Основные характеристики парогенераторов и рынка услуг парогенерации

Во многих хозяйственных сферах промышленный парогенератор является эффективным способом получения перегретого или насыщенного пара. Теплообменный аппарат широко применяют в деревообрабатывающей и строительной отрасли, пищевой промышленности, медицине, сельском хозяйстве. Его использование обеспечивает качественную выработку пара и значительно повышает продуктивность производственного процесса.

Генераторы пара имеют сложное конструктивное исполнение, включающее в себя широкий спектр механических и электронных деталей. Конструкция агрегата во многом зависит от его разновидности, но принципиальными составляющими для всех устройств являются следующие компоненты:

Корпус — основа, в которой размещаются все функциональные узлы.

Котел — большая емкость, в которой происходят основные процессы образования пара.

Электронасос — обеспечивает подачу воды в котел.

Электронные элементы — датчики и микросхемы, которые способствуют правильному протеканию парообразования и помогают контролировать все этапы работы аппарата.

Датчик давления — осуществляет контроль над давлением внутри котла и параметрами получаемого пара.

Производители предлагают потребителям несколько разновидностей устройств, различающихся по типу источника энергии:

Дизельные — работают на дизеле или мазуте. Наибольшим спросом среди покупателей пользуются мобильные дизельные парогенераторы, которые при небольших габаритах демонстрируют высокую мощность и хорошие показатели скорости перемещения нагреваемой среды.

Электрические – используют для работы электроэнергию. Пар получается посредством ТЭНов различной мощности, которые нагревают воду до заданной температуры. Такой агрегат считается самым быстрым способом парообразования и обеспечивает стабильные характеристики пара по насыщенности и температуре.

Газовые — нагревают воду за счет использования газообразных веществ. Поскольку газ считается одним из самых дешевых видов топлива, данный вид парогенераторов обеспечивает существенную экономию средств.

Электродные — одна из разновидностей электрических генераторов. В качестве нагревателя использует электроды, которые пропускают ток через воду и тем самым способствуют ее подогреву. В сравнении с ТЭН-овым промышленным оборудованием парогенератор на электродах менее подвержен выходу из строя, что снижает затраты на его эксплуатацию и обслуживание.

Индукционный — работает по принципу, схожему с функционированием микроволновой печи. В его конструкции предусмотрены специальные индукторы, которые облучают воду высокочастотными волнами. Агрегаты с ВЧ-излучением потребляют в 2–3 раза меньше электроэнергии.

Комбинированные — могут функционировать на жидком и газовом топливе. Такая работа достигается за счет их оснащения несколькими горелками различного типа.

Еще одна классификация делит генераторы пара на стационарные и мобильные. Первые имеют производительность не меньше 100 кг/час и оптимально подходят для средних и крупных предприятий. Вторые незаменимы на тех объектах, которые удалены от стационарного источника тепла. Их чаще устанавливают на малых производственных предприятиях или в сфере обслуживания.

Парогенератор — это паровой водотрубный прямоточный котел. Водотрубный — потому что внутри трубной решетки циркулирует вода, а снаружи дымовые газы. Прямоточный — потому что нет запаса объема, вода поступает в котел, поднимается по трубной решетке и выходит уже в виде пара.

Основным преимуществом прямоточного парогенератора является отсутствие необходимости использования в производстве пара громоздких сосудов, которые наполняются водой и содержатся в процессе эксплуатации под высоким давлением. Также у парогенераторов существует целый ряд других достоинств:

Прямоточная конструкция является самой безопасной из всех современных способов получения пара для промышленных нужд; согласно российским правилам водотрубные прямоточные паровые котлы производительностью до 4000 кг/час могут устанавливаться непосредственно в производственных помещениях («Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением», п. 18-А).

Высокий КПД, достигающий 90–92%, для повышения КПД парогенератор может быть оснащен экономайзером.

Быстрый старт — парогенератор выходит на должную производительность по подаче готового пара уже через несколько минут после включения.

Масса и габариты прямоточных парогенераторов существенно меньше по сравнению с другими моделями, возможно компактное блочно-модульное исполнение.

Малая инертность всей системы в целом при изменении уровня потребности в паре, оперативная переустановка выходных параметров.

Конструкция легкосъемного змеевика позволяет производить его замену в оперативном режиме без применения дополнительных электросварочных работ.

Простой монтаж котла благодаря модульной подставке.

В прямоточном котле отсутствуют барабан и опускные трубы, что значительно снижает удельный расход металла и обуславливает гораздо более компактное исполнение по сравнению с жаротрубными котлами.

Из минусов данного оборудования следует отметить обязательное наличие хорошей водоподготовки. В силу принципа работы прямоточного агрегата все соли, содержащиеся в насыщенном паре, будут оседать на внутренней поверхности змеевика (в отличие от иных систем, где посторонние частицы накапливаются в котловой воде и устраняются продувкой).

Любой промышленный парогенератор имеет массу вариантов применения. Пар в качестве теплоносителя применяется практически во всех сферах производства, добычи полезных ископаемых, строительства, медицине. Прямоточные водотрубные котлы еще больше расширяют сферу применения парогенераторов за счет возможности установки на ОПО (опасных производственных объектах) и возможности дополнительного взрывозащищенного исполнения.

Традиционные сферы использования:

Производство стройматериалов (ЖБИ изделия, бетонные заводы).

Строительство (очистка стройплощадки, прогрев бетона).

Пищевая промышленность (молочные, консервные, хлебозаводы, производство пива).

Сельское хозяйство (пропарка грунта, обработка зерна, кормовых культур, дезинфекция).

Деревообрабатывающее производство (термообработка древесины, пропарочные камеры).

Медицинская сфера (стерилизация инструментов, оборудования).

Топливная сфера (разогрев мазута, топлива, трубопроводных систем).

Легкая промышленность (сушильные камеры, автоклавы, термообработка).

Химическая промышленность.

Производство целлюлозно-бумажной продукции.

Основными игроками на российском рынке промышленных парогенераторов паропроизводительностью от 100 до 2 000 кг/ч являются зарубежные производители. Ведущей сферой потребления является пищевая промышленность.

Наибольший годовой прирост российского рынка в 2018 году наблюдался у индукционных промышленных парогенераторов — около 50% в количественном выражении.