Водогрейные котлы. Виды, устройство, характеристики водогрейных котлов

Для отопления промышленных и жилых строений используют два основных вида котлов: паровой и водогрейный. Первый, как правило, используется в промышленных целях, второй - для отопления жилых строений, что обусловлено спецификой конструкций.

Различие паровых и водогрейных котлов заключается в том, что в последнем нагрев происходит под давлением, то есть без закипания воды, а значит и без образования пара. Такая особенность позволяет выпускать водогрейные котлы менее габаритных размеров, чем паровые. Соответственно, сфера применения этого оборудования существенно расширяется. Чаще всего котел водогрейный устанавливают в загородных и частных домах в качестве аппарата для автономного отопления.

Назначение отопительных котлов водогрейного типа

Основной функцией водогрейного котла является обеспечение потребителя горячей водой заданной температуры, которая используется в бытовых и технических целях, а также в системах отопления и вентиляции.

В зависимости от типа котел водогрейный может применяться для отопления промышленных сооружений, жилых зданий, в том числе и многоквартирных, а также частных домов. При этом размер котла и вид используемого топлива напрямую зависит от требований, предъявляемых к температурному режиму, который должен поддерживать агрегат.

Разновидности водогрейных котлов

Устройство водогрейных котлов различают по конструкции, типу применяемого топлива и температуре воды на выходе.

Низкотемпературные котлы, в которых вода нагревается до температуры в 115 градусов, отличаются высокой экономичностью в процессе эксплуатации. Однако стоимость самих агрегатов довольно высока, так как к материалу изготовления всех элементов котла предъявляются достаточно большие требования.

Высокотемпературные котлы производят перегретую воду с температурой от 150 градусов и отличаются долгим сроком службы, надежностью всех узлов и элементов. Кроме того, такой котел быстро монтируется и имеет простое управление. Но вот топлива в таких установках потребляется гораздо больше.

Конструктивные различия водогрейных котлов

Различают две основных конструкции водогрейных котлов: водотрубные и газотрубные. Чтобы особо не вдаваться в технические подробности, основное отличие заключается в том, что в первом случае по трубам, установленным внутри котла, движется вода, которая нагревается продуктами сгорания. При втором варианте все происходит с точностью до наоборот, по трубам проходит газ от сгорающего топлива, нагревающий воду извне.

Наиболее удобными в эксплуатации являются газотрубные котлы. Дело в том, что система водотрубной конструкции более сложная и чаще приходит в негодность благодаря своим техническим особенностям. Кроме того, доступ к узлам, которые наиболее часто требуют обслуживания и ремонта, довольно неудобен.

Различия по типу используемого топлива

Еще один признак, по которому классифицируют котел водогрейный, - это топливо, применяющееся для нагрева воды.

• Газовые котлы . Наиболее распространенный вариант благодаря экономичности и экологичности топлива. Кроме того, этот вид имеет самую высокую степень надежности и безопасности.
• Жидкотопливные котлы , как правило, работают на солярке, и по своим эксплуатационным характеристикам очень близки к газовому оборудованию.
• Котлы на твердом топливе . Такие аппараты могут заправляться дровами, углем или специальными брикетами из древесных отходов. Несмотря на то что эти материалы имеют очень невысокую стоимость, эксплуатация водогрейных котлов на твердом топливе приводит к неблагоприятным экологическим последствиям. Поэтому этот вид используют при невозможности обеспечения котла газом или жидким топливом.

С какой топкой лучше использовать котел, определяется чаще всего на основании возможностей потребителя. Если к дому подведено газоснабжение, то предпочтительнее выбрать именно газовый котел.

В остальных случаях подбирают наиболее экономичный вариант для конкретного потребителя. Кстати, сегодня многие производители выпускают водогрейные котлы с возможностью применения разных видов топлива. Например, если газ по каким-то причинам вдруг отключили, до возобновления его подачи котел можно заправлять дизельным топливом или дровами. Главное, поставить соответствующую горелку.

Преимущества использования водогрейных котлов

Популярность водогрейных котлов обусловлена высокими эксплуатационными характеристиками, а также удобством и простотой в обслуживании.

• В первую очередь котлы этого типа отличаются высоким КПД при минимально возможном расходе топлива.
• Вторым достоинством является компактность аппарата, что позволяет сэкономить на строительстве котельной. Нередко котел водогрейный устанавливается даже не в отдельно стоящем строении, а в подвале дома, который он и снабжает. Кстати, правилами СНИП в некоторых случаях это вполне разрешено.
• Конструкция водогрейного котла отличается простотой, а значит обслуживание и ремонт аппарата не представляет особой сложности.
• При точном программировании температурных режимов и правильной пусконаладке водогрейный котел стабильно поддерживает требуемую температуру для оптимального отопления строения. При этом особого участия человека в этом процессе не требуется.

Правила эксплуатации водогрейных котлов

При использовании котельного оборудования существуют определенные правила.Водогрейный котелв процессе эксплуатации нуждается в периодической проверке и регулировке, которая должна проводиться профессионалами.

В первую очередь стоит помнить, что самостоятельная установка и пусконаладка котлов крайне не рекомендуется. Лучше доверить эти мероприятия специалистам, которые настроят работу котла на оптимальный режим. При этом вы гарантированно получите стабильное отопление, экономию топлива и бесперебойную работу оборудования.

Кроме того, минимум раз в три года в обязательном порядке проводится режимная наладка котла для проверки работоспособности агрегата.

Водогрейный котел - это вид отопительного оборудования для нагрева воды под давлением. Благодаря большой мощности, такие котлы позволяют отапливать и подготавливать большие объемы горячей воды для жилых и административных зданий, производственных цехов и прочих хозяйственных строений. Если Вам нужно купить котел для промышленного здания или промышленной котельной, то данный вид оборудования отлично вам подойдет.

Какие бывают промышленные котлы?

В зависимости от типа топлива, выпускаются твердотопливные, жидкотопливные, газовые и электрические котлы . Приобрести промышленный котел на отработанном масле, промышленный газовый котел или твердотопливный промышленный котел можно у нас по ценам от производителя.

Промышленные водогрейные котлы часто путают с паровыми котлами, и, хотя они имеют сходства предназначение у них разное. Водогрейные предназначены для нагрева воды, паровые - для получения пара.

В нашем магазине можно приобрести и

По конструктивным особенностям водогрейные котлы подразделяются на:

• Водотрубные - поверхность нагрева состоит из кипятильных трубок, внутри которых движется теплоноситель. Теплообмен происходит посредством нагрева кипятильных трубок горячими продуктами сгорания топлива.
• Жаротрубные - поверхность нагрева состоит из трубок небольшого диаметра, внутри которых движутся горячие продукты сгорания топлива. Теплообмен происходит посредством нагрева теплоносителя, омывающего газоходные трубы.

Промышленный котел: устройство и принцип работы

Состоит водогрейный котел из металлического корпуса, который изготавливается из стали, и теплообменника, расположенного внутри корпуса. Одним из главных условий при изготовлении котла является хорошая изоляция корпуса, для того чтобы уменьшить теплоотдачу помещению. Теплоноситель в теплообменнике нагревается и поступает по трубам к потребителям. В котле имеется топка, где происходит сжигание топлива и горелка - устройство для дозировки, смешивания и сжигания топлива. Твердотопливные водогрейные котлы не предусматривают наличия горелки. Современные модели обладают мощностью от 100 кВт до десятков мегаватт.

Принцип работы газового/жидкотопливного промышленного водогрейного жаротрубного котла достаточно прост. котел представляет из себя 2 бочки, вставленные одна в другую. Меньшая бочка - это топка котла, большая - корпус. Между бочками находится водяная рубашка, в которой также проходят жаровые трубы с турбулизаторами для повышения КПД. Пламя развивается в топке котла в виде прямого факела или разворачивающегося - для котлов с реверсивной топкой.

Виды жаротрубных котлов

1. Двухходовые котлы. В таких котлах факел развивается в топке, в конце топки газы выходят в жаровые трубы, находящиеся в водяной рубашке, откуда попадают в коллектор и уходят в дымоход

2. Двухходовые с реверсивной топкой. Факел развивается в топке, удаляется в дальнюю стенку, разворачивается, прилегая к стенкам топки и угасает, не достигая передней дверцы котла. Дымовые газы ударяются в дверцу котла и по специальным каналам выходят в жаровые трубы. Дальше процесс развивается аналогично простым двухходовым котлам.

3. Трехходовые котлы. В таких котлах процесс происходит аналогично двухходовым котлам, однако после движения по жаровым трубам от задней части котла к передней, происходит ещё 1 разворот газов в жаровые трубы третьего хода для движения газов от передней стенки снова к задней, где находится коллектор. Все жаровые трубы находятся в водяной рубашке, что дополнительно повышает КПД котла.

Принцип работы водогрейного твердотопливного котла достаточно сложный. Вода поступает сзади в два нижних коллектора, а отводится через передний верхний. Газы, которые образуются в результате сгорания топлива, поднимаются к потолку топки, проходят между трубами экранов, опускаются по конвективным газоходам, омывая снаружи поверхность труб боковых и задней стенок котла и по двум боровам, снабженным подъемными шиберами, уходят в общекотельный боров. Колосниковая решетка состоит из отдельных колосников, которые укладываются на подколосниковые балки котла. Фронтовая плита, прикрепленная к вертикальным стойкам каркаса, состоит из верхней части с шуровочным отверстием и из нижней, к которой прикрепляются дверка для очистки зольника и подвод воздуховода с шибером для регулировки воздуха.

Почему стоит купить промышленный котел отопления?

Преимущества водогрейных промышленных котлов:

• Низкое гидравлическое сопротивление;
• Удобное обслуживание и простота очистки поверхностей нагрева;
• Увеличенный срок эксплуатации;
• Имеют возможность работы без принудительного поддува воздуха.

Как выбрать промышленный котел?

Цена на промышленные котлы различна и зависит не только от комплектации и мощности, но и от фирмы производителя. Даже без учета этих параметров данный вид отопительного оборудования являются самым дорогим и сложным устройством всей системы водяного отопления. Выбирая такой котел, следует обратить внимание на каком виде топлива он работает, на его мощность, на уровень автоматики котельного оборудования, а также на функциональное назначение котла (для обогрева, горячего водоснабжения или же для того и другого).

Для централизованного теплоснабжения крупных промышленных предприятий, городов и отдельных районов применяются стальные водогрейные котлы большой тепловой мощности.

Водогрейные котлы предназначены для получения горячей воды заданных параметров главным образом для отопления. Они работают по прямоточной схеме с постоянным расходом воды. Конечная температура нагрева определяется условиями поддержания стабильной температуры в жилых и рабочих помещениях, обогреваемых отопительными приборами, через которые и циркулирует вода, нагретая в водогрейном котле. Поэтому при постоянной поверхности отопительных приборов температуру воды, подаваемой в них, повышают при снижении температуры окружающей среды. Обычно воду тепловой сети в котлах подогревают от 70-104 до 150-170 °С. В последнее время имеется тенденция к повышению температуры подогрева воды до 180-200 °С.

Во избежание конденсации водяных паров из уходящих газов и связанной с этим наружной коррозии поверхностей нагрева температура воды на входе в агрегат должна быть выше точки росы для продуктов сгорания. В этом случае температура стенок труб в месте ввода воды также будет не ниже точки росы. Поэтому температура воды на входе не должна быть ниже 60 °С при работе котла на природном газе, 70 °С при работе на малосернистом мазуте и 110 °С при использовании высокосернистого мазута. Поскольку в теплосети вода может охлаждаться до температуры ниже 60 °С, перед входом в агрегат к ней подмешивается некоторое количество уже нагретой в котле (прямой) воды.

Наиболее широкое распространение получили газомазутные котлы типов КВГМ и ПТВМ.

Котлы типа КВГМ (рис. 6) тепловой мощностью 4; 6,5; 10; и 30 Гкал/ч (4,8-35 МВт) имеют горизонтально расположенную топку и поверхности нагрева с прямоточным принудительным движением воды. Технические характеристики приведены в табл. 5.

Котлы типа ПТВМ теплопроизводительностью 30-180 Гкал/ч (35- 0 МВт) выполняют с П-образной (рис. 7) и башенной (рис. 8) компоновкой. Водогрейные котлы ПТВМ-50, ПТВМ-100 и ПТВМ-180, выполняемые только с башенной компоновкой, имеют экранированную топку и расположенные над ней конвективные поверхности. Технические характеристики приведены в табл. 6.

Таблица 5. Технические характеристики водогрейных котлов типа КВГМ

Параметр
Теплопроизводительность, ккал/ч
Рабочее давление, МПа (кгс/см 2)
Температура воды, °С:
на выходе
Расход воды, т/ч
Гидравлическое сопротивление, кгс/см 2
Коэффициент полезного действия, %:
на природном газе
сернистом мазуте
Температура уходящих газов, °С:
на природном газе
сернистом мазуте
Расход топлива:
на газе, м 3 /ч
на мазуте, кг/ч

Рис. 6. Водогрейный котел КВГМ-20 (а ) и схема его водяного тракта (б ) : 1, 3, 7 - подовофронтовой, задний и боковые экраны; - топка; 4 - фестон; 5 - экраны конвективной шахты; 6 - конвективные пучки; I, II- потоки воды

Таблица 6. Технические характеристики водогрейных котлов типа ПТВМ

Параметр	КВ-ГМ-30-150М (ПТВМ-30М)
Теплопроизводительность, Гкал/ч
Давление, МПа (кгс/см 2)
Температура воды, °С:
в пиковом режиме
в основном режиме на выходе
Расход воды, т/ч:
в пиковом режиме
основном режиме
Расчетный КПД котла (брутто), %, при работе:
на мазуте
Компоновка котла	П-образная	Башенная
Количество газомазутных горелок, шт.
Количество дутьевых вентиляторов и дымососов, шт.	2 вентилятора и 1 дымосос	12 вентиляторов	16 вентиляторов
Габариты, мм:

Простейшая конфигурация котла и небольшое сопротивление конвективных пакетов позволили работать с естественной тягой, не требующей установки дымососов.

Для нужд отопления и горячего водоснабжения жилых, производственных и административных зданий применяются котлы стальные водогрейные КСВ ЗАО «Запсибгазпрома» (завод-изготовитель «Сибмет»).

Котел стальной водогрейный (КСВ) представляет собой трехходовой жаротрубнодымогарный котел, работающий с наддувом. Под избыточным давлением, обеспечиваемым вентилятором, подающийся для горения воздух, продукты сгорания отводятся из жаровой трубы через поворотную камеру в огневые трубы второго хода и далее через дымогонные трубы третьего хода в сажевую коробку, расположенную в задней части котла, откуда они поступают в дымовую трубу (рис. 9).

В качестве топлива можно использовать газ или мазут. Срок службы котла - 15 лет.

Основные технические данные котлов КСВ приведены в табл. 7 и 8. В России на рынке котлов широкое распространение получили также водогрейные жаротрубные котлы ОАО «Дорогобужкотломаш».

Таблица 7. Технические дхарактеристики котлов типа КСВ

Параметр
Номинальная тепло-производительность, МВт
Коэффициент полезного действиям, %, не менее
Минимальная температура воды, °С:
на выходе
Гидравлическое сопротивление, МПа (кгс/см 2)
Максимальное рабочее давление воды, МПа (кгс/см 2)
Расход топлива, (природный газ), м 3 /ч
Расход воды, м 3 /ч, не менее
Объем котла, м 3
Поверхность нагрева котла, м 2
Температура наружной поверхности кожуха (теплоизоляции), °С, не более
Исполнение котла (по стороне обслуживания)	Прав./лев.	Прав./лев.	Прав./лев.	Прав./лев.	Прав./лев.	Прав./лев.	Прав./лев.
Габариты, м, не более
Масса котла, кг, не более
Климатическое исполнение
по ГОСТ 15150 - 69
Горелка типа

Рис. 7. : 1 - топка; 3 - фронтовой и задний экраны; 4 - фестон; 5 - экраны конвективной шахты; 6 - ступени ширмовой конвективной поверхности

Рис. 8. : 1, 4, 6 - задний, фронтовой и боковые экраны; - конвективные поверхности; 3 - дымовая труба; 5 - топка; 7 - нижний коллектор фронтового экрана; 8 - нижний коллектор заднего экрана

На рис. 10 представлены конструктивные схемы водогрейных газомазутных автоматизированных котлов, которые предназначены для выработки горячей воды с температурой 150 °С, используемой для отопления, горячего водоснабжения и технологических целей.

На рис. 11 представлены конструктивные схемы жаротрубных и водотрубных котлов ОАО «Дорогобужкотломаш», в табл. 9 и 10 даны основные параметры и технические характеристики вышеуказанных котлов.

Таблица 8. Технологические и экологические характеристики котлов КСВ

Параметр	Фактическое значение	Нормированное значение по ГОСТ
Температура продуктов сгорания на выходе котла, °С		Пункты 1, 6 ГОСТ 10617-83 не менее 160
		ГОСТ 10617-83 не более 130
		ГОСТ 10617-83 не более 130
		Теоретическое значение 4,0
		Теоретическое значение 11,8 (при работе на газе)
Потери теплоты от химической неполноты сгорания на выходе топки, %		Пункты 1, 6, 4 ГОСТ 204-97 не более 0,4

Рис. 9. : 1 - передняя крышка; - сажевая коробка; 3 - поворотная камера; 4 - жаровая труба; 5 - горелочный конус с обмуровкой; 6 - дымогарные трубы; 7 - смотровой люк; 8 - смотровой люк; 9 - люк для очистки; 10 - прямой патрубок; 11 - обратный патрубок; 12 - патрубок дымохода; 13 - взрывной клапан; 14 - дренаж; 15 - основание; 16 - изоляция

Аналогичные водогрейные жаротрубные котлы для систем водяного отопления домов, коттеджей, производственных, торговых и складских помещений производит ЗАО «ЗИОСАБ», г. Подольск.

Основные характеристики и параметры даны в табл. 11.

Водогрейные котлы «Турботерм»

В настоящее время все большее распространение получают водогрейные котлы с автоматизированным горелочным устройством и комплектом автоматики безопасности и управления (АБУ-1), поставляемые потребителю.

Котлы «Турботерм» изготавливаются в диапазоне мощностей от 110 до 5000 кВт. Котлы спроектированы в расчете на длительный срок эксплуатации (более 15 лет).

Таблица 9. Основные характеристики водогрейных котлов ОАО «Дорогобужкотломаш» тепловой мощностью от 0,05 до 7,56 МВт

	Вид топлива	Мощность, МВт	Температура воды, °С			Габариты (ДxШxВ), мм	котла, кг	Расход воды, т/ч
				на выходе
КВ-ГМ-0,05-115Н (Дорогобуж-50) * 1						1302 *6 x750x935 *2
КВ-ГМ-0,08-115Н (Дорогобуж-80) * 1						1412 *6 x750x935 *2
КВ-ГМ-0,11-115Н (Дорогобуж-110) * 1						1552 *6 x750x935 *2
КВ-ГМ-0,15-115Н (Дорогобуж-150) * 1						2132 *6 x930x1242 *2
КВ-ГМ-0,25-115Н (Дорогобуж-150) * 1						2132 *6 x930x1242 *2
КВ-ГМ-0,35-115Н (Дорогобуж-350) * 1						2634 *6 x1040x1387 *2
КВ-ГМ-0,05-115Н (Дорогобуж-500) * 1						2634 *6 x1040x1387 *2
КВ-ГМ-0,75-115Н (Дорогобуж-750) * 1						3120 *6 x1250x1509 *2
КВ-ГМ-1,0-115Н (Дорогобуж-1000) * 1						3120 *6 x1250x1509 *2
КВ-ГМ-2,32-115Н (Дорогобуж-2000) * 1						3560 *6 x1684x2023 *2
КВ-ГМ-2,0-115Н (Днепр-2000) * 1						4870 *6 x1960x2530 *2
КВ-Г-0,4-95Н * 1						1620 *6 x1605 *6 x2035
КВ-Г-1,0-95Н * 1						1620 *6 x1736 *6 x2583
КВ-Г-0,63-95Н * 1
КВ-Г-1,0-95Н *4
КВ-Г-1,16-95Н						3071 *6 x1650x2360
КВ-Г-2,32-95Н						4198 *6 x1650x2462
КВ-Г-3,48-95Н						4198/3745 *3 x3371/2100 *3 x3670/2500 *3
КВ-Г-3,48-95Н						4571 *6 x1728x2462
КВ-Г-4,65-95Н						4114 *6 x2320x3160
КВ-Г-7,56-95Н						5578 *6 x2320x3160
КВ-ГМ-4,65-150 *4						5000/4336 *3 x3000/2200 *3 x3800/3360 *3
КВ-ГМ-7,56-150 *4						6 500/5 872 *3 x3100/2 0 *3 x3 800/ 3 360 *3
КВ-Р-4,65-150 *4
КВ-Р-7,56-150 *4

*1 Котлы поставляются в обмуровке, обшивке, с запорной арматурой в пределах котла.

*2 Высота без запорной арматуры.

*3 Габариты трубной системы котла.

*4 Стандартная поставка: трубная система в комплекте с запорной арматурой.

*5 Масса металла котла с колосниковой решеткой (в скобках с решеткой РПК-1).

*6 Параметры без горелки.

Условные обозначения: г - газ; м - мазут; у - уголь; д.т. - дизельное топливо.

Рис. 10.

Котлы сертифицированы в системе сертификации ГОСТ-Р, имеют сертификат соответствия №РОСС.RU.АЯ46.В18600, отвечают требованиям ГОСТ-Р и производятся серийно на заводе «Рэмэкс-Тепломаш» (г. Малоярославец) по ТУ 4931-001-32990435-96. Котлы «Турботерм» предназначены для замкнутых систем отопления и вентиляции, а также для систем горячего водоснабжения, рассчитаны на рабочее давление 0,6 МПа и температуру воды до 115 °С. Котлы работают под наддувом и предназначены для работы как на газообразном, так и на жидком топливе (включая мазутное) и обеспечивают нормируемые значения КПД по ГОСТ 10617-85.

Стальные водогрейные котлы марки «Турботерм» имеют горизонтальную реверсивную камеру сгорания с концентрическим расположением дымогарных труб. Для оптимизации тепловой нагрузки давления в камере сгорания и температуры отходящих газов дымогарные трубы оснащены турбулизаторами из нержавеющей стали (рис. 12). Современные теплоизолирующие материалы обеспечивают высокие теплотехнические характеристики котла.

Передняя крышка котла выполнена легкооткрывающейся на петлях. В зависимости от проекта петли крепятся справа или слева.

Таблица 10. Основные характеристики водогрейных котлов ОАО «Дорогобужкотломаш» тепловой мощностью от 11,63 до 9 МВт

	Вид топлива	Мощность, МВт	Температура воды, °С		Расчетное давление воды на входе, МПа	Габариты (ДxШxВ), мм	Масса металла котла, кг	Расход воды, т/ч
				на выходе
КВ-ГМ-11,63-150
КВ-Р-11,63-150						7430/8560x5210/5465x10410/9675
КВ-Д-11,63-150						12600x6600x10500
КВ-ГМ-23,26-150
КВ-Р-23,26-150						10860/12730x5210/5465x10410/9675
КВ-ГМ-35-150
						16025/18630x5335/5335x12660/12660
КВ-ГМ-35-150 (ПТВМ-30М)
КВ-ГМ-58,2-150						10575x10000x14315
КВ-ГМ-58,2-150С						12300x10300x16490
КВ-Р-58,2-150						29840x9600x14170
КВ-Ф-58,2-150						32200x11520x13480
КВ-ГМ-69,8-150 (ПТВМ-60)						11050x8780x13245
КВ-ГМ-116,3-150						14680x9850x14365
КВ-ГМ-139,6-150 (ПТВМ-120)						11350x10700x17750
КВ-ГМ-209-150 (ПТВМ-180)						12000x17336x15600

Вариант с воздухоподогревателем.

Условные обозначения: г - газ; м - мазут; у - уголь; д - деревоотходы

Таблица 11. Основные технические характеристики водогрейных котлов ЗАО «ЗИОСАБ»

Параметр	Значение
Номинальная теплопроизводительность,
кВт (Гкал/ч)
Рабочее давление, МПа
Минимальная температура воды на входе, °С
Максимальная температура воды на выходе, °С
Расход воды, м 3 /ч: номинальный
минимальный
Водяной объем котла, м 3
Гидравлическое сопротивление, кПа
Аэродинамическое сопротивление, Па
Потери тепла от наружного охлаждения q5 , %
Масса котла, кг
Объем топки, м 3
Разрежение за котлом, Па
Расход воздуха, м 3 , на горение газа (жидкого топлива)
(жидкого топлива, кг/ч)
Температура уходящих газов, не ниже, °С
Уровень звука в контрольных точках, не более, дБ

Рис. 11. а - жаротрубные КВ-ГМ-0,05÷2,32-115Н: 1 - корпус котла, - камера поворотная, 3 - газоход с шибером, 4 - горелочное устройство, 5 - входной патрубок, 6 - выходной патрубок, 7 - патрубки предохранительных клапанов, 8 - смотровой лючок; б - водотрубные КВ-Г- 0,4÷1,0-95 Н: 1 - корпус котла, - топка циклонная, 3 - газоход, 4 - крышка, 5 - глазок, 6 - входной патрубок, 7 - выходной патрубок, 8 - патрубок установки горелки; в - водотрубные КВ-Г-1,16÷3,48-95 Н: 1 - корпус котла, - газоход, 3 - горелочное устройство, 4 - кирпичная стенка, 5 - конвективный газоход, 6 - топка; г - водотрубные КВ-Г-4,65÷7,56-95 Н: 1 - корпус котла, - топка, 3 - кирпичная стенка, 4 - конвективный газоход, 5 - газоход, 6 - горелочное устройство

Топка (камера сгорания) имеет реверсивную конструкцию. Специально разработанная геометрическая форма и большой объем топки способствуют полному сгоранию топлива и образованию отходящих газов с низким остаточным содержанием вредных веществ.

Конвективная часть включает в себя пучки дымогарных труб оптимального диаметра, закрепленных в трубных досках, которые обеспечивают низкое сопротивление течению топочных газов (от 50 до 600 Па в зависимости от типоразмера котла).

Задняя (каминная) часть котла имеет люк, который обеспечивает простую очистку газохода.

Технические параметры котлов «Турботерм» даны в табл. 12.

Водогрейные котлы Ygnis серии ST мощностью 430-9300 кВт

Это водогрейный моноблочный стальной жаротрубный котел с трехходовым движением продуктов сгорания для работы на природном газе, дизельном топливе или мазуте мощностью от 430 до 9300 кВт (рис. 13).

Факел горелки, работающей под наддувом, формируется вдоль горизонтальной топки от фронта котла.

Рис. 12. : а - общий вид; б - схема топки: 1 - передняя крышка, 2 - топка котла, 3 - дымогарные трубы, 4 - трубные доски, 5 - каминная часть котла, 6 - люк каминной части, 7 - горелочное устройство

Таблица 12. Основные характеристики и параметры котлов «Турботерм»

	Мощность			Р раб, МПа	Т рабmax,	Масса без воды, кг	Габариты (ДxШxВ), мм
		(ккал/ч). 10 3

Рис. 13.

Удлиненная горизонтальная нереверсивная цилиндрическая топка пригодна для монтажа практически любых дутьевых горелок, в том числе и ротационных.

Первый конвективный пучок жаровых труб возвращает продукты сгорания к фронту котла, а третий ход осуществляется вторым конвективным пучком стальных труб, направляющим продукты сгорания к газосборному коллектору в задней части котла.

Рабочее давление - 0,4 МПа (опрессовка 0,6 МПа).

Регулируемая температура сетевой воды - 100 ° С, максимальная - 110 °С.

Минимальная температура обратной воды 55 °C для природного газа, 50 °С для дизельного топлива.

Работает на газе, дизельном топливе, мазуте (возможно использование мазута Ml00 по отдельному запросу).

Основные технические характеристики и параметры котлов Ygnis серии ST мощностью 430-9300 кВт представлены в табл. 13 и 14.

Таблица 13. Основные технические характеристики котлов Ygnis серии ST мощнотью 430-1060 кВт

Параметр
Полезная мощность, кВт
Рабочее давление, МПа
Максимальное давление, МПа
Максимальная температура котловой воды, °С
Температура уходящих газов, °С
Расход природного газа, м 3 /ч
Расход жидкого топлива, л/ч
Объем котловой воды (примерный), л
Диаметр топки котла, мм
Длина топки котла, мм
Гидравлическое сопротивление, кПа:
минимальное
максимальное
Аэродинамическое сопротивление, кПа:
минимальное
максимальное
Диаметр амбразуры для присоединения горелки, мм
Масса без воды, кг

Таблица 14. Основные технические характеристики котлов Ygnis серии ST мощностью 1220-9300 кВт

Параметр

Полезная мощность, кВт

КПД при номинальной мощности, %

Расход природного газа, м 3 /ч

Расход жидкого топлива, л/ч

Объем котловой воды, л

Диаметр топки котла, мм

Длина топки котла, мм

Гидравлическое сопротивление, кПа: минимальное

максимальное

Аэродинамическое сопротивление, кПа: минимальное

максимальное

Длина эмиссионной трубы горелки, мм, не более

Диаметр присоединения горелки, мм

Масса без воды, кг

1. Дайте определение водогрейным и энергетически котлам. Дайте определение следующим элементам парогенератора: поверхности нагрева, пароперегреватели, барабана, воздухоподогревателя, экономайзера и обмуровки.

Водогрейный котёл - котёл для нагрева воды под давлением. «Под давлением» обозначает, что кипение воды в котле не допускается: её давление во всех точках выше давления насыщения при достигаемой там температуре (практически всегда оно выше и атмосферного давления).

Паровой котёл - котёл, предназначенный для генерации насыщенного или перегретого пара. Может использовать энергию топлива, сжигаемого в своей топке, электрическую энергию (электрический паровой котёл) или утилизировать теплоту, выделяющуюся в других установках (котлы-утилизаторы).

Поверхность нагрева котла - поверхность стенок, отделяющих дымовые газы от нагреваемых сред, через которые происходит передача тепла от дымовых газов.

Пароперегрева́тель - устройство, предназначенное для перегрева пара, то есть повышения его температуры выше точки насыщения. Использование перегретого пара позволяет значительно поднять КПД паровой установки.

Барабан котла - элемент стационарного котла, предназначенный для сбора и раздачи рабочего тела, для отделения пара от воды, очистки пара, обеспечения запаса воды в котле

Воздухоподогрева́тель - устройство, предназначенное для подогрева воздуха, направляемого в топкукотельного агрегата, с целью повышения эффективности горения топлива за счёт тепла уходящих газов.

Экономайзер (англ. Economizer , от английского слова economize - «сберегать») - элемент котлоагрегата, теплообменник, в котором питательная вода перед подачей в котёл подогревается уходящими из котла газами. Устройство повышает КПД установки.

Обмуровка - система ограждений котлоаг регата, отделяющих его топку и газоходы от окружающей среды. Обмуровку котла применяют в котлах, не имеющих цельносварных газоплотных экранов

2. Привести пример схемы УЗО, реагирующей на ток замыкания на землю (показать выбор уставки, перечислить достоинства и недостатки).

УЗО, реагирующее на ток замыкания на землю, предназначено для устранения опасности поражения током при прикосновении людей к корпусу в период замыкания на него фазы за счет быстрого отключения поврежденной электроустановки от сети. Здесь прибором защитного отключения является токовое реле КСТ (рис. 5.4, б), включенное в рассечку заземляющего проводника непосредственно или через трансформатор тока ТА. Ток срабатывания реле КСТ

3. Эксплуатация силовых трансформаторов: основные задачи, направления, мероприятия.

Перед включением трансформатора в сеть из резерва или после ремонта производится осмотр как самого трансформатора, так и всего включаемого с ним оборудования.

При этом проверяются :

уровень масла в расширителе и вводах трансформатора;

исправность и пусковое положение оборудования системы охлаждения;

правильное положение указателей переключателей напряжения;

положение заземляющего разъединителя и состояние разрядников в нейтрали;

отключен ли дугогасящий реактор;

состояние фарфоровых изоляторов и покрышек вводов, а также ши-нопроводов и экранированных токопроводов .

Если трансформатор находился в ремонте, то обращается внимание на чистоту рабочих мест, отсутствие закороток, защитных заземлений и посторонних предметов на трансформаторе и оборудовании трансформатора.

Включение трансформатора в сеть производится толчком на полное напряжение со стороны питания (сетевых трансформаторов со стороны обмотки ВН). Включение часто сопровождается сильным броском тока намагничивания. Однако автоматического отключения трансформатора дифференциальной токовой защитой при этом не происходит, так как она отстраивается от тока намагничивания при первом опробовании трансформатора напряжением, что позволяет избежать ложных срабатываний ее при всех последующих включениях.

При включении трансформатора в работу не исключено появление на нем сразу номинальной нагрузки. Включение на полную нагрузку разрешается при любой отрицательной температуре воздуха трансформаторов с системами охлаждения М и Д и не ниже -25 °С трансформаторов с системами охлаждения ДЦ и Ц. Если температура воздуха, а следовательно, и масла в трансформаторе окажется ниже указанной, ее поднимают включением трансформатора на холостой ход или под нагрузку не более 50 % номинальной. В аварийных ситуациях этих ограничений не придерживаются и трансформаторы включаются при любой температуре (что из-за перепада температур между маслом и обмотками, естественно, отражается на износе изоляции обмоток)

Повышение вязкости масла в зимнее время учитывается при включении в работу не только самого трансформатора, но и его охлаждающих устройств. Циркуляционные насосы серии ЭЦТ надежно работают при температуре перекачиваемого масла не ниже -25 °С, а серии ЭЦТЭ - не ниже -20 °С. Поэтому при включении трансформаторов в работу циркуляционные насосы систем охлаждения включаются лишь после предварительного нагрева масла до указанных значений температур. Во всех остальных случаях насосы принудительной циркуляции масла должны автоматически включаться в работу одновременно с включением трансформатора в сеть. Вентиляторы охладителей при низких температурах масла должны включаться в работу, когда температура масла достигнет 45 °С.

, находящихся в работе, производится по амперметрам, на шкалах которых должны быть нанесены красные риски, соответствующие номинальным нагрузкам обмоток, Одновременно с контролем значения тока проверяется равномерность нa-грузки по фазам. У автотрансформаторов контролируется также ток в общей обмотке.

» Котлы паровые и водогрейные

Котлы паровые и водогрейные

3D - тур по модульной котельной

Котлы паровые и водогрейные

Котлом называется аппарат, служащий для получения пара или горячей воды, используемых в энергетических установках или нагревательных устройствах.

В зависимости от вида получаемого теплоносителя котлы подразделяются на котлы паровые и водогрейные. Простейшие котлы паровые и водогрейные состоят из цилиндрического стального барабана с расположенной под ними колосниковой решеткой и обмуровки (рис. 143).

При работе котла в качестве водогрейного весь барабан заполняется водой, в качестве парового - только до середины. В последнем случае пар, выделяющийся из воды, проходит через зеркало испарения и поступает в паровое пространство, откуда через патрубок, находящийся в верхней части барабана, или из сухопарника отводится к потребителю. Пополнение испарившейся воды производится по специальной трубе.

Как известно, вода кипит при температуре, определяемой давлением. Так как в паровых котлах давление всегда выше атмосферного, температура воды в них больше 100°, т. е. температуры кипения при атмосферном давлении.

Наличие воды в котле с температурой выше 100° делает их взрывоопасными. Например, если в котле случится разрыв шва, то происшедшее мгновенное понижение давления может повести к взрыву котла.

Так как температура кипящей воды находится в строгой зависимости от давления, то, следовательно, в данном случае она снизится до величины, соответствующей получившемуся давлению пара, и весь избыток теплоты, запасенный в воде, мгновенно израсходуется на парообразование. Выделяемое при этом огромное количество пара вызовет резкое повышение давления и произойдет взрыв котла. Чем больше воды будет в котле паровом и водогрейном, тем, очевидно, разрушительнее взрыв.

Взрывоопасность котлов паровых и водогрейных побуждает строго следить за качеством стали, идущей на изготовление котла, самим процессом изготовления и правильной эксплуатацией котла. Для указанных целей организована Инспекция по котлонадзору.

Отопительные установки часто снабжаются котлами с большим водяным объемом (цилиндрические, жаротрубные и пр.), поэтому на прочность таких котлов, часто бывших уже длительное время в эксплуатации, несмотря на относительно малые давления пара, приходится обращать особое внимание.

Водогрейные котлы безопасны в смысле возможности взрыва до тех пор, пока температура нагреваемой в них воды не превышает 100°.

В современных районных водогрейных отопительных системах давление в сети повышается до 4 ати и выше, что позволяет доводить температуру нагреваемой воды до 120-130°. Водогрейные котлы, в которых вода догревается до указанных температур, уже взрывоопасны, так как при случайном раскрытии шва и резком понижении вследствие этого давления мгновенно произойдут парообразование и взрыв.

Указанные соображения побудили разделить котлы на две категории: взрывобезопасные и взрывоопасные.

К взрывобезопасным котлам относятся водогрейные при нагревании в них воды не выше 115° и паровые с давлением пара до 0,7 ати (по манометру); ко второй категории относят котлы, параметры теплоносителя которых превышают указанные.

Необходимо заметить, что термин "взрывобезопасный" в некоторой степени условен. Например, были случаи взрыва водогрейных котлов, рассчитанных на нагревание воды до 100° и лишенных предохранительных приспособлений. Это происходит, если по небрежности такие котлы растапливать при закрытых задвижках на входе и выходе воды из котла. В таких случаях давление и температура воды повышаются сверх допустимых, происходит разрыв стенки и взрыв котла.

Котлы первой категории могут изготовляться из стали любого качества, а также и из чугуна; по закону они не подлежат ведению Котлонадзора, могут не иметь котельных книг. Этим иногда злоупотребляют, и зачастую котлы находятся в плохих условиях эксплуатации; котельные помещения тесны и неудобны, обслуживающий персонал не имеет необходимых навыков. В целях улучшения работы таких установок отдельные министерства вводят для котельных своих производственных предприятий и зданий собственные правила, относящиеся к паровым котлам при давлении пара до 0,7 ати и водогрейным при нагревании воды до 115°.

Чтобы обеспечить безопасность эксплуатации паровых котлов низкого давления, к ним устанавливают так называемые выкидные приспособления, не допускающие повышения давления более 0,7 ати. По принципу работы выкидное приспособление является гидравлическим затвором, из которого при определенном давлении вода выбрасывается, и паровое пространство котла через выкидную трубу сообщается с атмосферой. Конструктивно подобные приспособления выполняются по рис. 127.

Если по требованию потребителя пара давление в котле должно быть, например, 0,3 ати, то действие выкидного приспособления должно наступить, если давление повысится до 0,3+0,1=0,4 ати, т. е. высота Н в конструкции выкидного приспособления должна равняться 4 м. Предельным давлением должно считаться 0,6 ати, тогда при 0,7 ати должно начать работать выкидное приспособление и его предельная высота потребуется равной 7 м.

Иногда высота котельного помещения не позволяет установить высокое выкидное приспособление даже при условии углубления его нижнего участка ниже пола котельной. В таком случае может быть использовано многопетельное предохранительное устройство (рис. 128), расчет которого приведен в статье канд. техн. наук В. В. Бибикова (журнал "Отопление и вентиляция" № 7-8 за 1941 г.). Диаметры труб выкидного приспособления согласно ОСТ 90036-39 даны в табл. 29.

На водогрейных котлах требуется устанавливать предохранительные клапаны. Диаметр прохода для предохранительного клапана водогрейного котла определяется по формулам, приводимым в ОСТ 90036-39:

Диаметр предохранительных клапанов выбирается в пределах от 38 до 100 мм, что надо учитывать при определении количества.

Если кроме запорной задвижки, устанавливаемой за водогрейным котлом на трубопроводе горячей воды, вплоть до расширителя, не имеется других запорных приспособлений, то вместо предохранительных клапанов допускается устройство обводной линии (диаметром не менее 32 мм) около упомянутой задвижки с установкой на этой линии обратного клапана, работающего в направлении от котла.

Изготовление, содержание и освидетельствование паровых котлов, пароперегревателей и водяных экономайзеров, работающих с давлением выше 0,7 ати, регламентировано соответствующими правилами Котлонадзора Министерства электростанций электропромышленности СССР, причем требования и указания последних правил обязательны для всех министерств и ведомств. Этими же правилами следует руководствоваться и в отношении водогрейных котлов, нагревающих воду выше 115°. Безопасность при эксплуатации котлов первой категории обеспечивается указанными предохранительными устройствами.