Водогрейный котел – Водогрейные котлы – Школа по утеплению дома – Промышленная вентиляция в Москве строительство монтаж в Подольске

Содержание

Общие сведения о данном виде нагревательной отопительной техники

Принципиально водогрейный котел ничем не отличается от работы другого отопительного прибора, нагревающего теплоноситель за счет тепловой энергии. В топку идет практически любое ископаемое или органическое топливо твердой фактуры и различных фракций. Дрова, уголь, топливные брикеты, все, что хорошо горит и имеется в постоянных объемах, есть является топливом для котельного оборудования этого вида.

Обычно такие агрегаты ставят в тех местах, где имеется в постоянных и больших количествах определенный вид топлива. На лесоперерабатывающих предприятиях стоят котлы, работающие на дровах и отходах деревообработки. В малых котельных используется для топки аппаратов каменный и бурый уголь. Реже в топку идут топливные брикеты из торфа, пеллеты. Максимально возможный тепловой эффект достигается при использовании антрацита или обогащенной руды, кокса. Для такого отопительного оборудования, каковым являются водогрейные котлы, характерным является высокий эффект теплоотдачи. За счет большой экранной поверхности теплообменника удается довести до необходимой температуры большие объемы воды.

К примеру: 1 кг угля марки «антрацит» во время горения выделяет при сгорании в топке отопительного котла до 7,16 кВт тепловой энергии. Сухие дрова твердых пород древесины выделяют всего 2,78 кВт.

Несмотря на то, что водогрейные котлы на твердом топливе в сравнении с газовыми котлами имеют низкий КПД (всего 78% на угле и 70% на дровах), экономические затраты, расходуемые на подогрев большого количества воды таким способа вполне оправданы.

Другие виды твердотопливных агрегатов имеют ограниченную нагрузку. Водогрейные аппараты наоборот, имеют большой запас мощности, способны работать при постоянной большой нагрузке. Наибольший тепловой эффект достигается за счет использования в конструкции большого количества теплообменных элементов, посредством которых осуществляется подогрев котловой воды для отопления и ГВС. Принцип действия отопительной техники этого вида отличается от работы других отопительных приборов на твердом топливе.

Принципиальные отличия

Водогрейный прибор в самом простом исполнении – это нагревательный отопительный котел, в котором за счет сгорания твердого топлива теплоноситель нагревается до максимально высоких температур (95-115⁰С). В момент работы отопительного агрегата вода в теплообменном устройстве находится под давление, которое составляет 0,6 МПа. В этом и лежит принципиальное отличие котлов этого типа от другой отопительной техники, где теплоноситель, сначала в котле, а потом и системе отопления циркулирует свободно.

На заметку: Как правило, в водогрейных котлах в качестве теплоносителя, используется обычная вода, в которую для большей технологичности добавляют определенные присадки и примеси. Такие меры необходимы для того, что бы продлить сроки эксплуатации основного элемента конструкции – водогрейный контур (сложную систему водяных труб в которых и происходит нагревание теплоносителя).

При температуре воды, близкой к кипению, начинается интенсивное отложение (накипь) на стенках сосуда примесей, растворенных в воде. Кипение котловой воды в данном случае принципиально не допустимо. За счет того, что нагрев воды до высоких температур осуществляется под давлением, кипения не происходит. Давление воды во всех точках водяного контура выше, чем давление воды в местах наибольшего нагрева, Следует помнить, что количество котловой воды, необходимой для нагрева в отопительных водогрейных котлах значительно больше, чем в обычных системах.

Нагретый до температуры в 115 ⁰С теплоноситель передает свое тепло в отопительную систему. Давление в системе трубопроводов котла поддерживается на постоянном уровне. Чем выше давление, тем лучше. С ростом давления воды уменьшается вероятность закипания жидкости в пристеночном слое, соответственно меньше образуется накипи и уравнивается температура жидкости на всех участках нагревательного контура.

Камера сгорания в котлах этого вида ничем от наших традиционных представлений не отличается. Твердое топливо, в основном уголь, подается в топку, где сжигается. Через стенки топочной камеры тепловая энергия передается котловой воде, которая циркулирует по теплообменнику. Каждый отопительный агрегат рассчитан таким образом, что бы достигалась высокая интенсивность горения топлива и при этом происходила максимальная теплоотдача. Для снижения температуры продуктов горения в оборудовании предусмотрены конвективные пакеты. Благодаря своей обширной поверхности пакеты позволяют снизить температуру уходящих газов до 200 ⁰С.

Для справки: Снижение температуры продуктов горения до меньших значений может привести к образованию конденсата.

Конструктивные особенности водогрейного котла

Традиционный агрегат этого вида представляет собой металлическую сварную конструкцию, в которой имеется обязательно опорная рама, каркас, оснащенный теплоизоляционными, защитными материалами. Основной элемент конструкции, как было сказано ранее, система водонагревательных труб – теплообменник, через которых происходит циркуляция котловой воды. Снаружи котлы обшиваются листовым железом.

Сама конструкция прибора и принцип действия говорят о том, что эти агрегаты имеют достаточно крупные размеры. В моделях разных типов имеются топочные камеры, рассчитанные на различные способы загрузки-подачи топлива.

Готовый водогрейный твердотопливный котел заводской сборки – это единый блок, в котором можно все элементы конструкции условно разделить на две части: экранную и конвективную поверхность. Поверхности изготавливаются из цельнокатаных стальных труб диаметром 76 мм. Между трубами предусмотрена установка плавников. Данная особенность конструкции теплообменника позволяет свести к минимуму тепловые потери, снизить утечку горячих газов через корпус агрегата. Все элементы соединяются в единую конструкцию при помощи сварочного соединения, способного выдерживать давление до 10 атм.

Важно! Все внутренние соединения водонагревательного контура должны иметь только сварное соединение. Высокие температуры и наличие давления в системе предъявляют особые требования к сварочным работам.

Загрузка угля или дров осуществляется через топочный блок, который оснащен обычными или поворотными колосниками (для котлов с ручной подачей топлива). Под топочной частью во время установки котла в опорную раму, в самой нижней части оборудуют воздуховод, через который в камеру сгорания будут нагнетаться воздушные массы.

Особенно интересно выглядит чистка отопительного оборудования. В агрегатах с ручной подачей удаление золы и сажи осуществляется через специальный люк. В приборах механической подачей все аналогичные процессы осуществляются специальными механизмами – транспортерами.

Разновидности водогрейных котлов

Как и все твердотопливные агрегаты, устройства водогрейные и котлы традиционного типа имеют свои определенные параметры мощности. Модели нагревательных приборов, работающих на угле мощнее. Диапазон мощности на разных агрегатах в данном случае варьируется в пределах:

для оборудования малой мощности 4 кВт – 65 МВт;
устройства средней мощности 70 кВт – 1,8 МВт;
котлы большой мощности, начина от 1,8 МВт и выше.

Агрегаты, работающие на дровах слабее своих «угольных собратьев». В данном случае мощность моделей водогрейных котлов колеблется в пределах от 4 кВт до 1,3 МВт. Следует заметить, что оборудование, работающее на дровах, имеет объемную топочную камеру для большей разовой загрузки топлива. В таких аппаратах достигается высокая интенсивность горения и практически отсутствует недожог топливной массы.

С целью предотвратить скопление мелких остатков несгоревшего топлива, в конструкции котлов имеется поворотная камера, на выходе из основной камеры сгорания.

На заметку: Водогрейные агрегаты, использующие дрова в качестве основного вида топлива, как правило, загружаются вручную. Не менее затратной и тяжелой выглядит уборка и чистка этого оборудования. Удаление шлака и зольных компонентов выполняется ручным способом.

В дополнение к разделению нагревательной техники по видам топлива, следует разделять водогрейные котлы по способу циркуляции теплоносителя. Из наиболее часто используемых можно отметить следующие:

котлы с естественной циркуляцией;
техника с принудительной циркуляцией;
оборудование, в котором используются комбинированный вариант циркуляции;
водогрейные котлы прямоточные.

В первом случае речь идет об отопительных агрегатах, где циркуляция котловой воды осуществляется за счет разной плотности жидкости. Во втором случае можно говорить о циркуляции теплоносителя, вызванной работой электрического насоса. В комбинированных агрегатах используется и первый и второй варианты, в зависимости от технологической необходимости. К последнему варианту относятся нагревательные аппараты, где осуществляется принудительное прямоточное движение теплоносителя в сторону выхода.

Водогрейные котлы, обладающие большой мощностью, оснащены вентиляторами, нагнетающими воздух в камеру сгорания. Такие модели, как правило, оборудованы дымососами, для уравновешенной тяги и ставятся в отдельные помещения, оборудованные противопожарными средствами.

Заключение

Водогрейный котел на твердом топливе довольно распространенное явление в нашей жизни. Многие объекты малой городской инфраструктуры, предприятия отапливаются с помощью подобного оборудования. Экономичность топливного ресурса и высокая производительность агрегатов способствуют тому, что такая техника еще продолжает пользоваться спросом. Водогрейные аппараты, работающие в органическом или на ископаемом топливе, не требуют получения разрешения на установку.

Простота и понятность конструкции агрегата, быстрый монтаж позволяют в кратчайшие сроки непосредственно на объекте установить рабочее изделие. Во время эксплуатации нагревательного техники данного вида не требуется специальной подготовки и знаний. На большинстве моделей, которые сегодня эксплуатируются, установлено минимальное количество автоматики, других приборов контроля. Помимо распространенных видов топлива, угля и дров, в топку идет все, что может хорошо гореть. Практически полное сгорание топлива делает такие агрегаты экологически чистым видом промышленного оборудования.

znatoktepla.ru

устройство твердотопливного отопительного котла, как выбрать оптимальный вариант

Содержание:

Водогрейные твердотопливные котлы считаются наилучшим вариантом отопления в тех случаях, когда речь идет о больших помещениях производственного назначения, а также жилых домах на несколько квартир. Такое оборудование отличается надежностью и высокими качественными характеристиками. В статье далее мы рассмотрим, что такое водогрейный твердотопливный отопительный котел, в чем его отличие от прочих вариантов отопления на твердом топливе, и какие бывают разновидности такого оборудования.

Стоит отметить, что любой твердотопливный котел является более экономичным по сравнению с оборудованием, работающим на газе или электричестве. Это связано в первую очередь с высокой ценой на голубое топливо и электроэнергию. В условиях, когда необходимо отапливать достаточно большие помещения, экономия средств оказывается весьма существенной.

Общая информация

Принцип работы водогрейного котла на твердом топливе аналогичен любому другому устройству, которое нагревает теплоноситель в отопительном контуре с помощью тепловой энергии. Использоваться могут самые разные виды твердого топлива – дрова, уголь, пеллеты и брикеты, а также любые другие органические ископаемые, которые хорошо горят и доступны в больших объемах.

Выбор в пользу твердотопливных водогрейных котлов делают обычно в тех местах, где есть неограниченный доступ к твердому топливу, необходимому для его работы. В частности, на деревообрабатывающих предприятиях устанавливают дровяные котлы, которые работают, в том числе, и на отходах деревообработки. В небольших котельных для растопки оборудования используют бурый и каменный уголь, а иногда – пеллеты или торф в брикетах. С точки зрения теплоемкости наилучшими характеристиками обладает антрацит или обогащенная руда, а также кокс.

Водогрейные твердотопливные котлы отличаются высоким коэффициентом теплоотдачи, а благодаря большой площади поверхности теплообменника они способны подогревать большое количество воды.

Так, при использовании 1 кг антрацита в процессе горения выделяется до 7,16 кВт тепловой энергии, в то время как хорошо высушенные дрова из твердых пород древесины дают не более 2,78 кВт.

Стоит отметить, что КПД водогрейных твердотопливных котлов существенно ниже, чем у газовых – 70 % у дровяных и 78 % у угольных. Однако подогрев большого количества воды даже при таких затратах вполне целесообразен.

В отличие от всех прочих твердотопливных аппаратов, водогрейные твердотопливные котлы могут функционировать при постоянной высокой нагрузке, поскольку имеют запас мощности. Такой эффект достигается благодаря использованию большого числа теплообменников, которые подогревают воду для отопления и горячего водоснабжения.

Чем водогрейные котлы отличаются от прочих отопительных приборов

Водогрейный твердотопливный котел представляет собой прибор, внутри которого в результате сгорания твердого топлива температура носителя достигает 95-115 ℃. При этом горячая вода в теплообменнике циркулирует под давление 0,6 МПа. Это главная отличительная черта водогрейных котлов от прочих приборов, в которых движение теплоносителя сначала в котле, а затем и в отопительном контуре, происходит свободно.

Обратите внимание, что при использовании водогрейных котлов теплоносителем выступает обычная водопроводная вода с добавлением определенных примесей и присадок. Эти добавки необходимы, чтобы максимально продлить срок эксплуатации сложного водогрейного контура, то есть трубопровода, по которому циркулирующий теплоноситель нагревается до определенной температуры.

Когда вода внутри контура нагревается да близкой к кипению температуры, на его стенках начинают активно откладываться растворенные в воде примеси. Ни в коем случае нельзя допустить закипания котловой воды. Поскольку подогрев теплоносителя производится под давлением, он не доходит до кипения. При этом давление теплоносителя внутри водяного контура всегда выше, тем давление воды в точках максимального нагрева. Особенность водогрейных котлов на твердом топливе заключается в том, что в них необходимо больше котловой воды для нагрева системы, чем для всех прочих.

Теплоноситель, который разогрелся до 115 ℃, отдает тепловую энергию в систему отопления. При этом давление в трубопроводах отопительного котла удерживается на стабильном уровне. В такой системе повышение давления внутри теплообменника благоприятно скажется на ее работе, поскольку при этом выравнивается температура теплоносителя по всей протяженности трубопровода, а накипь не выпадает на его стенках.

Что касается топочной камеры, то в водогрейных котлах она выглядит практически так же, как и в любых других твердотопливных аппаратах. Выбранный вид твердого топлива, чаще всего уголь, поступает в топку, где и сгорает. Тепловая энергия сквозь стенки топливника передается циркулирующей внутри теплообменника воде. При производстве водогрейных котлов производители конструируют их таким образом, чтобы топливо сгорало интенсивно и максимально эффективно отдавало тепло.

Чтобы остудить образующиеся внутри топки продукты горения, котлы оборудуют конвективными пакетами. Соприкасаясь с их широкой поверхностью, угарные газы остывают до 200 ℃. Примечательно, что более интенсивное охлаждение продуктов горения может привести к выпадению конденсата.

Конструкция водогрейных твердотопливных котлов

Чтобы представить, как именно работает данное оборудование, рассмотрим устройство водогрейного котла на твердом топливе. Традиционно, это сварная металлическая конструкция, в которой предусмотрена опорная рама, то есть каркас, обшитый защитными теплоизолирующими материалами. Основу агрегата составляет сложная система водяных трубопроводов, то есть теплообменник, по которым циркулирует нагретая в котле вода. Снаружи вся конструкция закрыта листовым железом.

Само по себе строение водогрейного котла, а также принципы его функционирования, свидетельствуют о больших габаритах такого оборудования. Кроме того, в зависимости от моделей, топливные камеры могут быть оборудованы различными системами подачи твердого топлива.

Если рассмотреть твердотопливный котел промышленного производства, то он представляет собой единый блок, все элементы которого можно условно разбить на две группы – с экранной и с конвективной поверхностью (прочитайте: “Какие бывают котлы водогрейные промышленные – виды, преимущества и недостатки”).

Элементы конструкции производят из цельнокатаных стальных труб сечением 76 мм. Между ними обязательно устанавливают плавники. Подобная конструкция теплообменника позволяет минимизировать теплопотери и предотвратить утечку продуктов горения сквозь корпус котла. Соединение отрезков трубы между собой производится с помощью сварных швов, рассчитанных на давление до 10 атмосфер.

Обратите внимание, что водонагревательный контур должен иметь только сварные соединения. Причем все работы должны быть выполнены очень тщательно, поскольку оборудование эксплуатируется в условиях высокой температуры и давления.

Дрова или уголь подаются в топливную камеру, оснащенную стандартными или поворотными колосниками (они используются в котлах с ручной подачей). В процессе монтажа водогрейного котла в каркас под топливником устанавливают воздуховод, по которому будет подаваться воздух для сгорания топлива.

Любое оборудование нуждается в периодической очистке. Если в котле предусмотрена ручная подача топлива, то удалять сажу и золу придется через специальный люк. А вот в тех водогрейных котлах, которые оборудованы механической системой подачи, вся работа производится с помощью особых приспособлений – механических транспортеров.

Виды водогрейных отопительных котлов на твердом топливе

В первую очередь, водогрейные котлы, равно как и любые другие отопительные приборы, различаются по уровню мощности. В частности, те модели, которые для работы используют каменный уголь, отличаются большей мощностью.

По уровню мощности их можно разделить на такие группы:

маломощные агрегаты – выдают в пределах 4 кВт-65 кВт;
приборы средней мощности – от 70 кВт до 1,8 МВт;
оборудование с большим уровнем мощности способно генерировать от 1,8 МВт тепловой энергии и более.

Что касается дровяных водогрейных отопительных котлов, то по мощности они уступают оборудованию, работающему на угле. В моделях котлов данной группы мощность колеблется в рамках от 4 кВт до 1,3 МВт.

Обратите внимание, что дровяные котлы, как правило, оборудованы достаточно объемной топливной камерой для загрузки большего количества топлива за один раз. В них сгорание топлива происходит очень интенсивно и эффективно, практически без недожога.

Обычно конструкцией водогрейных дровяных котлов предусмотрена поворотная камера, которая позволяет удалять несгоревшие остатки топлива.

Примечательно, что твердотопливные водогрейные котлы на дровах обычно загружаются вручную. Таким же способом производится и последующая очистка топливника от золы и шлака, а также сажи.

Помимо различий в виде используемого топлива, водогрейные твердотопливные котлы можно разделить по типу циркуляции теплоносителя.

Чаще всего встречаются следующие варианты аппаратов:

котлы с естественным типом циркуляции;
приборы с принудительной циркуляцией;
котлы с комбинированным типом циркуляции;
прямоточные водогрейные котлы.

Первый вариант предполагает, что движение теплоносителя осуществляется благодаря разнице в плотности воды. Вторая группа котлов оборудована специальным циркуляционным насосом. Третий тип котлов функционирует с использованием обоих типов процесса в зависимости от ситуации. К последней группе относят аппараты, в которых теплоноситель принудительно по прямой движется к выходу из котла.

Чтобы обеспечить доступ в камеру сгорания достаточного количества воздуха, в котлах большой мощности обычно предусмотрены нагнетающие вентиляторы. Кроме того, в мощных отопительных приборах встроены специальные дымососы, которые уравновешивают тягу. Они обычно устанавливаются в специально оборудованных отдельных котельных, где соблюдены все правила пожарной безопасности и присутствуют специальные средства пожаротушения.

Выводы

Твердотопливные водогрейные отопительные котлы по праву пользуются спросом среди потребителей. Особенно востребованы они для организации отопления больших производственных мощностей и объектов малой инфраструктуры города.

Популярность водогрейных котлов обусловлена их эффективностью и экономным потреблением топливных ресурсов. Кроме того, для установки твердотопливных котлов, сжигающих дрова, уголь или любой другой вид органических ископаемых, нет необходимости в получении специального разрешения.

Благодаря простоте конструкции такой прибор можно быстро смонтировать непосредственно на месте и подключить к системе отопления. Дальнейшая эксплуатация и обслуживание прибора не представляет сложности и не требует наличия технической подготовки. Чтобы потребителям было легче разобрать в принципе работы оборудования, на нем ставят минимум управляющих элементов и автоматики.

Примечательно, что сжигать в водогрейном котле можно не только распространенные виды твердого топлива, но и практически все, что горит. При этом топливо сжигается практически без остатка, за счет чего достигается высокая эффективность. Такие агрегаты считаются экологически чистыми и практически не вредны для окружающей среды.

teplospec.com

Особенности и устройство электрических и газовых котлов

Любая система отопления частного дома не может функционировать без элемента, который нагревает теплоноситель. В большинстве случаев этим устройством является электрический водогрейный или газовый котел (АГВ). Первый для нагрева воды использует электрический ток, другой – газ.

Основные типы электрических котлов

Электрические водогрейные устройства отличаются способом нагрева теплоносителя. Он может быть:

Косвенным. Теплоноситель нагревается от реостатного патрона. Этим нагревательным элементом оснащается теновый водогрейный котел с автоматическим управлением.
Прямым. Электрический ток проходит через воду, которая из-за большого сопротивления становится горячей. Таким способом воду нагревают электродные паровые и водогрейные котлы.

Котел непрямого действия

Состоит из:

Герметичной накопительной емкости.
Двух патрубков, приваренных к ёмкости. Через один подается холодная вода, через другой выходит горячая жидкость.
ТЭНа.
Температурного реле или датчика перегрева.
Минеральной ваты.
Наружного кожуха.

Герметичная накопительная емкость размещается внутри наружного кожуха. Между ней и кожухом есть пространство, которое заполнено минеральной ватой. Внутри емкости находится нагревательный элемент и термореле. Патрубок подачи горячей воды приварен к верхней части бака. На нем часто размещается предохранительный клапан давления. Патрубок для подключения обратной линии системы отопления с косвенным бойлером в ванной приварен к нижней части бака.

Такие водогрейные котлы могут корректно работать при одном условии: постоянной циркуляции теплоносителя. Если ее не будет, жидкость станет слишком горячей и закипит, подняв давление до критических пределов, что нарушит герметичность накопительной емкости.

Принцип работы этого циркуляционного технического устройства:

Накопительная емкость заполняется теплоносителем.
Подается электрический ток на нагревательный элемент.
ТЭН нагревается и одновременно поднимает температуру воды.
Нагретый теплоноситель движется вверх и выходит через патрубок, расположенный вверху устройства. Так происходит естественная циркуляция. При принудительной перемещение горячей воды обеспечивает циркуляционный насос.
В условиях перегрева воды и избыточного парообразования размещенный на штуцере подачи предохранительный клапан спускает давление.

Такие водогрейные котлы для дома или дачи выделяются тем, что:

Имеют не очень большие размеры.
Не загрязняют горячую воду.
Работают с любым типом теплоносителя
Характеризуются повышенной электробезопасностью.
Часто имеют неизменную мощность (если оснащены 1 ТЭНом) или могут изменять ее ступенчато путем подключения/отключения отдельных нагревательных элементов.

Устройства прямого нагрева

Водогрейные.
Паровые.

Первая разновидность представлена проточными устройствами низкого и высокого давления на малое (не больше 0,4 кВт) и высокое (6-10 кВт) напряжение. Мощность таких котлов для дачи и дома, а также для предприятий часто колеблется в пределах 25-10000 кВт.

Производители изготавливают паровые котлы, чтобы получать пар низкого давления на низкое и высокое напряжение. Величины низкого и высокого напряжения равны аналогичным техническим характеристикам водогрейного агрегата. Мощность паровых котлов колеблется в пределах 100-5000 кВт.

Несмотря на разницу в особенностях работы, все эти разновидности имеют в своей основе электроды. По сравнению с моделями непрямого действия для отопления ванной и других комнат они отличаются большей компактностью и большей чувствительностью к качеству воды.

Водогрейные электродные устройства

Электродные водогрейные котлы хорошо подходят для индивидуальных отопительных систем с косвенным бойлером в ванной. Из-за того, что их эффективность напрямую зависит от качества воды (должна быть чистой, без примесей, должна иметь определенную концентрацию солей), их используют в закрытых системах, которые могут включать такой водогрейный котел с автоматическим управлением, как АГВ.

Устройство водогрейного котла электродного типа может включать два типа электродов:

Пластинчатые.
Цилиндрические.

Материалом для изготовления последних является углеродистая сталь. Производители оборудуют свои электрические котлы электродами в зависимости от удельного сопротивления току. Если теплоноситель должен иметь сопротивление меньше 10 Ом-м, то для его нагрева применяют пластинчатый электрод. Если сопротивление должно быть большим, то используют цилиндрические электроды.

Стандартный электродный водонагревательный котел с цилиндрическим нагревательным элементом состоит из:

Стального наружного корпуса.
Входного и выходного патрубков.
Фазных электродов. Их количество зависит от моделей. В маломощных устройствах их число не превышает 3. Мощные модели оснащены 6 электродами.
Антиэлектрода. Размещается возле стенок наружного корпуса. Он приварен к общей диафрагме.
Изоляторов с выходами. Размещаются в той части корпуса, через которую проходит электрод. Первые не допускают контакта электрического тока с наружным корпусом, вторые служат для подключения проводов к электродам.
Фторопластовых трубок. Находятся над электродами. Имеют больший диаметр, чем электроды.
Маховика.

Последние два элемента предназначены для управления мощностью устройства. Если водогрейный котел греет слишком сильно, фторопластовые трубки опускают вниз. Для этого используют маховик. Часть электрода прячется в трубке, из-за чего уменьшается его активная площадь. Когда нужно, чтобы стальной водогрейный котел работал мощнее, трубки поднимают вверх.

Этот принцип управления мощностью электрического котла не единственный. Другой предусматривает отключение отдельных электродов.

Электрические конденсационные модели с автоматическим управлением агревают воду по такому принципу:

Вода заполняет герметичную накопительную емкость. В жидкости обязательно есть определенная производителем концентрация солей.
Подается ток на электроды.
Электрический ток проходит через электроды и начинает проходить через воду. При этом от электрода к стенкам наружного корпуса движутся ионы (заряженные частицы соли). Это движение способствует повышению силы тока настолько, что она становится больше, чем электропроводность. Происходит нагрев жидкости.

Паровой котел

Представлен многими моделями.

Одна из распространенных моделей (рассчитана на создание пара низкого давления на низкое напряжение 0,4 кВт) КЭПР-160/0,4 состоит из таких элементов:

Сваренного из 2 стальных труб сосуда. Они размещены одна в другой так, что оси совпадают. Благодаря этому формируются две камеры: парогенерирующая (внутренняя) и вытеснительная (внешняя).
Электродной системы. Находится в парогенерирующей камере. Она представляет собой набор плоских пластин.
Проходных изоляторов.
Токопроводящих шпилек. Находятся в проходных изоляторах. Подают ток на электродную систему.
Поплавкового регулятора подпитки. Он размещается на наружной стороне устройства и подключен к камере вытеснения.
Механического сепаратора пары. Встроен в верх парогенерирующей камеры.
Регулятора давления пара. Его размещение – место возле регулятора подпитки.

Принцип управления мощностью:

Вода во внутренней камере нагревается настолько, что образуется пар.
Пар накапливается в сепараторе, поднимая при этом давление.
Давление становится слишком большим, и срабатывает регулятор.
Вода из внутренней камеры вытесняется во внешнюю, и пластины оголяются.
В таких условиях мощность котла падает, и начинает появляться необходимое количество пара, которое затем подается в теплосеть, имеющую АГВ.

Газовые котлы

Водогрейные котлы на газе бывают:

Стандартными.
Конденсационными.

Стандартный агрегат внешнего или внутреннего размещения состоит из двух основных частей:

Газовой горелки. Бывает атмосферной и надувной (оснащена вентилятором).
Водотрубного теплообменника. Находится над горелкой и впитывает тепло, которое образуется в результате сгорания газа.

Такие агрегаты имеют и вспомогательные части:

Взрывной клапан.
Автоматику для управления горелкой.
Предохранительный и запорный клапаны.

Эти элементы имеют АГВ и конденсационные котлы, которые могут легко подавать горячую воду в ванную или иные комнаты.

Стандартные водогрейные устройства с автоматическим управлением имеют КПД 92%. Мощность она колеблется в рамках 0,4-4 МВт.

АГВ имеет огнетрубный теплообменник. Угарные газы проходят по трубам, размещенным в накопительной емкости с водой. АГВ не отличается высоким КПД, но модели АГВ дешевле, имеют механические автоматические устройства управления и не требуют тока.

Конденсационный агрегат

Строение предусматривает наличие дополнительного водотрубного и конденсационного теплообменников. За счет этого вырастает поверхность нагрева водогрейного котла внешнего или внутреннего размещения.

Конденсационный отопительный котел кроме тепла, которое выделяет горение газа, добывает тепло из водяного пара, который образуется при сжигании топлива. Впитывают это тепло дополнительный водотрубный и конденсационный теплообменники. Первый охлаждает угарные газы до температуры 55 °С. В таких условиях образуется конденсат, который оседает на стенках конденсационного теплообменника. Конденсат охлаждается и выводится через трубу в канализацию, а отданное тепло переходит в теплоноситель через стенки труб, которые увеличивают поверхность нагрева водогрейного обогревательного устройства наружного размещения.

Циркуляция воды организована так, что охлажденная в системе отопления с косвенным бойлером жидкость поступает в дополнительный теплообменник, впитывает там небольшое отданное конденсатом количество тепла и течет в основной теплообменник.

КПД бытовых конденсационных котлов достигает 90-95%.

poluchi-teplo.ru

Промышленные водогрейные котлы: виды, характеристики оборудования

Современные водогрейные котлы большой мощности, которые характеризуются, как промышленные, представляют собой мощные стационарные нагреватели воды. Их основная функция заключается в эффективной подаче горячей воды или пара.

Содержание

Типы промышленных котлов

Промышленные котлы предназначены для устройства отопительных систем, которые отличаются высокими показателями мощности. Соответственно, они обладают достаточно большими размерами и габаритами.

Подобные системы устанавливаются строго в специальных отдельных помещениях, которые отвечают всем требованиям безопасности и техническим условиям общепринятой эксплуатации, которые обычно устанавливает сам производитель.

В настоящее время применяется несколько основных видов промышленных устройств, которые различаются между собой по типу теплоносителя.
Итак, основные виды:

Котлы водогрейные производственные производят нагрев воды посредством высокого давления.

Подобный вид оборудования различается по уровню температурного теплоносителя, а также по степени нагрева воды, которая присутствует на выходе.
С учетом этого показателя выделяют два типа современных водогрейных котлов:

Устройства, работающие на перегретой воде.
Низкотемпературные котлы.

Последние в состоянии нагреть воду до температуры, примерно, 115 градусов. Подобный тип отопительных устройств считается максимально экономичным, но есть некоторые требования к материалам, из которых они производятся.

Твердотопливные котлы предназначены для получения горячей воды, используемой в системах отопления.
Что такое газовые водогрейные котлы и места их применения, вы можете узнать тут.

При относительно низкой температуре на внутренней поверхности котла может образоваться небольшое количество кратковременного конденсата.

Он отрицательно действует на внутреннюю поверхность котла, которая время от времени вступает в определенный контакт с продуктами сгорания.

Котлы, которые работают на перегретой воде, в состоянии нагреть воду до 150 и более градусов.

Система отличается достаточно высокими эксплуатационными качествами и идеальными параметрами надежности.

Также преимуществом являются то, что работа такого оборудования осуществляется достаточно бесшумно, при этом присутствует ничтожный выброс вредных веществ в атмосферу. Такие котлы очень просты в процессе управления, а также в обслуживании.

Классификация по особенностям конструкции

Современные промышленные котлы отличаются друг от друга некоторыми конструктивными особенностями. Прежде всего, устройства могут быть водотрубными и газотрубными. Каждый из видов имеет свои эксплуатационные характеристики и преимущества.

Газотрубные котлы делятся на жаротрубные или дымогарные. Поверхность устройств состоит из особых трубок, каждая из которых имеет определенный диаметр.

По ним происходит перемещение продуктов сгорания. Процесс теплообмена производится посредством нагрева воды, то есть теплоносителя, который находится на внешней стороне трубок.

Что касается водотрубных котлов, то их поверхность нагрева состоит из специальных трубок, которые называются кипятильными, по ним в процессе работы котла движется вода.

Процесс теплообмена обеспечивается за счет нагрева находящихся в конструкции кипятильных трубок. Водотрубные котлы могут быть прямоточными и барабанными.

Водогрейные котлы используются для обеспечения дома горячей водой и теплом. Поэтом сегодня такая услуга, как установка водогрейных котлов стала сегодня весьма популярной.
Подробнее о водогрейных котлах читайте здесь.

Классификация котлов по виду используемого топлива:

Промышленные водогрейные котлы различаются между собой по типу используемого в процессе работы топлива. Выделяют такие виды систем, как:

Основные характеристики и особенности оборудования

Среди всех перечисленных систем, газовые считаются самыми экономичными. Они характеризуются небольшим количеством выбрасываемых в воздух вредных веществ, так как свой материал сгорания они сжигают полностью.

На территории России данный тип котлов считается наиболее востребованным, так как в стране присутствуют большие запасы газа.

Промышленные дизельные котлы сходны по показателям производительности с газовыми. Единственным существенным отличием является вид используемого горючего.

Если в некоторых странах дизельное топливо применяется в качестве основного материала для сжигания, в России оно используется исключительно, как резервное. Соответственно и такие системы применяют при отсутствии возможности установить газовое оборудование.

Комбинированные котлы, работающие на двух видах горючего, осуществляют свою работу на сменных горелках или на твердом топливе. Соответственно, в качестве топлива может быть использован, не только газ, но и качественный дизель.

Газовые водогрейные котлы имеют газоплотную топочную камеру и конвективную часть, выполняющую роль экономайзера.
Подробнее о паровом котле ДКВр, читайте здесь.

Что касается агрегатов, которые осуществляют свою работу на твердом топливе, то они достаточно часто применяются для устройства систем отопления на промышленных производствах.

Подобный вид отопительного оборудования выгоден в том случае, если предприятия находятся в отдельных районах, где такие виды топлива, как электричество и газ, считаются дорогостоящими. Одним из самых дешевых видов горючего на данный момент является уголь.

Независимо от разновидности промышленного котла, все они имеют как преимущества, так и определенные недостатки. Все зависит от конкретных условий, в которых работает устройство.

По этой причине, перед выбором отопительного котла, важно тщательно изучить не только его основные характеристики, а и условия, в которых котел будет эксплуатироваться.

Только правильный и обоснованный выбор гарантирует возможность получить то количество нагретой воды или пара, которое требуется.

Если вы учтете все характеристики оборудования и условия эксплуатации, это позволит избежать последующих материальных затрат и значительно сэкономит средства.

kotlotech.ru

принцип функционирования, эффективность, устранение накипи

Основное предназначение водогрейного котла состоит в качественном и быстром нагреве воды, которая используется для самых различных нужд. Прежде всего, для отопления частных домов, горячего водоснабжения, а также для отопления промышленных и общественных зданий и сооружений. Эффективная работа и устройство водогрейного котла непосредственно связаны между собой.

Содержание

Работа и устройство водогрейного котла

Независимости от модели оборудования, все устройства работают одинаково: теплоноситель нагревается до необходимой температуры и передает тепло отопительной системе.

Различают следующие виды водогрейных агрегатов:

Газовые.
Жидкотопливные
Электрические
Твердотопливные.

Устройство водогрейного котла конструктивно отличается в зависимости от выбранного вида котла, и, соответственно, в зависимости от используемого топлива, применяют разные горелки. Они могут быть атмосферными встроенными атмосферными или сменными наддувными. Встроенные горелки предусматривают использование только определенного типа топлива. Более удобны сменные горелки, так как они позволяют, в случае необходимости, легко переходить с одного типа горючего на другой.

Факторы, обеспечивающие эффективную работу устройства

Есть несколько требований, которые необходимо соблюдать для эффективной работы водогрейного котла.

Прежде чем описать основные конструкционные и технические характеристики, стоит выделить несколько основных показателей, влияющих на качество работы, которые считаются общими и подходят для любого устройства.

К ним относится схема работы водогрейного котла и такие параметры, как:

Для эффективной работы требуется обратить особое внимание на топку. Она должна иметь достаточный объем для сжигания всего объема загружаемого топлива.

По мнению специалистов, именно этот параметр является важным расчетным показателем, который определяет общее количество механического горючего.

Принцип работы и схема водогрейного котла

Теплоноситель нагревается до 115 градусов и после этого передает тепло отопительной системе. Вода становится паром при температуре 100 градусов, поэтому для предотвращения закипания, в котле постоянно поддерживается высокое давление.

Чем оно выше, тем лучше, так как тогда вероятность возникновения пристеночного закипания уменьшается, а значит образуется меньше накипи.

Независимо от вида топлива, принцип работы водогрейных котлов одинаковый: горючее сжигается в топке, а через ее стенки жар передается воде, которая циркулирует по отопительным трубам. Каждая конструкция разработана таким образом, чтобы обеспечить максимальное сгорание топлива и эффективную теплопередачу.

Деаэраторы атмосферного давления применяются в схемах приготовления питательной воды паровых котлов и подпиточной воды систем теплоснабжения и горячего водоснабжения на ТЭС и в котельных.
Что такое вакуумные деаэраторы, вы можете узнать тут.

В конструкции водогрейного котла могут присутствовать особые конвективные пакеты. Они предназначены для эффективного охлаждения уходящих газов и снижения их температуры.

Поверхность пакетов у качественных систем в состоянии обеспечить снижение температурного режима до 190-200 градусов. Нельзя допускать более низкие температурные показатели, так как появится вероятность образования конденсата.

Если через какое-то время он смешается с отложениями золы, где содержится сера, это может привести к разрушительной сернистой коррозии, соответственно, котел очень быстро выйдет из строя.

Качественная и при этом максимально эффективная работа оборудования определяется высокими показателями надежности и прочности устройства. В процессе работы вода по всем панелям и экранам осуществляет многоходовое движение.

Подобный результат достигается посредством установленных заглушек в коллекторах. Их количеством регулируются параметры скорости движения теплоносителя в приборе. Более подробно данный процесс отражает схема работы водогрейного котла.

Котлы-утилизаторы имеют следующий принцип работы: они генерируют энергию в виде нагретой воды, пара или воздушного потока.
Подробнее о котлах утилизаторах газов, вы можете узнать здесь.

Если приобрести водогрейный котел у серьезного производителя, можно быть уверенным в качестве и долговечности устройства.

Во многом это основано на правильном подборе скоростей передвижения воды, которая дает минимальное сопротивление контура. Это будет минимизировать отложение солей, а также процесс образования накипи.

Влияние сажи и накипи в процессе эксплуатации

Если на поверхности отопительного оборудования образуется слой сажи, ее низкая теплопроводность значительно затруднит передачу теплоты от производимых газов к стенкам отопительного устройства.

Это автоматически приведет к перерасходу топливной массы, к значительному снижению выработки пара, а также горячей воды.

Наличие накипи на стенках при относительно небольшой теплопроводности в значительной степени может уменьшить передачу теплоты от стенки устройства к воде.

Паровой котёл МЗК предназначен для получения насыщенного пара с температурой 175°С и рабочим давлением 0,8 МПа используемого для технологических и отопительных нужд.
Что такое паровой котёл КП, вы можете узнать тут.

Как результат, его стенки достаточно сильно могут перегреться, в некоторых случаях они разрываются, тем самым вызывая аварии котельных устройств.

На основании этого можно сделать вывод, что максимально эффективная работа котла может быть произведена исключительно при регулярной чистке подобного оборудования.

Образования накипи можно избежать только посредством установки специального грязевого фильтра, а также достаточно частых продувок основных элементов оборудования через воздушные штуцера.

Стоит помнить, что подобные мероприятия предоставляют возможность значительно снизить интенсивность образования накипи, но при этом не гарантируется 100%-я защита от нее.

Данный метод будет малодейственным в том случае, если работа оборудования будет осуществляться с использованием жесткой воды. Это говорит о том, что на качестве используемой воды экономить не стоит.

Процесс предварительной водоподготовки поможет увеличить общий срок службы устройства, а также всей тепловой системы.

При этом, в процессе всего срока эксплуатации у водогрейного котла сохранятся достаточно высокие показатели коэффициента полезного действия. Кроме того, это идеальная возможность сэкономить количество расходуемого топлива.

Котлы на отработанном масле. Область применения и виды.
Об устройстве котла на отработанном масле, читайте здесь.

Приобретение водогрейного котла от проверенного производителя гарантирует, что установленные в конструкции насосы обеспечат идеальные скоростные режимы теплоносителя. Также полностью исключается возможность образования накипи, сильного перегрева поверхности, соответственно, предотвращается выход системы из строя.

kotlotech.ru

Водогрейные котлы: преимущества и недостатки оборудования

Минимальный набор для автономной системы отопления помещений состоит из котла, отопительных приборов, расширительного бака, фитингов, воздушных клапанов. Несомненно, что водогрейные котлы – это основа системы отопления.

Правильный выбор такого котла зависит от предполагаемого топлива, площади помещения, основных задач (исключительно для отопления или с горячим водоснабжением).

Котел (или теплогенератор) – сложное устройство, в котором происходит выработка необходимого тепла для последующей передачи на теплоноситель. Принципиальная конструкция всех водогрейных котлов одинакова: металлическая или чугунная топка с встроенным теплообменником.

По виду используемого топлива, все водогрейные котлы можно разделить на:

Котлы твердотопливные – работают на дровах, угле, коксе, брикетах (из отходов деревопереработки – опилки, щепа)
Газовые – магистральный или баллонный природный газ
Жидкотопливные – дизельное топливо (солярка) или мазут
Электрические
Многотопливные или универсальные

Твердое топливо водогрейного оборудования

Основное достоинство таких котлов заключается в возможности создания полностью автономной системы отопления и горячего водоснабжения. Доступность и безопасность хранения топлива, простота ремонта, длительный (от 15 до 50 лет) срок службы – также немаловажные факторы. Современные модели позволяют поддерживать на выходе необходимую температуру теплоносителя в автоматическом режиме.

Надо отметить и то, что система поддержания заданной температуры – механическая, состоящая из датчика (отслеживает тепловой режим) и заслонки (открывается и закрывается, регулируя процесс горения).

Определенное неудобство в эксплуатации этого котла создает необходимость регулярной загрузки топлива, что исключает возможность автоматического режима отопления. Кроме того, обслуживание – очищение от золы или шлака, наблюдение за топочной камерой – потребует времени и сил.

Газогенераторные твердотопливные водогрейные устройства – это пиролизные котлы которые работают на основе сжигания топлива (дополнительное сжигание древесного газа, образующегося при горении дров). В таком котле образуется гораздо меньше сажи и золы за счет более полного сгорания топлива. Соответственно, и более высокий КПД (85%), по сравнению с обычным (60%). Однако такие независимо одно или двухконтурные газовые котлы зависимы от электроснабжения, газа и более дорогие.

Газовое водогрейное оборудование

Более половины всех используемых в мире теплогенераторов – газовые. Водогрейный котел газовый, работающий на магистральном природном газе, позволяет максимально экономично (газ – самый дешевый вид энергоносителя) и удобно (полностью автоматический режим) решить проблему отопления и горячей воды.

Условно, газовые котлы делят на:

Напольные газовые котлы, с атмосферной или наддувной горелкой
Настенные
котлы на газовом топливе, с возможностью перехода на жидкое и твердое топливо

И сразу же встает вопрос: как правильно выбрать настенный или напольный газовый котел?

Напольный газовый водогрейный котел с атмосферной горелкой – это самый распространенный, испытанный и простой вид теплогенератора, используемый для отопления жилья. Агрегат может быть как полностью энергонезависимым (в основном российского производства), так и с электрическими насосами и автоматикой для котла.

Оснащение газового котла надувной горелкой оправдано в случае необходимости увеличения мощности его работы. Мощность обычного агрегата с атмосферной горелкой в пределах от 10 до 70 кВт. Газовые теплогенераторы с надувной горелкой могут обладать мощностью до нескольких тысяч кВт.

Следует обратить внимание, что заявленная производителем мощность газового оборудования рассчитана на номинальное давление газа в сети. Реальное давление магистрального газа обычно ниже, что негативно влияет на эффективность работы газового котла.

Газовые теплогенераторы со сменными горелками предусматривают возможность перевода котла на использование жидкого топлива. Эта функция может быть необходима для бесперебойного отопления в случае временного отсутствия подачи магистрального газа. Кроме того, котел такого типа можно установить в преддверии центральной газификации. Однако нужно учитывать, что установка котла со сменными горелками обойдется минимум в два раза дороже, чем простого и потребует приобретения специальной емкости для хранения жидкого топлива.

Настенные газовые котлы появились сравнительно недавно, но уже прочно завоевали «любовь в народе». Они прекрасно справляются с двумя задачами: отопление дома площадью до 350 кв. м. и горячее водоснабжение семьи. При этом, они:

дешевле напольных в 1.5-2 раза
просты в монтаже
компактны
имеют привлекательный дизайн

Безопасность — важное условие

Датчик контроля пламени, при пропадании такового, отключит подачу газа.
При критическом повышении температуры воды блокировочный термостат отключает все полностью.
Такое же самоотключение гарантировано при пропадании электропитания и снижении объема воды ниже нормы.
Котел будет заблокирован при отключении газа или недостаточной тяге.

Для безопасной работы любого газового котла необходимо наличие хорошей тяги и вентиляции помещения. Производители предлагают два вида газового оборудования для отопления:

С естественной тягой, которая предусматривает наличие традиционного дымохода котла или печи.
С принудительной тягой, которая осуществляется при помощи встроенного вентилятора через отверстие в стене (коаксильный дымоход).

Принудительная система тяги в напольных газовых водогрейных котлах скорее исключение, чем правило, хотя такие модели существуют.

Различие водогрейных и паровых котлов

Паровые котлы отличаются от водогрейных «выходным продуктом» (в качестве теплоносителя – пар) и назначением.

По назначению они делятся на:

Энергетические
Промышленные

Энергетические паровые котлы вырабатывают перегретый пар, который в дальнейшем используется для производства электрической энергии в паровых турбинах. Промышленные предназначены для выработки насыщенного пара, который используют в различных технологических процессах: сушки дерева в деревопереработке, стерилизации инструментария и спецодежды в медицине, при изготовлении комбикормов в животноводстве.

Основное отличие водогрейных от паровых котлов заключается в рациональности их использования для простого отопления и горячего водоснабжения в жилищно-коммунальном хозяйстве. Эксплуатация паровых котлов для этих целей экономически невыгодна.

nashkotel.ru

Промышленная вентиляция в Москве строительство монтаж в Подольске