Innhold
En kjele er et kar hvor vann varmes opp under trykk og fordampes til damp for et spesifikt formål. Det finnes flere forskjellige typer kjeler, oppvarmet av kull, fast brensel, olje eller gass. Kjeler varierer mye i størrelse fra små, bærbare eller butikkmonterte enheter til store ovner som brenner 6 tonn kull i minuttet. Kjeler fungerer ved positivt trykk, og alle deler må være sterke nok til å motstå trykket til dampen de genererer. De fleste høytrykkskjeler brukes til kommersielle eller industrielle formål.
Maksimalt tillatt trykk
Fotolia.com "> ••• dampventilbilde av John Sandoy fra Fotolia.comKjeler klassifiseres også etter trykkkapasitet, designtype og bruk. Maksimalt tillatt arbeidstrykk, eller MAWP, er den høyeste mengden trykk som fartøyet (kjelen) er designet for å motstå. Dette trykket måles i form av kilo per kvadrat tomme eller "psi", og måletrykket uttrykkes som "psig." National Fire Prevention Association og føderale standarder definerer en Type II dampkjel som en som produserer høyt trykk damp mellom 16 og 150 psig. En type III dampkjel produserer damp mellom 151 og 350 psig.
Vannrørskjele
I denne typen kjele brennes drivstoff inne i ovnen, og skaper varm gass som varmer vann som sirkulerer gjennom rørene. Vannet blir omdannet til damp som stiger for å fanges opp i en damptrommel, der den mettede dampen trekkes av. Denne kommer inn i ovnen gjennom en superheater, hvor den blir enda varmere. Når temperaturen på den overopphetede dampen er over kokepunktet, blir det en tørr, presset gass som brukes til å drive turbiner. De fleste vannrørkjelekonstruksjoner har en kapasitet på 4.500 til 120.000 kilo per time med damp. Vannrørskjeler i termiske kraftstasjoner kalles også dampgenererende enheter.
Benson kjele
Fotolia.com "> ••• rørledninger til dampturbinbilde av Andrei Merkulov fra Fotolia.comBenson-kjelen kalles en superkritisk dampgenerator og brukes ofte til å produsere elektrisk kraft. Den fungerer ved et så høyt trykk, mer enn 3200 psi, at den faktiske kokingen stopper og det ikke er noen vanndamp-separasjon. Det er ingen bobling, fordi vanntemperaturen er over det kritiske trykket som det kan dannes bobler. Denne dampen fungerer i en høytrykksturbin, og kommer deretter inn i generatorens kondensator. Begrepet "kjele" bør ikke brukes med denne dampgeneratoren, siden koking ikke virkelig forekommer.
Overopphetet dampkjele
Denne typen kjele fordamper vann og varmer opp dampen i et superheater, og produserer damp ved en mye høyere temperatur. Dette skaper en høyere avgassetemperatur for røykgass med mindre en "økonomizer" brukes. Økonomisatoren varmer opp tilførselsvannet, som renner gjennom en forbrenningsluftvarmer i banen til den varme røykgassen. Denne overopphetede dampen øker ofte den generelle effektiviteten til dampgenerering og dens utnyttelse med økninger i inngangstemperaturen til turbinene. Den overopphetede dampen skaper sikkerhetsmessige problemer, fordi hvis noen systemkomponent svikter og damp slipper ut, kan høyt trykk og temperatur være dødelig. Temperaturen i området for gassovnen er vanligvis mellom 2400 til 2900 grader Fahrenheit. Noen av disse er konveksjonsovner, som absorberer varme fra en væskelignende gass, mens andre stråler og absorberer strålingsvarme.