Sisu
Katel on anum, milles vett kuumutatakse rõhu all ja aurustatakse selleks otstarbeks auruks. Katlaid on mitmesuguseid, mida soojendavad kivisüsi, tahke kütus, õli või gaas. Katlate suurus varieerub suuresti - alates väikestest, kaasaskantavatest või kauplusesse monteeritud seadmetest kuni suurte ahjudeni, mis põletavad minutis 6 tonni kivisütt. Katlad töötavad positiivsel rõhul ja kõik osad peavad olema piisavalt tugevad, et taluda nende tekitatava auru rõhku. Enamikku kõrgsurvekateldest kasutatakse kaubanduslikel või tööstuslikel eesmärkidel.
Maksimaalne lubatud rõhk
Fotolia.com "> ••• auruklapi pilt, mille autor on John Sandoy veebisaidilt Fotolia.comKatlad klassifitseeritakse ka nende survevõimsuse, konstruktsiooni tüübi ja kasutuse järgi. Maksimaalne lubatud töörõhk (MAWP) on suurim rõhk, mida anum (katel) on kavandatud taluma. Seda rõhku mõõdetakse naeltes ruut tolli või "psi" kohta ja manomeetrilist rõhku väljendatakse kui "psig". Riiklik tuletõrjeennetuse ühing ja föderaalsed standardid määratlevad II tüübi aurukatla kui sellist, mis tekitab kõrgsurveauru vahemikus 16 ja 150 psig. III tüüpi aurukatel tekitab auru vahemikus 151–350 psig.
Veetorustiku katel
••• Elektriturbiinide pilt autor Steheap saidilt Fotolia.com
Seda tüüpi kateldes põletatakse kütus ahju sees, tekitades kuuma gaasi, mis soojendab selle torude kaudu ringlevat vett. Vesi muundatakse auruks, mis tõuseb aurutrumlisse, kust küllastunud aur välja juhitakse. See siseneb ahju uuesti ülekuumendi kaudu, kus see muutub veelgi kuumaks. Kui ülekuumendatud auru temperatuur on üle keemistemperatuuri, muutub see kuivaks survestatud gaasiks, mida kasutatakse turbiinide juhtimiseks. Enamiku veetoruga katla konstruktsioonide võimsus on 4500 kuni 120 000 kilogrammi auru tunnis. Soojuselektrijaamades asuvaid veetorusid katlaid nimetatakse ka aurugeneraatoriteks.
Bensoni katel
Fotolia.com "> ••• torujuhtmed auruturbiini kujutisele, mille autor on Andrei Merkulov fotolia.com-stBensoni boilerit nimetatakse ülekriitiliseks aurugeneraatoriks ja seda kasutatakse sageli elektrienergia tootmiseks. See töötab nii kõrgel rõhul, üle 3200 psi, et tegelik keetmine seiskub ja vesi-aur ei eraldu. Seal ei mullita, sest vee temperatuur on üle kriitilise rõhu, mille juures mullid võivad tekkida. See aur töötab kõrgsurveturbiinis, siseneb seejärel generaatori kondensaatorisse. Mõistet „katel” ei tohiks selle aurugeneraatori juures kasutada, kuna keetmist ei toimu tegelikult.
Ülekuumendatud aurukatel
Seda tüüpi katel aurustab vett ja seejärel soojendab auru ülekuumendi, tekitades auru palju kõrgemal temperatuuril. See loob kõrgema suitsugaaside heitgaaside temperatuuri, kui ei kasutata ökonomaiseri. Ökonomaiser soojendab toitevett, mis voolab läbi põlemisõhu küttekeha kuuma suitsugaaside väljalasketoru kaudu. See ülekuumendatud aur suurendab sageli auru genereerimise üldist efektiivsust ja selle kasutamist koos turbiinide sisendtemperatuuri tõusuga. Ülekuumendatud aur tekitab ohutusprobleeme, sest kui mõni süsteemi komponent tõrkub ja aur pääseb välja, võib kõrge rõhk ja temperatuur olla surmavad. Temperatuur katlagaasiahju piirkonnas on tavaliselt vahemikus 2400 kuni 2900 kraadi Fahrenheiti järgi. Mõned neist on konvektsioonküttekehad, mis neelavad vedelikku sarnasest gaasist soojust, teised aga kiirgavad ja neelavad radiatsioonisoojust.