Паровые установки (ППУ, ППУА)

Паровые установки — это устройства, предназначенные для получения водяного пара под давлением в различных технологических и производственных целях. Они широко применяются в энергетике, промышленности, нефтегазовом комплексе, на транспорте и в коммунальном хозяйстве. В подвижном исполнении используются специальные модели, такие как ППУ (передвижная паровая установка) и ППУА (передвижная паровая установка агрегатная).

Виды

Паровые установки классифицируются по конструктивным особенностям и назначению. Основные виды:

• Стационарные паровые установки — используются на промышленных предприятиях, в котельных, на ТЭЦ и других объектах с постоянной дислокацией.

• Передвижные паровые установки (ППУ) — монтируются на шасси автомобилей, прицепов или полуприцепов, предназначены для автономной работы в полевых условиях.

• Паровые установки агрегатные (ППУА) — усовершенствованный вариант ППУ, с расширенными функциями, чаще всего используется в нефтегазовой промышленности.

• Малогабаритные мобильные установки — компактные генераторы пара для локального применения, например, в сфере клининга и обслуживания оборудования.

История создания

Первые устройства для получения пара появились в античные времена. Уже в I веке н. э. Герон Александрийский описал эолипил — прототип паровой турбины. Однако практическое применение пара началось в XVIII веке, когда в 1712 году Томас Ньюкомен разработал паровую машину для откачки воды из шахт.

К началу XIX века паровые котлы стали использоваться в промышленности и на транспорте. В России массовое применение передвижных паровых установок началось в XX веке, особенно с развитием нефтяной отрасли. В 1960–1970-х годах были разработаны первые передвижные установки ППУ и ППУА для нужд Миннефтегаза СССР.

Типы

Существует несколько типов паровых установок:

• Водотрубные — вода проходит по трубкам, обогреваемым снаружи, преимущественно используются в крупной энергетике.

• Жаротрубные — газы проходят внутри труб, а вода находится в корпусе; применяются в мобильных установках.

• Электропарогенераторы — нагрев воды производится электрическими ТЭНами, используются в лабораториях и небольших производственных зонах.

• Газотурбинные парогенераторы — работают на отработанном газе турбин, применяются в современных ТЭЦ.

Общее устройство

Типичная паровая установка состоит из следующих компонентов:

• Котел (парогенератор) — основная часть, в которой производится пар.

• Топливная система — подача дизельного топлива, мазута или газа.

• Система водоснабжения — включает насосы, баки, фильтры и трубопроводы.

• Система автоматики и безопасности — датчики температуры, давления, уровень воды, аварийные клапаны.

• Теплообменники и сепараторы — удаляют влагу из пара.

• Силовая установка — двигатель внутреннего сгорания или электродвигатель (в передвижных моделях).

• Шасси или база — автомобильное, прицепное или контейнерное исполнение.

Классификация

Паровые установки классифицируются по ряду признаков:

• По исполнению:

  • стационарные,

  • передвижные (на базе шасси, прицепа, полуприцепа),

  • контейнерные (модульные).

• По производительности:

  • низкопроизводительные (до 0,5 т/ч),

  • средние (0,5–2 т/ч),

  • высокопроизводительные (свыше 2 т/ч).

• По типу топлива:

  • дизельные,

  • газовые,

  • комбинированные,

  • электрические.

• По давлению пара:

  • низкого давления (до 0,7 МПа),

  • среднего (0,7–1,6 МПа),

  • высокого (свыше 1,6 МПа).

Основные характеристики

Типичные технические параметры паровых установок:

• производительность: 200–4000 кг пара в час;

• рабочее давление: от 0,6 до 1,6 МПа;

• температура пара: до 200 °C;

• расход топлива: 30–150 л/ч;

• мощность: от 30 до 200 кВт;

• вес: от 1,5 до 10 тонн (в зависимости от исполнения);

• габариты (ППУ): до 8 м в длину;

• ресурс работы без дозаправки: до 10 часов.

Основные производители

На рынке представлены как российские, так и зарубежные производители:

• АО «УралСпецТранс» — один из лидеров по производству ППУ на базе КамАЗ, Урал;

• АО «Новинтех» (г. Новочебоксарск) — производитель серий ППУА;

• АО «Энерготехмаш» — стационарные и мобильные установки;

• ООО «ПромПар» — выпускает дизельные парогенераторы;

• Clayton Industries (США) — компактные водотрубные парогенераторы;

• Certuss (Германия) — электрические и газовые парогенераторы;

• Loos / Bosch Thermotechnik — котлы и агрегаты высокой мощности.

Интересные факты

• Самая большая паровая установка может производить более 10 тонн пара в час и применяется в крупных котельных и на заводах.

• Самая маленькая — мини-парогенераторы мощностью 1–5 кВт, используемые в химических лабораториях.

• Передвижные установки ППУ активно применяются в условиях крайнего Севера и пустынь, благодаря автономности и высокой надежности.

• Пар от ППУ может использоваться не только для прогрева труб, но и для стерилизации, очистки резервуаров и даже размораживания скважин.

• Некоторые ППУ оборудованы автономными дизельными генераторами, что делает их полностью независимыми от внешних источников энергии.

Область применения

Паровые установки применяются в различных отраслях:

• Нефтегазовая промышленность — прогрев и очистка трубопроводов, разогрев вязких нефтепродуктов, вскрытие и обработка скважин.

• Химическая и пищевая промышленность — технологический пар для процессов перегонки, экстракции, стерилизации.

• Коммунальное хозяйство — отогрев труб, систем отопления, резервуаров.

• Строительство и ремонт — паровая очистка бетонных и металлических поверхностей.

• Железнодорожный транспорт — отогрев тормозных систем, очистка цистерн.

• Военные и спасательные службы — разогрев техники, водоснабжение в полевых условиях, санитарная обработка.