Kotły walczakowe z naturalną cyrkulacją

Kotły walczakowe z naturalną cyrkulacją to kotły obiegowe, w których do pobudzenia obiegu i odpowiedniego chłodzenia rur ekranowych zastosowano różnicę ciężarów właściwych: wody w przewodach opadowych i mieszaniny wodno-parowej w rurach wznoszących parownika. Różnica tych ciężarów maleje wraz ze wzrostem ciśnienia, dlatego ich zastosowanie uzależnione jest od wartości ciśnienia. Mogą być eksploatowane w warunkach ciśnienia nieprzekraczającego 16 MPa. System kotła z naturalną cyrkulacją tworzy zamknięty układ cyrkulacyjny złożony z elementów takich jak: rury opadowe, rury doprowadzające wodę z układu opadowego do wznoszącego, dolne i górne komory zbiorcze, rury wznoszące – tworzące ekrany komory paleniskowej, rury odprowadzające mieszaninę wodno-parową do walczaka i walczaka wyposażonego w urządzenia separacyjne.

Walczak jest cylindrycznym zbiornikiem ciśnieniowym zakończony dennicą lub ścianą sitową. Urządzenia te dzielą się na:

• wodne - całkowicie wypełnione wodą, dostarczające zazwyczaj wodę do opłomek w kotłach stromorurowych;
• parowe – wypełnione parą;
• wodno-parowe – wyposażone w lustro wody, gdzie rozdzielana jest para wodna i woda.

Woda pobierana jest z dolnej części walczaka, a następnie kierowana do rur opadowych i rur wznoszących, gdzie zaczyna wrzeć. Do walczaka zostaje wprowadzana mieszanina wodno-parowa i pod wpływem grawitacji następuje oddzielenie pary mokrej od wody. W kolejnym etapie woda ponownie dochodzi do wrzenia w rurach wznoszących, a mokra para pobierana jest z górnej części walczaka i kierowana do pierwotnego przegrzewacza pary, gdzie przechodzi w parę suchą. W całym procesie woda doprowadzana jest poprzez podgrzewacz wody umieszczony w kotle.