Ist Kesselwärmetauscher: Fakten und vergleichende Analyse


Dieser Artikel beantwortet die Frage: Ist ein Kessel ein Wärmetauscher? Die Antwort ist ja. Wärmetauscher sind, wie der Name schon sagt, die Geräte, die verwendet werden, um Wärme zwischen den Flüssigkeiten zu übertragen.

Der Kessel fügt dem Arbeitsmedium Wärme hinzu und wandelt es in seinen gasförmigen Zustand um. Genau das macht ein Wärmetauscher – er überträgt Wärme. In diesem Artikel werden wir uns ausführlich mit Kesseln befassen und Antworten auf verschiedene Fragen dazu finden.

Was ist ein Kessel?

Der Name selbst deutet darauf hin, dass es die Flüssigkeit zum Sieden bringt und sie in ihren gasförmigen Zustand überführt. Ein bemerkenswertes Merkmal des Kessels ist, dass die Temperatur der Flüssigkeit gleich bleibt und sich nur die Phase ändert.

Dies ist ein Beispiel für das Hinzufügen latenter Wärme zum System, bei dem sich die Temperatur nicht ändert, selbst wenn die Wärme hinzugefügt wird. Kessel finden ihre Anwendung in Kraftwerken. Lassen Sie uns mehr über Kessel im Detail studieren.

ist ein Kesselwärmetauscher
Bild: Ein beweglicher (mobiler) Kessel

Bildnachweis: Ich, Herr IwanKociol parowy lokomobilowy typ Ln2 skansen kopalniatg 20070627CC BY-SA 3.0

Hat der Kessel einen Wärmetauscher?

Der Hauptbestandteil des Kessels ist der Wärmetauscher. Ohne Wärmetauscher kann keine Wärmeübertragung stattfinden. Wir können sagen, dass der Kessel selbst eine Art Wärmetauscher ist.

Das in diesem Fall flüssige Arbeitsfluid wird durch diesen Wärmetauscher geleitet, ein anderes Fluid mit höherer Temperatur fließt auch von der anderen Seite des Wärmetauschers. Wärme wird von der heißeren Flüssigkeit auf die Arbeitsflüssigkeit übertragen. Die Phase der Flüssigkeit geht nach Aufnahme der Wärme in eine gasförmige über. Die Temperatur der heißeren Flüssigkeit sinkt, während die Temperatur der Arbeitsflüssigkeit gleich bleibt (Hinweis: Arbeitsflüssigkeit bezieht sich hier auf die Flüssigkeit, die ihre Phase ändert)

Haben alle Kessel Wärmetauscher?

Ja. Der Wärmetauscher ist ein wesentliches Bauteil in jedem Kessel. Die Anzahl der Wärmetauscher im Inneren des Kessels kann variieren, aber der Kessel sollte mindestens einen Wärmetauscher haben.

Die Hauptfunktion des Kessels, nämlich Wärme zu übertragen, um die Phase der Flüssigkeit zu ändern, wird durch den im Kessel vorhandenen Wärmetauscher ausgeführt. Ohne Wärmetauscher findet keine Wärmeübertragung statt.

Boiler vs. Wärmetauscherer

Boiler und Wärmetauscher sind nicht genau gleich. Ihre Bedeutungen sind miteinander verbunden. Lassen Sie uns herausfinden, wie sie sich voneinander unterscheiden und wie sie sich ähneln.

Die folgende Tabelle zeigt den Vergleich zwischen einem Kessel und einem Wärmetauscher.

KesselWärmetauscher
Dem System wird Wärme zugeführtWärme kann zugeführt oder entzogen werden
Es findet nur eine Phasenumwandlung stattDie Phasentransformation ist nicht zwingend
Temperatur ändert sich nichtTemperaturänderungen in den meisten Fällen
Alle Kessel sind WärmetauscherAlle Wärmetauscher sind keine Boiler
Tabelle: Boiler vs. Wärmetauscher

Anwendungen des Kessels

Kessel werden in der Industrie für verschiedene Anwendungen eingesetzt. Einige der Anwendungen von Kesseln werden im folgenden Abschnitt erwähnt

  1. Sterilisation im Operationssaal – Von den Kesseln wird sauberer Dampf erzeugt. Diese Art von Dampf kann zum Abtöten der Bakterien und Keime verwendet werden. Daher finden Boiler auch in Krankenhäusern ihre Anwendung.
  2. Gerätesterilisation– Wie im obigen Abschnitt besprochen, kann Dampf auch zum Reinigen von Geräten verwendet werden. Die Keime und Bakterien auf der Oberfläche der Ausrüstung werden abgetötet, wodurch die Ausrüstung steril wird.
  3. Erzeugung von Reindampf– Reindampf wird durch Kessel erzeugt. Es sind keine Zusätze erforderlich, um die Flüssigkeitsphase zu ändern.
  4. Bereitstellung von Wärme für das Gebäude Kessel werden in den Gebäuden verwendet, um die Gebäude zu heizen, wenn es draußen zu kalt ist. Dies geschieht im Allgemeinen in Gebieten, in denen regelmäßig Schnee fällt.
  5. Befeuchtung für Notaufnahmen– Notaufnahmen verwenden Boiler zur Befeuchtung. Der vom Kessel erzeugte Dampf erhöht die Luftfeuchtigkeit in der Notaufnahme.
  6. Industrielle Wäscherei– Die industrielle Wäscherei verwendet einen Boiler, um das Wasser zu erhitzen und in Dampf umzuwandeln.
  7. Essenszubereitung- Wenn das Essen in großen Mengen zubereitet werden muss, wird ein Boiler verwendet, um den Inhalt des Essens zu erhitzen. Dadurch wird der Lebensmittelzubereitungsprozess beschleunigt. Herkömmliche Gasflammen benötigen viel Zeit, um den Inhalt auf die erforderliche Temperatur zu erhitzen. Der Boiler kann die Lebensmittel auch gleichmäßig erhitzen, während die Gasflamme die Oberfläche im Vergleich zum mittleren Teil stärker erhitzt.

Arten von Kesseln

Es gibt viele Arten von Kesseln, die in der Industrie verwendet werden. Die Typapplikation definiert den zu verwendenden Kesseltyp. Einige Anwendungen erfordern eine immense Wärmemenge und große Kessel, während einige Anwendungen nur eine geringe Wärmemenge und kleine Kessel erfordern.

Die verschiedenen Arten von Kesseln, die in der Industrie verwendet werden, sind im folgenden Abschnitt aufgeführt.

  1. Gaskessel– Wie der Name schon sagt, verbrennt ein Gaskessel Gas, um seine kinetische Energie zu erhöhen. Damit kann überhitzter Dampf erzeugt oder Turbinen zur Stromerzeugung betrieben werden.
  2. Ölkessel- Ebenso sind Ölkessel Arten von Kesseln, die Öle für ihre Anwendungen verbrennen.
  3. Schalenbefeuerte Kessel – In befeuerten Kesseln strömen heiße Gase von einem Feuer durch Rohre durch einen versiegelten Wasserbehälter.
  4. Wasserrohrkessel– Wie der Name schon sagt, wird Wasser durch Rohre geleitet, die durch Feuer erhitzt werden. Viele Badezimmer-Geysire verwenden diese Art von Boilern.
  5. Elektrische kessel– Elektroboiler sind, wie der Name schon sagt, jene Art von Boilern, bei denen das Heizen mit Strom erfolgt. 
  6. Hochleistungskessel- Die Hochleistungskessel haben einen besseren Wirkungsgrad, da sie das Entweichen von Wärme verhindern und sie zurück in den Heizraum bringen. Dieser Vorgang wird als Kondensieren bezeichnet.
  7. Abhitzekessel– Abwärme bezieht sich auf die abgeführte Wärme aus jedem industriellen Prozess. Üblicherweise wird diese Wärme verworfen und nicht genutzt. Abhitzekessel nutzen diese Abwärme zur Leistung.
  8. Biomassekessel- Wie der Name schon sagt, verwenden Biomassekessel natürlich vorkommende nicht-fossile Brennstoffe als Wärmequelle. Diese Quellen haben einen hohen Heizwert und geben daher immense Wärme ab, die dann in Kesseln verwendet werden kann.

Ändert sich die Temperatur des Arbeitsmediums im Boiler?

Eine der bemerkenswerten Eigenschaften des Kessels ist, dass er die Temperatur des Arbeitsmediums nicht ändert (hier bezieht sich Arbeitsmedium auf das Fluid, dessen Phasenumwandlung stattfindet.

Dies liegt daran, dass der Kessel nur die latente Verdampfungswärme bereitstellt, die nur für die Phasenumwandlung und nicht für die Temperaturerhöhung verantwortlich ist. Die Phasenumwandlung findet bei der gleichen Temperatur statt, nur die Phase des Arbeitsmediums ändert sich, wenn wir dem System Wärme zuführen.

Fazit

In diesem Artikel haben wir über verschiedene Arten von Kesseln gesprochen und eine Grenze zwischen Wärmetauschern und Kesseln gezogen. Beide werden oft als dieselben Dinge betrachtet. Aber der Wärmetauscher hat eine breitere Bedeutung und der Kessel ist nur eine kleine Anwendung des Wärmetauschers. Daher sollte diese Verwirrung vermieden werden.

Abhishek

Hallo .... Ich bin Abhishek Khambhata und habe B. Tech in Maschinenbau studiert. Während meiner vierjährigen Ingenieurstätigkeit habe ich unbemannte Luftfahrzeuge entworfen und geflogen. Meine Stärken sind Strömungsmechanik und Wärmetechnik. Mein Projekt im vierten Jahr basierte auf der Leistungssteigerung von unbemannten Luftfahrzeugen durch Solartechnologie. Ich möchte mich mit Gleichgesinnten vernetzen.

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