Устройство принцип работы котла

На этой странице предлагаем ознакомиться с полной информацией по теме: "Устройство принцип работы котла". Здесь собраны и структурированы тематические данные. При возникновении вопросов можно обратиться к дежурному юристу.

Устройство и принцип работы котлов

Паровой или водогрейный котел представляет собой устройство в виде металлического сосуда, который обогревается продуктами сгорания топлива и служит для получения горячей воды или пара. Основным элементам котла является поверхность нагрева — поверхность металлических стенок, омываемых с одной стороны горячими газами, а с другой — водой. В современных котлах поверхность нагрева выполняется в виде труб, присоединенных к барабанам и коллекторам.

В зависимости от места расположения поверхность нагрева котла делится на радиационную и конвективную.

Радиационная поверхность нагрева воспринимает теплоту от газов главным образом вследствие их лучеиспускания. Большая часть этой поверхности, расположенная в топке, называется экраном. В зависимости от места расположения экраны разделяются на боковые (трубы размещены на боковых стенках топки), фронтовые (трубы находятся на передней стенки) и т.д.

Конвективная поверхность нагрева воспринимает теплоту от газов при соприкосновении (конвекции) с ними. Она расположена в газоходах котла, где передача теплоты лучеиспусканием хотя и наблюдается, но не является главной и по величине значительно меньше передачи теплоты конвекцией. Таким образом, полная площадь поверхности нагрева котла м 2 , равна:

где и — площади радиационной и конвективной поверхностей нагрева котла.

Площадь поверхности нагрева котла определяется со стороны, омываемой газами. При работе парового котла нижняя часть его объема всегда заполнена водой, а верхняя часть — паром. Объем котла, занятый водой, называется водяным пространством или водяным объемом. Та часть объема котла, которая при работе заполнена паром, называется паровым пространством. От водяного объема котла зависит устойчивость его работы, т. к. вода в котле выполняет роль аккумулятора теплоты: запасает теплоту в период уменьшения нагрузки и отдает ее во время увеличения расхода пара. Поэтому в котлах с большим водяным объемом почти не изменяется давление даже при значительных колебаниях расхода пара.

Паровое пространство необходимо для сбора и осушки пара, образующегося в котле. Чем больше паровое пространство котла, тем благоприятнее условие для удаления влаги из пара — осушки. Наличие влаги в паре отрицательно влияет на работу большинства аппаратов, использующих пар. Для удаления влаги из пара в котле предусматривают сепарирующие устройство.

В процессе работы котла паровое и водяное пространства изменяются в зависимости от уровня воды в котле. Самый низкий уровень воды принимается из условия безопасной работы котла. Верхний уровень воды в котле не должен превышать уровня, при котором возможно резкое увеличение влажности образующегося пара или выброс котловой воды в паропровод. Расстояние между низшими и высшими уровнями воды (в зависимости от размеров котлов) в среднем составляет 50-100 мм.

Объем воды между указанными уровнями называется питательными, который в процессе работы котла заполняется попеременно водой и паром. На этих уровнях устанавливают водоуказательные стекла и пароводопробные краны, с помощью которых можно определить, находится ли уровень воды в котле в допустимых пределах.

Давление пара в котле контролируется манометрами, которые присоединяют с помощью сифонной изогнутой трубки к паровому пространству котла. Кроме того, на котле устанавливают предохранительный и обратный клапаны, вентили на питательном и паровом трубопроводах, а также на спускной линии, размещаемой в самой нижней части котла. Эта линия служит для продувки котла с целью удаления осевшей грязи (шлама) и выпуска воды при ремонте.

Паровой котел малой мощности имеет два барабана: верхний и нижний, которые соединены между собой пучком труб, образующих конвективную поверхность котла. В передней части котла размещается топка для сжигания топлива. Боковые стенки ее покрыты трубами — водяными экранами, образующими радиационную поверхность котла. Верхними концами экранной трубы завальцованны в верхнем барабане, а нижними — приварены к коллекторам.

В результате сжигания топлива в топке образуются дымовые газы высокой температуры. Эти газы проходят по газоходам котла, образуемым перегородками, омывают пучки труб, по которым движется (циркулирует) вода. В результате газы отдают воде часть своей теплоты и охлаждаются, а вода нагревается и превращается в пар, собираемый в верхнем барабане котла. Воздух для горения подается в топку снизу через поддувало (зольник), где частично собираются зола и мелкие кусочки топлива, провалившиеся через решетку.

Каркас котла — это несущая металлическая конструкция, воспринимающая вес котла с учетом временных и особых нагрузок и обеспечивающая требуемое взаимное расположение элементов котла. Конструкция каркаса зависит от мощности и компоновки котла.

Каркас котла (рис) представляет собой жесткую пространственную рамную конструкцию, состоящую из колонн, опорных и вспомогательных балок. Несущие колонны 2 — наиболее ответственная часть каркас; они воспринимают основные нагрузки и передают их на фундамент 1. колонны изготовляют из швеллеров или двутавров, сваренных между собой с помощью специальных планок. Опорный башмак нижней части колонны состоит из опорной плиты, траверс и ребер.

Чтобы предохранить каркас от неравномерного нагрева, его выносят из зоны повышенных температур за обмуровку. Однако некоторые элементы каркаса, например опорные балки водяного экономайзера, не удается вынести из зоны повышенных температур. В этом случае их изолируют или охлаждают воздухом, проходящем внутри элементов каркаса коробчатого сечения.

Рис1.3. Каркас котла типа БГ:1-фундамент; 2-несущая колонна; 3- связи; 4-балка

Обмуровка котла — это система огнеупорных и теплоизоляционных ограждений или конструкций котла, предназначенных для уменьшения тепловых потерь и обеспечения газовой плотности.

Конструкция обмуровки зависит от условий, в которых она работает. Если стены топочной камеры закрыты трубами поверхностей нагрева — экранированы, то температура внутренней огневой стенки обмуровки будет значительно ниже, чем у неэкранированных котлов, и разность температур между наружной и внутренней стенками обмуровки уменьшится, т.е. обмуровка будет работать в более благоприятных условиях. В этом случае ее можно выполнить более легкой и дешевой.

Читайте так же:  Какой срок подачи на алименты

Для котлов малой и средней мощности применяют тяжелые и облегченные обмуровки. Масса 1 м 3 тяжелой обмуровки составляет 1600-1900 кг, а облегченной 350-1300 кг.

Для создания жаростойкого слоя в котлах малой и средней мощности применяют сравнительно дешевые материалы: шамотный кирпич и шамотобетон. Для теплоизоляционного слоя используют диатомовый кирпич, диатомобетон, совелитовые и вермикулитовые плиты, изделия из шлако- и стекловаты, асбозурит и др. для облегченных обмуровок применяют плиты, панели и щиты из жаростойких и теплоизоляционных бетонов, набивных масс и обмазок.

К гарнитуре котла относятся устройства для обслуживания газоходов и топки котла: лазы, гляделки, затворы шлаковых и золовых бункеров, газовые и воздушные клапаны и заслонки, взрывные клапаны, а также обдувочные аппараты.

Лазы — предназначены для осмотра и ремонта поверхностей нагрева, могут быть прямоугольными размерами не менее 400Ч400 мм или круглыми диаметром не менее 450 мм. Дверцы лазов устанавливают на чугунной раме, которую закрепляют в обмуровку или на каркасе котла.

Гляделки — служат для визуального осмотра топки и газоходов с наружной стороны котла. По устройству они не отличаются от лазов, но имеют значительно меньшие размеры.

Затворы шлаковых и золовых бункеров — используют для периодического удаления золы и шлака из бункеров.

Газовые и воздушные клапаны и заслонки — применяют для отключения газоходов, а также регулирования тяги и дутья.

Взрывные клапаны выпускают дымовые газы при повышении давления в топке или газоходе котла, предохраняя их от разрушения.

Во время работы котла на его поверхностях нагрева могут откладываться шлак и зола, что ухудшает теплопередачу. Очищают поверхности нагрева от золы и шлака струей пара, воздуха или с помощью дробеочистительных установок.

Не смотря, на большие различия в устройстве во всех котлах по существу протекают два одинаковых основных процесса: горение топлива с образованием газов высокой температуры (продуктов сгорания) и передача теплоты от этих газов воде. В результате этого в паровых котлах вода нагревается и испаряется, превращаясь в пар. В водогрейных котлах, в отличие от паровых, вода лишь нагревается до требуемой температуры и испарения не происходит.

Работу паровых котлов характеризуют следующие показатели:

  • 1. паропроизводительность (мощность котла) D — количество вырабатываемого пара в кг или т в 1 с или в 1 ч;
  • 2. паронапряжение поверхности нагрева D/HK — количество пара, кг, получаемого с одного м 2 поверхности нагрева за 1 час. Эта величина является важной характеристикой, отражающей интенсивность паросъема в котле;
  • 3. параметры получаемого пара — давление и температура;
  • 4. КПД котла — отношение количества теплоты, расходуемой на образование пара (полезная теплота), ко всей затраченной теплоте, вносимой в топку с топливом; следовательно, коэффициент характеризует степень использования теплоты сгорания топлива в котле.

Работа водогрейных котлов характеризуется теплопроизводительностью (мощностью) Q — количеством вырабатываемой теплоты в единицу времени Вт, а также тепловым напряжением поверхности нагрева котла Q/HK, температурой нагрева воды и КПД. Тепловое напряжение поверхности нагрева (или удельная тепловая нагрузка), Вт/м 2 , вырабатывает количество теплоты, передаваемое за 1 времени через 1 м 2 поверхности нагрева. КПД как парового, так и водогрейного котла выражаются в долях единиц или в процентах.

Рис. Котел КВ-ГМ-100:

  • 1-передний экран; 2-боковой экран; 3- промежуточный экран;
  • 4-конвективные пакеты; 5-задний экран; 6-портал; 7-камера

Источник: http://vuzlit.ru/2274660/ustroystvo_printsip_raboty_kotlov

Принцип работы двухконтурных газовых котлов отопления

Двухконтурный газовый котел используется при автономном теплоснабжении. Он удобен тем, что может обслужить сразу две инженерные сети – отопление и подачу горячей воды. При применении такого устройства отпадает необходимость в покупке водонагревателя. Нагреватель воды удобно применять летом, когда обогрев помещения не нужен. Это возможно благодаря летнему режиму, в котором все тепло тратится на воду. Перед тем как покупать котел, следует ознакомиться с его устройством, принципом действия и режимами работы.

Конструкция прибора

Двухконтурный котел – это устройство, которое отапливает помещение и греет воду. Чтобы понять, как работает отопительное устройство, следует разобраться с тем, из чего оно состоит. В конструкции котла есть компоненты, отвечающие за нагрев теплоносителя и выполняющие переключение на контур горячего водоснабжения. При обеспечении стабильной работы всех деталей будет осуществлена бесперебойная эксплуатация устройства.

В схеме прибора вне зависимости от его разновидности есть следующие детали:

  • Горелка. Она устанавливается в камере сгорания. Является основной рабочей частью отопительной конструкции. Основная задача – нагрев теплоносителя и генерация тепла для работы водонагревательного контура. Чтобы поддерживались точная температура, оснащается системой электронной модуляции пламени.
  • Камера сгорания. Бывает открытой и закрытой. Представляет собой корпус для горелки. В закрытой камере имеется вентилятор, который разгоняет воздух и удаляет продукты сгорания. При работе дает небольшой шум.
  • Циркулярный насос. Обеспечивает циркуляцию носителя тепла по отопительной системе и контуру водонагревателя. Работает бесшумно.

Вода подводится через специальную трубку в нижней части корпуса. Выводится также через патрубок, который соединяется с краном. Важно отметить, что во время работы теплообменник с водой не смешиваются.

В некоторых установках есть сдвоенный теплообменник. Принцип его работы остается неизменным, хотя конструкция немного отличается.

Принцип действия

Каждая деталь в конструкции выполняет свою функцию. Принцип работы будет рассмотрен в двух режимах – обогрева и генерации горячей воды. В отдельную группу выделяется летний режим, когда обогрев дома не требуется.

Работа в режиме обогрева

В данном режиме котел выполняет роль обогревателя. Одновременная работа по нагреву помещения и воды невозможна.

В качестве обогревающего устройства котел работает по такому же принципу, что и обычный проточный нагреватель. Сначала устройство включается и прогревается до заявленной температуры. Когда предел достигнут, прекращается подача газа. Если котел оснащен датчиком температуры, автоматика будет учитывать эти показания.

На работу горелки влияет и автоматика, измеряющая температуру уличного воздуха. Датчики позволяют использовать котел только в холодное время. Это существенно экономит электроэнергию.

Читайте так же:  Образец заявления о повышении алиментов


Работающая газовая горелка генерирует тепло. Оно нагревает теплоноситель, который затем циркулирует по отопительной системе, обогревая помещение. Во время работы образуются продукты сгорания, которые удаляются двумя способами – с помощью вентилятора или самостоятельно. Нагрев воды отключен. За это отвечает трехходовой кран.

Работа в режиме нагрева воды

Контур водоснабжения активируется, когда пользователь поворачивает водопроводный кран. При подаче потока воды срабатывает трехходовой переключатель и включается нагревающая система. Одновременно зажигается газовая горелка, после чего из крана начинает течь теплая вода. Когда котел переводится в режим подачи горячей воды, отопительный контур выключается.

После выключения крана трехходовой клапан переводится в исходное состояние и отрезается вторичный теплообменник. Вся энергия направлена на отопительную систему.

Обогрев помещения требуется только в холодное время года в отличие от нагрева воды, который необходим постоянно. В таком случае котел переводится на работу в летнем режиме. Он активируется нажатием соответствующей кнопки на корпусе устройства. Трехходовой клапан отсекает отопительную линию и циркуляция теплоносителя производится по замкнутому контуру внутри котла.

Котел с битермическим теплообменником

Приборы с битермическими теплообменниками работают по принципу «труба в трубе». Это значит, что одна большая труба разделяется на несколько частей вдоль, которые огорожены металлическими герметичными частями. Сосуды не сообщаются.

По внешней части трубки циркулирует теплоноситель, поступающий в систему отопления. Во внутренней части появляется вода после открытия крана. Когда пользователь поворачивает кран в раковине, перекрывается отопительный контур и вся энергия затрачивается на нагрев воды. Циркуляционный насос в это время неактивен.

При прекращении подачи горячей воды активируется насос и теплоноситель поступает в отопительный контур. Модели с битермическим теплообменником требуют меньшего количества датчиков и автоматики. В результате стоимость таких изделий выше, а КПД в режиме нагрева воды больше и достигает 93,4%.

К недостаткам можно отнести риск засорения трубы. Проявляется в случае утечки и плохой герметизации трубок. Прочистить теплообменник в таком случае довольно сложно, может потребоваться помощь специалиста.

Выбор теплообменника

Покупая двухконтурный газовый котел, важно заранее решить, какой тип теплообменника нужен. Основные критерии, по которым можно сделать правильный выбор:

  • Есть ли необходимость в быстром нагреве воды. Если да, следует отдать предпочтение моделям с битермическим теплообменником. Жидкость будет нагреваться напрямую от горелки, поэтому газа и электричества потребуется меньше. В таком случае и температура будет поддерживаться более точной.
  • Приборы с раздельными теплообменниками практически не забиваются. Вышедшие из строя трубы можно заменить. При поломке в битермическом приборе не будут работать оба контура. Промыть такой теплообменник сложнее.
  • Пропускная способность устройств с раздельным теплообменником выше, так как труба не поделена на секции. Устроенный сдвоенным образом прибор пропускает меньше теплоносителя.
  • Должны учитываться климатические условия. При работе в летнем режиме выгоднее покупать битермический теплообменник.
  • Стоимость битермического теплообменника больше, чем раздельного.

Битермический теплообменник более сложен в эксплуатации, но он имеет меньшие габариты.

Преимущества и недостатки

К положительным качествам двухконтурного газового котла можно отнести:

  • Экономичный расход топлива. Автоматика делает применение таких моделей еще более выгодными, так как производит отключение и подключение по необходимости. Работа в лето также позволяет экономить топливо и средства.
  • Компактность. Контурный котел можно разместить в небольшом подсобном помещении или на маленькой кухне. Напольные модели чуть больше настенных.
  • Универсальность. Не требуется покупка дополнительных деталей и бойлера.
  • Объединение в одном корпусе водонагревателя, отопительного устройства и циркуляционного насоса.

Из минусов можно выделить невозможность одновременного нагрева воды и отопления и ограничение по мощности настенных приборов. Также теплообменник чувствителен к качеству воды. Принцип работы двухконтурного котла сложнее, чем одноконтурного, но по стоимости первый покупать выгоднее.

Видео (кликните для воспроизведения).

Есть ряд моментов, на которые нужно обратить внимание, чтобы выбрать двухконтурный газовый котел: принцип работы, схема, мощность, тип теплообменника, производитель. Отдать предпочтение следует моделям от известных компаний.

Производством водонагревательных и отопительных устройств занимаются многие известные бренды, в том числе Бош, Аристон, Висман, Навьен. Лидирующие места в рейтингах занимают Будерус Logamax U072-24K, Лемакс PRIME-V32, Navien DELUXE kotel 24K. Вся продукция отличается высоким качеством сборки, хорошими эксплуатационными характеристиками, наличием гарантии.

Источник: http://strojdvor.ru/otoplenie/kak-rabotaet-dvukhkonturniy-gazoviy-kotel/

Устройство и принцип работы котлов парового типа

Сегодня паровые котлы применяются повсеместно в отопления. Эти устройства широко применяются, как в промышленности, так и в быту. Главной функцией парового котла является преобразование воды в пар. Горячий пар используется для отапливания разного рода помещений, а также пар приводит в движение паровые машины.

Что это за устройство?

Котёл парового типа может производить пар двух видов:

  • пар, который насыщен водой;
  • сухой пар, который еще называют «перегретый».

Первый вид водяного пара предназначен для работы в системах с рабочим давлением не более 100 кило Паскалей. Насыщенный пар нагревается до температуры не выше 100 градусов по Цельсию.

Второй вид пара в паровом котле предназначен для работы в системах с повышенным давлением – более 26 мега Паскалей. Сухой пар имеет более высокую температуру, и эта температура порой превышает 500 градусов Цельсия.

В основном, в системах отопления используется насыщенный пар, где трубопроводы не предназначены для высокого давления. Сухой пар используется в энергоустановках. При помощи перегретого пара работают мощные установки, которые вращают электрогенераторы. В некоторых видах транспортных средств перегретый пар является основной тяговой силой.

Где применяются

Паровые котлы всё еще широко применяются для обогрева жилищ и промышленных помещений. Эти устройства вырабатывают пар путем нагрева воды, и затем этот пар циркулирует в системе отопления. Бытовые паровые котлы вырабатывают насыщенный водой пар, и используются эти котлы зачастую в частных домостроениях.

В промышленности применяются специальные паровые установки, которые по ступенчато нагревают насыщенный пар, доводя его до температуры 500 градусов. Промышленные паровые котлы сделаны более добротно, поскольку работают с большим давлением и температурами. Промышленные паровые котлы также отличаются и размерами. Габариты промышленного котла зависят от объёма задач, которые выполняет данное устройство. В большинстве случаев промышленные парогенераторы применяются для генерации электричества. Существуют несколько видов промышленных паровых установок, которые объединены в один агрегат с электрогенератором. Такими устройствами оборудуются небольшие электростанции.

Читайте так же:  Президент монголии списал долги по кредитам пенсионерам

Паровые котлы такой электростанции работают по принципу нагрева воды до состояния кипения, а затем в специальном аппарате образовавшийся пар доводится до перегретого состояния и под большим давлением подается в паровую турбину. Вал паровой турбины связан с ротором электрогенератора, который вращаясь от паровой турбины – вырабатывает ток.

Также промышленные паровые котлы довольно широко применялись на транспорте – паровозах, тракторах, автомобилях. Сегодня транспортные средства на паровой тяге можно встретить только на железной дороге, где они используются для грузоперевозок, а также для маневровых работ. Паровые котлы промышленного типа ещё хороши тем, что они могут работать практически на любом виде топлива. Есть некоторые виды паровых котлов промышленного типа, которые предназначены для определенного вида топлива. Также и паровые котлы для бытового использования могут быть, как многотопливные, так и ориентированные на определённый вид топлива.

Принцип работы парового котла

Паровой котел является универсальным устройством, поскольку может работать даже на солнечной или геотермальной энергии. Современные паровые котлы в качестве топлива используют природный газ, но также существуют и твердотопливные котлы. Все паровые котлы работают примерно по одной и той же схеме, где обычная вода превращается в насыщенный или перегретый пар. Эта схема работы состоит из нескольких этапов:

  1. Очистка воды при помощи фильтрующих элементов.
  2. Подача очищенной воды в рабочую ёмкость. Подача может осуществляться, как самотёком, так и при помощи насоса. Сегодня в основном применяются электрические насосы.
  3. Подача воды из рабочей емкости в коллектор. Подача осуществляется самотёком.
  4. Подъём воды из коллектора в зону нагрева.
  5. Подача образовавшегося пара в сепаратор, где происходит влагоотделение. Остатки воды по специальному трубопроводу стекают в резервуар.
  6. Подача пара в паропровод.

В промышленном паровом котле данная схема дополнена ещё двумя пунктами:

  1. Подача пара в зону повторного нагрева;
  2. Подача пара в рабочую магистраль.

Устройство парового котла

Паровой котёл любого типа собой представляет некую ёмкость, и эта ёмкость заполнена водой. Вода в паровом котле нагревается до газообразного состояния, испаряясь – переходит из жидкого состояния в газообразное. Рабочая емкость парового котла, зачастую, сделана из трубы большого диаметра. Все паровые котлы оборудованы специальной камерой, где сжигается разного рода топливо. Строение топочной камеры напрямую зависит от вида топлива, что будет использоваться в котле. В твердотопливных паровых установках должна быть установлена специальная решетка, сквозь которую зола будет осыпаться в зольник. Колосниковая решётка служит для подачи воздуха в топку котла. Продукты сгорания отводятся через дымоход. Дымоход должен быть смонтирован в самой верхней точке топочной камеры.

Если в паровой установке в качестве топлива используется разного рода природный газ, то в топку котла устанавливается специальная форсунка. Форсунка также используется тогда, когда в качестве топлива применяется мазут. При использовании форсунки также необходима подача воздуха сквозь колосниковую решетку, что обеспечит достаточную тягу в топке. В топке достаточно большая рабочая температура, но для розжига котла и для набора давления требуется какое-то время. Вырабатываемое в топочной камере тепло доводит до кипения воду в рабочей емкости, и затем образовавшийся пар поступает в трубопроводы паровой установки.

Разновидности паровых установок

Паровые установки бывают, как многотопливные, так и однотопливные. По видам топлива паровые котлы классифицируются как:

  • паровые установки, работающие на угле;
  • паровые установки, работающие на мазуте;
  • паровые установки, работающие на газе;
  • паровые установки, работающие на электроэнергии.

Также паровые котлы можно разделить на области их применения. В этот перечень входят:

  • промышленные паровые установки;
  • паровые установки, которые ориентированы на выработку электроэнергии;
  • паровые установки, которые применяются в быту.

Также существует утилизационные паровые установки.

Паровые установки имеют также конструктивные отличия, и их можно разделить на два вида:

  • водотрубные паровые установки;
  • газотрубные паровые установки.

В газотрубных котлах вода нагревается при помощи горячих газов, что образуются в момент сгорания любого вида топлива. Эти газы нагревают трубы, внутри которых находятся вода. Вода в эти трубы поступает из резервуара.

Водотрубная паровая установка работает по несколько иному принципу. В этих котлах –наоборот, нагретый газ движется внутри специального трубопровода, который помещен в ёмкость с водой. Водотрубные паровые котлы разделяются на несколько видов:

  • вертикальные водотрубные котлы;
  • горизонтальные водотрубные котлы;
  • радиальные водотрубные котлы.

Все виды водотрубных котлов отличаются лишь внутренним расположением трубопроводов.

Какой паровой котёл лучше

Газотрубные паровые котлы имеют больший диаметр труб, что позволяет работать с давлением не более 1 мПа. Также котлы данного типа способны вырабатывать не более 360 кВт тепловой энергии. Слабым местом данного устройства является – большой размер трубопроводов, что может привести к повышенному парообразованию. Повышенное парообразование способствует увеличению давления. Большое давление может использоваться только в толстостенных трубопроводах, что ощутимо увеличивает стоимость парового котла.

Водотрубные паровые котлы имеют более высокую мощность, нежели газотрубный. В водотрубных котлах используются трубопроводы с небольшим диаметром, что позволяет развить большое давление внутри такого котла. Также водотрубные паровые котлы способны работать с очень высокими температурами, которые недоступны газотрубным котлам.

Элементы, которые повышают эффективность котла парового типа

Современный котёл парового типа оборудован не только трубопроводами и топкой, но также в нём используются вспомогательные узлы. Эти дополнительные элементы способствуют не только поднятию температуры пара в установке, но и могут повышать рабочее давление, а также способствуют более интенсивному парообразованию. В перечень таких полезных элементов паровой установки входят:

  1. Сепаратор, с помощью которого пар отделяется от влаги. Данное приспособление в несколько раз увеличивает коэффициент полезного действия парового котла.
  2. Пароперегреватель, с помощью которого температура пара нагревается свыше 100 градусов по Цельсию. Этот элемент также ощутимо повышает КПД парового котла, поскольку способен нагреть сухой пар до 500 градусов. Такими вспомогательными приспособлениями комплектуются паровые установки, которые применяются в АЭС.
  3. Аккумулятор пара, который способен накапливать пар, и в момент необходимости обратно отдавать его в рабочую магистраль.
  4. Подготавливающие устройство, с помощью которого из обычной воды вытесняется излишний кислород. Данное приспособление в разы увеличивает срок службы паровой установки, поскольку малая концентрация кислорода в теплоносителе препятствует возникновению коррозии и накипи.
Читайте так же:  Через сколько положен отпуск после декретного отпуска

Также в современных паровых установках используются дополнительные элементы, с помощью которых удаляется конденсат, регулируется потребление топлива и расход воды, а также осуществляется управление котлом и контроль всех его параметров.

Парогенератор

Данное устройство собой представляет мощную паровую установку, которая в основном применяется в атомной энергетике. Парогенератор оснащен дополнительными узлами, которые существенно увеличивают мощность этого устройства. Достигается это при помощи промежуточных нагревателей, которые нагревают пар до несколько сот градусов. Мощность парогенераторов в несколько десятков раз превышает мощность обычного парового котла.

Заключение

Сегодня паровые котлы и парогенераторы используются не только для отопления жилищ, но и для выработки электроэнергии. Паровые котлы делают нашу жизнь теплей и светлее. Именно паровые котлы стали родоначальниками промышленной революции, результатами которой мы пользуемся и по сей день.

Источник: http://eurosantehnik.ru/ustrojstvo-i-princip-raboty-kotlov-parovogo-tipa.html

Газовые настенные котлы

Применение настенных газовых котлов является наиболее распространённым способом организации отопления и горячего водоснабжения как частного дома, так и квартиры. Использование в качестве топлива относительно дешёвого газа обеспечивает им высокую популярность на протяжении многих десятилетий. Эксплуатация таких котлов более комфортна и автоматизирована, по сравнению с твердотопливными или котлами на жидком топливе и существенно экономичнее использования электрических котлов. Максимальная мощность настенного котла может составлять до 42 кВт, чего вполне достаточно для отопления дома площадью около 400-450 м². Котлы большей мощности выпускаются только в напольном исполнении.

Устройство и принцип работы настенного газового котла

В большинстве моделей также предусмотрена система защиты от замерзания. При работе котла в энергосберегающем режиме в течение продолжительного времени, температура теплоносителя контролируется посредством датчиков. В случае понижении температуры до 4-6° С происходит кратковременное включение котла и прогрев теплоносителя, после чего котёл опять переходит в «спящий» режим.

Система самодиагностики позволяет определить до 90% неисправностей котла. Информация о характере поломки выводится на электронное табло в виде кода.

Основные принципы работы являются общими для различных модификаций газовых настенных котлов. Контроллер управления фиксирует температуру теплоносителя и окружающей среды при помощи датчиков и определяет потребность в тепле. Исходя из потребности, осуществляется подача газа к горелке и производится электрический или пьезоэлектрический розжиг. Подогретая до заданной температуры вода подаётся с помощью циркуляционного насоса из теплообменника в систему отопления. После достижения максимальной температуры, заданной термостатом, происходит автоматическое отключение горелки.

Разновидности газовых котлов

Все настенные газовые котлы условно можно разделить на несколько основных категорий:
— в зависимости от применяемого способа сгорания топлива котлы бывают с открытой и закрытой камерой сгорания;
— по классу экономичности и наиболее полному использованию выделяемого тепла на классические и конденсационные;
— по функциональному предназначению на одноконтурные (обеспечивающие только систему отопления) и двухконтурные (питающие как систему отопления, так и горячего водоснабжения).

Котлы с открытой камерой сгорания. Другое название котлов с открытой камерой сгорания: котлы с естественной тягой. Для обеспечения процесса горения газа подача нужного количества воздуха осуществляется естественным образом, из помещения, в котором размещается котёл, а отвод отработанных газов и других продуктов горения наружу производится через дымоходное отверстие котла. Вследствие этого, при установке котла с естественной тягой в жилом помещении в обязательном порядке должна присутствовать высокопроизводительная приточная вентиляционная система. В противном случае может ощущаться недостаток кислорода, духота, а в случае дефектов или нарушении герметичности дымохода возможно отравление угарным газом. Для такого котла крайне желательно выделить отдельное помещение – топочную, оборудованную дымоходом и системой вентиляции в соответствии с нормами техники безопасности. Главной причиной популярности котлов с естественной тягой является их привлекательная цена и способность некоторых моделей работать независимо от наличия электроэнергии.

Традиционные и конденсационные котлы. Принцип действия конденсационных котлов основан на использовании тепла вторичных газов, образующихся в процессе сгорания. Отработанные газы включают углекислый и угарный газ, оксид азота и серы, а также до 20% разогретого водяного пара. В традиционных котлах все продукты сгорания выбрасываются в атмосферу. Конструкция конденсационного котла включает специальный дополнительный теплообменник (изготавливается из нержавеющей стали, силумина и других материалов не подверженных коррозии), предназначенный для конденсации водных паров. В зависимости от режима работы котла происходит выделение определённого количества дополнительной тепловой энергии. Чем ближе температура отработанных газов к «точке росы» (температуре образования конденсата), тем выше будет КПД работы котла. Такие котлы отличаются не только высокой экономичностью, но и способствуют сокращению выброса вредных веществ в атмосферу. Продукты сгорания концентрируются в образовавшейся жидкости, которая отводится в канализационную систему.

Одноконтурные котлы. Одноконтурный котёл предназначен исключительно для обеспечения отопления, для организации горячего водоснабжения дополнительно требуется установка газовой колонки или электрического бойлера.

Двухконтурные котлы. Такие котлы обеспечивают как потребность в обогреве, так и в горячем водоснабжении. В котёл встроен отдельный контур для нагрева горячей воды, однако технологически одновременный нагрев воды для потребностей отопления и горячего водоснабжения не предусмотрен. Приоритет отдаётся подготовке горячей воды, поэтому при включении горячей воды работа отопления временно прекращается. Учитывая, что для ощутимого снижения температуры в помещении потребуется несколько часов непрерывной работы котла только на подготовку горячей воды (чего на практике практически не случается), такой котёл является вполне эффективным.

Читайте так же:  В чем заключается работа мвд

Выбор котла

Основными характеристиками, которыми следует руководствоваться при выборе котла, является его мощность и объём горячей воды, который он способен подготовить за единицу времени. Точный теплотехнический расчёт необходимой мощности котла с учётом всех факторов (степени утепления здания, толщины стен, качества стеклопакетов, климатических условий и других) может провести только специалист-теплотехник. Предварительно определиться с мощностью котла можно исходя из потребности 1 кВт на каждые 10 м² помещения при высоте потолков около 3 метров. Большинство моделей двухконтурных котлов вполне справляются с обеспечением отопления и горячего водоснабжения домов площадью до 250 м², при повышенном потреблении горячей воды в таких домах (наличие нескольких санузлов или душевых) желательно дополнительно установить газовую колонку или бойлер. Для домов с большей площадью, где нагрузка на контур отопления намного превышает потребность в горячем водоснабжении, предпочтение лучше отдать одноконтурному котлу, а для подготовки горячей воды использовать независимое нагревательное оборудование.

Для комфортной эксплуатации котла имеет значение тип горелки применяемой для розжига устройства. Пьезоэлектрический розжиг осуществляется вручную, с нажатием кнопки запальный фитиль начинает гореть и поддерживает дальнейший розжиг самой горелки. При электрическом розжиге постоянный процесс горения не поддерживается, включение происходит автоматически посредством электрической искры. Такой способ стоит дороже, но отличается большей экономичностью и удобством.

Немаловажным фактором при выборе котла является то, как организован процесс отвода отработанных газов. Так, котлы с естественной тягой, требуют оборудования вертикального дымоходного канала, а также выделения отдельного помещения под топочную, что не всегда представляется возможным. Конденсационные котлы несколько дороже, но имеют целый ряд преимуществ. Благодаря применению принудительной тяги отвод воздуха и оборудование отверстия под дымоход может производиться как вертикально, так и горизонтально, через наружную стену. Помимо этого такие котлы имеют более высокий КПД и могут быть установлены на кухне, в ванной, кладовой и других помещениях с соблюдением необходимых норм безопасности.

Условия установки настенных газовых котлов

Учитывая, что газовые котлы относятся к приборам повышенной пожаро- и взрывоопасности, а также требуют подключения к внешнему источнику газа, их установка имеет свою специфику и допускается после ряда согласований и в строгом соответствии с существующими нормами и правилами.

Самостоятельный монтаж газового оборудования может производиться только квалифицированными специалистами. На основании заявления, поданного в газовую службу, заявитель получает технические условия, согласно которым должна проводиться установка котла. Инженеры-проектировщики на основании предоставленных технических условий составляют проектную документацию, включающую схему прокладки газопровода от магистрали и схему установки самого отопительного прибора. Проектная документация, паспорт и сертификат выбранного настенного газового котла подаются на утверждение в контролирующие органы газовых служб, где окончательно заверяются или отправляются на доработку.

Перед установкой как напольного, так и настенного газового котла должен соблюдаться ряд требований:
— помещение, отведённое под установку котла должно иметь площадь не менее 4 м² и высоту потолков от 2,2 м;
— отделка стен и пола должна быть выполнена негорючими материалами, стены оштукатурены;
— ширина дверного проёма не менее 80 см;
— помещение должно хорошо освещаться, не менее 0,3 м² оконной поверхности на 10 кубических метров внутреннего пространства;
— в помещение должен быть осуществлён подвод газа, холодной воды, канализации и электричества;
— площадь отверстий для организации приточной вентиляции рассчитывается исходя из следующих норм: минимум 8 см² на 1 кВт мощности котла для притока воздуха с улицы и от 30 см² на 1 кВт для притока внутри здания;
— диаметр дымохода должен соответствовать мощности котла и быть не меньше площади выходного отверстия.

Большинство компаний, занимающихся продажей газовых котлов, имеют собственные проектные и монтажные подразделения или сотрудничают с соответствующими организациями. В обязательном порядке следует заключить договор на техническое обслуживание котла, как на гарантийный, так и на послегарантийный период. Первоначально гарантия даётся на год работы котла и может быть продлена после проведения ежегодного технического обслуживания.

Преимущества и недостатки газовых котлов

Настенные газовые котлы обладают рядом преимуществ:
— компактный размер и привлекательный дизайн позволяют устанавливать их практически в любом помещении;
— полная комплектация котла необходимым оборудованием в одном корпусе;
— сменив сопла, можно адаптировать котёл для работы на жидком топливе;
— применение в качестве топлива газа на сегодняшний день обходится дешевле других видов энергоносителей.

К недостаткам настенных газовых котлов можно отнести их сравнительно высокую стоимость, большое количество разрешительной документации для установки, необходимость ежегодного сервисного обслуживания и чувствительность к качеству теплоносителя.

Производители газовых котлов

Надёжность и эффективность работы котла во многом зависят от качества сборки и технологий, используемых в производстве. На рынке широко представлены котлы производства стран Евросоюза (Германии, Италии, Чехии), Азии (Южной Кореи, Японии, Китая), а также отечественных производителей.

К более дорогому сегменту рынка относятся газовые котлы таких немецких производителей, как Wolf, Vaillant, Bosch и Buderus. Для производства котлов этими производителями применяется новейшее оборудование и технологии, управление максимально автоматизировано, а большой модельный ряд позволяет подобрать модель соответствующую практически любым требованиям.

Из итальянских производителей хорошо зарекомендовали себя котлы марок BAXI, Ariston и Beretta. Котлы, произведённые в Италии, сочетают в себе высокое качество и более доступную цену по сравнению с немецкими аналогами.

При покупке котла стоит обратить внимание на наличие официального представительства и сервисных центров выбранного производителя в близлежащих регионах. В случае отсутствия должной сервисной поддержки со стороны производителя ожидание нужной детали для ремонта котла может затянуться на месяцы.

Видео (кликните для воспроизведения).

Источник: http://xn——6cdcklga3agac0adveeerahel6btn3c.xn--p1ai/staty/ustroystvo_i_princip_raboty_gazovyh_nastennyh_kotlov

Устройство принцип работы котла
Оценка 5 проголосовавших: 1

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here