Is ketelwarmtewisselaar: feiten en vergelijkende analyse?


Dit artikel beantwoordt de vraag- Is een ketelwarmtewisselaar? Het antwoord is ja. Warmtewisselaars, zoals hun naam al doet vermoeden, zijn de apparaten die worden gebruikt om warmte tussen de vloeistoffen over te dragen.

De ketel voegt warmte toe aan de werkvloeistof en zet deze om in zijn gasvormige toestand. Dit is precies wat een warmtewisselaar doet: warmte overdragen. In dit artikel zullen we dieper ingaan op ketels en antwoorden vinden op verschillende vragen hierover.

Wat is een ketel?

De naam zelf suggereert dat het de vloeistof kookt en omzet in zijn gasvormige toestand. Een opvallend kenmerk van de ketel is dat de temperatuur van de vloeistof hetzelfde blijft en alleen de fase verandert.

Dit is een voorbeeld van het toevoegen van latente warmte aan het systeem, waarbij de temperatuur niet verandert, zelfs niet als de warmte wordt toegevoegd. Ketels vinden hun toepassing in energiecentrales. Laten we meer over ketels in detail bestuderen.

is ketelwarmtewisselaar
Afbeelding: Een verplaatsbare (mobiele) ketel

Afbeeldingscredits: ik, Sir IwanKociol parowy lokomobilowy typ Ln2 skansen kopalniatg 20070627CC BY-SA 3.0

Heeft de ketel een warmtewisselaar?

Het belangrijkste onderdeel van de ketel is de warmtewisselaar. Zonder warmtewisselaar kan de overdracht van warmte niet plaatsvinden. We kunnen zeggen dat de ketel zelf een soort warmtewisselaar is.

De werkvloeistof die in dit geval vloeibaar is, wordt door deze warmtewisselaar geleid, een andere vloeistof met een hogere temperatuur stroomt ook van de andere kant van de warmtewisselaar. Warmte wordt overgedragen van de hetere vloeistof naar de werkvloeistof. De fase van de vloeistof verandert in gasvormig na het absorberen van de warmte. De temperatuur van de hetere vloeistof daalt terwijl de temperatuur van de werkvloeistof hetzelfde blijft (Opmerking: werkvloeistof verwijst hier naar de vloeistof die van fase verandert)

Hebben alle ketels warmtewisselaars?

Ja. De warmtewisselaar is een essentieel onderdeel van elke ketel. Het aantal warmtewisselaars in de ketel kan variëren, maar de ketel moet minstens één warmtewisselaar hebben.

De belangrijkste functie van de ketel, namelijk het overbrengen van warmte om de vloeistoffase te veranderen, wordt uitgevoerd door een warmtewisselaar die in de ketel aanwezig is. Zonder warmtewisselaar zal de warmteoverdracht niet plaatsvinden.

Ketel versus warmtewisselaarer

Ketel en warmtewisselaar zijn niet precies hetzelfde. Hun betekenissen zijn met elkaar verbonden. Laten we eens kijken hoe ze van elkaar verschillen en hoe ze op elkaar lijken.

Onderstaande tabel toont de vergelijking tussen een ketel en een warmtewisselaar-

KetelsWarmtewisselaar
Warmte wordt toegevoegd in het systeemWarmte kan worden toegevoegd of geëxtraheerd
Alleen fasetransformatie vindt plaatsFaseomzetting is niet verplicht
Temperatuur verandert nietTemperatuurveranderingen in de meeste gevallen
Alle ketels zijn warmtewisselaarsAlle warmtewisselaars zijn geen ketels
Tabel: ketel versus warmtewisselaar

Toepassingen van ketel:

Ketels worden in de industrie gebruikt voor verschillende toepassingen. Enkele van de toepassingen van ketels worden vermeld in de onderstaande sectie:

  1. Sterilisatie van de operatiekamer – Schone stoom wordt geproduceerd door de ketels. Dit type stoom kan worden gebruikt om de bacteriën en ziektekiemen te doden. Vandaar dat ketels ook in ziekenhuizen hun toepassing vinden.
  2. Apparatuur sterilisatie:– Zoals besproken in het bovenstaande gedeelte, kan stoom ook worden gebruikt om apparatuur te reinigen. De ziektekiemen en bacteriën op het oppervlak van de apparatuur worden gedood, waardoor de apparatuur steriel is.
  3. Productie van schone stoom– Schone stoom wordt geproduceerd door ketels. Er zijn geen toevoegingen nodig om de vloeistoffase te veranderen.
  4. Warmte leveren aan het gebouw In de gebouwen worden ketels gebruikt om de gebouwen te verwarmen als het buiten te koud is. Dit gebeurt over het algemeen in de gebieden waar sneeuwval regelmatig is.
  5. Bevochtiging voor spoedeisende hulp– Spoedeisende hulp maakt gebruik van ketels voor bevochtiging. De stoom die door de ketel wordt geproduceerd, verhoogt de luchtvochtigheid in de eerste hulp.
  6. Industriële wasserij– Industriële wasserijen gebruiken een boiler om het water te verwarmen en om te zetten in stoom.
  7. Voedsel voorbereiding- Wanneer het voedsel in bulk moet worden bereid, wordt een boiler gebruikt om de inhoud van het voedsel op te warmen. Dit maakt het voedselbereidingsproces sneller. Conventionele gasvlammen zullen veel tijd nodig hebben om de inhoud op te warmen tot de gewenste temperatuur. De ketel kan de etenswaren ook gelijkmatig verwarmen, terwijl de gasvlam het oppervlak meer zal opwarmen in vergelijking met het middengedeelte.

Soorten ketels

Er zijn veel soorten ketels die in de industrie worden gebruikt. De typetoepassing definieert het type ketel dat moet worden gebruikt. Sommige toepassingen vereisen een enorme hoeveelheid warmte en grote ketels, terwijl sommige toepassingen slechts een kleine hoeveelheid warmte en kleine ketels vereisen.

De verschillende soorten ketels die in de industrie worden gebruikt, worden in het onderstaande gedeelte gegeven:

  1. Gasketels– Zoals de naam al doet vermoeden, verbrandt een gasboiler gas om de kinetische energie te verhogen. Dit kan worden gebruikt om oververhitte stoom te maken of om turbines te laten draaien om elektriciteit op te wekken.
  2. Olieketels- Evenzo zijn olieketels soorten ketels die olie verbranden voor hun toepassingen.
  3. Met schil gestookte ketels- In gestookte ketels gaan hete gassen van een vuur door buizen door een bak met water die is afgesloten.
  4. Waterpijpketels– Zoals de naam al doet vermoeden, wordt water door buizen geleid die door vuur worden verwarmd. Veel badkamergeisers gebruiken dit type ketels.
  5. Elektrische boilers– Elektrische ketels zijn, zoals hun naam al doet vermoeden, dat type ketels waarbij verwarming wordt gedaan door elektriciteit. 
  6. Hoog rendement ketels- De hoogrendementsketels hebben een beter rendement omdat ze voorkomen dat de warmte ontsnapt en terug naar de verwarmingsruimte gaat. Dit proces wordt condenseren genoemd.
  7. Afvalwarmteketels– Afvalwarmte verwijst naar de afgevoerde warmte van een industrieel proces. Meestal wordt deze warmte weggegooid en niet gebruikt. Afvalwarmteketels gebruiken deze restwarmte om te presteren.
  8. Biomassaketels- Zoals de naam al doet vermoeden, gebruiken biomassaketels natuurlijk voorkomende niet-fossiele brandstoffen als warmtebron. Deze bronnen hebben een hoge calorische waarde en geven daarom enorme warmte af die vervolgens in ketels kan worden gebruikt.

Verandert de temperatuur van de werkvloeistof in de ketel?

Een van de opvallende kenmerken van de ketel is dat het de temperatuur van de werkvloeistof niet verandert (Hier verwijst werkvloeistof naar de vloeistof waarvan de fasetransformatie plaatsvindt.

Dit komt omdat de ketel alleen de latente verdampingswarmte levert die alleen verantwoordelijk is voor fasetransformatie en niet voor temperatuurstijging. De fasetransformatie vindt plaats bij dezelfde temperatuur, alleen de fase van de werkvloeistof verandert als we warmte aan het systeem toevoegen.

Conclusie

In dit artikel bespraken we verschillende soorten ketels en trokken we een lijn tussen warmtewisselaars en ketels. Ze worden allebei vaak als hetzelfde beschouwd. Maar warmtewisselaar heeft een bredere betekenis en ketel is slechts een kleine toepassing van warmtewisselaar. Daarom moet deze verwarring worden vermeden.

Abhishek

Hallo ....Ik ben Abhishek Khambhata, heb B. Tech in werktuigbouwkunde gevolgd. Gedurende vier jaar van mijn engineering heb ik onbemande luchtvaartuigen ontworpen en gevlogen. Mijn sterkste kant is vloeistofmechanica en thermische engineering. Mijn vierdejaarsproject was gebaseerd op de prestatieverbetering van onbemande luchtvaartuigen met behulp van zonnetechnologie. Ik wil graag in contact komen met gelijkgestemden.

Recente Nieuws