Как работает крупный паровой водогрейный котёл. Как работает паровой котел

Принцип работы парового котла и его изготовление

Во многих случаях обогрев домов осуществляют с помощью водной или паровой системы отопления, главным элементом которой является водогрейный котел. Он обладает весьма высоким КПД и представлен множеством модификаций.

Принцип действия

Все виды паровых котлов имеют общие элементы:

1. Барабан.
2. Опускные трубы.
3. Коллектор.
4. Жаровые трубы.
5. Сепаратор.
6. Пароподогреватель.

Барабан соединен с коллектором опускными и жаровыми трубами. Опускные трубы не нагреваются. Жаровые трубы размещены в топке, и в зависимости от стадии развития огня в них формируется определенное количество пара, который еще не имеет рабочих характеристик. Сепаратор находится в барабане, а пароподогреватель присоединен к барабану.

Принцип работы парового котла для отопления дома заключается в выработке пара с нужными характеристиками. Работа агрегата с автоматическим регулированием баланса давления и развития мощности состоит из таких этапов:

1. Холодная очищенная вода поступает в барабан.
2. После она движется по опускным трубам в коллектор.
3. Далее она попадает в жаровые трубы. Огонь с дымовыми газами нагревает их внешнюю поверхность, осуществляя при этом нагрев воды до температуры кипения. В ней начинает формироваться пар. Его характеристики еще не являются рабочими.
4. Жидкость с паром, имеющим еще нерабочие характеристики, возвращается в барабан. Пар движется вверх и, проходя через сепаратор, отделяется от воды.
5. Конденсат возвращается в барабан, а пар подается в пароперегреватель, где получает увеличенные характеристики. В итоге, происходит существенное повышение давления, производительности, и растет КПД котельной установки.
6. Перегретый пар с высоким давлением подается в тепловую сеть.

Практически таким же является принцип работы электрического парового котла. Он осуществляет нагрев воды до температуры 100 °С. Его строение не имеет опускных и жаровых труб потому, что барабан находится в середине коллектора. Производители называют барабан внутренней камерой, а коллектор – внешней.

Во время работы электрического автоматического агрегата вода сначала попадает во внешнюю камеру, а затем во внутреннюю, вверху которой находится сепаратор. Нагрев воды осуществляет пластинчатый электрод.

Виды

Классификация паровых котлов проводится по различным признакам:

По типу горючего котлы бывают:

По назначению бывают:

• Энергетические котлы. Такие паровые устройства с хорошим регулированием баланса воды предназначены для выработки перегретого пара нужных характеристик для вращения турбин электрических установок.
• Промышленные автоматические. Благодаря им могут работать различные функциональные и тепловые системы предприятий.
• Утилизационные. Предназначены для выработки перегретого пара путем сжигания вторичных ресурсов (мусора, щепы).
• Бытовые. Такие автоматические устройства часто представляют собой паровые котлы малой мощности. В основном используются для нагрева радиаторов частных домов. В них можно сжигать щепу.

По способу движения перегретого пара и воды бывают:

• Агрегаты с естественным движением и автоматическим регулированием баланса давления.
• Варочные устройства с принудительным движением. В их состав входят специальные электрические насосы, которые улучшают регулирование балансом и развитие уровня мощности.

По методу возврата конденсата котлы делятся на:

• замкнутые варочные устройства;
• разомкнутые устройства.

По конструкционным особенностям котлы бывают:

• жаротрубными;
• водотрубными (большинство покупателей останавливает свой выбор на них).

Жаротрубные котлы

Такой котел способен обеспечить развитие давления перегретого пара до 1 МПА. При этом его мощность редко превышает 360 кВт потому, что для устройства с большей производительностью нужно делать очень толстые стенки. Иначе устройство может взорваться.

Получается, что жаротрубный паровой котел с большой производительностью является слишком дорогим, а стандартный –  слишком слабым для компаний.

В нем есть емкость, в которой находится вода, и через которую проходят жаровые и дымогарные трубки. По трубам движется угарный газ, который осуществляет нагрев воды.

Водотрубные котлы

Особенностью таких работающих на щепе и другом топливе устройств является то, что в середине топки размещены трубы, по которым проходит вода, и в которых происходит ее нагрев.

В паровом водотрубном котле можно регулировать настройки рабочих режимов (неизменным остается баланс воды).Он обладает большим КПД.

Такой агрегат с автоматическим регулированием имеет несколько видов, которые отличаются схемой размещения опускных и жаровых трубок.

1. Горизонтальные устройства на щепе (барабан и коллектор находятся на одном уровне, но на противоположных концах корпуса; трубы являются либо продольными, либо поперечными).
2. Вертикальные котлы на щепе (трубки являются вертикальными).
3. Радиационное котельное оборудование. Оно сочетает конструкции двух вышеописанных устройств с автоматическим регулированием баланса давления и развитием мощности.

Часто водотрубные паровые котлы высокого и низкого давления имеют специальные топочные экраны. Они являются системой трубок, по которой движется вода, и в которой осуществляется ее нагрев. Эти экраны закреплены на поверхности стенок варочной топки. Благодаря им растет эффективность, а также большим становится КПД устройства для обогрева дома.

Прямоточные и чугунные котлы

Оба можно назвать разновидностями водотрубного котла на щепе или ином топливе. Первый отличается очень высоким КПД. Его можно увидеть на больших электрических станциях.

Он также имеет коллектор и барабан. Каждый из них представлен отдельной тепловой системой труб. Соединяет эти системы водотрубный змеевик. К барабану подключен пароотборный  коллектор. Движение воды и перегретого пара в такой тепловой системе является принудительным, то есть насосы поддерживают баланс жидкости и осуществляют регулирование развитием уровня мощности.

Особенностью прямоточных трехходовых автоматических агрегатов с высоким КПД является то, что давление в них может подниматься выше допустимого. При этом такие паровые котлы высокого давления не выходят из строя.

Чугунный секционный котельный агрегат для отопления частного дома имеет такую систему водных труб и емкостей, которые очень напоминают стандартную батарею. При этом такую тепловую систему можно как увеличивать, так и уменьшать. Люди часто его выбирают, потому что он обладает:

1. Высоким КПД.
2. Относительно быстрым изготовлением перегретого пара.
3. Возможностью увеличивать уровень мощности путем добавления секций барабанной тепловой системы.

Изготовление парового котла отопления

Делать паровой котел своими руками стоит только тем людям, которые прекрасно владеют навыками сварщика. Только в таком случае можно будет изготовить герметичную жаротрубную или водотрубную емкость для отопления дома, которая сможет выдержать большое давление и поддержать определенный баланс воды.

Паровой жаротрубный котел для отопления дома изготовливают так:

1. Рассчитывают уровень мощности, осуществляют выбор наиболее подходящего в плане размеров и мощности чертежа.
2. Берут трубу с диаметром 80-100 см и длиной 100-110 см. Толщина стенок – 2,5 мм.
3. Разрезают листовую сталь толщиной 1-2 мм на прямоугольники. Они будут стенками варочной топки.
4. Сваривают варочную топку и делают в ней 13 отверстий.
5. Разрезают 10-см в диаметре трубу на 12 отрезков.
6. Отрезают от трубы с диаметром 12 см небольшой отрезок.
7. Вставляют 13 отрезков в отверстия, сделанные на верхней стороне варочной топки.
8. Нижние концы труб развальцовывают и приваривают к поверхности варочной топки.
9. Топку с трубами вставляют в главный корпус и приваривают.
10. Приваривают сверху коллектор для забора перегретого пара и клапан, который может сбрасывать уровень давления и выравнивать баланс.
11. Прорезают отверстие для закладки топлива и фиксируют дверку.

Вокруг топки устанавливают асбестовые листы. Это делает производительность и КПД выше.

Как работает паровой котел

Данный вид оборудования является узкоспециализированным и, несмотря на его большое разнообразие, основное предназначение сводится к одному, — получение пара из воды. Получаемый пар может использоваться для самых различных производственных нужд, а также для отопления, но в основном больших зданий промышленного назначения, а также тех, что находятся в суровых климатических зонах.

В качестве энергоносителя для работы парогенераторных установок может быть использовано много видов топлива, как твердого, так и жидкого или газообразного. Некоторые типы установок получают пар методом отбора тепла от работающих крупных промышленных агрегатов. Для того, чтобы знать предназначение тех или иных парогенераторных систем, а также для его правильного выбора при необходимости, следует знать принцип работы парового котла, в том числе различия между основными видами подобного оборудования. Именно об этом и пойдет речь далее.

Предназначение паровых котлов

Во многих производственных циклах использование пара предусмотрено технологией. Для его получения необходимо соответствующее оборудование. Также мощные парогенераторы являются неотъемлемой частью некоторых видов электростанций, где турбину электрогенерирующей машины вращает именно перегретый пар под очень высоким давлением. Производительность используемых здесь парообразующих агрегатов достигает 5000 тонн пара в течение часа, причем температура его на выходе из сопла составляет порядка 500 градусов. Давление при этом также более чем внушительное, — приблизительно 270 кгс/см2.

Парообразующее оборудование, что предназначается для нужд отопления, выдает продукт гораздо более низкого давления, причем в достаточно влажном состоянии. Часто в некоторых организациях парогенератор работает не только на систему отопления, но и для других производственных необходимостей, обеспечивает прачечную, например.

Часто паровые котлы также можно встретить в крупных медицинских учреждениях, где с их помощью проводят стерилизацию инструментария, а также перевязочных и некоторых других материалов.

Подытожив сказанное, можно сделать такую классификацию парогенерирующего оборудования согласно его предназначению и применяемости в различных сферах деятельности:

• энергетическая отрасль;
• производственные нужды;
• отопление зданий и некоторые специальные задачи (прачечная, дезинфекция).

Принцип действия парового котла, несмотря на кажущуюся схожесть функций, сильно отличается от водогрейного оборудования. В последнем также возможно незначительное парообразование, однако, не в таком количестве и не с той температурой и давлением. Поэтому парогенераторы и водогрейные приборы сравнивать некорректно.

Виды паровых установок

Принцип работы всех котлов по производству пара принципиально схож, и заключается в передаче воде тепловой энергии сгорающего энергоносителя с целью преобразовать жидкость в газообразное состояние. Однако, в зависимости от предполагаемой конечной цели, а также от рабочих параметров оборудования, применяется разный технологический подход. В основном подобные установки можно разделить на два типа:

• газотрубные;
• водотрубные.

Первый тип парогенераторов имеет цилиндрический замкнутый корпус и расположенные в нем трубы, в которых происходит процесс горения по всей их длине за счет имеющегося наддува, или через их полость проходят горячие продукты горения. Первый вариант называется жаровой, второй, — дымогарный.

Парообразование происходит в верхней части корпуса. При достижении паром, что внутри цилиндра, определенного давления, открывается имеющийся здесь клапан и продукт сбрасывается в магистральный трубопровод. Эти агрегаты устроены так, что весь объем газообразной воды, имея избыточное давление, скапливается непосредственно в корпусе, что чревато его прорывом и выходом опасного продукта в рабочую зону. Поэтому по мощности такое оборудование ограничено. Оно не бывает мощнее 450 кВт, а внутреннее давление ограничено 9,5 кгс/см2.

Второй тип парогенерирующих агрегатов построен так, что в так называемых кипятильных трубах находится вода, а горелка расположена в корпусе. Вода циркулирует по трубам до достижения необходимого состояния. Водотрубные парогенераторы согласно рабочей схеме разделяются в свою очередь на:

• барабанные;
• прямоточные.

Агрегаты с барабанной схемой, что бывают горизонтального и вертикального типа, состоят из топочной камеры, вверху которой располагаются пучки труб, что выходят в собирающий готовый продукт барабан. В последнем происходит сепарирование, в итоге которого отделяется неиспарившаяся часть воды и вбрасывается снова в кипятильные трубы. В агрегатах с натуральной циркуляцией жидкость может проходить по трубным нагревателям до 25 раз, пока полностью не перейдет в газообразное состояние.

В водотрубных парогенераторах, работающих по циркуляционному принципу, требуется больше тепловой энергии, однако и выход продукта в разы больше, причем происходит все быстрее. Горизонтальный тип устройства предполагает установку одного барабана, тогда как в вертикальном паровом котле этих приспособлений для скапливания готового пара может быть больше.

Также в парогенераторах подобного типа может быть установлен такой элемент, как пароперегреватель. Он также сооружен из пучка трубных элементов, в которых находится пар. Сами же трубы нагреваются горячим дымовым газом.

Паровые котлы с прямоточной системой являются наиболее производительными, однако рабочая температура здесь необходима очень высокая, так как предполагается переход жидкости в пар за один проход трубной магистралью.

Водотрубные парогенерирующие установки требуют подготовки воды, что заключается в удалении из нее молекул кислорода и растворенных солей, что производится с помощью специальной химии. Если этого не сделать, рабочие поверхности очень быстро покроются солевыми отложениями, какие поначалу просто снизят эффективность оборудования, а в дальнейшем приведут к прогару трубы. Если такой парогенератор включен в замкнутый контур, скажем, систему отопления, водоподготовка делается единожды. В том же случае, когда предусмотрен постоянный расход пара для различных нужд, готовить воду нужно каждый раз перед запитыванием оборудования.

Отопление паром

Такой тип отопления для жилых помещений не совсем подходит, так как есть вероятность получить тепловые травмы от соприкосновения с обогревающими элементами системы, что могут иметь температуру до 140 градусов. Поэтому чаще всего такой тип обогрева применяют для производственных и технических помещений. Особенно это характерно для крупных производственных цехов, где часто есть возможность получения пара с помощью горячих дымовых газов, образующихся в результате основного производственного процесса.

Если же в целом сравнивать паровую систему отопления с водогрейной, то первая отличается такими достоинствами:

• применение меньших по площади батарей за счет гораздо большей тепловой мощности;
• быстрый прогрев помещений благодаря меньшей инерции;
• небольшой объем воды в обратной магистрали, что дает возможность использования труб меньшего диаметра.

Однако есть и недостатки, опять же, если сравнивать с системой отопления, работающей от водогрейного прибора:

• нет возможности производить регулировку температуры батарей;
• есть возможность получения температурной травмы при тактильном контакте со структурными элементами отопительной системы;
• высокая стоимость парогенераторных установок;
• шумность оборудования во время работы.

Таким образом, для отопления жилых домов все же лучше устанавливать системы отопления на основе водогрейных агрегатов. Принцип работы парового котла больше подходит для включения подобного оборудования в отопительный контур производственных и прочих технических помещений.

openstroi.ru

Как работает крупный паровой водогрейный котёл

Опубликовано 23.03.2017 381

Котёл – это устройство, позволяющее получить пар или подогретую воду. Подогрев рабочей жидкости происходит за счёт тепла, которое выделяет топливо при горении.

Как правило, такое изделие состоит из топки и теплообменника. В топке производят сжигание топлива. Существуют котлы, не имеющие камеры сгорания. Повышение температуры воды или получение из неё пара в них происходит за счёт газов, имеющих определённую температуру.

В котёл, например, для получения пара, подают питательную воду. Внутри устройства она нагревается и превращается в пар (насыщенный или перегретый). Такое газообразное вещество характеризуется такими параметрами как температура и давление. Водяной пар используется в некоторых технологических циклах и в паросиловых установках.

Преобразование воды в пар осуществляется в нагревательных элементах. К ним можно отнести пароперегревательные, испарительные и экономайзерные поверхности. Первые служат для получения перегретого пара. Они находятся сзади топки. Вторые – расположены в самой топке или за ней. Здесь вода превращается в пароводяную смесь. В третьих происходит предварительный нагрев жидкости.

Также в состав котельного оборудования входят: воздухоподогреватели, барабаны, температурные регуляторы и горелочные устройства. В барабане насыщенный пар отделяется от жидкости. В нем же собирается определённое количество влаги, которая используется для поддержания нормальной работы самого устройства.

Воздухоподогреватели – это элементы, используемые для подогрева воздуха (до нужной температуры) перед подачей его в топку. За счёт специальных горелок происходит сжигание топлива. Они должны обеспечивать эффективное горение и снижать число вредных выбросов. За счёт теплообменников и впрыскивающих пароохладителей производят изменение температуры пара.

Данное устройство оснащается также вспомогательным оборудованием: золоуловители, дымососы, вентиляторы. Агрегат вместе со вспомогательным оборудованием превращается в полноценную котельную установку. Важная роль тут отводится каркасу. Он служит базой для размещения и закрепления всех деталей. Эта конструкция из металла устанавливается на фундамент. Чтобы сократить потери тепла и повысить безопасность персонала, в котле производится теплоизоляция. Топочное устройство может быть:

1. Камерным.
2. Слоевым.
3. Циклонным.
4. Вихревым.
5. С кипящим слоем.
6. Специальным.

Топливо для котлов может использоваться разное: жидкое, твёрдое, газообразное и бытовые отходы. Так, например, паровой котёл компании Виссманн может работать на газе и дизтопливе. Если это оборудование эксплуатируется с экономайзерами, то его КПД составляет 95%. Такая установка способна работать в автоматическом режиме.

slgaz.com

Паровой котел на твердом топливе – особенности

Главное меню » Водоснабжение дома » Паровой котел на твердом топливе – особенности

01.08.2015

Главное предназначение такого устройства – производство насыщенного пара, температура которого составляла бы около 115 °С, а показатель давления был бы не ниже 0.07 Мпа.

Как работает котел? На основе теплоты, которая возникает при процессе сжигания топлива, вырабатывается необходимое количество пара. Когда горит топливо, в нем высвобождается химическая энергия. Она затем преобразуется в тепловую энергию, передаваясь воде, которая затем испаряется под воздействием температуры, превращаясь в пар.

Составные парового котла, их функции

Для того чтобы котел функционировал, необходимо, чтобы в топке находилось два элемента, без которых процесс работы невозможен. Этими двумя элементами являются топливо и окислитель. Окислитель — это кислород.

Что расположено в передней части аппарата? Без сомнений, топочное устройство. Оно оснащается колосниковой решеткой, размеры его относительно всего устройства довольно внушительные.

Рубашки между собой объединяются некоторым количеством труб. На передней части котла еще расположена фронтовая плита с загрузочной дверцей, к которой цепляется вентилятор. Он необходим, чтобы подавать в топку кислород, который, как уже упоминалось, является окислителем. Благодаря вентилятору он подается в необходимых количествах.

На современные модели котлов дополнительно устанавливаются и другие устройства, что облегчают его эксплуатацию. К примеру, таковыми деталями являются:

• манометр
• предохранительные клапаны
• водомерная колонка
• пульт управления контроль – измерительных приборов, что могут подавать сигнал, если в процессе работы котла возникнут неполадки или отклонения.

Паровой котел — принцип работы

Котел необходимо периодически наполнять определенным количеством дров, что загружаются в топочный отсек. Топливо сгорает на колосниковой решетке. Примечательной чертой такого вида устройств является та, что в процессе их работы дрова горят непрерывно.

Сами дрова долго разгораются, а также длительное время затухают. Благодаря автоматике, предусмотренной в котле, горение топлива не останавливается. Как достигается такой эффект? В устройстве регулируется сила подачи воздуха, так что можно регулировать процесс горения.

Дымовые газы выводятся из котла через пучок труб, а затем испаряются в дымовой трубе. А пар, который появляется в процессе испарения воды, накапливается в верхней части котла. Затем он переходит туда, куда нужно потребителю, при помощи паросборников.

Паровые котлы на дровах  – достоинства и недостатки

Хотя современные модели котлов имеют ряд своих особенностей и преимуществ, при их разработке учитываются все проблемы работы таких устройств, все же, они не лишены недостатков. Но у каждого агрегата есть свой набор плюсов или минусов, стоит только правильно взвесить их и определить, что важнее в роботе для конкретного промышленного производства.

Итак, достоинства котлов на дровах следующие:

• большая скорость нагревания
• доступная цена – его стоимость по сравнению с котлами другого типа может быть в несколько раз ниже
• легкость в эксплуатации
• для его работы нет необходимости строить отдельную котельную
• не требует излишних трат на обслуживание в случае, если простаивает некоторое время

Недостатки таких аппаратов:

• отсутствие точных аккумулирующих паровых и водяных объемов. Их можно компенсировать только в том случае, если система подачи топлива хорошо отлажена;
• при использовании такого котла необходимо, чтобы четко соблюдалось соответствие выработанного пара относительно расхода топлива. Но от этого недостатка можно избавиться, если использовать двухступенчатую систему работы котла.

Паровой котел на дровах  – установка

Крепиться котел к поверхности будет при помощи анкерных болтов. Стоит уточнить, что место должно быть максимально ровным.

После его прикрепления к котлу подводиться вода, и происходит установка других деталей, необходимых для работы – устройство вентиляции, дымоход, запорная арматура, автоматические и измерительные приборы, газоходы.

Для того чтобы можно было постоянно своевременно подавать топливо в котел, лучше сразу выделить некоторую площадь возле него, на которой будут располагаться дрова.

Паровой котел на дровах своими руками

Самое главное, что нужно для изготовления такого котла – металлическая бочка. Необходимый объем – от 200 литров. С нее срезается верхушка, а приток воздуха будет осуществляться при помощи крышки, на которой установлена труба, диаметр которой – не менее 100 мм.

В самый верхний угол сбоку бочки приваривается наклонная труба диаметров 150 мм – она будет функционировать как дымоход.

Еще в верхней части бочки необходимо выделить пространство для закладки дров, а в нижней ее части необходимо место для того, чтобы там собиралось и убиралось затем отработанное топливо.

Диск с лопастями и отверстиями – он необходим для того, чтобы одно порция дров горела как можно дольше. Этот диск сжимает топливо.

Подключение к отопительной системе выполняется тогда, когда уже сделаны все соединительные и конструктивные манипуляции.

Экономная отопительная система, это возможно

В виде топлива чаще применяются дрова, это дает возможность существенно сэкономить на постоянных расходах, которые происходят во время эксплуатации подобного типа водяного котла. Сейчас почти каждые три месяца происходит поднятие тарифов на электроэнергию и газ, их дороговизна стала основным решающим фактором, которое поспособствовало увеличению популярности отопительных систем работающих за счет обычных дров.

Современного типа котлы на дровах с водяным контуром обладают специальными регулирующими заслонками, при помощи которых можно регулировать поток воздуха и установленные чугунные решетки. Возможность контроля потока воздуха позволяет контролировать интенсивность сгораемого топлива. Нагрев системой помещения начинается с заливки в нее необходимого количества воды, которая в зависимости от интенсивности горения топлива постепенно доходит до нужной температуры.

Основным фактором, который влияет на увеличение температуры в теплоносителе, является сама конструкция водяного котла. Во время горения дров на стенках водяного котла собирается тепло, которое способствует быстрому нагреву полностью всего теплоносителя. Стоит знать, что все устанавливаемые котлы для дома на дровах длительного горения с водяным контуром нуждаются в сварке, без нее правильный монтаж подобных агрегатов просто невозможен.

Множество достоинств, но есть и недостаток

Помимо того что водяной котел отопления на дровах дает возможность постоянно экономить на топливе, у такого типа агрегата есть и другие достоинства, среди них доступность цены. При невысокой цене водяные котлы обладают высоким качеством и надежностью, они становятся незаменимыми системами отопления для домов находящихся далеко за пределами города.

Да, конечно, котел водяного отопления на дровах имеет особый значительный недостаток, который никак невозможно удалить, это регулярная необходимая для поддержки тепла в помещении загрузка дров. Примерно через каждые 2,5 часа нужно будет подкидывать очередную порцию дров, особенно неудобным это является из-за того, что подкидывать дрова возможно только вручную.

Зато обогрев помещения при использовании таких котлов возможен как при натуральной циркуляции воды, так и при искусственной. Одним из видов котлов обладающих водяным контуром и работающих при использовании дров являются камины. Такие камины могут быть использованы как в качестве главной системы отопления, так и резервной.

Не только водяные котлы могут обеспечить экономным отоплением

Камины, с установленным водяным контуром обладают тем самыми достоинствами, что водогрейные котлы на дровах, все имеющиеся у обоих видов отопления характеристики практически идентичны. Основным преимуществом у каминов и котлов считается их доступная цена, которая позволяет практически любому желающему иметь в загородном доме отопление без существенных на это затрат. Другие используемые для обогрева помещений водонагревающие устройства имеют в разы дороже цену.

Камины позволяют быстро нагреть воздух в помещении даже с большой площадью, при этом в качестве топлива нужны лишь только дрова. Экономия такого вида отопления видна сразу, при этом сам эстетический вид камина добавляет любому помещению благородства. Камин совместим с любым даже экзотическим видом дизайна, а сам процесс сгорания древесины будет способствовать расслаблению и спокойствию, которого так часто не хватает в быстроте этой жизни.

Такая система отопления также не зависит от электроэнергии, весь процесс обогрева помещения проходит при обычной циркуляции воды. Но даже в такой отопительной конструкции есть значительный недостаток, такой же как и у водяных котлов, это ручная подача топлива. Поэтому, для того чтоб в помещении постоянно была комфортная температура через определенный промежуток времени нужно будет подкидывать вручную очередную порцию дровишек.

Пеллетные котлы

И хотя подобные котлы совсем недавно появились в продаже, но уже успели стать достаточно востребованными. Не завися от газа или электроэнергии, пеллетные котлы обеспечивают постоянным теплом, при этом используемые в виде топлива прессованные стружки во время сгорания не выделяют каких-либо вредных веществ, поэтому не оказывают негативного воздействия на окружающую среду. Эксплуатационный срок такого агрегата составляет около 20 лет.

Только в пеллетных котлах имеется автоматика и возможность их программирования на поддержание желаемой в помещении температуры воздуха. Также не стоит заботиться о регулярной подаче топлива, так как в таком типе котле это выполняется в автоматическом режиме. Лишь пеллетный котел может обходиться без участия человека около недели, при этом весь этот срок он будет работать без остановки в заданном ранее режиме.

www.teplopush.com

Принцип работы парового котла: как работает парогенератор?

Под паровым котлом следует понимать специальное устройство, имеющее топку, в которой осуществляется сгорание топлива. Результатом данного процесса является выделяемое тепло, предназначенное для получения пара высокого давления. Пар этот может быть использован для самых различных целей.

Схема устройства парогенератора.

Сердцем данного устройства следует считать теплообменник. Именно здесь газами и подогревается вода, прежде чем попадет в котельную установку.

Что представляет собой парогенератор? Для каких целей он необходим? И каков принцип работы парового котла?

Конструктивные элементы парового котла и обеспечение безопасности работы с паровым котлом

К конструктивным элементам парового котла относятся цилиндры и сосуды различных размеров и диаметра, трубы, соединенные между собой в целостную систему посредством вальцовки и сварочных соединений. Абсолютно любой паровой котел имеет трубопроводы, барабан и коллекторы. Ремонт парового котла, его осмотр и чистка осуществляются через лазы – специальные технологические отверстия.

Емкость парового котла, которая заполняется водой и находится внутри, носит название водного пространства. Под паровым пространством следует понимать пространство, которое заполняется образующимся в результате паром. Между собой паровое и водное пространства разделены поверхностью, которую называют зеркалом испарения. В паровом пространстве имеется оборудование, предназначенное для сепарации пара и влаги.

Схема перевода парового котла в водонагревный режим.

Работа парового котла сопровождается постоянным и интенсивным охлаждением металлических элементов всей конструкции, которые в процессе работы подвергаются воздействию высокой температуры. Это позволяет проводить безопасную эксплуатацию парового котла. Охлаждение происходит в результате регулярной циркуляции теплоносителя по трубам обогревания. Тепло от газов, которые образуются в результате сгорания топлива, поступает к трубопроводу. Тем временем теплоноситель, не останавливаясь, отводит тепло от трубопроводных стенок, тем самым препятствуя перегреву трубопровода. Если же весь этот процесс недостаточно интенсивен, трубопровод может сильно перегреться, в результате потеряв свои прочностные характеристики. Перегрев трубопровода может привести к оплавлению труб или даже их разрыву. Такие явления могут стать поводом для аварийной остановки парового котла.

Как работает паровой котел

Принцип работы парогенератора достаточно прост. В основе работы лежит теплообмен пара, воды и дымовых газов. Существует классификация тепловых котлов по способу передвижения сред теплообмена. Здесь выделяют два вида котлов: водотрубные и жаротрубные агрегаты. Принцип работы жаротрубного котла заключается в следующем: нагретый газ движется внутри труб, а вода, которая будет нагреваться, находится за пределами труб. Принцип работы водотрубных паровых котлов подразумевает передвижение воды по трубам. Нагревается вода в результате воздействия на трубы внешних дымовых газов. За счет такого воздействия вода и доходит до состояния кипения.

Котельное паровое оборудование классифицируют в зависимости от движения в них воды и пара. Так, существуют котлы с естественной и принудительной циркуляцией. Принудительная циркуляция подразумевает движение теплоносителей под воздействием специально предназначенных для этого насосов. Паровые котлы с естественной циркуляцией работают в результате перепада плотностей пара и воды.

Схема работы парового котла.

В целом работа парового котла всегда примерно одинакова. Заключается она в следующем: вода подготавливается в деаэраторе, после чего при помощи насоса подается в систему экономайзера воды, где и происходит нагрев воды в результате уходящих газов. Далее вода движется в верхний барабан и смешивается с водой котла. Часть нагретой воды котла поступает в нижний барабан по кипятильному трубопроводу. Здесь образуется так называемая пароводяная смесь. В результате эта смесь по подъемному трубопроводу поднимается в верхний барабан.

Оставшаяся в верхнем барабане вода спускается по опускным трубопроводам, которые находятся за пределами топки, к коллекторной системе экранных труб. При этом паровая смесь снова оказывается в верхнем барабане котла. Систему трубопроводов, осуществляющую движение теплоносителя, следует называть циркуляционным контуром.

Пар, который образуется в испарителях, далее проходит через так называемые паросепараторы, которые являются обязательной составляющей жаротрубных паровых котлов. Здесь из пара и выделяются капельки влаги. После того как пар становится сухим, он поступает к перегревателю по паропроводу. Здесь пар и нагревается до необходимых температур.

Контроль за работой котла

Компании, выпускающие паровые котлы, обязательно оснащают оборудование специальными контрольно-измерительными устройствами и приборами, которые позволяют контролировать работу парового котла.

Уровень воды в системе возможно регулировать при помощи водомерного стекла. Водомерное стекло является важным элементом контрольной системы. Расположено оно на передней панели кожуха топки. Оснащено это стекло специальными кранами: нижним и верхним. Нижний располагается на верхнем уровне огневого короба, а верхний кран устанавливается внутри парового пространства котла. Между собой краны связаны специальной стеклянной трубкой и плоским стеклом. Это стекло при помощи нижнего крана заполняется водой и всегда находится под паровым давлением, поступающим через верхний кран. Действует данный прибор по принципу закона сообщающихся сосудов. Это означает, что уровень воды в котле всегда будет равен уровню воды в стеклянном сосуде.

Схема естественной циркуляции воды: H – высота котла.

Уровень воды во время работы котла всегда должен быть между самым минимальным и максимальным уровнями. Устанавливается минимальный уровень для того, чтобы исключить перегрев металлических элементов. Многие модели подразумевают нижний уровень воды не ниже 100 мм над зоной огня. Чтобы вода не попала в систему паропровода, устанавливают максимальный уровень. Если вода все же попадет в паропровод, в нем может произойти гидравлический удар, что приведет к серьезной аварии.

Принцип работы промышленных и бытовых котлов примерно одинаковый, да и конструкция у них очень похожа. Немного отличаются так называемые котлы-утилизаторы. Такие котлы подогревают воду тепловой энергией газов, которые выделяются газотурбинными установками, дизель-генераторами и другим оборудованием. Конструкция такого котла заметно отличается от обычного парового. Вторичные газы в котле-утилизаторе сразу же поступают на нагревающую поверхность. В таком котле отсутствует воздухоподогреватель и топка. В котел поступают газы с температурой от 350 до 700 градусов Цельсия. Как правило, такое оборудование предназначено для промышленных целей и устанавливается на больших энергоемких производствах.

Прямоточные котлы

Помимо котлов с естественной и принудительной циркуляцией существуют и так называемые прямоточные котлы. В конструкции таких котлов отсутствует барабан. Вода однократно проходит через испарительный трубопровод, постепенно превращаясь в пар. В переходной зоне завершается процесс преобразования воды в пар. Пароводяная смесь из испарительного трубопровода поступает в пароперегреватель, где пар и нагревается до необходимой температуры. Некоторые прямоточные котлы имеют промежуточный подогреватель пара. Он предназначен для повторного прогревания пара, который поступил из турбинной установки. Снова прогревшись, пар возвращается в турбину. Прямоточный котел представляет так называемую разомкнутую гидросистему. Такая котельная установка может работать как на докритических давлениях, так и на сверхкритических.

Прямоточные паровые котлы не требуют специально оборудованных помещений. Они не требуют регулярный контроль по эксплуатации и технадзору.

Схема прямоточного котла.

Самым главными и неоспоримым преимуществом прямоточного парового котла следует считать минимальное время, требуемое для нагрева воды, и маленький срок, требуемый для приведения котла в рабочее состояние. За счет всех этих плюсов прямоточные котлы служат как бы резервными установками, применение которых необходимо при сбоях и во время нагрузок основного котельного оборудования.

Помимо этого прямоточные котлы имеют и другие плюсы. Во-первых, они допускают более высокую тепловую нагрузку. Во-вторых, отсутствуют тяжелые и громоздкие коллекторные установки, имеется возможность свободной компоновки нагревательных поверхностей. Наиболее эффективно используется нагревательная поверхность. Прямоточные котлы обладают высоким КПД и достаточно компактны, имеют высокую маневренность.

Минусы прямоточных котлов

К недостаткам прямоточного парового котла следует отнести слишком частое включение горелок по сравнению с жаротрубным котлом. Здесь также отсутствуют аккумулирующие паровые и водяные емкости. Несмотря на то, что данная проблема решаема при помощи регулируемой подачи топлива, это может привести к тому, что горелки будут еще чаще включаться, а режим нагрузки будет колебаться, что повлечет преждевременный износ оборудования.

Кроме того, в результате постоянного выключения и включения горелок выделяется сажа, которая откладывается на нагревательной поверхности и требует удаления. Топливо при этом расходуется в гораздо большем количестве.

Выбор прямоточных котлов сейчас достаточно велик. Отличаются они по своей мощности и моделям. Выбор парового котла должен осуществляться исходя из целей и задач оборудования.

dom-stroy.moy.su

• 
  Фото котлы в баню
• 
  Незамерзающая жидкость для котлов
• 
  Тэн для котла эван
• 
  Подключение тэна к котлу
• 
  Котел тополь м 14
• 
  Котлы газовые protherm отзывы
• 
  Насос wilo для котла
• 
  Котел газовый protherm пантера
• 
  Газовый котел protherm пантера
• 
  Подключение к котлу термостата
• 
  Подключение котла к дымоходу