Работа экономайзера. Экономайзер котла

что это такое, устройство, принцип работы, назначение :: SYL.ru

Характеристики котельного оборудования совершенствуются в разных направлениях. Одни производители делают упор на расширение функциональности, другие осваивают новые системы управления, а третьи занимаются физической эргономикой. Но самым перспективным направлением считается оптимизация конструкции и процессов теплообмена. И в этом контексте особое значение имеет экономайзер. Что это такое? Это уже ставшая обязательной часть паровых котлов, которая позволяет экономить тепловую энергию, по сути, за счет вторичного использования. Впрочем, этот процесс следует рассмотреть подробнее.

Назначение и задачи экономайзера

Для начала стоит обратиться к системам пиролиза и котлам длительного горения. Их принцип работы базируется на вторичной переработке топлива, но цели ставит разные. В одном случае это повышение энергоэффективности котельного оборудования, а во втором – увеличение периода активности агрегата. В свою очередь экономайзеры котлов предназначены для оптимизации процессов теплообмена. В конечном итоге пользователь получает более экономный расход топливного материала при высокой теплоотдаче. Это может выражаться не напрямую, а, к примеру, в виде интенсивного образования пара. В более сложных когенерационных системах, где котлы связываются с электротехнической инфраструктурой, эффект экономайзера может быть отражен и в минимизации расходов электроэнергии. Но это касается в основном промышленного оборудования.

Принцип работы агрегата

В процессе работы любого котла на твердотопливных элементах выделяется дым. Он имеет высокую температуру, поэтому можно констатировать, что вместе с этими потоками удаляется и тепло. Чтобы напрасно не расходовать выработанную энергию, инженеры и предложили экономайзер. Что это такое в составе котла? Это функциональный блок, который в некотором роде аккумулирует энергию дыма, преобразуя ее в нагрев воды. То есть не сам блок выступает преобразователем дыма, а вода, которая в него заливается. Далее она поступает в специальные резервуары для полноценного нагрева. Циркуляция воды в котельных теплообменниках является обычным явлением, но в данном случае реализуется именно предварительный нагрев без использования основной тепловой энергии оборудования.

Конструкция экономайзера

В простейших исполнениях экономайзер представляется комплексом трубчатых элементов, проходя по которым, вода или пар нагревается. Причем трубы имеют не прямые, а извилистые змеевидные и зигзагообразные формы. Несколько труб формируют один пакет. В каждом пакете набор трубчатых элементов располагается по одной общей конфигурации. Также устройство экономайзера предусматривает наличие изоляционных плит и металлических перегородок, которые разделяют пакеты. Изоляция нужна для обеспечения безопасности в процессе работы теплообменника.

Присутствует в конструкции и предохранительный клапан, который устанавливается непосредственно перед входной линией. Данная заслонка предназначена для защиты от гидроудара. В некоторых моделях котел отопительный имеет и предохранительный клапан в верхней части экономайзера. С этой стороны наличие защиты обуславливается риском повышения давления, при котором вода должна выпускаться наружу.

Разновидности по материалу изготовления

В основном используются чугунные и стальные конструкции. Чугун хорош тем, что имеет прочную износостойкую структуру, которая способна выносить гидроудары и механические воздействия. Но в таком корпусе не может использоваться высокотемпературный экономайзер. Что это такое? Это модели теплообменников, которые предусматривают не просто предварительный подогрев, но и доведение воды до высоких температур. Чугун в таких условиях может лопнуть без возможности восстановления.

Стальные модели формируются трубами с диаметрами в среднем от 30 до 40 мм. Их устанавливают в шахматном порядке на едином каркасе, который наделяет всю конструкцию прочностью. На практике котел отопительный с интегрированным стальным экономайзером способен выдерживать повышенные температуры и немалое давление. Единственным недостатком стали является предрасположенность к коррозии. Поэтому для экономайзеров используются особые дорогостоящие марки сплавов.

Разновидности по типу рабочей среды

Уже упоминалось, что экономайзер может выступать и как средство дополнительного подогрева, и как полноценный нагреватель. Разделение между этими видами теплообменников проходит по точке кипения. Соответственно, в одном случае выпускаемый дым может доводить до кипения воду в экономайзере, а в другом – слегка подогревать. Но есть и разница в функциональном обеспечении. Даже в простом исполнении «не кипящий» водяной экономайзер оснащается коллекторами, манометрами, реле управления, термометрами и другими устройствами, позволяющими контролировать состояние оборудования. Однако «кипящий» экономайзер, кроме перечисленной измерительной и регулирующей арматуры, также дополняется сгонными и обводными линиями. Кроме того, на выходных каналах могут отсутствовать некоторые фитинги и клапаны. Связано это с тем, что кипящая вода должна иметь предельно свободные пути выхода в котельный барабан.

Заключение

По мере усложнения конструкции котла вводятся и новые требования по его защите от аварий. Тепловые перегрузки и высокое давление могут спровоцировать нарушения в трубопроводной инфраструктуре, что заставляет инженеров расширять перечень систем безопасности оборудования. Тем не менее энергоэффективность по-прежнему остается важным преимуществом экономайзера. Что это такое в реальных цифрах? В промышленных котельных станциях на этапе водоподготовки такие теплообменники способны доводить температуру воды до 250-270 °C. Разумеется, на бытовом уровне речь может идти о более скромных цифрах, а «кипящие» модели экономайзеров и вовсе требуют серьезного переоборудования агрегата. И все же концепция оптимизации теплового обмена считается наиболее перспективной, так как она обеспечивает прямой эффект повышения теплоотдачи.

www.syl.ru

Экономайзер парового котла: водяной экономайзер, монтаж, конструкция

Экономайзер котла — элемент отопительного оборудования, теплообменник, внутри которого производится подогрев питательной воды перед подачей.

Примечательно, что вода подогревается за счет газов, уходящих из отопительного котла.

Содержание

Экономайзер парового котла

Основными типами рассматриваемого оборудования являются кипящие, а также не кипящие экономайзеры. Конструкция двух типов является сходной.

Основным отличием является то, что в первом случае на выходе агрегата вода находится в кипящем состоянии, а во втором — нет.  Можно выделить также виды отопительных агрегатов.

Виды экономайзеров:

1. Водяные.
2. Контактные.
3. Чугунные.
4. Стальные.

Конструкционные особенности

Наиболее часто при производстве экономайзеров применяются трубы, которые сгибаются, образуя вертикальные змеевики. Полученные змеевики впоследствии компонуются в пакеты.

С целью сделать эксплуатацию и возможный ремонт устройства удобными, поверхность агрегата разделяется на пакеты, высота каждого из которых может составлять до одного метра.

Технология производства экономайзеров предусматривает выполнение разрывов между пакетами, при этом расстояние разрыва составляет в пределах 65-80 сантиметров.

Трубы располагаются зачастую в шахматном порядке, поскольку коридорное расположение в связи с условиями теплообмена считаются не целесообразными.

Если говорить о подогреве воды, то на электростанциях питательная вода подогревается в регенеративном цикле до поступления в котел, достигает температуры 270°C.

Водяной экономайзер парового котла

Водяной экономайзер парового котла может использоваться в качестве хвостовой поверхности нагрева паровых стационарных устройств. При этом, производительность последних может быть в диапазоне 2,5-25 т/ч, установленных в отопительно-производственных, отопительных, а также производственных котельных, водогрейных котлах стационарного типа с рабочим давлением до 2,4 МПа.

Предназначением такого устройства может быть подогрев питательной воды посредством тепловой энергии, получаемой от уходящих дымовых газов.

Атмосферные деаэраторы ДСА предназначены для удаления агрессивных газов из питательной воды паровых котлов.

О том, как правильно монтировать деаэратор, читайте здесь.

Экономайзер должен играть роль индивидуальной поверхности нагрева, которая не отключается по газовой стороне и по питательной воде. При всем этом, на питательной магистрали не должна быть установлена запорная арматура между котлом и экономайзером.

В комплект агрегата может входить:

• Ящик с монтажными изделиями.
• Блок агрегата в сборке.
• Трубы, дуги, каркас, калачи (если речь идет о поставке россыпью).
• Ящик с комплектующими изделиями.
• ГУВ – система очистки нагревающих поверхностей.
• Паспорт с руководством по эксплуатации.

Относительно эксплуатационных условий, то температура наружной поверхности блока во время эксплуатации должна быть не более 55 градусов.

Температура окружающей среды не должна превышать 25 градусов Цельсия. Рабочее давление – 2,5 (25) МПа (кгс/см2). Максимальное давление – 3 МПа (30 кгс/см2). Температура рабочей среды варьироваться до 200 градусов.

Монтаж устройств

На этапе установки экономайзера, агрегат монтируется на специальный фундамент. При этом, отдельные блоки соединяют между собой калачами по воде.

Далее выполняется сварка каркасов, импульсные камеры свариваются с патрубками.

Газовый короб с клапанами предохранения устанавливается и подключается к питательным трубам котельного оборудования.

Установка системы импульсной очистки выполняется, отталкиваясь от проекта котельной.

Экономайзер должен монтироваться в систему строго в соответствтеии с нормами и правилами.

На протяжении соединения блоков агрегата калачами, отверстия фланцев не во всех случаях совпадают с калачами под шпильки и болты.

Что такое деаэратор в котельной — вопрос заслуживающий внимания, для людей не знакомых с данным устройством.

О том, какие бывают типы деаэраторов, читайте здесь.

Для устранения несовпадений понадобится поднятие верхней и нижней секций труб, после чего нужно будет выполнить установку под ними прокладки требуемой толщины.

В процессе установки нижних и верхних коллекторов с двумя, либо тремя подводами, следует в обязательном порядке применять стальные конусные, паронитовые прокладки.

Во время монтажа между агрегатом и фундаментом потребуется прокладывать листовой или шнуровой асбест с целью обеспечения газоплотности.

С целью предотвращения выбивания асбеста на протяжении функционирования ГИО, по контуру устройства приваривается стальная полоса прерывистым швом.

Агрегат фиксируется к фундаменту таким образом: нижняя рама оборудования сваривается с закладными элементами, которые устанавливаются со стороны камер фазоимпульсной очистки.

По окончании монтажных работ экономайзера, нужно выполнить гидравлические испытания, применяя пробное давление. Стоит отметить, что все обнаруженные во время испытания дефекты оборудования, должны быть в обязательном порядке устранены.

Пламенепроводы, демпфер, импульсные камеры, а также верхний газовый короб – всё это изолируется посредством теплоизоляционного слоя по проекту котельной.

Устройство деаэратор — реализует процесс деаэрации некоторой жидкости, то есть её очистки от присутствующих в ней нежелательных газовых примесей.

О том, что такое деаэратор воды и принципах его работы, читайте здесь.

Каждый из этапов установки должен осуществляться в соответствии с правилами установки оборудования, в противном случае, экономайзер может выйти из строя, что повлечет дополнительные затраты на ремонт.

Определившись с выбором, получив консультацию компетентного профессионала, можно выбирать агрегат, после чего приступать к его монтажу, а также последующему подключению.

kotlotech.ru

для чего нужен экономайзер, конструктивные особенности экономайзера котла

При использовании автономной системы отопления вы имеете много преимуществ по сравнению с отопительной централизованной системой. Например, вы можете самостоятельно регулировать температуру воздуха в помещении и устанавливать дополнительные приборы. В такой системе расход ресурсов намного меньше.

Для того чтобы повысить КПД устанавливают экономайзер. Хоть такое устройство стоит недешево, но оно окупается через несколько лет. Но для устройства экономайзера потребуется много свободного места, так как он обладает большими габаритами. 

Содержание:

1. Для чего нужен экономайзер
2. Виды экономайзера
3. Конструктивные особенности экономайзера котла
4. Принцип работы

Для чего нужен экономайзер

Экономайзер экономит расход топлива, которое требуется для подогрева воды, которая используется для отопления дома. А также заранее предусматривает расход энергии отходящих газов. При том, что до его устройства они не использовались. 

За счет экономайзера котла подогревается вода еще до подачи в котел отопления. В топке есть трубы, по которым проходит газ. Именно в этом и заключается принцип подогрева. Для того чтобы увеличить теплообмен устраивают трубы в шахматном или змеевидном расположении. На электростанции котел работает так же. Единственным отличием является забор пара, который происходит при помощи паровой мощной турбинной установки.

Если вы установите паровую турбину, то КПД повысится от 10 до 15%. Все продукты сгорания имеют разную влажность. Связано это с содержанием серной кислоты и углекислого газа. Поэтому в зависимости от вида топлива будет выделяться разное количества газов. Такие газы используются для подогрева воды экономайзером. Таким образом, происходит увеличение КПД устройства, а также уменьшается количество выбросов в атмосферу.

Виды экономайзера

Экономайзеры разделяются по степени подогрева воды, материалу, принципу действия, типу нагрева поверхности и условиям компоновки:

1. Кипящие и некипящие.
2. Паровые и водогрейные.
3. Стальные и чугунные.
4. Контактные и поверхностные.
5. Ребристые и гладкотрубные.

Каждый вид имеет много моделей. Это связано с технологией применения и свойствами материала. Он позволяет взаимодействовать с паром.

Конструктивные особенности экономайзера котла

Устроен экономайзер котла следующим образом:

• Основой экономайзера являются трубы, изготовленные из нержавейки. Они согнуты в змеевики и объединяются в пакеты с заданным количеством секций отдельно в каждой зоне. 
• Располагать их необходимо в шахматном порядке. Так как, исходя из свойств теплообмена, располагать в коридорной компоновке невыгодно. 
• В системе устроено две трубы. Одна из них забирает воду, а другая подает. Экономайзеры бывают кипящими и некипящими. Они различаются по допустимой конденсации теплоносителя во время работы, а также температурой внутренней среды.
• Дополнительно устанавливаются разные контрольные приборы. При любых отклонениях от нормы они будут оповещать. 

Но при устройстве дополнительного оборудования необходимо учитывать особенности системы. Чтобы избежать различных поломок. Расчет может произвести только квалифицированный мастер. 

Купить экономайзер котла можно уже в готовом виде. Или же сделать индивидуальный чертеж, по которому вам изготовят оборудование. Таким образом, можно добиться высокого значения КПД. В промышленных целях это поспособствует уменьшению стоимость экономайзера. 

Принцип работы

Самыми простыми и доступными являются поверхностные экономайзеры. Но они ограничиваются малым коэффициентом полезного действия и имеют ограничения по температуре использования.

Такие экономайзеры разделяют на теплофикационные и питательные. Первый вид нагревает воду для системы отопления. А питательные греют воды для отопительных котлов. Но первый вид является более затратным, так как расходует большее количество воды.

Для того чтобы обеспечить баню или прачечную водой част используют контактный экономайзер. Но для их работы необходимо установить промежуточные теплообменники. Такие экономайзеры устанавливают как дополнительный к поверхностному. 

Чугунные экономайзеры отличаются своей стойкостью к механическим и химическим повреждениям, а также долговечностью. Но давление в трубах должно быть не более 2,4 мПа. К недостаткам такого устройства можно отнести:

1. Большие габариты в отличие от других моделей. 
2. Практически не защищены от гидравлических ударов.
3. Низкие тепловые и экономические показатели. Связано это с быстрым загрязнением оборудования золой и сажей. В связи с этим тяжело обслуживать экономайзер.
4. Теплопередача низкая в сравнении с другими экономайзерами. 

Но, тем не менее, они широко применяются благодаря своей долговечности и практичности. Но в последнее время более востребованными стали стальные экономайзеры, так как они имеют большой диапазон применения. 

Такие экономайзеры используют в отопительных котлах, которые работают на газе с избыточным давлением пара не более 23 кгс/см2. А также на входном коллекторе температура должна быть определенной. Зависит она от типа топлива. 

Если чугунные экономайзеры не могут быть кипящими, то стальные бывают двух типов. В кипящих устройствах вода на 20% превращается в пар. Именно поэтому такие экономайзеры быстрее подвергаются коррозии. Скорость движения воды в трубах должна быть более 1 м/с. 

В некипящем экономайзере пар выводится из системы из-за высокого давления. Это является главным отличием от кипящего устройства. 

Работа экономайзера зависит от условий эксплуатации и вида оборудования. В газовых водонагревальных котлах в роли экономайзера выступает газоплотная топочная камера. 

С каждым годом производители совершенствуют технические характеристики экономайзеров.

Читайте также:

baltgazservice.ru

Экономайзер котла

Использование: в конструкции экономайзера котла, используемого в качестве подогревателя питательной или циркуляционной воды перед паровыми или водогрейными котлами. Сущность изобретения: экономайзер состоит из вертикальных обогреваемых коллекторов связанных трубами в пакеты, где каждый выходной и входной коллектор соединены перепускной трубой, конструкция такого экономайзера позволяет увеличить КПД котельной установки порядка 7-10%. 9 з. п.ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности, к конструкции экономайзера котла, используемого для подогрева питательной или циркуляционной воды перед паровыми или водогрейными котлами.

Формула изобретения

РИСУНКИ

www.findpatent.ru

Смотрите также

• 
  Котел тополь
• 
  Комбинируемые котлы
• 
  Котел фото
• 
  Устройство котла
• 
  Водонагревательные котлы
• 
  Промывка котла
• 
  Фото котел
• 
  Котел отопление
• 
  Ржевский котел
• 
  Вин котел
• 
  Котлы банные