Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Краткий анализ, описание, технические характеристики основного оборудования котельных.



Краткий анализ, описание, технические характеристики основного оборудования котельных.

Паровой котёл – устройство имеющее топку обогреваемое продуктами сжигаемого в ней топлива и предназначена для получения пара с давлением выше атмосферного используемого вне самого устройтсва

Водонагреваемый котёл- устройство имеющее топку обогреваемого продукта сжигаемого в ней топлива и предназначенного для нагрева воды, находящегося под давлением выше атмосферного и используемого в качестве теплоносителя вне самого устройства.

Топка – устройство предназначенное для сжигания органического топлива и части охлаждения продуктов сгорания топлива.

Типы котлов:

1) по способу сжигания топлива:

 - котлы со слоевым способом сжигания ( работают на твёрдом топливе)

- котлы скамерным сжиганием топлива (жидкое или газообразное топливо)

2) по принципу сжигания:

- работают под надувом, т.е.в топке повышается давление выше атмосферного

- под разряжением, т.е. когда в топке котла давление ниже атмосферного

Экраны – (экранирование трубы) трубы расположенные в топочном объёме котла с наружи которых находятся продукты сгорания внутри теплоносителя ввиде пара или горячей воды

3) По типу камеры сгорания

- с открытой камерой сгорания (подключается к индивидуальному дымоходу непосредственно из помещения в котором теплогенератор установлен)

- с закрытой камерой сгорания (теплогенератор, в котором дымоудаление и подача воздуха для горения осуществляется за счёт встроенных вентиляторов)

4) по материалу изготовления:

- чугунные искусственные котлы( мощностью дл1МВт)

- стальные котлы любой мощности

- нержавеющие материалы, медь

5) по принципу прохождению теплоносителя ч/з котёл:

- водотрубный котёл, в котором теплоноситель находится в трубной части а горячие продукты сгорания омывают трубную поверхность

- жаротрубные котлы, в трубной части котлов находится горячие продукты сгорания, а теплоноситель находится в межтрубном пространстве

6) по размещению котлов

-напольные

-настенные

7) в соответствии со схемой движения рабочей среды паровые котлы разделяют на следующие типы

- с естественной циркуляцией

- с принудительной циркуляцией

- прямоточные

 

Классификация котельных.

Котельная – комплекс зданий и сооружений или здание или помещение с основным или вспомогательным технологическим оборудованием предназначенные для выработки теплоты или для технологических нужд

 1) согласно СП «Котельные установки»

- отопительные (для обеспечение теплом системы отопления и ГВС)

-отопительно-производственные (для обеспечение теплом СО, СВ, ГВС и для технологических теплоснабжение)

- производственные котельные (для технологического теплоснабжения)

2) согласно СП «Котельные установки»

- центральная котельная – предназначенная для теплоснабжения нескольких зданий и сооружений связанные с ней наружными тепловыми сетями

- автономные котельные - предназначенная для теплоснабжения одного здания или сооружения или одного потребителя

- крышная котельная – котельная располагается на покрытие основания здания специальном устроенном основании.

3) согласно СП «Котельные установки»

- отдельностоящие котельные

- котельная пристроенная к зданию другого назначения

-встроенная котельная в здание другого назначения (общая стенка котельной и основного здания должна быть наружная, встраивать котельные в подвал запрещено, встраивать котельные можно в принципе на любых этажах здания)

-крышные котельные (тепловая мощность крышной котельной не должна превышать потребности в теплоте здания для которого она предназначена)

 

Технология производства

Сырьё (опилки, кора и т. д.) поступает в дробилку, где измельчаются до состояния муки. Полученная масса поступает в сушилку, из неё — в пресс-гранулятор, где древесную муку сжимают в гранулы. Сжатие во время прессовки повышает температуру материала, лигнин, содержащийся в древесине размягчается и склеивает частицы в плотные цилиндрики. На производство одной тонны гранул уходит около 2,3 -2.6 кубометров древесных отходов, плюс 0.6 кубометров опилок сжигается, на каждую тонну произведенной продукции.

Готовые гранулы охлаждают, пакуют в различную упаковку – от небольших пакетов (2–20 кг) до биг-бэгов (большая промышленная упаковка) весом до 1 тонны – или доставляют потребителю россыпью.

Торрифицированные (обожженные без доступа кислорода) пеллеты

При торрификации твердая биомасса обжигается без доступа кислорода при температуре 200—330 ºC. Торрифицированные, или биоугольные (черные), пеллеты обладают рядом достоинств по сравнению с обычными, иначе называемыми белыми[1]:

· Отталкивают влагу, могут храниться под открытым небом, то есть не требуют крытых хранилищ

· Не гниют, не плесневеют, не разбухают и не рассыпаются

· Имеют лучшие показатели сжигания (близкие к углю. Отсюда и название — биоуголь)

Преимущества

· Это экологически чистый вид топлива. При их сжигании выделяется столько углекислого газа, сколько выделяется при естественном разложении древесины, то есть сколько дерево впитало в себя в процессе роста. Таким образом, отапливая помещения пеллетами, можно способствовать сокращению парникового эффекта, что является сейчас глобальной проблемой. Также пеллеты не вызывают аллергию, что делает их безопасным видом топлива.

· Пеллеты содержат низкий процент золы (3%). Кроме того, даже золу можно применять в качестве удобрения, что делает их безотходным видом топлива.

· Топливные гранулы мало подвержены самовоспламенению, поэтому это безопасный вид топлива, который также более удобен в транспортировке в плане рисков.

  • Пеллеты обладают высокой насыпной плотностью, что позволяет быстро и легко перевозить их на большие расстояния. Плюс ко всему, они удобны в складировании, так как нуждаются в складских помещениях небольших объемов.
  • Топливные гранулы обладают высокой теплотворностью: одна тонна пеллет при сжигании выделяет около 3,5 тысяч кВт*ч тепла.
  • Для производства пеллет требуется сырье, которое может не исчерпываться и постоянно возобновляться, например, энергетические леса.

Недостатки

· Для наиболее полного и эффективного сжигания пеллет требуется определенный вид отопительного устройства – пеллетный котел.

· Пеллеты в России до сих пор остаются довольно дорогим видом топлива (цена в регионах страны варьируется), к тому же и котел для топливных гранул обойдется дороже традиционного (неавтоматического).

· Не во всех регионах страны можно приобрести необходимое количество пеллет для отопления. Это приводит к тому, что требуется делать их запас на отопительный сезон, а для хранения пеллет нужно оборудовать специальное помещение.

 

Технология производства

В основе технологии производства топливных брикетов лежит процесс прессования шнеком отходов (шелухи подсолнечника, гречихи и т. п.) и мелко измельченных отходов древесины (опилок) под высоким давлением при нагревании от 250 до 350 °C. Получаемые топливные брикеты не включают в себя никаких связующих веществ, кроме одного натурального — лигнина, содержащегося в клетках растительных отходов. Температура, присутствующая при прессовании, способствует оплавлению поверхности брикетов, которая благодаря этому становится более прочной, что немаловажно для транспортировки брикета.Одним из наиболее популярных методов получения топливных брикетов является экструзия с использованием специальных экструдеров.

Экстру́зия — технология получения изделий путем продавливания расплава материала через формующее отверстие

Виды брикетов

1.  «Круглые» брикеты имеют форму цилиндра диаметром 60-90 мм и длиной 50-350 мм. Производятся на механических или гидравлических прессах высокого давления из сухой измельченной древисины. Не включают в себя никаких вредных связующих веществ. Формой круглые топливные брикеты напоминают обычные дрова.
Так как оборудование для производства цилиндрических брикетов производят десятки фирм и его качество весьма различно, нужно внимательно подходить к покупке. Хорошие круглые брикеты обычно толстые и длинные (диаметр не менее 80 мм, длина 250-350 мм мм), а топливные брикеты более низкого качества, напротив, тоньше и короче (50-60 х 50-150 мм) и значительно дешевле. Разница в качестве обусловлена прежде всего плотностью евродров. На дешевом оборудовании добиться высокой плотности не возможно. Именно поэтому дешевые брикеты получаются маленькими, иначе, они развалятся под собственной тяжестью.

2. "Кирпичики" или топливные брикеты РУФ имеют прямоугольную форму и размеры 65 х 95 х 150 мм. Название происходит от имени немецкой фирмой-производителя гидравлических прессов RUF. Эти евродрова также производятся из измельченной древесины (опилок и щепы) без добавленя какой-либо химии и имеют оптимальное соотношение цены и качества. Прессы этого типа изготовливают всего несколько европейских фирм. Оборудование простое и надежное, поэтому, чтобы получить на нем плохой продукт, нужно сильно постараться. Но, тем не менее, при покупке топливных брикетов этого вида тоже есть особенности, на которые стоит обращать внимание. Старайтесь избегать брикетов РУФ, изготовленных из отходов фанерных заводов - березовой пыли. Определить их просто: белый цвет и мелкозернистая (пыль она и есть пыль) структура. Дело в том, что фанера - это древесина + фомальдегидные смолы и клей. Березовая пыль получается от шлифовки этой самой фанеры. И, как вы понимаете, при этом в сырье для брикетов попадает не только древесина.

3. Брикеты типа "пини-кей" имеют форму неправильного многогранниика с характерной темной коркой и отверстием по центру. Размеры 50-80 х 200-300 мм. Название произошло от одноименной австрийской фирмы "Pini&Kay" (ныне не существующей). В процессе производства применяется не только прессование, но и обжиг поверхности. Из-за этого топливные брикеты приобретают большую прочность и устойчивость к влаге. Этот тип брикетов можно отнести к классу "премиум". Поэтому они, как правило, стоят дороже. Евродрова этого вида имеют весьма привлекательный внешний вид и немного большую по сравнению с другими теплотворность. За счет отверстия брикеты пини имеют втрое большую площадь поверхности. Поэтому очень красиво горят. Мы рекомендуем использовать пини-кей для каминов, то есть, там, где эстетическое удвольствие от созерцания огня важнее, чем стоимость тепла.

 

+

высокая теплотворность

малая площадь для хранения

отсутствие конденсата на дымовых трубах (по сравнению с древесиной, где есть влага, которая при сжигании дерева оседает конденсатом на дым.труба)

отсутствие неприятного запаха (по сравнению с углем, в котором есть сера-источник неприятного запаха)

малое количество отходов после сжигания топлива (которое можно использоваит как натуральное удобрение)

- высокая стоимость по сравнению с газом ?

 


Виды дизельных горелок

Выбирая горелку для дизельного отопительного котла необходимо руководствоваться следующими параметрами:

· мощность котла и горелки

· требования производителя котла к установке горелки

· размеры камеры сгорания котла

· диапазон и тип регулирования горелки

Все перечисленные параметры можно узнать в технической документации, прилагаемой к дизельной горелке или на сайте производителя. Подробнее остановимся на типах регулирования мощности жидкотопливных горелок. К одному и тому же котлу могут подходить горелки с различными типами регулирования мощности, при этом характеристики получившейся системы горелка-котел будут значительно разниться в зависимости от выбранного типа.

Одноступенчатые дизельные горелки – самые доступные и простые с точки зрения конструкции устройства данного типа. Они могут сжигать топливо только в одном режиме - 100% мощности. Управление нагревом теплоносителя производиться автоматикой за счет отключения горелки. Такой режим работы нельзя назвать оптимальным, что сказывается на эффективности работы котла.

Двухступенчатые дизельные горелки отличаются от одноступенчатых тем, что могут работать в двух режимах мощности, например 100 и 40%.

Плавно-двухступенчатые горелки могут выдавать мощность во всем диапазоне между первой и второй ступенью, например от 40 до 100%.

Модулируемые дизельные горелки – самые технологичные и дорогие устройства данного типа. Работают в широком интервале мощностей от 10 до 100% что позволяет плавно управлять температурой теплоносителя в системе отопления. При этом достигается максимальная эффективность использования топлива. За счет отсутствия резких изменений температуры существенно продлеваться срок службы котла.

 

Дизельная горелка.

Одним из элементов отопительного аппарата, без которого его работа просто невозможна, считается специальное устройство, позволяющее сжигать топливо. Это дизельная горелка для котла и она предназначена для подготовки топлива, то есть смешения его с кислородом, и дальнейшего использования состава в камере сгорания. Чаще всего такие устройства работают на солярке или мазуте, но могут применяться и для сжигания масла.

Использовать жидкотопливные горелки для котлов можно с чугунными и стальными напольными моделями не только бытового, но и промышленного назначения.

Такое оборудование имеет следующие достоинства:

1. Большой диапазон мощностей

2. Экономное расходование топлива

3. Высокий КПД

4. Возможность автоматизации аппарата

Если сравнивать дизельные варианты с газовыми, то у них присутствует один недостаток – это высокая стоимость дизельного топлива, однако он решается в случае работы на отработанном масле.

 Принцип работы такой модели достаточно прост, однако у него имеются определенные особенности. Во-первых, она имеет форсунку, которая осуществляет равномерное рассеяние жидкого топлива перед поступлением его в камеру сгорания.

Это один из главных принципов функционирования данного узла – он требует получения мелкодисперсионного распыления энергоносителя, который затем быстрее вступает в реакцию с кислородом. Это позволяет осуществлять регулировку процесса горения.

Во-вторых, при работе горелки требуется тщательная фильтрация дизельного топлива перед его сжиганием.

Также следует учитывать, что для нормального функционирования данного узла необходимо наличие в конструкции аппарата вентилятора, который создает необходимое давление. А так как для котлов дизельные горелки при работе создают определенный уровень шума, то лучше оборудование, оснащенное ими, располагать в отдельной котельной. Если данный вариант невозможен, то допускается применение шумопоглащающего кожуха, надеваемого на горелку.

Как же происходит сам процесс? Топливо подается насосом на устройство, причем горелкой забирается только необходимое количество, остальная часть возвращается в бак. Далее происходит процесс фильтрации и разогрева энергоносителя до определенной температуры и поступление его на форсунку, осуществляющую распыление.

Далее идет процесс нагнетания кислорода в камеру сгорания. Далее при помощи специальных лопаток создается вихревой поток, позволяющий осуществлять контроль за факелом. Электроды, необходимые для возгорания смеси, располагаются непосредственно перед форсункой.

Рисунок 1 — Комбинированная газомазутная горелка

 

1 -мазутная форсунка; 2-воздушная камера; 3 — завихритель; 4 — трубки выхода газа; 5 — воздушная регулировочная заслонка

Газовая часть горелки представляет собой полое кольцо, имеющее штуцер для подвода газа и восемь трубочек 4 служащих для распыления газа. Воздушная часть горелки состоит из камеры 2, завихрителя 3, воздушной заслонки 5. Заслонка помогает регулировать подачу воздуха. Жидкостная часть горелки состоит из мазутной головки и внутренней трубки, с форсункой 1. С помощью вентиля можно регулировать подачу мазут.

Завихритель необходим для наилучшего перемешивания струи мазута с воздухом.

Комбинированные горелки отличаются своей результативностью и большим эффектом, нежели одновременное использование газовых горелок и мазутных форсунок или газовых и пылеугольных горелок.

Принцип работы комбинированной пылегазовой горелки представлен на рис. 2. При работе на угольной пыли в топку по кольцевому каналу 4 центральной трубы подается смесь первичного воздуха с угольной пылью, а вторичный воздух поступает в топку через улитку.

· Рисунок 2 — Комбинированная пылегазовая горелка с центральной подачей газа

1 — улитка для закручивания воздушного потока; 2 — наконечник газоподводящей трубы; 3 — кольцевой канал для подачи газа; 4 — кольцевой канал для подачи смеси первичного воздуха с угольной пылью

В случае, когда в качестве резервного топлива служит мазут, в центральной трубе устанавливается мазутная форсунка. Если горелку переводят на газовое топливо, то мазутную форсунку заменяют кольцевым каналом, по которому подается газовое топливо.

В центральной части канала располагается труба с чугунным наконечником 2. Через 24 косые щели, находящиеся на наконечнике, выходит газ, который пересекается с потоком закрученного воздуха, выходящего из улитки 1.

Усовершенствованные конструкции горелок выпускаются со способностью периферийной подачи газа. При такой подаче газовые струйки, имеющие более высокую скорость, чем воздушные, пересекают закрученный поток воздуха, движущийся со скоростью 30 м/с, под прямым углом. Это взаимодействие потоков способно обеспечить более полное перемешивание газа и воздуха и газовоздушная смесь сгорает с минимальными потерями.

 

Мультитопливные горелки могут работать на разных видах топлива и являются хорошим вариантом горелок в тех регионах, где существуют перебои подачи газа. Переключение с одного вида топлива на другой может быть как автоматическим, так и ручным.

Горелки газ-дизель или газ-мазут означают уже в своем названии содержат название возможных видов топлива для данной горелки.

Горелки газомазутные ГМГ используются для котлов ДКВр для раздельного сжигания газообразного и мазутного топлива.

Горелки газомазутные ГМ и ГМП (ГМ-2,5; ГМ-7; ГМ-4,5; ГМ-10 и ГМП-16) предназначены для сжигания газообразного и жидкого топлива в котлах типа ДЕ (E).

Горелки газомазутные РГМГ-1, 2 и 3 унифицированные предназначены для сжигания мазута и природного газа низкого давления, а горелки РГМГ-1 п, 2п, 3п – легкого дизтоплива, мазута и природного газа низкого давления,в котлах типа КВ-ГМ и Е.

Газомазутные горелки РГМГ-4 и 7 с ротационной форсункой предназначены для сжигания газообразного и жидкого топлива в топках водогрейных и паровых котлов типа КВ-ГМ-7,65-150 и КВ-ГМ-4,65-150.

Все предлагаемые нами горелочные устройства имеют необходимые разрешения и сертификаты.

 

12 Расчет горелочного устройства, пример подбора газовой дутьевой горелки

Любая вентиляторная горелка является составной и неотъемлемой частью оборудования по производству тепла - теплогенератора. Эффективность и долговечность работы теплогенератора во многом зависит от правильного подбора горелочного устройства. Подбор горелки необходимо начать со сбора информации о теплогенераторе, на который предполагается установка, и о системе топливоподачи.

Потребуется следующая информация:

Тип теплогенератора

При выборе горелки очень важно знать конструкцию теплогенератора и геометрические параметры его камеры сгорания. В большинстве случаев теплогенераторы имеют одну из двух конструкций:

 

  • с прямым ходом дымовых газов (3-х ходовые теплогенераторы);
  • с инверсионным ходом дымовых газов (2-х ходовые теплогенераторы).

Для теплогенераторов обоих типов производитель должен указывать в технической документации минимальную длину головки горелки, необходимую для создания оптимальных условий процесса горения. Это значение определяется в испытательной лаборатории экспериментальным путем. При отсутствии этих данных с большой долей вероятности можно принимать, что:

- для 3-х ходовых теплогенераторов край головки горелки не должен находиться ближе внутренней плоскости фронтовой стены камеры сгорания;

- для 2-х ходовых теплогенераторов край головки горелки не должен находиться ближе той точки, где дымовые газы совершают свой второй поворот; в противном случае пламя горелки затягивается в дымогарные трубы, вызывает их перегрев и преждевременное разрушение.

Конструкция

Наиболее важным элементом форсунки является сопло.

Как правило, форсунка состоит из одного, реже двух каналов. По первому на выход подается распыляемая жидкость, по второму жидкость, пар, газ, который служит для распыления первой жидкости. Чистая, качественная форсунка даёт конусообразный распыл, а факел получается ровный и непрерывный.

 

Предъявляют к форсункам следующие требования:
- простота устройства и надежность работы на всех марках топочного мазута, вплоть до высоковязких;
- высокое качество (тонкость) распыливания, обеспечивающее достаточную полноту горения;
- большой диапазон регулирования при сохранении постоянного качества распыливания на всем диапазоне;
- возможность управления работой на расстоянии при автоматическом регулировании нагрузки котла.

Помимо этих основных требований, имеют значение также форма и длина факела форсунки.


Основные характеристики

· динамический диапазон работы и минимальная цикловая подача топлива

· время открытия и закрытия (лаг) форсунки

· угол конуса распыливания и дальнобойность факела топлива

· мелкость распыливания и распределения топлива в факел

Виды форсунок

· механические (Форсунки механического распыления, работающие по принципу истечения топлива под высоким давлением (1—1,5 МПа) через малые отверстия. Они бесшумно действуют, требуют незначительного расхода энергии на распыление, при их работе отсутствуют потери тепла, связанные с применением пара. Однако в эксплуатации форсунки механического распыления недостаточно надежны. Малые выходные отверстия при плохой фильтрации или повышенной вязкости топлива быстро забиваются отложениями, поэтому их приходится постоянно очищать. Из-за сложности промышленной эксплуатации механические форсунки на нефтеперерабатывающих заводах не применяются)

· электромагнитные (Электромагнитная форсунка устанавливается, как правило, на бензиновых двигателях, в т.ч. оборудованных системой непосредственного впрыска. Форсунка имеет достаточно простое устройство, включающее электромагнитный клапан с иглой и сопло)

· пьезоэлектрические (Самым совершенным устройством, обеспечивающим впрыск топлива, является пьезоэлектрическая форсунка. Форсунка устанавливается на дизельных двигателях. Преимуществами пьезофорсунки являются быстрота срабатывания (в 4 раза быстрее электромагнитного клапана), и как следствие возможность многократного впрыска топлива в течение одного цикла, а также точная дозировка впрыскиваемого топлива)

· гидравлические

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 (рис. 1) состоит из корпуса 6 с ручкой 7, ствола 5, представляющего собой толстостенную трубу со штуцером на конце, стопорной втулки 4, распределителя (сопла) 3, распыливающей шайбы 2и головки 1. 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 8, расположенных тангенциально к окружности вихревой камеры. По ним топливо устремляется к центру и в вихревую камеру 9, где интенсивно раскручивается. Из нее топливо входит в топку через центральное отверстие 10 в виде вращающегося конуса мелко распыленных частиц.






Рис. 1. Механическая нерегулируемая центробежная форсунка.

Топливная форсунка устройство для подачи топлива в любой топливной системе, где горючее подается путем впрыска. Принцип работы форсунки заключается в следующем: насос высокого давления подает топливо в штуцер устройства, где оно по каналам попадет в распылитель, и при наступлении величины давления силой больше, чем усилие пружины запирающего устройства, то есть иглы распылителя, игла поднимается, и топливо впрыскивается в камеру сгорания. Давление падает, игла опускается на место, и начинается следующий цикл.

 

Требования к форсункам:

  • хорошее распыление и смешивание с воздухом;
  • обеспечение устойчивого горения незатухающего факела;
  • надежность в эксплуатации;
  • простота и прочность конструкции;
  • незасоряемость, удобство в чистке.

Все форсунки в зависимости от параметров воздушной среды, применяемой для распыления, делят на форсунки низкого и высокого давления.

 

Пиролизные котлы

Пиролизные котлы, или их ещё называют газогенераторными, уже достаточно долгое время находятся на рынке отопительного оборудования и представляют собой одну из разновидностей котлов, работающих на твёрдом топливе. Отличие пиролизных котлов от обычных состоит в том, что в них происходит полное сгорание топлива, а это приводит к увеличению выделяемой теплоты примерно в два-три раза. Стоят подобные котлы почти в полтора раза дороже, чем обычные, но зато их показатели во много раз превосходят характеристики стандартных котлов.

Пиролизный котёл работает примерно следующим образом. Когда твёрдое топливо (торф, уголь, дрова и т. д.) сгорает (температура достигает примерно 2000-8000 °С), то образуется две фазы: твёрдая (угли) и газ. Далее этот газ смешивается с кислородом при высокой температуре и происходит его дальнейшее горение, при этом выделяется большое количество теплоты. В результате сгорания пиролизного газа происходит его взаимодействие с частицами активного углерода, поэтому в состав выхлопных газов не входит такое большое количество вредных веществ как, например, в обычных угольных печах. К тому же здесь значительно снижено содержание СО2 в выхлопных газах.

 

Так как в газогенераторных котлах происходит полное сгорание топлива, то, соответственно, и загрязнение элементов котла продуктами горения в этом случае можно считать минимальным. А это значит, что процесс чистки котла можно будет проводить намного реже, чем при использовании стандартных отопительных котлов на древесине или угле. Ещё один плюс пиролизного котла – это возможность просушки сырых дров перед тем, как начнётся их процесс горения, это также увеличивает количество теплоты, выделяемой при сгорании топлива. В обычных котлах сырые дрова не подлежат сушке, а их сгорание происходит медленно, с большим количеством копоти и небольшим выделением тепла, что является для подобных конструкций значительным минусом.

Достоинства

· Регулируемый (подачей первичного воздуха) процесс горения позволяет работать с одной закладки достаточно длительное время, до 12 часов (у обычных дровяных котлов порядка 3—4 часов[2], однако у котлов верхнего горения этот показатель больше — от 30 часов на дровах до 6—7 дней на угле). Можно обеспечить автоматическое регулирование параметров.

· Полное сгорание топлива. Как следствие, гарантирована экономичность горения, реже надо чистить зольник и газоходы[6]

· Двухступенчатое сжигание позволяет снизить избыток воздуха в уходящих газах (повышает экономичность)

· Процесс горения пиролизных газов легко поддается управлению и регулировке, что позволяет автоматизировать работу такого котла приблизительно в той же степени, что и работу газовых или жидкотопливных котлов

· Снижение выбросов вредных веществ в атмосферу (в частности, высокая температура в верхней камере подавляет CO)[6]

· Применение данного типа котлов стимулирует к отказу от применения неподсушенного топлива, что повышает эффективность хозяйствования

· Возможность сжигания крупных (даже неколотых) дров.

Как следствие, экономичность данного типа котлов по сравнению с «традиционными» аналогами может быть выше на 4—7 %[7].

Недостатки

· Более высокая (в 1,5—2 раза) стоимость[6]

· Энергозависимость — без дымососа работать не могут (за редким исключением[8][2])

· Требовательность к влажности топлива

· У некоторых моделей замечены изменения мощности в процессе сначала возрастающего, потом затухающего выхода летучих в ходе пиролиза закладки[9] — до 40 %

· На малых (ниже 50 %) нагрузках горение нестабильно, отмечается образование дёгтя в газоходах[10]

· Температура обратной воды должна быть не меньше 60 °C (редко 40°[8]) во избежание выпадения в газовом тракте конденсата и низкотемпературной коррозии (это обычное требование к котлам, проблема легко решается подмесом прямой воды к обратной)

· В дровяной пиролизный котёл нельзя организовать автоматическую подачу топлива (нужны крупные дрова)[11]; вместе с тем есть пеллетные пиролизные котлы[6]

· Значительная часть публикаций о пиролизных котлах носит ярко

·

·

·

·

·

·

выраженный рекламный характер, в результате сформировать объективное представление о них порой проблематично.

1 — топливо, 2 — первичный воздух, 3 — вторичный воздух, 4 — уходящие газы, 5, 6 — вход и выход воды
A — камера газификации, B — колосник, C — камера дожигания, D — газоход, E — дымосос

 


Чугунные напольные котлы

 
Чугунные отопительные котлы отличаются от стальных конструкций меньшим диапазоном мощности. В то время как мощность стальных котлов может достигать несколько десятков Мегаватт, чугунные имеют максимальную мощность лишь пару тысяч кВт. Связано это, конечно же, с различной массой стальных и чугунных котлов. Чугунный котел гораздо массивней, однако считается менее подверженным коррозии, вызываемой выпавшим в топке котла конденсатом. После сгорания топлива водяной конденсат смешивается с различными примесями (CO2, SO2), вызывая тем самым Виды чугунных котлов По используемому топливу чугунные отопительные котлы можно разделить на: твердотопливные, газовые и жидкотопливные. Твердотопливные котлы являются самыми тяжелыми и большими агрегатами, в которых загрузку топлива необходимо осуществлять несколько раз в сутки. Они отличаются независимостью от электричества, низкой стоимостью и простотой. Чаще всего, отопительный чугунный котел на твердом топливе устанавливается в тех местах, где не проведен газ. Самым распространенным и дешевым видом топлива для отопления в России считается магистральный газ. Газовые атмосферные чугунные котлы отопления имеют более высокий КПД, а их стоимость зависит от установленной автоматики и ее функциональности. Главным достоинством этих котлов является практически бесшумная работа и слабая зависимость от давления подводимого газа. До 10 мбар котел уверенно работает, выдавая необходимое тепло. Это важно для крупных коттеджных поселков, в которых в сильные морозы может падать давление газа в системе из-за резкого увеличения его потребления. Большим КПД, чем у газовых атмосферных агрегатов, обладают жидкотопливные, устанавливаемые в тех районах, где нет газа и возможности использования твердого топлива. Кроме этого, они отличаются от своих аналогов меньшим расходом топлива. Чугунные дизельные котлы используются для отопления дачных домов и загородных строений. В зависимости от наличия возможности обеспечения горячего водоснабжения чугунные секционные котлы подразделяются на одноконтурные агрегаты и двухконтурные. К одноконтурным относятся те котлы, в которых отсутствует контур обеспечения горячей воды. Но, к таким агрегатам можно подсоединить внешние бойлеры и теплообменники с собственной автоматикой или привязать к котловой автоматике. Кроме этого, в зависимости от объема котла возможно подключение пластинчатого теплообменника. Двухконтурными называются чугунные котлы отопления, имеющие встроенные бойлеры. Бойлер может быть установлен под внешним корпусом. При таком исполнении циркуляция обеспечивается установленным насосом. При тех случаях, когда бойлер установлен под внутренним корпусом, можно смело говорить о более высокой производительности и стойкости к коррозии. Двухконтурные котлы отличаются от других большим размером. Также, различают чугунные котлы отопления с принудительной и естественной тягой. При принудительной тяге забор воздуха и отвод продуктов горения производится с улицы или другого помещения с помощью вентиляторов. Такие агрегаты могут быть установлены в любом месте дома, даже в квартирах. Естественная тяга предусматривает забор воздуха из того же помещения, а продукты горения отводятся в дымовую трубу при помощи естественной тяги.

кислотную среду, разрушающую стенки. Стенки чугунного отопительного котла намного толще стального, благодаря чему и достигается большой срок службы в агрессивной среде. В качестве примера таких агрегатов можно привести чугунные котлы Будерус – универсальные котлы, используемые для водяного отопления.

 

 

Ремонтопригодность

Как правило, чугунные теплообменники имеют секционную структуру, а значит разбитую или выгоревшую секцию можно заменить. В стальных котлах это невозможно, т.к. стальной теплообменник сваривается на заводе по определенной технологии, что невозможно при ремонте. Фактически прогоревший стальной котел просто выбрасывается.

Коррозия

Вот что определяет истинный срок жизни теплообменника, а значит и всего котла. Электрохимическая коррозия возникает в топке, когда температура стенки котла становится ниже «точки росы», т.е. ниже температуры при которой на стенках камеры сгорания выпадает конденсат — содержащийся в дымовых газах водяной пар переходит в жидкое состояние.. В чугунном теплообменнике стенки значительно толще, чем у стального, а значит он и прослужит дольше — не менее 30 лет.

Механическая прочность

Механическая прочность стальных котлов высокая. Им не страшны транспортировка, незначительные удары и пр. Чугун хрупок и ему противопоказаны даже малейшие перекосы при транспортировке. Именно поэтому чугунные котлы чаще всего поставляются в разобранном виде.

Стальные котлы лишены этих недостатков. Но пришли новые технологии и некоторые производители чугунных котлов освоили выпуск изделий из так называемого «серого» чугуна. По своей структуре он более однороден, обладает повышенной пластичностью, выдерживает большие перепады температуры. Срок службы теплообменников из серого чугуна уже рассчитан на 40–50 лет.

Диапазон мощностей

Стальные котлы предлагаются в значительно большем диапазоне мощностей(80-20000 кВт), по сравнению с чугунными котлами (15-1200 кВт) что позволяет применять стальные котлы для всех типов потребителей: от бытовых до промышленных.

 

Особенности

Мембранный расширительный бак системы отопления инструкция покажет назначение бака: на всех этапах работы он должен регулировать равновесие давлений полостей и возмещать чрезмерное давление или даже его перепады в отопительной системе. Так, мембранный бак предотвращает повышенные нагрузки в контуре отопительной системы, а, соответственно – и аварийные ситуации с неисправностями.

 

Бак мембранный для отопления может быть с заменяемой и несменной мембраной. Основная особенность первого типа – это то, что носитель тепла полностью находится в гибкой емкости мембраны, не имея, таким образом, возможности взаимодействовать с внутренней стальной поверхностью. Все действия по монтажу и демонтажу мембраны производятся через фланец, который крепится на болтах.

Если перед вами бак с фиксированной диафрагмой, то у него будет внутренняя полость, разделенная на две части. Мембрана в данном случае – диафрагменная, несменная и жестко зафиксированная.

Монтаж

    Расширительный бак подсоединяется к системе отопления через запорную арматуру, защищенную от случайного отключения бака от системы. Возможна установка мембранного бака в многокотельной системе как для каждого котла в отдельности, так и для всей системы

Конструкция

    Расширительный бак (цилиндрическая емкость) разделен мембраной на две части — камеры. Одна часть (воздушная камера) заполнена предварительно закачанным низкоинертным газом — азотом под давлением, другая часть (водяная камера) предназначена для воды.

Принцип действия

    При нагреве избыточный объем воды поступает в бак, что приводит к сжатию находящегося по другую сторону мембраны газа. В результате как в самом баке, так и во всей системе незначительно повышается давление, не вызывая срабатывания предохранительного клапана. При охлаждении вода из бака возвращается обратно в систему под давлением со стороны газа.

 

Краткий анализ, описание, технические характеристики основного оборудования котельных.

Паровой котёл – устройство имеющее топку обогреваемое продуктами сжигаемого в ней топлива и предназначена для получения пара с давлением выше атмосферного используемого вне самого устройтсва

Водонагреваемый котёл- устройство имеющее топку обогреваемого продукта сжигаемого в ней топлива и предназначенного для нагрева воды, находящегося под давлением выше атмосферного и используемого в качестве теплоносителя вне самого устройства.

Топка – устройство предназначенное для сжигания органического топлива и части охлаждения продуктов сгорания топлива.

Типы котлов:

1) по способу сжигания топлива:

 - котлы со слоевым способом сжигания ( работают на твёрдом топливе)

- котлы скамерным сжиганием топлива (жидкое или газообразное топливо)

2) по принципу сжигания:

- работают под надувом, т.е.в топке повышается давление выше атмосферного

- под разряжением, т.е. когда в топке котла давление ниже атмосферного

Экраны – (экранирование трубы) трубы расположенные в топочном объёме котла с наружи которых находятся продукты сгорания внутри теплоносителя ввиде пара или горячей воды

3) По типу камеры сгорания

- с открытой камерой сгорания (подключается к индивидуальному дымоходу непосредственно из помещения в котором теплогенератор установлен)

- с закрытой камерой сгорания (теплогенератор, в котором дымоудаление и подача воздуха для горения осуществляется за счёт встроенных вентиляторов)

4) по материалу изготовления:

- чугунные искусственные котлы( мощностью дл1МВт)

- стальные котлы любой мощности

- нержавеющие материалы, медь

5) по принципу прохождению теплоносителя ч/з котёл:

- водотрубный котёл, в котором теплоноситель находится в трубной части а горячие продукты сгорания омывают трубную поверхность

- жаротрубные котлы, в трубной части котлов находится горячие продукты сгорания, а теплоноситель находится в межтрубном пространстве

6) по размещению котлов

-напольные

-настенные

7) в соответствии со схемой движения рабочей среды паровые котлы разделяют на следующие типы

- с естественной циркуляцией

- с принудительной циркуляцией

- прямоточные

 

Классификация котельных.

Котельная – комплекс зданий и сооружений или здание или помещение с основным или вспомогательным технологическим оборудованием предназначенные для выработки теплоты или для технологических нужд

 1) согласно СП «Котельные установки»

- отопительные (для обеспечение теплом системы отопления и ГВС)

-отопительно-производственные (для обеспечение теплом СО, СВ, ГВС и для технологических теплоснабжение)

- производственные котельные (для технологического теплоснабжения)

2) согласно СП «Котельные установки»

- центральная котельная – предназначенная для теплоснабжения нескольких зданий и сооружений связанные с ней наружными тепловыми сетями

- автономные котельные - предназначенная для теплоснабжения одного здания или сооружения или одного потребителя

- крышная котельная – котельная располагается на покрытие основания здания специальном устроенном основании.

3) согласно СП «Котельные установки»

- отдельностоящие котельные

- котельная пристроенная к зданию другого назначения

-встроенная котельная в здание другого назначения (общая стенка котельной и основного здания должна быть наружная, встраивать котельные в подвал запрещено, встраивать котельные можно в принципе на любых этажах здания)

-крышные котельные (тепловая мощность крышной котельной не должна превышать потребности в теплоте здания для которого она предназначена)

 


Поделиться:



Последнее изменение этой страницы: 2019-04-10; Просмотров: 301; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.173 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь