaudières.

Application de la chaudière Babcock et Wilcox | utilisations de la chaudière Babcock et Wilcox | Utilisations des chaudières Babcock et Wilcox

Cette chaudière est une chaudière à tubes d'eau stationnaire, elle est donc normalement utilisée dans des applications stationnaires.

Ce type d’ chaudière est utilisé pour développer de la vapeur à plus haute pression. Cette vapeur est utilisée pour la production d’énergie électrique.

Pièces de chaudière Babcock et Wilcox | Chaudière à tubes d'eau Babcock et Wilcox | Modèle de chaudière Babcock et Wilcox

Il existe de nombreuses pièces, grandes et petites, dans la chaudière Babcock et Wilcox. Parmi eux, certains des principaux composants sont répertoriés et décrits ci-dessous,

Coquille ou tambour ou coquille d'eau :

Il s'agit d'une partie cylindrique au-dessus de la chaudière. Ce tambour est rempli d'eau. Le niveau d'eau est maintenu autour des 2/3 du tambour. La vapeur et l'eau sont toutes deux stockées dans le tambour pendant le fonctionnement de la chaudière.

Tubes d'eau (conduites d'eau) :

Les tubes d'eau sont reliés au tambour. Les tubes d'eau sont installés inclinés avec la chaudière pour améliorer le transfert de chaleur et obtenir d'autres avantages. Les tubes d'eau sont maintenus à un angle d'inclinaison de 15°. Le diamètre des tubes d'eau utilisés dans cette chaudière est d'environ 10 cm.

Surchauffeur:

La fonction d’un surchauffeur est d’augmenter la température de la vapeur pour la rendre adaptée à la production d’électricité. Ensuite, la vapeur surchauffée est acheminée vers le tuyau de la vanne d'arrêt de vapeur.

Fourneau:

La chaudière Babcock Wilcox est alimentée en externe. Le four de cette chaudière est construit à l’extérieur de la structure de la chaudière. Ce four est construit sous le collecteur supérieur.

Chicanes :

La fonction des chicanes est de permettre aux gaz de circuler correctement dans les tubes. Il est aussi communément appelé déflecteur. Ces chicanes sont constituées de briques. Les déflecteurs sont également utiles pour augmenter la surface de contact effective et le temps de contact entre les tubes d'eau et les gaz de combustion chauds.

Grille:

La grille est l’installation en fonte utilisée à l’intérieur du four. Le combustible solide est réparti sur la grille pour une combustion adéquate.

Porte coupe-feu:

La porte coupe-feu est utilisée pour mettre du combustible dans le four de la chaudière. Le combustible solide est généralement fourni par la porte coupe-feu.

Tuyau anti-amorçage (pour éliminer l'humidité) :

La fonction d'un tuyau anti-amorçage est de réduire la teneur en humidité présente dans la vapeur. Il y a quelques trous à l'intérieur du tuyau anti-amorçage, ce qui est utile pour réduire l'humidité.

En-tête supérieur et en-tête inférieur :

Il y a deux collecteurs dans la chaudière Babcock et Wilcox. L’un est l’en-tête supérieur et le second est l’en-tête inférieur. Le collecteur supérieur et le collecteur plus bas sont reliés au tambour par les tubes d'eau.

La fonction du collecteur supérieur est de transférer le mélangeur vapeur-eau vers le tambour. Ce collecteur est relié à l'avant de la chaudière.

L'utilisation du collecteur inférieur consiste à transférer le fluide de l'extrémité arrière du tambour vapeur-eau vers les tubes d'eau.

Boîte à boue :

La fonction du bac à boue est d’évacuer la boue et les impuretés de l’eau. Il est installé sous le collecteur inférieur. Ainsi, la saleté collectée est éliminée correctement.

Trou d'Homme :

Le trou de service est une partie très importante d’une chaudière car c’est la porte d’entrée d’une personne pour entrer dans la chaudière. On peut entrer dans la chaudière et effectuer le nettoyage et l’entretien. Le trou d'homme doit rester fermé pendant le fonctionnement de la chaudière.

Tuyau de soufflage :

La fonction du tuyau de soufflage est utilisée pour éliminer toute la boue du bac à boue. Il draine également l'eau s'il est trouvé de manière excessive.

Prise en charge:

Le tambour est installé avec deux supports car le tambour transporte de l'eau. De plus, le poids du tambour est élevé en raison du stockage de l'eau. Par conséquent, des supports sont nécessaires pour le tambour.

Spécifications des chaudières Babcock et Wilcox

Cette chaudière est disponible dans la gamme de spécifications. Les spécifications communes de la chaudière Babcock et Wilcox sont indiquées ci-dessous.

  • La capacité thermique de la chaudière : 4 à 35 tonnes par heure
  • Plage de pression : 1 à 2.5 MPa
  • La température de la vapeur en sortie : 184 à 350 ℃
  • Combustible acceptable : Combustibles solides comme le charbon, le bois, etc.
  • Applications : industries électriques, industries pétrolières, industries chimiques pour la chaleur industrielle, industries pharmaceutiques et textiles pour la chaleur industrielle, etc.

Accessoires pour chaudières Babcock et Wilcox

La sécurité et les performances de la chaudière peuvent être maintenues grâce aux supports et accessoires. Les supports et les accessoires de cette chaudière sont décrits ci-dessous,

Liste des fixations et accessoires

  • Indicateur de niveau d'eau (Indique le niveau d'eau)
  • Vanne d'arrêt de vapeur
  • Soupape de sécurité (pour réduire la pression)
  • Surchauffeur (Augmentation de la température)
  • Manomètre (Mesure de pression)

Indicateur de niveau d'eau (indiquer le niveau d'eau)

Le niveau d'eau à l'intérieur de la chaudière doit être maintenu correctement pour un fonctionnement efficace de la chaudière. L'indicateur de niveau d'eau indique la quantité d'eau présente à l'intérieur de la chaudière à la fois. L'opérateur de la chaudière lit en permanence le niveau d'eau sur l'indicateur de niveau d'eau.

Instrument de mesure de pression

Il est utilisé pour lire la pression de vapeur dans la chaudière. L'opérateur de la chaudière observe en permanence le manomètre pendant le fonctionnement de la chaudière.

Soupape de sécurité

C'est l'appareil le plus important en termes de sécurité de la chaudière. La soupape de sécurité installée sur le coffre à vapeur. Si la pression à l'intérieur de la chaudière augmente au niveau souhaité, cette vanne s'ouvrira et relâchera la pression.

Surchauffeur:

La fonction d’un surchauffeur est d’augmenter la température de la vapeur pour la rendre adaptée à la production d’électricité. Ensuite, la vapeur surchauffée est acheminée vers le tuyau de la vanne d'arrêt de vapeur.

Vanne d'arrêt de vapeur

Un arrêt vapeur vanne dans cette chaudière, il y a un travail pour maintenir le flux de vapeur produite. Il est également utile d'arrêter la production de vapeur chaque fois que nécessaire. C'est l'une des plus grandes vannes de la chaudière Babcock et Wilcox. Il est installé entre la chaudière et la conduite principale de sortie de vapeur.

Pression de la chaudière Babcock et Wilcox

La pression à l'intérieur de la chaudière Babcock et Wilcox dépend des spécifications de la chaudière. La pression de fonctionnement à l'intérieur de ce type de chaudière est généralement comprise entre 11.5 et 17.5 bars.

Principe des chaudières Babcock et Wilcox | construction et fonctionnement de la chaudière Babcock et Wilcox

L'eau est conservée dans le tambour eau-vapeur. Ensuite, le fluide commence à sortir du tambour eau-vapeur vers les tubes d'eau inclinés (à travers le collecteur inférieur).

Le combustible solide brûlant dans le four génère des gaz de combustion chauds passant dans les tubes d'eau. Le tube à eau contient de l'eau qui est chauffée à cause des gaz de combustion chauds. Ici, les chicanes sont très utiles pour augmenter le transfert de chaleur. Les gaz chauds traversent le mouvement en zigzag grâce aux chicanes.

L'eau à l'intérieur des tubes d'eau absorbe la chaleur des gaz de combustion chauds et change la phase d'eau en vapeur.

La vapeur produite à l’intérieur du tube d’eau se déplacera vers le haut et sera collectée à l’intérieur de la partie la plus haute du tambour.

La fonction d'un tuyau anti-amorçage est de réduire la teneur en humidité présente dans la vapeur. Il y a quelques trous à l'intérieur du tuyau anti-amorçage, ce qui est utile pour réduire l'humidité. Après avoir séparé la teneur en humidité, ce tuyau transfère la vapeur haute pression vers le surchauffeur pour les étapes suivantes.

La fonction d’un surchauffeur est d’augmenter la température de la vapeur pour la rendre adaptée à la production d’électricité. Ensuite, la vapeur surchauffée est acheminée vers le tuyau de la vanne d'arrêt de vapeur.

La vapeur du surchauffeur est soit extraite, soit stockée dans le tambour pour un autre processus. Si la vapeur est extraite de la chaudière, elle est envoyée à la turbine pour la production d'électricité. La vapeur produite par Babcock et Wilcox peut également être utilisée pour des applications de chauffage de processus.

FAQS

Où la chaudière Babcock et Wilcox est utilisée ?

La chaudière Babcock et Wilcox est généralement utilisée dans les applications suivantes,

Applications : industries électriques, industries pétrolières, industries chimiques pour la chaleur industrielle, industries pharmaceutiques et textiles pour la chaleur industrielle, etc.

La production d'électricité est une large application de cette chaudière.

Qui a fondé Babcock ?

Hero était un mathématicien et un scientifique grec. Il a développé des équipements fonctionnant à la vapeur. Plus tard, elle fut connue sous le nom de machine à vapeur. La science de Hero est utilisée pour construire la chaudière à tubes d’eau. Stephen Wilcox est la personne qui a développé cette chaudière.

Quels types de combustibles peuvent être utilisés dans les chaudières Babcock et Wilcox ?

De nombreux combustibles peuvent être utilisés pour les chaudières Babcock et Wilcox. Cependant, le charbon est le combustible le plus largement utilisé pour cette chaudière.

Que se passera-t-il si le tube échangeur de chaleur de la chaudière Babcock et Wilcox est remplacé par un cube ?

Un tube échangeur de chaleur offre une zone de transfert de chaleur plus efficace qu’un cube. Si un cube est utilisé à la place d'un tube échangeur de chaleur, les performances de la chaudière seront diminuées.

Pourquoi les tubes des chaudières à tubes d'eau sont-ils maintenus inclinés ? Justifier

Les tubes d'eau sont reliés au tambour de vapeur d'eau. Les tubes d'eau sont installés inclinés avec la chaudière pour améliorer le transfert de chaleur et obtenir d'autres avantages. Les tubes d'eau sont maintenus à un angle d'inclinaison de 15°. Le diamètre des tubes d'eau installés dans cette chaudière est d'env. 10cm.

L'inclinaison du tube favorise la convection transfert de chaleur dans le tube.

Pour plus d'articles sur le génie mécanique, Cliquez ici