Принцип работы парового котла для отопления дома

Преимущества, недостатки

Преимуществом использования промышленных газовых котлов в таких областях, как сельское хозяйство, производства, административные или жилые здания, является легкий монтаж и долгосрочная эксплуатация без капитального ремонта. Но есть и другие плюсы, которые заключаются в следующем:

  1. Коэффициент теплоотдачи высок, боле коэффициента потребления.
  2. Теплоноситель в таких котлах не требуется доводить до кипения, что исключает возникновение рисков нарушения целостности самой отопительной системы.
  3. Работа на разных видах жидкого энергоносителя без существенных потерь.
  4. Движение жидкости прямоточно.
  5. Регуляторы климатических изменений контролируют работу системы.
  6. Контрольно-измерительный комплект приборов входят в комплектацию котла.
  7. Отлично монтируются в блочно-модульную систему котельных.
  8. Есть защита от накипи.
  9. Компактные габариты.
  10. Наличие на рынке.
  11. Не требуется подключать к электропитанию, что уже значительно удешевляет использование оборудования.

Недостатками газовых промышленных установок являются следующие показатели:

  1. Быстро и интенсивно потребляют топливо.
  2. Стоимость бывает на рынке завышена. Приходится искать варианты дешевле у прямого поставщика.
  3. Случайное затухание горелки может привести к несчастным случаям, взрывам газа. Нужно выбирать модель с встроенной системой самодиагностики и безопасности – например, термостаты, регулирующие интенсивность горения пламени.

Устройство паровых котлов на твердом топливе

Конструкция паровых твердотопливных котлов представляет собой однажаровой горизонтальный короб, состоящий из двух цилиндрических секторов разного диаметра. Эти цилиндры вставлены один в другой и соединены фланцами и паросборником. Таким образом, спереди жаровой трубы располагается топка, в сзади – пучок труб. Принцип работы паровых твердотопливных котлов основан на теплообмене жидкости и газа. При сгорании топлива в топливной части котельного агрегата образуются дымовые газы высокой температуры. Проходя через газоходы, потоки горячего дыма омывают трубные пучки, в которых происходит циркуляция воды. Таким образом, газы передают воде тепловую энергию, а сами охлаждаются от контакта с холодными трубами. В итоге, нагретая вода в трубах выделяет пар, который скапливается в верхнем барабане котла.

Управление котлом производится за счет контрольно-измерительных приборов и котловой автоматики. Вспомогательные приборы следят за изменением температуры и давления воды, а автоматика котельной обеспечивает безопасность эксплуатации приборов за счет встроенных датчиков.

В каких областях применяют мобильный и стационарный парогенератор?

Все парообразователи среднего и высокого давления успешно используются почти в каждом производственном сегменте:

  1. В горнодобывающем комплексе и в нефтепереработке. С помощью парогенераторов: нагнетают пар в пласты нефтяных залежей, оборудуют установки для добычи ископаемых, очищают поверхности трубопровода и цистерн.
  2. В строительной индустрии. В специализированных камерах пропаривают железобетонные изделия, зимой прогревают щебень и песок. А также при помощи парового оборудования изготавливают асфальтобетонную смесь.
  3. Химический и фармацевтический комбинат. Парообразователями проводят стерилизацию и создают благоприятную микроатмосферу в биологической лаборатории.
  4. Пищевые производства. Постоянное парообразование необходимо для рабочих условий при производстве мяса, рыбы, колбасы и молока.
  5. Деревообрабатывающая промышленность. Оборудование применяется для сушки пиломатериалов в паровых камерах, а также для производства целлюлозы и бумаги.

Промышленный парогенератор применяют везде. Область его использования довольно широка и не ограничена вышеперечисленными промышленными сегментами. Большой ассортимент оборудования, с различными функциональными возможностями позволяет подобрать парообразователь, который будет в полной мере адаптирован к рабочим процессам на определенном объекте.

Виды систем парового отопления

По способу устройства различают паровое отопление двух типов: с замкнутой и разомкнутой системой. В замкнутой системе конденсат стекает в специальную приемную трубу, которая заведена на соответствующий вход кота. Она уложена с небольшим уклоном, так что конденсат движется по системе самотеком.

Схемы открытой и закрытой системы парового отопления

В разомкнутой системе конденсат собирается в специальную емкость. При ее заполнении он подается в котел при помощи насоса. Кроме различного построения системы используется еще и разные паровые котлы — не все они могут работать в замкнутых системах.

Вообще, существуют системы парового отопления с давлением, близким к атмосферному или даже с более низким. Такие системы называются вакуумно-паровыми. Чем привлекательная такая установка? Тем что при низком давлении температура кипения воды снижается и система имеет более приемлемую температуру. Но сложность в обеспечении герметичности — воздух все время подсасывается через соединения — привели к тому, что данные схемы практически не встречаются.

Более распространено паровое отопление с небольшим давлением. Имеющиеся паровые котлы бытового назначения могут создавать давление не выше 6 атм (при давлении более 7 атм использование оборудование требует разрешения).

Типы разводки

По типу разводки паровое отопление бывает:

  • С верхней разводкой (паропровод находится под потолком, от него вниз идут трубы к радиаторам, внизу прокладывается конденсатопровод). Такая схема реализуется проще всего, так как горячий пар движется по одним трубам, остывший конденсат — по другим, система стабильна.

  • С нижней разводкой. Паропровод располагается на уровне пола. Эта схема — не лучший выбор, так как по одним трубам вверх движется горячий пар, вниз — конденсат, что часто приводит к гидроударам и разгерметизации системы.
  • С промежуточной разводкой. Паропровод укладывается чуть выше радиаторов — примерно на уровне подоконников. Система обладает всеми преимуществами верхней разводки, за исключением того что горячие трубы находятся в пределах досягаемости и велика вероятность ожога.

При укладке паропровод делают с небольшим уклоном (в 1-2%) в сторону движения пара, а конденсатопровод — в сторону движения конденсата.

Подбор котла

Паровые котлы могут работать на всех типах топлива — газе, жидком и твердом топливе. Кроме выбора топлива необходимо правильно подобрать мощность парового котла. Она определяется в зависимости от площади, которую потребуется отапливать:

  • до 200 м2 — 25 кВт;
  • от 200 м2 до 300 м2 — 30 кВт;
  • от 300 м2 до 600 м2 — 35-60 кВт.

В общем и целом способ расчета стандартный — на 10 квадратных метров берут 1 кВт мощности. Это правило справедливо для домов с высотой потолка 2,5-2,7 м. Далее следует выбор конкретной модели. При покупке обращайте на наличие сертификата качества — оборудование опасное и должно быть протестировано.

Какие использовать трубы

Температуры при паровом отоплении нормально переносить могут только металлы. Наиболее дешевый вариант — стальные. Но для их соединения требуется сварка. Возможно также использование резьбовых соединений. Данный вариант бюджетный, но недолговечный: сталь во влажной среде быстро корродирует.

Медные трубы хотя бы не корродируют

Более долговечны оцинкованные и нержавеющие трубы, но их цена совсем не скромная. Зато соединение — резьбовое. Еще вариант — медные трубы. Их можно только паять, стоят они дорого, но не ржавеют. Из-за более высокой теплопроводности они еще более эффективно передают тепло. Так что такая система отопления будет суперэффективной, но и очень горячей.

Почему пар лучше

При желании можно сделать такое отопление у себя в жилище, но эти системы не слишком популярны сегодня. Скорее, к нему прибегают единицы. Вместе с тем можно выделить как достоинства, так и недостатки таких систем.


Паровое отопление бывает однотрубнын и двухтрубным

Плюсами можно считать:

  1. Эффективность обогрева. Она довольно высока. Вот почему даже небольшого количества радиаторов хватит для обслуживания больших помещений. Иногда удается обойтись даже без них, установив только трубы.
  2. Пониженная инерционность. Она способствует быстрому прогреву отопительных контуров. Соответственно, как только проходит несколько минут после включения котла, в помещениях чувствуется тепло.
  3. Почти нулевые теплопотери. По этой причине такая система является выгодной.
  4. Возможность использовать относительно редко. В трубах имеется небольшое количество жидкости, поэтому нет необходимости в разморозке системы. В качестве альтернативного варианта допустимо применение в дачном домике, куда приезжают время от времени.

Паровое отопление в частном доме своими руками по схеме можно обустраивать при наличии определенного опыта. Основной плюс здесь — экономичность. С самого начала для обустройства требуются скромные затраты. В процессе применения системы тратятся незначительные суммы.

Обзор системы отопления:

Но даже при таком внушительном ассортименте достоинств имеют место значимые недостатки. Они связаны с применением водяного пара в качестве теплоносителя: его температура может быть достаточно высокой. Соответственно, все компоненты системы прогреваются до +100°С и даже больше.

Нельзя прикасаться к такой поверхности даже мимолетно, чтобы не заработать ожог. Поэтому любые трубы и радиаторы непременно закрывают. Воздух в таком помещении активно перемещается. Когда используется паровое отопление, воздух становится сухим, приходится прибегать к увлажнителю.

Далеко не все отделочные материалы, которые применяются в помещении, могут выдерживать соседство с предельно раскаленными радиаторами и трубами, поэтому их выбор ограничен. Лучшим вариантом будет цементная штукатурка, которую покрывают термостойкой краской. Всё остальное не гарантирует безопасности. Кроме того, проходящий по трубе пар — источник большого шума.

Система недостаточно хорошо регулируется. Теплоотдача не поддается контролю, поэтому помещение легко перегревается. Ситуацию может решить установка автоматики, которая будет самостоятельно отключать паровые котлы для частного дома при перегреве и включать их при остывании комнаты. Другим трудоемким, но более реальным способом является монтаж параллельных веток, которые будут работать в случае необходимости. Основной минус — аварийная опасность системы.

Если труба или радиатор получили серьезные повреждения, наружу вырвется горячий пар под давлением. Это небезопасно, в многоквартирных домах такие варианты не используются. Собираясь сделать паровое отопление, владелец частного домовладения может получить на это разрешение, но только под собственную ответственность.

Парогенератор

Парогенераторы – это разновидности паровых котлов, снабженные дополнительными элементами. В частности, конструкция такого устройства может включать в себя несколько промежуточных пароперегревателей, позволяющих многократно повысить мощность оборудования.

Чаще всего парогенераторы используются в атомных электростанциях. Использование пара позволяет преобразовать вырабатываемую при распаде атомов энергию в электричество.

Пар в атомных реакторах может работать следующим образом:

  1. Вода окружает внешнюю часть корпуса реактора, принимая его тепловую энергию. Пар образуется в собственном контуре, находящемся снаружи реактора. Парогенератор в подобной конструкции выполняет функцию теплообменника.
  2. Вторая схема подразумевает нахождение труб для нагрева воды в самом реакторе. В результате получается, что реактор превращается в своеобразную топочную камеру, а выработанный пар отправляется сразу в электрогенератор. Данная конструкция называется кипящим реактором и не требует установки парогенератора.

Заключение

Паровые котлы – это достаточно мощные и эффективные устройства, оказывающиеся незаменимыми в ряде ситуаций. Бытовые паровые котлы дают возможность прогревать дом или выполнять какую-то работу, а промышленные агрегаты позволяют вырабатывать электрическую энергию в огромных количествах. В любом случае, для эффективного решения поставленных задач назначение и устройство котла должны соответствовать друг другу. 

Сборка агрегата

Работа по самостоятельному изготовлению котла выполняется в несколько несложных шагов. Выполните последовательно каждый этап инструкции, параллельно ориентируясь на чертежи и схемы.

Первый шаг. Определите оптимальные размеры будущего парового котла. От размеров оборудования напрямую зависит его производительность. Этот момент уточняйте в индивидуальном порядке, учитывая особенности конкретно своей ситуации.

На этом же этапе подготовьте все необходимые чертежи. При желании можете заказать их составление профессионалу либо же использовать готовые чертежи из открытых источников.

Второй шаг. Заготовьте необходимые материалы. Ранее приводился перечень требуемых элементов. В первую очередь купите трубы диаметром 32 мм и 12 мм. Листовая нержавейка должна иметь толщину порядка 2-3 мм.

Третий шаг. Подготовьте корпус котла. Лучший вариант – сварить корпус самостоятельно из листового металла. Размеры корпуса подбирайте индивидуально, в соответствии со своими нуждами.

Четвертый шаг. Сделайте основание котла. Ранее рассказывалось, что в основе конструкции паровых котлов лежит система сообщающихся труб. Прежде всего, подготовьте кусок трубы длиной порядка 11 см с толщиной стенок примерно 3 мм.

Трубу, имеющую 11 см в диаметре, нарежьте на 12 элементов – они будут выполнять функции дымогарных труб. Трубу же большего диаметра нарежьте на жаровые трубки.

Длину труб подбирайте в соответствии с вашими схемами.


Медные трубы

Пятый шаг. Сделайте требуемое количество переборок и стенок парового котла. Для этого используйте нержавеющую листовую сталь.

Шестой шаг. Подготовьте в стенках агрегата отверстия для размещения жаровых и дымогарных труб. Присоедините упомянутые элементы в развальцованном виде к основанию котла. В этом вам поможет сварочный агрегат. На этом этапе тоже ориентируйтесь на имеющиеся чертежи и схемы.

Седьмой шаг. Прикрепите к корпусу агрегата предохранительный клапан и паровой коллектор. Через клапан в дальнейшем вы будете спускать остаточный пар.

Восьмой шаг. Выполните теплоизоляцию котла с помощью асбестового листа.


Схема подключения парогенератора

Таким образом, разобравшись в основных положениях инструкции, вы сможете самостоятельно собрать простой парогенератор и включить его в систему обогрева собственного дома. На каждом этапе выполнения работы ориентируйтесь на имеющиеся у вас чертежи, т.к. понять порядок сборки агрегата по одним лишь текстовым рекомендациям невозможно.

Главные отличия производителей оборудования

С тех самых пор, как поток импортных товаров нахлынул на территорию послесоветского пространства, жители попали под их очарование, в котором пребывают и по сегодняшний день. Отечественные товары перестали признаваться как самые лучшие, уступая импортным аналогам и по качеству и дизайну. Несомненно, что паровые и водогрейные котлы, производящиеся всемирно известными компаниями, обладают рядом весомых преимуществ:

  • современный дизайн;
  • небольшие габариты;
  • простота эксплуатации;
  • постоянный КПД;
  • обеспечение безопасной работы оборудования;
  • изначальная готовность.

Однако, несмотря на все достоинства у такого оборудования есть свои и недостатки, среди которых в первую очередь является стоимость агрегата и комплектующих системы, монтажные работы.

Устройство паровых котлов на твердом топливе

Конструкция паровых твердотопливных котлов представляет собой однажаровой горизонтальный короб, состоящий из двух цилиндрических секторов разного диаметра. Эти цилиндры вставлены один в другой и соединены фланцами и паросборником. Таким образом, спереди жаровой трубы располагается топка, в сзади – пучок труб. Принцип работы паровых твердотопливных котлов основан на теплообмене жидкости и газа. При сгорании топлива в топливной части котельного агрегата образуются дымовые газы высокой температуры. Проходя через газоходы, потоки горячего дыма омывают трубные пучки, в которых происходит циркуляция воды. Таким образом, газы передают воде тепловую энергию, а сами охлаждаются от контакта с холодными трубами. В итоге, нагретая вода в трубах выделяет пар, который скапливается в верхнем барабане котла.

Управление котлом производится за счет контрольно-измерительных приборов и котловой автоматики. Вспомогательные приборы следят за изменением температуры и давления воды, а автоматика котельной обеспечивает безопасность эксплуатации приборов за счет встроенных датчиков.

Как обустроить котельную?

Паровой котел, работающий на любом топливе, должен монтироваться только в специально оборудованном для этого помещении.

Нормативы, разработанные для стандартных паровых приборов с давлением до 0,07 Мпа, вырабатывающих пар температурой 120-130 °С, предусматривают ряд требований для таких котельных:

  • расстояние от стен до отопительного прибора не может быть меньше 100 см;
  • высота помещения должна составлять минимум 220 см;
  • минимальный уровень огнестойкости дверей – 30 мин, стен – 75 мин;
  • наличие качественной вентиляции;
  • наличие дверей и окон, выходящих на улицу.

Котельную лучше всего обустраивать в отдельном помещении, но допускается и перегораживание подходящей комнаты. Внутри ее нужно отделать негорючими материалами. Лучше всего для этих целей подойдет керамическая плитка.


Стены в котельной должны быть отделаны негорючими материалами, например, керамической плиткой

Обзор некоторых популярных моделей

Для наглядности рассмотрим ключевые характеристики и примерные цены некоторых популярных моделей водогрейных котлов. Сразу оговоримся, что производителей, а уж тем более самих моделей – достаточно много, поэтому ниже описаны лишь некоторые. Для удобства посетителей сайта информация приведена в виде небольшой таблицы.

Таблица. Сравнительная характеристика некоторых водогрейных котельных аппаратов.

Наименование, фотоКраткое описаниеСреднерыночная стоимость, в рублях
FORTE BT-S 12 kWtТвердотопливный энергонезависимый прибор весом 115 килограммов и мощностью 12 киловатт. КПД составляет 78 процентов, габариты – 89,5х47х68 сантиметров (ВхШхГ), площадь обогрева – от 60 до 110 метров квадратных.Около 27000

Tehni-x ЭВН 50 VR

Электрический водонагреватель, который отличается наличием «мокрого» ТЭНа и объемом в 50 литров. Вес изделия составляет 15 килограммов. Бак стальной, с полиуретановой изоляцией.Около 5 500 – 6000
Kospel ekco L1z 21Электрический котел, предназначающийся для использования в отопительных системах в тандеме с водонагревателем косвенного нагрева. Весят такие водогрейные котлы 16 килограммов, габариты составляют 66х38х17,5 сантиметра (ВхШхГ). Температура воды на выходе находится в пределах от 40 до 85 градусов, что же касается напряжения, то оно должно составлять 380В.16000

КВр-0.35 ДВО

Твердотопливный котел, оборудованный ручной топкой. Показатель мощности (в данном случае – тепловой) составляет 350 киловатт, модель способна эффективно обогревать помещения площадью до 9,45 кубического метра. Работает не угле и древесных отходах.210000

ViraTM

Изделия этой торговой марки отличаются, прежде всего, своей универсальностью. Они являются не только отопительными и водогрейными, но еще и варочными, к тому же работают как на твердом топливе (дровах), так и на электричестве.От 23890

RS-200H

Водогрейные котельные приборы, работающие на газу, с напольным способом установки. В комплект входят также дымовые трубы. Расход составляет всего 21 кубический метр газа в час, в то время как показатель тепловой мощности достигает 200 киловатт.От 150 000 до 185000

Водогрейные котлы малой мощности

Современные водогрейные котлы малой мощности для обеспечения теплом квартиры и загородные коттеджи реализуются водотрубными модификациями, работа которых основана по принципу проточных или емкостных водонагревателей.

Такие виды котлов производятся с герметичной камерой сгорания естественной или принудительной циркуляции. Зачастую такие агрегаты оснащены встроенными насосами для достойного обеспечения принудительной циркуляции теплоносителя, а также встроенными в агрегат теплообменниками, которые обеспечивают покрытие потребностей горячего водоснабжения.

Большинство современных агрегатов полностью автоматизированы, имеют небольшие объемы, исполняются для напольной или навесной установки. Основными видами топлива для таких котлов является природный газ или жидкое топливо. Стоит заметить, что в последние несколько лет потребителя стали использовать в качестве топлива и сельскохозяйственные отходы, и дрова.

Центральным элементом таких котлов является нагревательная поверхность, которая с одной стороны обогревается продуктами сгорания топлива, а с другой охлаждается водой.

На сегодняшний день наибольшее распространение среди населения получили автоматизированные навесные газовые котлы, изготовление которых осуществляется с мощностью от 9 до 120 кВт, а требуемая тепловая мощность обеспечивается за счет установки определенного количества модулей.

Современные навесные газовые котлы полностью автоматизированные, обладают высоким КПД и всеми требуемыми видами защиты.

Проектирование системы парового отопления

Даже для небольшого помещения лучше всего составить проект. Система, сделанная на “авось” с большой долей вероятности вскоре потребует переделки, а составленная на бумаге схема позволит сразу же выявить слабые места и исправить их.

Например, для того, чтобы создать систему с естественной циркуляцией теплоносителя, теплообменник, а соответственно, и нагревательный прибор, следует расположить в самой нижней точке дома.

Паропровод и конденсатопровод систем отопления с естественным типом движения теплоносителя устраивают с уклоном в сторону его движения (+)

Это значит, что печь или котел должны стоять ниже всех радиаторов, а также труб, которые стоят не вертикально, а горизонтально или под углом к вертикали.

Если разместить нагревательный прибор таким образом не получается (в доме отсутствует подвал, подвал использован для других целей и т.п.), следует отдать предпочтение отоплению с принудительной циркуляцией.

На схеме изображена система отопления с принудительной циркуляцией. Для ее монтажа понадобится циркуляционный насос и накопительный бак

Поэтому в схему парового отопления необходимо включить насос, который будет нагнетать воду в теплообменник. Важный момент в проектировании отопительной системы – порядок подключения радиаторов. Последовательное подключение или так называемая однотрубная система предполагает соединение всех радиаторов по порядку.

В результате теплоноситель будет последовательно перемещаться по системе, постепенно остывая. Это экономичный вариант подключения, который и установить проще, и по стоимости выйдет дешевле.

Но равномерность прогрева при таком способе пострадает, поскольку первый радиатор будет самым горячим, а в последний теплоноситель поступит в уже наполовину остывшем состоянии.

Однотрубное подключение радиаторов, как видно из этой схемы, предполагает последовательный монтаж. На последний радиатор теплоноситель поступает уже остывшим

Однотрубное решение может быть приемлемым только при подключении парового отопления на даче или в небольшом доме, на площади менее 80 кв. м. А для просторного коттеджа или двухэтажного строения больше подойдет двухтрубная система, при которой радиаторы подключают параллельно.

Схема с одной трубой обеспечивает одновременное, а не последовательное поступление теплоносителя в каждый радиатор, и прогрев помещений осуществляется более равномерно. Но при двухтрубном контуре к каждому радиатору придется подвести две трубы: прямую и “обратку”.

Такая система сложнее в реализации, да и обойдется это немного дороже, чем при установке однотрубной системы. Впрочем, подавляющее большинство систем водяного отопления выполнено по двухтрубной схеме, несмотря на сложности, и функционирует вполне успешно.

На этой схеме показана двухтрубная система монтажа радиаторов парового отопления. Каждый радиатор подключается к общему стояку и имеет обратную трубу, что обеспечивает равномерное распределение теплоносителя

Если в качестве источника тепла предполагается использовать дровяную печь, то следует сразу же просчитать и спроектировать специальный теплообменник. Он выглядит как змеевик, сваренный из металлических труб. Этот элемент встраивается прямо в конструкцию печи, а не устанавливается отдельно.

Поэтому проект новой печи также следует продумать на этапе проектирования. Можно использовать и уже имеющуюся печь, но ее придется частично разобрать, чтобы вмонтировать теплообменник внутрь.

Для получения 9 кВт тепла необходим теплообменник с площадью поверхности около одного квадратного метра. Чем больше отапливаемая площадь, тем больше должны быть размеры теплообменника.

Если отапливать помещение предполагается с помощью котла, то все немного проще: его нужно купить и установить. Обычно для парового отопления в доме рекомендуется брать водотрубную модель котла, как наиболее эффективную.

Хотя жаротрубные, дымогарные или комбинированные дымогарно-жаротрубные модели также могут стать вполне приемлемым вариантом.

Иногда для организации парового отопления используют самодельный котел, в котором сжигают отработанное машинное масло. Но этот вариант считается подходящим для использования в подсобных помещениях, например, в гараже. Для жилого дома такой вариант не слишком хорош.

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.

Особенности промышленных водогрейных котлов

Отопительные котлы промышленного типа отличаются от домашних моделей внешним видом, размерами и устройством.

Промышленное оборудование изготавливается из легированной высококачественной стали, которая может противостоять значительному давлению, образующемуся внутри агрегата.

Газовые водогрейные котлы разделаются на 2 вида по типу расположению теплообменника внутри корпуса:

  1. Оборудование с газотрубным или жаротрубным теплообменником, который состоит из комплекса труб. Внутри труб сжигается газ, который приводит к увеличению температуры наружных стен. Трубы расположены горизонтально толще воды и отдают тепло. Такой агрегат может нагревать за несколько часов большой объем воды для системы отопления.
  2. Во втором варианте котла носитель тепла движется внутри труб теплообменника, которые расположены вокруг горелки. Трубы устроены вплотную и являются стенками камеры сгорания.

Трубы могут быть установлены в окружность или полукругом над горелкой. Такое оборудование увеличивает аэродинамические показатели внутри прибора и использует тепло, которое уходит через дымоход продуктов сгорания. Оба теплообменника изготавливаются из качественных материалов с высоким коэффициентом теплопроводности.

Практически все газовые котлы промышленного типа изготавливаются горизонтального вида. Для того чтобы сохранить все тепло внутри котла, изолируется поверхность камеры сгорания от наружных стенок теплоизоляцией. Такой материал сохраняет тепло и предохраняет наружные стенки от перегрева, а при контакте с оборудованием невозможно получить ожоги.

Газовые котлы промышленного типа имеют коэффициент полезного действия более 95% и работают в автоматическом режиме.

Теплоноситель: вода, антифриз, пропиленгликоль

Водой пользуются для отопления уже давно, он, по большому счету, и воспроизводит необходимый для использования парогенератора пар. Применение в открытом виде антифриза и пропиленгликоля в парогенераторах для промышленности недопустимо. Следует помнить о том, что эти вещества токсичны и ядовиты для организма человека. если речь идет о закрытом применении – внутри труб отопления и радиаторах, то и здесь пар из этих веществ будет менее эффективен для обогрева, нежели вода.

Преимущества:

  1. Монтаж по простой и понятной схеме.
  2. Экономичный режим расхода топлива.
  3. Система безопасности, контролирующая и предупреждающая перегрев и прочие неполадки.
  4. Минимальные затраты на содержание и обслуживание.
  5. Можно переводить на другой вид горючих материалов.
  6. Регулировка в диапазоне от 40 до 150 номиналов.
  7. Можно перевести оборудование на водогрейный тип работы.

Недостатки:

  1. Нельзя применить незамерзающий антифриз, пропиленгликоль в качестве теплоносителя.
  2. Температуру радиаторов отрегулировать сложнее, чем при подаче в систему отопления горячей воды.
  3. Пересушка воздуха в помещении и ускоренная регуляция теплого воздуха в помещении – требуется дополнительный увлажнитель.
  4. Необходимо оснащать котел шумоизоляцией – работа его шумная.

Устройство

Паровые котлы представляют собой емкость, в которой вода нагревается и образует пар. Обычно они выполняются в виде труб, различных размеров. Кроме трубы с водой, котел всегда имеет камеру для сгорания топлива (топку). Ее конструкция может варьироваться в зависимости от типа применяемого топлива. Если это дрова, или твердый уголь, то в нижней части топки устанавливается колосниковая решетка, на которую укладывают топливо. С нижней части колосников, в топочную камеру поступает воздух. А вверху топки обустраивают дымоход, который необходим для эффективной тяги – циркуляции воздуха и горения топлива.

Принцип работы паровых котлов на твердом топливе несколько отличается от устройств, в которых в качестве теплоносителя использован жидкий или газообразный материал. Во втором случае, топочная камера предполагает горелку, которая работает подобно горелкам бытовой газовой печи. Для циркуляции воздуха также используют колосниковую решетку и дымоход, ведь в независимости от вида топлива, воздух является важнейшим условием горения.

Горючий газ, полученный от сгорания топлива, поднимается к емкости с водой. Он отдает воде свое тепло и выходит через дымоход в атмосферу. Когда вода нагревается до температуры кипения, она начинает испаряться. Стоит отметить, что вода испаряется и ранее, но не в таких количествах и не с такой температурой пара. Испарившийся пар самостоятельно поступает в трубы. Таким образом, циркуляция пара и смена агрегатных состояний воды происходит естественным образом. Принцип работы парового котла с естественной циркуляцией предполагает минимальное вмешательство человека. Все, что нужно сделать оператору, это обеспечить стабильный нагрев воды и проконтролировать процесс с помощью специальных устройств.

В случае с электрическими котлами подогрев воды происходит проще. Она нагревается с помощью нагревательных элементов типа ТЭНов или выступает в роли проводника и нагревается по закону Джоуля-Ленца.

Классификация труб

Устройство парового трубопровода предполагает наличие 2 частей: конденсатопровода и паропровода.

Трубы могут быть выполнены из разных материалов.

  • Стальные. Такие трубы отличаются высокой прочностью и устойчивостью к механическим повреждениям. Однако при этом они могут покрываться ржавчиной, если их предварительно не покрыть антикоррозийным раствором. Для их монтажа необходимо использовать сварочный аппарат.
  • Медные. Это довольно прочный, крепкий, долговечный материал, способный выдерживать высокие температуры. Для установки медных труб применяется метод высокотемпературной пайки. Минус этого материала – большая стоимость.

  • Оцинкованные и нержавеющие. Такие трубы также стоят недешево. Но при этом они имеют продолжительный срок службы, отличаются высокой надежностью, прочностью и устойчивостью к коррозии.
  • Чугунные. Это классический вариант труб. Чугун характеризуют особая прочность и доступность. Однако он много весит, что также стоит учитывать.

Пластиковые и металлопластиковые трубы не используются при монтаже парового отопления, поскольку данные типы материалов не устойчивы к повышенным температурам.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий