Топочные устройства. Форсунка котла

Как правильно почистить газовый котел в домашних условиях

Непременным атрибутом любой отопительной системы является котел, который выступает генератором тепла для обогрева жилища.

Современный рынок отопительного оборудования насыщен весьма широкой линейкой котлоагретов различных видов. Но особое место в этом ассортименте занимают газовые котлы, которые приобретают с каждым днем все больше популярности.

Такая тенденция связана с тем, что агрегаты этого вида являются весьма эффективными и экономичными устройствами для обогрева загородного дома и даже квартиры. Для того, чтобы газовый котел функционировал бесперебойно и стабильно, необходимо правильно осуществлять уход за ним.

Одним из видов такого обслуживания является чистка газового котла от сажи и других загрязнений. Поговорим более подробно о том, зачем проводить чистку газового агрегата, а также какими способами это можно сделать.

Как часто нужно чистить

Потребность в чистке возникает при выявлении в работе котла АОГВ следующих негативных моментов:

• при стабильной работе газового котлоагрегата температурный режим в помещении значительно снизился;
• увеличилось потребление газа и электричества;
• заметно начал появляться запах угарного газа в помещении.

Как правило, причинами возникновения таких сбоев является засорение котла. Для того, чтобы понимать в каких местах происходит скопление загрязненности, необходимо знать устройство газового котла.

Очищаемые узлы

Устройство газового котла. (Для увеличения нажмите)В устройстве этого вида оборудования имеются следующие узлы, которые периодически нужно чистить:

• запальник;
• горелка с форсунками;
• газовый фильтр;
• теплообменник;
• топка;
• дымоход.

Стоит отметить, что очистка каждого узла газового котла имеет свою специфику, на которой остановимся более подробно.

Запальник

При нормальном функционировании запальника его пламя должно выглядеть как конус с голубым оттенком. Если же пламя стало желтоватого цвета, то это означает, что горелка загрязнилась.

Порядок чистки происходит в следующей последовательности:

• перекрыть поступление газа к котлу;
• выкрутить запальник;
• с помощью металлической щетки тщательно произвести чистку;
• выполнить продувку;
• установить почищенный запальник на место.

Горелка с форсунками

Эта деталь является основной в конструкции настенных и напольных газовых котлов, так как она предназначена непосредственно для подачи топлива.

Последовательность чистки горелки с форсунками следующая:

• закрывается вентиль подачи газа;
• горелка снимается с установочного места;
• замечается расположение форсунки, а затем она аккуратно выкручивается;
• почистить форсунку нужно осторожно ершиком;
• горелка чистится щеткой, а ее отверстие продувается с помощью подручного насосного оборудования;
• форсунка вставляется в горелку согласно метке;
• горелка устанавливается на место.

Совет специалиста: чистка горелки с форсунками должна производиться один раз в год, желательно перед отопительным сезоном.

Газовый фильтр

Это устройство предназначается для очистки поступающего газа от различного рода загрязнений и примесей.

Поэтому очень важно регулярно чистить фильтр от собравшегося засорения.

Теплообменник

Стоит знать, что основное назначение теплообменника двухконтурного котла заключается в том, насколько будет осуществляться нагрев воды и с какой скоростью.

Необходимо также понимать, что этот элемент котлоагрегата может засоряться как изнутри, так и снаружи.

Наружная часть теплообменника загрязняется сажей, что негативно сказывается на его функционировании. Очистить этот узел котла от сажи можно механическим способом, иначе говоря, чистка происходит своими руками.

Для этого потребуется следующий набор инструментов:

• скребки;
• металлическая щетка;
• различной формы ерши;
• электроинструмент с чистящими насадками.

Порядок очистки заключается в следующих моментах:

• отключается газоснабжение и электропитание от котла;
• снимается аккуратно теплообменник;
• чистка осуществляется удобными для этого инструментами;
• устройство снова устанавливается на свое место.

Важный момент: старайтесь для чистки использовать инструмент, который не имеет острых граней. В противном случае можно нанести повреждения теплообменнику, которые в будущем могут вызвать коррозию изделия.

В результате этого падает пропускная способность теплообменника, которая в целом влияет на функционирование всего газового котла. Наиболее оптимальным способом чистки внутренней части является промывка теплообменника газового котла с помощью химических средств.

Среди реагентов, которые используются для очистки внутренних стенок, можно выделить следующие средства:

• адипиновая кислота;
• раствор сульфаминовой кислоты;
• специальный гель.

Замечание специалиста: выбор реагента для промывки должен зависеть только от степени загрязненности теплообменника.

Бустер состоит из следующих элементов:

• циркуляционный насос;
• емкость для реагента;
• электронагреватель.

Принцип очистки теплообменника с помощью такого устройства для промывки, как бустер, заключается в следующем:

• для повышения очистных свойств реагент нагревается в емкости;
• с помощью насоса раствор под напором подается непосредственно в теплообменник.

В результате циркуляции химического средства, накипь отстает от внутренних стенок, и выходит наружу вместе с отработанным раствором.

Специалисты советуют: с помощью бустера можно почистить не только контур водогрейных котлов, но и трубы всей отопительной системы.

Топка и дымоход

Хотя газ и является чистым видом топлива, но со временем на стенках топки и в дымоходе все равно собирается сажа. Скопление этого продукта сгорания препятствует нормальному функционированию котла, так как пропадает тяга.

Поэтому, рекомендуется внимательно следить за образованием сажи и регулярно проводить очистку топки и дымохода. Надеемся, что информация, изложенная в статье, будет вам полезной при осуществлении очистки газового котла.

Смотрите видео, в котором подробно показано, как правильно почистить газовый котел в домашних условиях:

teplo.guru

Котлы, работающие на жидком топливе

Котлы, работающие на жидком топливе

При работе чугунных и стальных котлов на жидком топливе основное внимание должно быть, так же, как и для котлов на газе, обращено на равномерное распределение теплоты по топочному объему котла, тонкое paспыление жидкого топлива и хорошее смешивание его с воздухом. Переоборудование котлов, работающих в жидком топливе, ведется так же, как для котлов на газообразном топливе.

Отличия заключаются в том, что вместо газовой горелки устанавливают форсунку для распыления жидкого топлива и монтируют оборудование для хранения и подачи к котлу жидкого топлива. Кроме того, чугунные котлы, работающие на жидком топливе, имеют малогабаритную топку, глубина которой изменяется в зависимости от числа секций в пакете. Эти особенности котлов накладывают определенные требования так же и на работу форсунок, которые, кроме широкого диапазона регулирования при небольшом расходе электроэнергия и распыление топлива, должны иметь короткий факел, вписывающийся в топочный объем.

Для распыления жидкого топлива сжигаемого в промышленных и энергетических установках, используют форсунки следующих типов; механического и воздушного распыления, а также ротационные.

В форсунках механического распыления топливо распыляется давлением. Эти форсунки наиболее чувствительны к вязкости топлива, обеспеченностью форсунок с механическим распылением является зависимость тонкости распыления топлива от величины давления. При необходимости уменьшить подачу топлива следует значительно уменьшить давление, что сказывается на качестве распыления (т.е. оно ухудшается). Незначительное же изменение давления, как показали испытания, почти не влияет на расход топлива. Распылитель механических форсунок обычно имеет отверстие диаметром не более 1 мм. Для того, чтобы при повышении давления расход топлива остался постоянным, необходимо уменьшить диаметр отверстия, что может привести к засорению или закоксовыванию его. Кроме того, с повышением давления увеличивается расход электроэнергии на распыление и ухудшается экономичность работы форсунки.

Отвод в форсунках части топлива от распылителя увеличивает диапазон регулирования, однако не устраняет основного недостатка - закоксовывания отверстий и, как следствие, остановки котла. Проведенные НИИ сантехники работы показали, что форсунки с механическим распылением можно успешно применять лишь при распылении легких сортов жидкого топлива, при распылении же высоковязких мазутов это делать нецелесообразно.

Для чугунных котлов, имеющих тепловую мощность порядка 860 - 1000 тыс ∙ ккал/ч, при работе на легком топливе (типа дизельного) можно использовать механическую форсунку АФ-65. Форсунка состоит из корпуса, опирающегося на металлическую опору - пяту (если форсунка стоит перед котлом на полу), на которой смонтирован электродвигатель с удлиненным валом, соединенным через эластичное сцепление с топливным насосом и вентилятором, расположенными внутри корпуса. Корпус форсунки также может крепиться на дверке котла. Топливо подается под давлением 0,7 1 0 МПа (7-10 кгс/см2), создаваемым шестеренным насосом. Расход топлива в форсунке изменяется от 0,11 до 3,5 г/с. Работа форсунки Аф-65 полностью автоматизирована. Приборы автоматики смонтированы на отдельном щите управления, который может быть укреплен на стене котельной или на котле. Система автоматики форсунки обеспечивает: автоматическое двухпозиционное ("включено-выключено") регулирование температуры воды в котле, выключение форсунки после засорения распылителя и погасания факела в топке, сигнализацию о нарушениях в системах зашиты и электроснабжения.

Для сжигания жидкого топлива в чугунных котлах не рекомендуется использовать форсунки с воздушным распылением, так как в них распыление топлива осуществляется всем (или почти всем) воздухом, необходимым для горения. Изменение же количества подаваемого воздуха сопровождается снижением его напора и ухудшением в связи с этим качества распыления. Эти форсунки имеют малый диапазон регулирования и длинный факел. Например, форсунки типа "Оргэнергонефть" (ОЭН) имеют минимальную длину факела, равную 2,5 м и применялись лишь на начальной стадии работ по переоборудованию чугунных котлов для работы на жидком топливе.

Наиболее приемлемыми форсунками для распыления топочных мазутов и других легких жидких топлив являются ротационные. Общий вид ротационной форсунки Р-1-150, выпускаемой заводом "Тэрас" (г. Таллинн), показан на рис. 36. При ротационном распылении предварительно подогретое топливо подают насосом (или самотеком) в конус-распылитель, насаженный на конец вращающегося вала. Центробежной силой топливо прижимается к внутренней стенке конуса и движется к краю, растекаясь тонкой пленкой. Дойдя до края конуса, топливо разбрызгивается (распыляется). Находящийся на этом же валу вентилятор подает в форсунку первичный воздух с давлением 4,5-5,0 кПа (450-500 мм вод. ст.), создавая вокруг конуса воздушный поток, под влиянием которого образуется газовая смесь. Вентилятор и конус приводятся движение с клиноременной передачей. Первичный воздух составляет около 20 % общего количества воздуха, необходимого для горения. Вторичный воздух (около 80 % общей подачи) поступает от дутьевого вентилятора или засасывается в топку за счет разрежения.

Рис. 36. Ротационная форсунка Р-1-150. 1 - шкив; 2 - кожух; 3 - текстропый ремень; 4 - электродвигатель; 5, 7- часть корпуса форсунки; 6 подвод топлива; 8 - конус-распределитель; 9 - кольцо; 10 - зажим; 11 - вентилятор, 12- дроссель; 13 - патрубок; 14 - вал

Основные достоинства ротационной форсунки - малая чувствительность к низким сортам жидкого топлива, хорошее качество распыления, простота регулирования подачи топлива. Диапазон регулирования распыляемого топлива составляет 1:10, что позволяет сравнительно легко автоматизировать работу форсунки при использовании различных схем автоматики. В ротационной форсунке возможно распылять жидкое топливо с вязкостью до 16° ВУ, в то время как в форсунках воздушного распыления - лишь с вязкостью 4-5° ВУ при 80 °С. Ротационная форсунка может иметь короткий факел - 700 мм, что особенно важно для котлов малой мощности.

Большое значение для этих форсунок имеет способ подвода вторичного воздуха. Наиболее положительные результаты были получены при подводах вторичного воздуха с помощью входного устройства, заканчивающего цилиндрическим прямоточным (без закручивания воздушного потока) конусом (рис. 37).

Рис. 37. Устройство для подачи вторичного воздуха. 1 - заслонка вторичного воздуха; 2 - стакан, распыляющий топливо; 3 - подача первичного топлива

Испытания, проведенные в 1972 г. в НИИ сантехники на котле "Индустриал-1" при сжигании мазута марки 100, показали, что с помощью этот устройства можно обеспечить сжигание топлива без химической неполноты сгорания при минимальном количестве избыточного воздуха.

Переоборудование котла "Универсал-6М" для сжигания топочных мазутов показано на рис. 38. По указанной схеме рекомендуется переоборудовать и другие типы котлов как для сжигания топочных мазутов, так и для более легких видов жидкого топлива, например печного. Топочное устройство как при сжигании мазутов, так и для печного топлива остается таким же и включает в себя топку, форсунку P-1-150, топливный блок и систему автоматики. Топка оборудована входным устройством для подачи вторичного воздуха. Для защиты от прямого удара факела задние секции со стороны топки и ниппельные головки котла обмурованы огнеупорным кирпичом. Необходимость футеровки вызвана еще и тем, что, раскаляясь, она способствует дожиганию частиц топлива в факеле. В верху топки расположен взрывной клапан. Для фильтрации топлива, подогрева его до заданной температуры, рециркуляции перед пуском, получения необходимого постоянного давления предусмотрен топливный блок. Система автоматики обеспечивает программный автоматический пуск котла, работу его в зависимости от требуемой температуры горячей воды. Автоматика отключает котел (с одновременной подачей сигнала) в следующих случаях: при погасании пламени, падении разрежения в топке, падении давления воды в котле, снижении температуры мазута в электроподогревателе, повышении температуры воды сверх установленной величины. При отказе автоматики возможно ручное управление форсункой. Работа котла осуществляется следующим образом. Мазут из резервуара через фильтры подается в электронагреватель топливным шестеренным насосом. Из электронагревателя мазут через регулятор давления, регулирующий кран и запорный электромагнитный клапан поступает в форсунку, перед которой он разогревается с помощью трубчатого электронагревателя. Контроль за температурой мазута осуществляется двумя дилатометрическими гермодатчиками, один из которых включает всю систему автоматики лишь после того, как в подогревателе температура мазута достигнет 55- 60 °С, при которой возможна его рециркуляция. Другой термодатчик является рабочим. Он выключает подогреватель при нагреве мазута до температуры 90 -95°С и вновь включает его после ее снижения от указанной величины.

Рисунок. 38. Котел "Универсал-6М" с ротационной форсункой для сжигания жидкого топлива. а - поперечный разрез; б - вид с Фронта; 1 - камера сжигания; 2 - газовый трубопровод; 3 - электромагнитный клапан; 4 - датчик температуры; 5 - датчик для замера разрежения; 6 - электрический исполнительный механизм; 7- подогреватель мазута; 8 - топливный насос; 9 - электромагнитный клапан; 10 - клапан регулирования мощности, 11 - отсечной клапан; 12 - форсунка; 13- запальник; 14 - фотодатчик

Для воспламенения топливной смеси установлен баллон со сжиженным газом, который через трубопровод подает газ к электрогазовому запальнику. К нему же от высоковольтного трансформатора подается напряжение на электроды зажигания. Контроль за наличием факела осуществляется фотодатчиком.

На трубопроводе горячей воды установлены два датчика температуры. Один из них является рабочим, другой - датчиком зашиты, отключающим систему при достижении в трубопроводе максимально допустимой температуры воды. Импульс от рабочего датчика подается на электроисполнительный механизм, связанный с шиберами, регулирующими подачу первичного и вторичного воздуха в форсунку, регулирующим краном и автоматической заслонкой, расположенной в сборном борове, которая закрывается после остановки котла и сохраняет теплоту топки, а также защищает котел от резкого охлаждения. На возвратном (от потребителей) трубопроводе воды на входе в котел установлено реле давления, выключающее котел из работы при падении давления. Разрежение в котле контролируется датчиком.

Пуск котла осуществляют нажатием кнопки "Пуск", расположенной на щите управления, после чего автоматически включается электроподогреватель, разогревающий топливо до минимальной температуры. Затем автоматически включают вентилятор, подающий воздух в топку и шестеренный насос для подачи топлива. Электромагнитный клапан на линии рециркуляции закрывается после продувки, а электромагнитный клапан на трубопроводе к форсунке открывается. Одновременно открывается электромагнитный клапан на линии подачи газа, который воспламеняется от искры, создаваемой трансформатором зажигания. Газовым факелом поджигают распыленный форсункой мазут. Если мазут воспламеняется, то вся установка выключается и пуск повторяется снова.

Теплотехнические показатели котла «Универсал-6» с поверхностью нагрева 41,8 м2, имеющего форсунку P-1-150 и работающего на мазут марки М-40, приведены в табл. 17.

Таблица 17. Результаты теплотехнических испытаний котла

Опыт, накопленный при эксплуатации форсунки Р-1-150. позволил НИИ сантехники разработать полностью автоматизированную ротационную форсунку с максимальной теплой мощностью 30 г/с. Для этой форсунки с учетом предыдущего опыта была создана новая система автоматического регулирования, имеющая три позиции - "Включено", "Минимальная нагрузка" и "Максимальная нагрузка". Включение котла на жидком топливе в работу автоматически осуществляется при минимальной нагрузке (т. е. при малом расходе топлива) и далее полный ход пропорционального электромагнитного исполнительного механизма увеличивается до максимального расхода, если это требуется режиму работы.

Как видно из табл. 17, мазут марки 40 можно эффективно распылять ротационной форсункой Р-1-150 без принудительной подачи вторичного воздуха, только за счет разрежения в топке, равного 8,0 Па (0,8 мм вод. ст.). При этом КПД котла составляет около 83 %. Для обеспечения надежной работы чугунных котлов различных типов величина теплосъема (по рекомендациям НИИ сантехники) не должна превышать 12,8(11) кВт/м2 (тыс. ккал/м2xч), а котлы, работающие на жидком топливе, можно эксплуатировать без защитных экранов.

Помимо форсунки Р-1-150 для распылении жидкого топлива в чугунных котлах может быть использована также ротационная форсунка АР-90 с максимальным расходом топлива 90 кг/ч. По принципу действия она не отличается от форсунки Р-1-150 и относится к полуавтоматическим устройствам лишь потому, что поступление, а следовательно, и подача топлива из форсунки регулируются не автоматически, а вручную (вентилем).

Форсунку Р-1-150 используют также при сжигании печного топлива в чугунных котлах на жидком топливе. Для обеспечения Широкого внедрения печного топлива в народное хозяйство страны ГПИ Сантехпроект в 1974 г. выпустил типовой проект Л 903-1-Г "Котельная с четырьмя водогрейными котлами "Универсал-6М" на печном топливе". Проектом предусматривается использование ротационной форсунки Р-1-150 и автоматического устройства АМКО с принудительной подачей топлива насосами.

Учитывая, что ротационные форсунки Р-1-150 и АР-90 выпускаются промышленностью в ограниченном количестве, в чугунных котлах, работающих на печном топливе, могут также использоваться ротационные форсунки Р-2 и Р-3, а также пневматические низконапорные форсунки типа АГНД и ФАЖ.

Недостатками указанных форсунок является их невысокая подача топлива (за исключением ФАЖ), а для форсунок АГНД и ФАЖ еще и недостаточно тонкое распыление топлива особенно при малых нагрузках, так как в этих форсунках распыление топлива осуществляется по принципу форсунки ОЭН.

kotel-kv.com

Топочные устройства судового котла

Судовые котлы оборудуют топочными устройствами, обеспечивающими факельный процесс сжигания жидкого топлива.

Форсунки, являющиеся частью топочного устройства, предназначены для подачи распыленного топлива в топку, а с помощью ВНУ перемешиваются частицы топлива с воздухом.

Форсунки с ВНУ (иногда называемые горелками) могут иметь фронтовое и потолочное расположение. Преимущественное распространение получило фронтовое расположение, при котором форсунки и ВНУ размещают на передней стенке топки котла, называемой передним фронтом.

Отдельные современные высокоэкономичные главные котлы оборудуют форсунками и ВНУ с потолочным расположением в верхней части топки. При этом создаются условия для более высокой интенсификации факельного процесса, газовоздушный поток получает более естественное движение сверху вниз, факел распределяется почти по всему объему топки. У главных и некоторых вспомогательных котлов устанавливают несколько форсунок с ВНУ, их число зависит от паропроизводительности котла.

К форсункам предъявляются следующие основные требования: простота устройства, надежность действия, хорошее распыливание топлива, большая глубина и легкость регулирования подачи, малый расход энергии, удобство замены и очистки, невысокая стоимость, возможность автоматического регулирования при безвахтенном обслуживании.

В судовых котлах в зависимости от способов распыливания топлива могут применяться форсунки следующих типов: с воздушным и паровым распыливанием топлива, механические невращающиеся (центробежные) и вращающиеся (ротационные), паромеханические.

Форсунки с паровым или воздушным распыливанием топлива конструктивно идентичные и могут распыливать топливо с помощью пара и воздуха благодаря кинетической энергии их струи, то есть работать по принципу пульверизатора. Эти форсунки просты по устройству, легко регулируются, но для их действия требуется безвозвратный расход пара или сжатого воздуха. Поэтому такие форсунки в настоящее время можно встретить лишь у единичных котлов вспомогательного флота старой постройки.

Широкое распространение в топочных устройствах котлов морских судов получили механические центробежные форсунки, в которых распыливание топлива осуществляется благодаря достаточно высокому давлению топлива, которое создается специально установленным топливно-форсуночным насосом.

Механические центробежные форсунки подразделяются на нерегулируемые и с регулируемым сливом. Следует отметить, что это деление весьма условное: можно изменять подачу у обеих форсунок. К нерегулируемым относят форсунки с малой глубиной регулирования и такие, у которых изменение подачи связано с их выключением, выемкой из топочного устройства и заменой распыливающего элемента.

Механические центробежные форсунки, различающиеся компоновкой распыливающих элементов, дополнительно иногда подразделяют на форсунки со сменными и постоянно работающими на всех режимах распылителями, что обусловлено в основном условиями эксплуатации котла.

Механическая регулируемая центробежная форсунка отечественных вспомогательных котлов состоит из корпуса с ручкой, ствола, представляющего собой толстостенную трубу со штуцером на конце, стопорной втулки, распределителя (сопла), распыливающей шайбы и головки.Топливо от топливно-форсуночного насоса по отверстиям в корпусе и каналу ствола через сверления в стопорной втулке и распределителе поступает к распыливающей шайбе. Распыливающая шайба у данной конструкции имеет четыре канала, расположенных тангенциально к окружности вихревой камеры. По ним топливо устремляется к центру и в вихревую камеру, где интенсивно раскручивается. Из нее топливо входит в топку через центральное отверстие в виде вращающегося конуса мелко распыленных частиц.

seaman-sea.ru

Смотрите также

• 
  Вид котла
• 
  Котел циркуляционный
• 
  Котла стропува
• 
  Российский котел
• 
  Котел электрички
• 
  Котельная котлы
• 
  Котел расширительный
• 
  Расширительный котел
• 
  Котел 25
• 
  Контур котел
• 
  Контур котла