0

Котлы водогрейные и паровые

4.3. Паровые и водогрейные котлы

4.3.1. Паровые котлы

В ряде сельскохозяйственных объектов некоторые технологические процессы (запаривание кормов, пастеризация молока, выпаривание емкостей, санитарная обработка помещений и др.) требуют незначительного количества пара. Подводить пар от удаленных котельных установок нерентабельно. Для этих целей используются котлы малой паропроизводительности. В таблице 4.1 приведены технические характеристики некоторых паровых котлов отечественного производства.

Таблица 4.1 – Технические характеристики отдельных паровых котлов

Параметры

КТ-300

КТ-500

КТ-1000

Д-900

Д-721 А

Паропроизводительность, кг/ч

Избыточное давление пара, МПа

0,07

0,07

0,07

0,07

0,07

Температура пара, 0С

Расход горючего, кг/ч

63,5

КПД, %, не менее

На рисунке 4.3 приведена заимствованная из технологическая схема жаротрубного котла Д – 900.

Котел цилиндрической формы горизонтальный стальной. Внутри котла установлены: жаровая камера 3, передняя 6 и задние 9 и 13 дымовые камеры, дымогарные трубы 4 и 5 нижнего и верхнего газоходов, дымовая труба 12. Воздух подается в жаровую трубу дутьевым вентилятором 1.

В качестве горючего используются керосиновый, газойлевый или соляровый дистилляты. Насосом 16 горючее подается к форсунке 2, распыливается, перемешивается с воздухом. Топливная смесь воспламеняется при помощи запального устройства 15. Вода насосом прогоняется через противонакипное магнитное устройство (они не изображены на рисунке) и экономайзер 11, где подогревается продуктами сгорания и поступает в котел. Благодаря развитой поверхности теплопередачи за счет большого количества дымогарных труб осуществляется интенсивное кипение воды. Генерируемый пар освобождается от водяных брызг в сухопарнике 8, а в пароперегревателе 10 превращается в сухой пар. Давление пара в котле, превышающее расчетное, сбрасывается предохранительным клапаном 7. Предохранительный клапан 14 (иногда его называют взрывным клапаном) обеспечивает безопасность работы котла при неудавшемся запуске.

Рис. 4.3. Технологическая схема парового котла Д-900:

1 – дутьевой вентилятор; 2 – форсунка; 3 – жаровая труба; 4 и 5 – дымогарные трубы; 6 – передняя дымовая камера; 7 – предохранительный клапан; 8 – сухопарник; 9 и 13 – задние дымовые камеры; 10 – пароперегреватель; 11 – экономайзер;

14 – взрывной клапан; 15 – запальное устройство; 16 – насос горючего

4.3.2. Водогрейные котлы

Для горячего водоснабжения и отопления в сельском хозяйстве широко используются водогрейные котлы. Источником энергии для нагрева воды кроме химических топлив в ряде случаев используется электроэнергия. Температура воды в водогрейных котлах разного назначения может быть от 70 до 170 0С. Водогрейные котлы изготавливают в чугунном или стальном исполнении. В таблице 4.2 приведены технические характеристики некоторых типов чугунных, а в таблице 4.3 – стальных котлов.

Таблица 4.2 – Технические характеристики чугунных водогрейных котлов

Параметры

КЧ-1

КЧ-2

КВа-1,0 ГН

КВм-1,3К

Тепловая мощность макс., МВт

0,23

1,30

1,00

1,33

Давление воды, МПа

0,05

0,05

0,7

0,7

Температура воды, 0С

КПД, %, не менее

Таблица 4.3 – Технические характеристики стальных водогрейных котлов

Параметры

АОГВ-11

КВ-М-4

КВ-М30

КВу-050

КВу-400

Тепловая мощность макс., МВт

0,0116

4,6

34,9

0,076

0,420

Давление воды, МПа

0,05

0,3

0,3

0,3

0,3

Температура воды, 0С

Расход горючего, кг/ч

6,3

38,5

КПД, %, не менее

93,5

92,5

Из большого разнообразия водогрейных котлов рассмотрим устройство и принцип действия котла типа АОГВ (аппарат отопительный газовый с водяным контуром), которые широко используются для систем отопления индивидуальных домов.

На рис. 4.4 изображено устройство котла АОВГ – 11,6 (цифра 11,6 означает максимальную мощность в киловаттах).

Котел вертикальный цилин дрический стальной, Внутри водяного бака 4 размещены дымогарные трубы 11, через которые продукты сгорания из горелки 3 проходят в дымовую трубу 8. Вода, поступающая в бак через штуцер 12, омывает дымогарные трубы, нагревается и через штуцер 9 подается потребителю.

Интенсивность нагрева воды определяется в основном скоростью ее перемещения вдоль дымогарных труб. При естественной конвекции эта скорость невелика, отсюда «тяга» котла по воде несущественна. При открытом кране 5 и нажатой кнопки 7 газ через малорасходную форсунку запальника 1 поступает в область расположения основной горелки топки котла 3. При поджоге газа, выходящего из запальника, термопара 2 нагревается и ее термоэдс в дальнейшем под- держивает работу запальника в дежурном режиме. Узел «сильфон – термобаллон» 10 обеспечивает работу основной горелки в заданном диапазоне температур нагреваемой воды. Блок автоматики 6 осуществляет автоматическую работу котла. При отсутствии тяги в дымоходе, перегрев воды в котле, снижении давления газа ниже допустимого блок автоматики прекращает подачу газа к основной горелке и запальнику.

Сохраните статью для себя или поделитесь ею в любимых соц.сетях:

  • Виды водогрейных котлов ( паровые, газовые и др. ), эксплуатация.

    Водогрейные котлы предназначаются для отопления индивидуальных жилых помещений, общественных зданий небольшого размера, а также таун-хаусов. По большей части, их устанавливают в районах без центрального отопления, либо там, где возведение котельной не является целесообразным. Так или иначе, водогрейными котлами (вне зависимости от их конструкции и исполнения) называют устройства, которые за счет своих технических характеристик вырабатывают тепло при сжигании определенного топлива, после чего передают тепловую энергию теплоносителю, коим является обычная вода. В свою очередь, при осуществлении циркуляции воды по трубной системе отопительного контура, помещение нагревается до определенной температуры.

    Конструкция водогрейных котлов

    В настоящее время в российских магазинах можно обнаружить водогрейные котлы, которые имеют более-менее одинаковую конструкцию. Различия будут наблюдаться лишь в пиковой мощности устройства, а также в его производителе, который может быть как отечественным, так и зарубежным. Что касается конструктивных особенностей, то современный котельный аппарат представляет собой чугунный или толстолистовой стальной теплоизолированных корпус с теплообменником. Именно в теплообменнике осуществляется нагревание воды (теплоносителя), которая после достижения определенной температуры начинает поступать в отопительную систему.

    Многие модели водотрубных и жаротрубных котельных аппаратов двухконтурные, хотя и одноконтурных моделей хватает. Если аппарат имеет два контура, то горячая вода будет поступать не только в отопительную систему, но и в водопровод, после чего может использоваться в бытовых целях. Также, конструкция отдельных моделей предусматривает наличие специальных циркуляторов, интенсифицирующих водооборот. Кроме того, в аппарате могут быть предусмотрены мембранные расширительные баки. Незначительные отличия в конструкции могут наблюдаться при реализации возможности использовать различное топливо, будь то газ, твердое топливо, жидкое топливо или электричество. Большой популярностью пользуются универсальные модели, который фактически «всеядны». Независимо от того, какое топливо будет использоваться, котельный аппарат должен иметь «на борту» систему, которая будет автоматически поддерживать процессы горения.

    Классификация водогрейные котлов

    Чаще всего котлы водогрейные классифицируют по виду используемого горючего, а также по месту размещения и предназначению.

    1. По виду топлива

    Твердотопливные водогрейные котлы на дровах, на опилках, на пеллетах, на угле, на древесных отходах. .

    Предназначаются для частного дома или для бани, что объясняется необходимостью выделения большой площади для их установки, а также для размещения необходимых запасов топлива.

    Котельные аппараты на жидком топливе (на отработанном масле или на отработке, на мазуте, на дизельном топливе).

    Используются для отопления частных жилых домов, что объясняется аналогичными причинами. Разница лишь в том, что в соответствии с правилами ГОСТ и ПУБЭ жидкое топливо должно храниться на безопасном расстоянии от котельного аппарата, во избежание взрывоопасных ситуаций.

    Котлы газовые водогрейные, использующие природный или сжиженный газ. Могут использоваться как в частных домах, так и в квартирах и таунхаусах.

    Электрические котельные аппараты, использующиеся для обустройства отопления небольших коттеджей и городских квартир.

    2. По назначению

    Промышленные котельные аппараты высокой мощности, которые используют пар в качестве основного теплоносителя. Часто их называют паровыми котлами. Их мощность измеряется не в кВт, а в мВт. Например, есть модели на 5 мВт и на 40 мВт, справляющиеся с гигантским объемом работы. За работой подобных устройств обязательно следит профессиональный оператор или машинист, имеющий в наличии все необходимые режимные карты и инструкции для проведения быстрого ремонта своими руками. Кроме того, в его задачу входит перевод котла в водогрейный режим и в водно химический режим, консервация, очистка поверхности нагрева, промывка, тестовая растопка, обвязка, проверка арматуры, утилизатора, каминной топки, барабана, печи и т.д.

    Бытовые котельные аппараты малой мощности и средней мощности, которая на порядок меньше, чем у котлов промышленного назначения. Предназначаются для отопления бытовых помещений, имеющих определенную площадь.

    3. По месту размещения (по исполнению).

    Напольные водогрейные аппараты. Стационарные котлы, которые могут работать на самом различном топливе.
    Настенные водогрейные аппараты. Навесной вариант, применяющий в качестве энергоносителя электричество или газ.

    4. По методу нагрева воды

    Проточные устройства, нагревающие воду до определенной температуры при прохождении теплоносителя через нагревательный элемент.

    Устройства с накопительными баками, где нагрев воды обеспечивается аккумулирующими баками той или иной емкости. Наполнение баков водой происходит по мере расходования.

    Напольные водогрейные котлы

    Напольные аппараты водогрейного типа работают на газе, на жидком или на твердом топливе. Данный вариант котельного оборудования должен устанавливаться исключительно в отдельном помещении, плюс отдельное помещение должно выделяться для хранения твердых и жидких видов топлива. Во втором случае помещение в обязательном порядке должно оснащаться противопожарными средствами, предусмотренными правилами, нормативами и требованиями СНиП. Напольные котлы оснащаются всеми необходимыми средствами управления и автоматизации, которые позволяют получать доступ к котельному помещению только при возникновении экстренных ситуаций. Дополнительные удобства обеспечиваются наличием автоматических систем регулирования уровня нагрева воды, на основе анализа температуры на открытом воздухе и в помещении. Также, существуют специализированные программные устройства, переводящие систему в необходимый режим на основе заранее прописанной программы действия.

    Настенные водогрейные котлы

    Если напольное котельное оборудование требует выделения отдельного помещения для их монтажа, то настенные устройства могут устанавливаться в ванной, в прихожей, на кухне и т.д. Определение помещения для установки будет обуславливаться как выбранным видом энергоносителя, так и вопросом элементарного удобства размещения. То есть, пользователю нужно решить, где эксплуатация водогрейных котлов будет для него более комфортной. Электрические и газовые аппараты могут иметь достаточно большую мощность, которой хватит на поддержание заданной температуры в помещении, плюс на обеспечение горячим водоснабжением как городской квартиры, так и большого загородного дома. Для нагрева воды в таких котлах может использоваться проточный метод или бойлерный метод. В первом случае речь будет идти об использовании нагревательного элемента, через который проходит вода. Во втором случае используется бойлер или накопительный бак, в котором нагревается теплоноситель. Бак заполняется по мере того, как будет расходоваться горячая вода.

    Настенные котлы газового типа

    Газовые настенные котельные аппараты могут быть одноконтурными (отопление) и двухконтурными (отопление и горячая вода). Также, различия между ними могут наблюдаться в системе подачи воздуха. Есть устройства с закрытой и открытой камерой сгорания. В первом случае используемый для поддержания процессов горения воздух забирается с улицы, а во втором случае – непосредственно из помещения. Настенные системы содержат в компактном корпусе все необходимые элементы котельной, выполненные в миниатюре. В их число входят элементы автоматического управления, системы безопасности (на случай аварийной остановки водогрейного котла), система вывода продуктов горения, насос, расширительный бак, газовая горелка и т.д.

    Настенные котлы электрического типа

    Котельное оборудование электрического типа в конструктивном плане заметно проще, чем газового типа. Оно характеризуется большей экологичностью, безопасностью и простотой использования. Главными элементами электрических устройств являются:

    — Теплообменник. Водяной бак, внутри которого смонтированы электронагревательные элементы.

    — Блок управления, а также регулирующие приборы, отвечающие за параметры используемого теплоносителя.

    Главными преимуществами подобных устройств являются простота использования, большие сроки службы и сроки эксплуатации, а также возможность автоматизации подавляющего большинства процессов. Кроме того, стоит упомянуть по легкости установки и подключения, малом весе и компактных размерах. Электрические котельные аппараты можно устанавливать не в отдельных, а непосредственно в жилых или в подсобных помещениях. Среди недостатков подобных устройств можно выделить зависимость от электроэнергии, которая должна подаваться стабильно, а также высокую цену электроэнергии, в сравнении с другими видами энергоносителей.

    Настенные котлы конденсационного типа

    Данные устройства, наравне с пиролизными аппаратами длительного горения, приобрели огромную популярность в последнее время. Конденсационные котлы европейского производства обладают высочайшей эффективностью, а также завидной экономичностью. Высокие показатели КПД объясняются использованием уникального принципа работы, предусматривающего нагрев рабочей среды до максимальных температур. При этом тепло выделяется не только от сгорания самого энергоносителя, но и от нагрева конденсирующихся водяных паров. Кроме того, в работе задействовано тепло, которое уходит вместе с отводящимися продуктами горения. Реализация данного принципа, по праву считающегося инновационным, позволяет увеличить коэффициент полезного действия системы на 15 процентов, в сравнении с настенными устройствами традиционного типа. Правильное использование подобной аппаратуры резко уменьшает расход топлива, а также снижает количество выбросов в окружающую среду. Конденсационные котлы работают на природном или сжиженном газе, причем камера сгорания в них закрытая. Паровой водогрейный котел имеет в комплекте расширительный бак, циркуляционный насос, система обеспечения безопасности. Конденсационные аппараты характеризуются компактностью, современным дизайном, простотой управления и удобством обслуживания.

    Плюс ко всему, производители оснащают их различными средствами автоматизации. При этом газовые котлы все также остаются потенциально опасными из-за угрозы взрыва. Зато они характеризуются высочайшей скоростью нагрева воды и экономичностью использования (при условии установки экономайзера).

    Электрические водогрейные котлы

    Электрические котельные аппараты очень популярны на территории Российской Федерации. На нашем рынке их предлагает целый ряд производителей, выпускающих устройства для теплоснабжения загородных коттеджей и частных домов. С помощью электрических котельных устройств становится возможным обеспечить помещение как теплом, так и горячей водой, вне зависимости от наличия централизованного горячего водоснабжения на участке.

    Конструкция электрических котлов заметно проще, чем газовых аппаратов. Их не нужно регулярно обслуживать, они не взрываются, работать с ними легко и удобно. Да и в плане экологичности они могут дать фору газовым котлам.

    Конструкция электрических моделей включает в себя:

    — Теплообменник – бак со встроенными тэнами (теплоэлектрическими нагревателями).

    — Шкаф управления и автоматики, который позволяет поддерживать температуру в доме на определенном уровне без необходимости постоянного контроля за ней.

    Помимо воды, в качестве теплоносителя электрические котельные аппараты могут использовать незамерзающую жидкость, что более предпочтительно. Подобные устройства можно разделить по видам нагревательных элементов, которые в них используются.

    Трубчатые ТЭНы. Теплоэлектрические нагреватели, заполненные специальным проводником, который будет нагреваться при контакте с электрическим током. Данные элементы будут нагревать проточную воду на постоянной основе, пока они подключены к электросети. Трубчатые нагреватели используются при обустройстве комбинированного отопления. Днем такая система дает тепло от газового, жидкотопливного (дизельного, газомазутного) или твердотопливного (угольного, дровяного) котла, который характеризуется большей экономичностью. Ночью же, когда тарифы на электроэнергию снижаются, система поддерживает тепло на электричестве.

    Электроды. Котельные аппараты электродного типа осуществляют нагрев теплоносителя при возникновении ионного потока между электродами, о чем вы можете прочитать в описании. Их плюсом является отсутствие теплоэлектрических нагревателей, но поскольку теплоноситель – важная часть электроцепи, его нужно подготавливать специальным образом. В воду добавляются соли в заданном количестве, до достижения необходимой концентрации.

    Итак, основными преимуществами электрических котельных аппаратов являются их невысокая стоимость, простота использования, легкость монтажа, компактность и малый вес, а также отсутствие необходимости выделять для их размещения отдельное помещение.

    Конкретные марки и производители

    Сегодня производители предлагают своим клиентам купить целый ряд водогрейных аппаратов, каждый из которых обладает своей принципиальной схемой. В продаже имеются отечественные и зарубежные (итальянские, немецкие, финские) котельные аппараты, каждый из которых проходит производственные испытания, техническое освидетельствование и процедуру сертификации. Особое значение имеет проведение гидравлических испытаний образцов, включающих пуск, продувку, проверку реакции на кислотные среды и щелочение, тепловой расчет. Перед пуском водогрейные котлы промываются. Все это позволяет производителю получить паспорта и сертификаты на свою продукцию, позволяющие продавать ее по всему миру, включая Российскую Федерацию. Что касается конкретных изготовителей теплофикационного котельного оборудования (профессионального, а не самодельного), то сегодня проектированием и выпуском занимаются многие компании. Особо стоит выделить продукцию КВА, ДКВР, ПБ, ПТВМ, КВР, КВГ, КВГМ, ТВГ, КЧМ, Rex, Универсал, Братск, Лемакс, Студент Гидравлик, Аристон, Зиосаб, Термотехник, Энергия 3, ОКОФ, Сибирь, Титан, КОВ СТ, Мимакс, НИИСТУ 5, Vitomax 200, Vitoplex 100, Loos, Wolf, Ici, Baxi, Buderus, Viessmann.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *