kotlogradnja, djelatnost koja se bavi izradbom i primjenom kotlova, tj. velikih posuda namijenjenih zagrijavanju vode, proizvodnji vodene pare (parni kotlovi, odn. generatori pare), destilaciji i sl. Kako bi se ostvario bolji stupanj iskoristivosti i dimenzije kotlova bile manje, para u parnim kotlovima i vrelovodnim kotlovima za centralno grijanje je visoke temperature i visoka tlaka.

Para služi za pogon parnih turbina i strojeva u termoelektranama i na brodovima te za zagrijavanje prostora i tehnoloških procesa. Parni kotlovi dijele se prema načinu optoka mješavine vode i pare, vrsti provjetravanja, položaju cijevi u kotlu i dr. Najvažnija je podjela parnih kotlova na vatrocijevne (plamenocijevne, dimocijevne), kod kojih plamen i dimni plinovi izgaranja prolaze kroz cijevi, a voda oplakuje cijevi i tako se zagrijava, te vodocijevne, s vodom u cijevima i vrućim plinovima izgaranja oko njih, koji mogu biti izvedeni kao kosocijevni i strmocijevni.

Svjetski razvoj

Pisani radovi Herona iz Aleksandrije (I. st.) pokazuju da su ljudi već u starome vijeku iskorištavali vodenu paru za pokretanje malih naprava, poput Heronove kugle. Rabila se zasićena niskotlačna para, proizvedena u običnim zatvorenim posudama koje se mogu smatrati pretečama parnoga kotla. Prvi parni kotao nalik današnjima konstruirao je 1769. engleski inženjer James Watt (1736−1819). Za razliku od prijašnjih tlačnih posuda i parnih kotlova neprikladna oblika, građenih od neprikladnih materijala, Watt je svoj parni kotao napravio od kovanoga željeza sa željeznom plamenom cijevi. Prvi Wattov parni kotao proizvodio je paru tlaka od približno 0,035 MPa, koja je služila za pogon → parnoga stroja. Richard Trevitihick (1771−1833) unaprijedio je 1811. parni kotao ugradnjom plamene cijevi, što se i danas koristi kao tehnološko rješenje kod vatrocijevnih industrijskih kotlova. Oko 1840. Ernst Alban (1791−1856) konstruirao je prvi vodocijevni kotao s nagnutim cijevima i tlakom od 1 MPa, na temelju kojega su američki izumitelji George Babcock (1832−1893) i Stephen Wilcox (1830−1893) konstruirali 1867. vodocijevni kotao, koji u odnosu na vatrocijevni omogućava više tlakove i temperature pare osiguravajući bolji stupanj iskoristivosti parnoga postrojenja i niže troškove izgradnje. Proizvodnja parnih kotlova počela se naglo razvijati od 1920., kada je riješen problem spaljivanja ugljene prašine. Današnji najveći parni kotlovi koji se kao gorivom koriste ugljenom prašinom proizvode oko 2100 t/h pare temperature 600°C i tlaka 30 MPa. Stupanj iskoristivosti takva postrojenja veći je od 45%, a snaga oko 800 MW.

Kotlogradnja u Hrvatskoj

Parni su se kotlovi u Hrvatskoj počeli proizvoditi u drugoj polovici XIX. st. Došavši u Rijeku 1856. → Robert Whitehead je kao voditelj Ljevaonice metala (Fonderia metalli) započeo proizvodnju brodskih parnih kotlova i parnih strojeva. Industrijsku kotlogradnju u Hrvatskoj obilježili su poduzeće Đuro Đaković iz Slavonskoga Broda i zagrebačka Tvornica parnih kotlova.

Godine 1926. u Prvoj jugoslavenskoj tvornici vagona, strojeva i mostova (→ Đuro Đaković Grupa), tada jedinoj tvornici kotlova u Hrvatskoj, započela je proizvodnja lokomotivskih parnih kotlova. Ubrzo se proizvodni program proširio na stabilne kotlove s nepomičnom rešetkom, sekcijske kotlove s mehaničkom rešetkom i kotlove s prisilnim optokom vode i mehaničkom rešetkom (tzv. kotlovi La Mont). Veličina jedinica iznosila je do 20 t/h pare. Nakon 1945. tvornica je započela proizvodnju velikih, modernih kotlova te cjelokupnih termoenergetskih postrojenja. Već 1952. ostvarena je tehničko-poslovna suradnja s njemačkim proizvođačem kotlova Deutsche Babcock AG, od kojega je 1961. kupljena licenca za proizvodnju kotlova Steamblock, plamenocijevnih kotlova kapaciteta od 0,6 do 30 t/h pare, moderne i kompaktne izvedbe (u razdoblju 1961–80. isporučeno je više od 2500 takvih jedinica, najviše na svijetu).







U suradnji s poduzećem Sulzer iz Švicarske, 1969–75. ostvareni su veliki energetski projekti poput TE Plomin 1 (Hrvatska), Vesteras (Švedska), Natali (Finska), Šoštanj (Slovenija), kapaciteta proizvodnje pare od 385 do 1000 t/h. Od 1990. kotlovi se proizvode u Tvornici energetskih postrojenja (TEP), danas Đuro Đaković TEP, i Tvornici vrelouljnih kotlova, koje je danas sljedbenik Đuro Đaković Kotlovi.

Početci → Tvornice parnih kotlova (TPK) u Zagrebu datiraju iz 1931. kada je počelo s radom parokotlarsko poduzeće Rapid. Proizvodivši manje stacionarne kotlove učinka do 10 t/h pare kao i lokomobilne i brodske kotlove, to je poduzeće zaslužno za razvoj prve industrijske kotlograditeljske tehnologije te za obrazovanje kotlograditeljskih stručnjaka u Zagrebu. Prvih deset brodskih kotlova za potrebe domaće brodogradnje isporučeno je 1954., a iste je godine ostvarena suradnja s austrijskim poduzećem Waagner-Biro iz Graza na izradbi strmocijevnih kotlova za potrebe više termoenergetskih postrojenja. Najveće jedinice u izgradnji kojih je sudjelovao TPK su u Termoelektrani Šoštanj IV (Slovenija), od 1006 t/h pare tlaka 18,6 MPa i temperature 560°C, te u Termoelektrani Urinj u Rijeci, od 1050 t/h pare tlaka 17,5 MPa i temperature 540°C. Danas je kotlogradnja zastupljena u poduzeću TPK-EPO, u proizvodnom programu kojega su vrelovodni kotlovi, kotlovi na otpadnu toplinu i parni kotlovi te različita oprema za kotlogradnju.







Osim specijaliziranih pogona za proizvodnju kotlova, izrađuju ih i poduzeća koja se bave energetikom, grijanjem i dr. Ističe se poduzeće Centrometal iz Macinca nedaleko od Čakovca, nastalo iz radionice osnovane 1965., koje proizvodi više vrsta kotlova namijenjenih → grijanju.

Nastava

Pojam parnoga kotla obrađivao se u nastavi Visoke tehničke škole u Zagrebu od njezina osnutka 1919., a provodili su je doajeni hrvatskog visokoškolstva u području tehnike poput → Leopolda Sorte, → Jaroslava Havličeka i dr. Specijalizirana predavanja koja se odnose na parne kotlove na Fakultetu strojarstva i brodogradnje u Zagrebu započela su 1960. Na studiju strojarstva profesor → Ladislav Kreuh držao je predavanja iz kolegija Parni kotlovi, a na studiju brodogradnje profesor → Josip Šretner predavanja iz kolegija Brodski kotlovi. Od tada do danas parni kotlovi su redovito gradivo (iako pod izmijenjenim nazivom Generatori pare ili Kotlovi) u okviru obveznoga studijskoga programa Procesno-energetskoga smjera.

Nastava vezana uz gradivo kotlogradnje odvija se i na drugim visokim učilištima u Hrvatskoj koja se bave strojarskom, brodograđevnom te pomorskom strukom, kao što su Tehnički fakultet i Pomorski fakultet u Rijeci, Fakultet elektrotehnike, strojarstva i brodogradnje i Pomorski fakultet u Splitu i dr.

Znanstvena i stručna publicistika

Publicistika u Hrvatskoj uglavnom potječe iz razdoblja nakon II. svj. rata. Knjige koje su u potpunosti ili u pojedinim poglavljima posvećene parnim kotlovima, a najviše su se rabile u visokoškolskoj nastavi, su Parni kotlovi (J. Havliček, 1946), Parni kotlovi (J. Šretner, 1962), Brodski parni kotlovi (J. Šretner, 1974), Osnove energetike (H. Požar, 1976), Generatori pare (L. Kreuh, 1978), Energetika u procesnoj industriji (Z. Prelec, 1994).

Udruženja

Pod krovnom organizacijom Savez energetičara Hrvatske djeluju udruge energetičara koje uz izobrazbu kadrova iz područja gradnje i primjene kotlova organiziraju tečajeve za polaganje stručnih ispita za razna energetska zvanja.