Бойлер устройство: Устройство и принцип работы бойлера | Полезные статьи

Устройство и принцип действия накопительного водонагревателя

Устройство накопительного водонагревателя позволило ему стать одним из самых популярных способов получения горячей воды в быту.

Водонагреватели разделяют на два типа: газовые и электрические.

Монтаж накопительного водонагревателя обычно не требует внесения больших изменений в сеть водоснабжения, прокладки отдельных линий электроснабжения и получения разрешения на установку. Достаточно выбрать подходящий вам по параметрам прибор, установить его на стену или пол и подключить к внутридомовым сетям.

Содержание

1. Конструктивные элементы
2. Принцип действия
3. Обеспечение безопасной эксплуатации
4. Защита от коррозии
5. Защита от накипи
6. Теплоизоляция емкости
7. Дополнительные устройства

Конструктивные элементы

Структура бойлера.

Любой накопительный водонагреватель, или, как его еще называют, бойлер, состоит из следующих основных элементов:

• теплоизолированный бак;
• нагревательный элемент;
• терморегулятор;
• корпус электрооборудования с панелью управления;
• индикаторы режимов работы и термометр;
• трубка забора горячей воды;
• магниевый электрод;
• рассекатель для холодной воды;
• резьбовые выводы для подключения к сети холодного водоснабжения и сантехническим приборам;
• запорная и предохранительная арматура;
• сеть электропитания;
• переключатели;
• крепежные лапы или опорные элементы.

Вернуться к оглавлению

Принцип действия

Принцип действия бойлера довольно прост. Холодная вода подается в теплоизолированную емкость водонагревателя снизу. Ее поток направляется с помощью рассекателя так, чтобы он омывал нагревательный элемент и не смешивался с вышележащими слоями нагретой воды.

В результате распределения потоков и конвекции горячая вода собирается в верхней части емкости бойлера цилиндрической или — для компактных моделей — слегка приплюснутой формы.

Схема установки бойлера.

Туда же выведена трубка забора горячей воды. Когда кран на сантехническом приборе открывается, образуется разность давлений, и горячая вода вытесняется из емкости в заборную трубку вновь поступающей холодной водой.

Когда кран на сантехническом приборе закрыт, вода в емкости водонагревателя не обновляется. При этом осуществляется ее постепенный нагрев до заданной температуры. Температуру нагрева задает пользователь рукояткой терморегулятора. Этот прибор с помощью специального датчика измеряет температуру воды в режиме реального времени. Он подает электропитание на нагревательный элемент, пока необходимая температура не достигнута, и снимает его по достижении заданного значения.

Чтобы вода из емкости не могла вытечь обратно в систему при отсутствии подачи в бойлер холодной воды, на входе в водонагреватель устанавливается обратный клапан. Он пропускает воду только в одном направлении — в емкость электроводонагревателя.

Вернуться к оглавлению

Обеспечение безопасной эксплуатации

Схема подключения бойлера.

Трубка забора горячей воды немного не доходит до верхней части емкости. Это нужно для создания демпфирующей воздушной подушки. Вода в жидком состоянии не сжимается, и при нагревании она имеет свойство расширяться. Если бы она заполняла весь объем бойлера, то в процессе расширения неминуемо разрушила бы его. Воздушная подушка в верхней части емкости, сжимаясь, компенсирует расширение воды, и давление внутри емкости остается в допустимых пределах.

Для предотвращения разрушения бойлера избыточным давлением нагретой воды в его конструкции имеется еще одно защитное устройство. Между обратным клапаном и емкостью устанавливается предохранительный клапан. При превышении допустимого давления он приоткрывается и сбрасывает избыток воды в атмосферу до нормализации давления. Порог срабатывания этого клапана задается жесткостью предварительно сжатой пружины и обычно составляет от 5,5 до 7,5 бар. Емкости бойлеров хорошего качества рассчитывают на работу при давлении до 9 бар. В результате предохранительный клапан обеспечивает безопасную эксплуатацию водонагревателя.

Сбросной выход предохранительного клапана большинство пользователей с помощью шланга подходящего диаметра подключают к системе канализации. Иначе вода с него будет капать на пол.

Для каждого накопительного водонагревателя производителем устанавливается допустимое давление входящей холодной воды. Оно обычно не должно превышать 2,5-3,5 бар. Если ваша сеть эксплуатируется с большим давлением, положено на входе в водонагреватель устанавливать автоматический регулятор давления. Если этого не сделать, предохранительный клапан большую часть времени будет открыт, и вы получите значительную утечку воды.

Помимо защиты от избыточного давления производители электроводонагревателей заботятся об электробезопасности своих приборов. Любой бойлер рассчитан на эксплуатацию в электросети с заземляющим проводом. Защита от перепадов напряжения и короткого замыкания обеспечивается с помощью подключения водонагревателя через автоматический выключатель. Защиту от токов утечки обеспечивает включение в схему устройства защитного отключения (УЗО).

Вернуться к оглавлению

Защита от коррозии

Схема бойлера косвенного нагрева.

Емкости водонагревателей изготавливают из тонкостенного стального листа. При этом они должны быть достаточно прочными и выдерживать значительное избыточное давление нагретой воды. Для нового бака это не является проблемой. Для емкостей водонагревателей характерна работа в условиях гальванической и электролитической коррозии. В результате со временем прочность стенок бака и сварных швов снижается, что может привести к разрушению емкости.

Производители пытаются продлить срок службы баков путем нанесения на внутреннюю поверхность стенок емкости защитных покрытий, это могут быть цинксодержащие покрытия, различные эмали, кроме того, бак может быть изготовлен из нержавеющей стали. Но даже в последнем случае тяжело обеспечить сохранение антикоррозийных свойств для сварных швов, ведь при сварочных работах часть легирующих добавок теряются, и швы все равно ржавеют. Применение специальных методов сварки сильно удорожает изделие, поэтому чаще производители обходятся без них.

Дополнительной защитой от коррозии является введение в конструкцию водонагревателя магниевого электрода. Электродный потенциал магния больше аналогичного показателя железа и меди. В результате жертвенный магниевый электрод постепенно растворяется, а стальные элементы и элементы из сплавов меди восстанавливаются. Магниевый электрод является сменной деталью.

Вернуться к оглавлению

Защита от накипи

Нагревательные элементы водонагревателей, которые, как правило, выполняются в виде трубчатых электронагревателей, контактируют с жесткой водопроводной водой. В зоне контакта воды с нагревательными элементами достигаются высокие температуры. При таких условиях из воды выпадают в виде накипи соли жесткости. Они ухудшают теплопередачу от нагревательных элементов к воде. В результате ТЭНы перегреваются и разрушаются.

https://1popechi.ru/youtu.be/GTU6hAYOF2k

Для защиты от этого явления в современных бойлерах ТЭНы помещают в защитные колбы, их называют сухими. Для уменьшения образования накипи не рекомендуется выставлять температуру нагрева воды выше 55°С. Это граничное значение, после которого выпадение накипи значительно интенсифицируется. Это также снижает вероятность ожогов.

Вернуться к оглавлению

Теплоизоляция емкости

Качественная теплоизоляция позволяет воде внутри емкости бойлера охлаждаться всего на несколько градусов в сутки. В качестве теплоизоляционных материалов сейчас применяют стекловолокно, пенополистирол, пенополиуретан.

Вернуться к оглавлению

Дополнительные устройства

Чтобы пользователь мог оценить текущую температуру воды в бойлере, эти изделия снабжаются термометрами с электронными или стрелочными указателями.

https://1popechi.ru/youtu.be/PUcuuyGx58E

Текущие режимы работы отображаются светодиодными индикаторами. Для рационального использования электрической энергии некоторые модели снабжаются двумя ТЭНами, которые могут включаться отдельно.

https://1popechi.ru/youtu.be/9YfjosJ6JHM

Водонагреватель подключается к сети водоснабжения через запорную арматуру. Это позволяет отсоединить нагреватель от сети для обслуживания, ремонта или замены. Некоторые модели имеют третий вывод для комфортного опустошения. В противном случае это делают с помощью ручного привода на предохранительном кране.

Солнечные бойлеры — «Эффективные энергосистемы

Солнечные бойлеры

Что такое солнечный бойлер?

Солнечный бойлер (солнечный водонагреватель) – это устройство, которое служит для нагрева воды за счет солнечного излучения.

Достоинства?

Существенная экономия электроэнергии, а также забота об экологии окружающей среды.

 

Для кого?

Солнечный водонагреватель может обеспечить горячей водой любых потребителей как  домашних, так и коммерческих, то есть его можно использовать для обеспечения горячей водой коттеджей и дачных домов (раковины, душевые кабины, бассейны) или мест общего пользования (автопарки, магазины и т.д.) .

Какие условия работы (температурный режим)?

Так как в коллекторе существует два контура, один из которых «наружный» (на улице) с антифризом, а второй «внутренний» (внутри здания) непосредственно с водой, то получается, что работоспособность напрямую зависит от морозостойкости используемого антифриза, который может быть устойчив к замерзанию при температурах не ниже -20…-40 ℃ (соответственно в зависимости от используемого антифриза) Также необходимо учитывать погодные условия в регионе, то есть применение солнечных водонагревателей актуально в южных регионах России (Краснодарский край и т.

д.) круглогодично, а в более холодных регионах (Ленинградская/Московская области и т.д.) водонагреватели могут бесперебойно и эффективно работать в осенне-весенний период. Но это не значит, что в зимний период потребитель останется без горячей воды, так как в баке с водой есть возможность догрева воды за счет электричества.

Устройство и принцип работы?

Устройство системы подогрева воды за счет солнечной энергии можно условно разделить на два контура:

Первый контур: на крышу устанавливается система вакуумных высокотемпературных трубок. Через эти трубки насосом прокачивается антифриз, который является теплоносителем. Соответственно, нагретый в трубках, расположенных на крыше, теплоноситель (антифриз) подается в бак с водой (бак располагается внутри здания), где отдает своё тепло холодной воде бака и далее уже холодный антифриз насосом снова закачивается в трубки на крыше.

Второй контур: в здании, в бак для хранения воды подводится холодная вода, внутри бака она нагревается за счет теплообмена с антифризом и далее распределяется в зависимости от требований потребителя.

Ниже приведена небольшая схема, демонстрирующая устройство всей системы:

 

Где приобрести и проконсультироваться?

В нашей компании «Эффективные энергосистемы» представлен широкий выбор солнечных бойлеров. Исходя из Ваших потребностей, мы поможем вам подобрать и приобрести продукцию, которая сможет удовлетворить Вашим запросам.

Основы оборудования для обеспечения безопасности котлов

В каждой юрисдикции, будь то город, округ, штат, провинция или страна, существует свод законов или инструкций, которым необходимо следовать для обеспечения безопасной эксплуатации сосудов под давлением. Во многих странах набор кодексов, разработанный Американским обществом инженеров-механиков (ASME), принят для единообразия и простоты дальнейшего регулирования. Целью всех правил техники безопасности, законов и руководств является защита рабочих и имущества от небезопасных условий, которые могут возникнуть во время работы сосуда под давлением.

Важно проводить регулярные проверки безопасности, чтобы убедиться, что вы настроены не только на проверку, но и на безопасную работу.

В то время как операторы иногда требуются для работы котла, и это обеспечивает определенный уровень осведомленности и защиты, защитное оборудование предназначено для окончательной защиты от катастрофы. Когда вода превращается в пар, она увеличивается в размере в 1400 раз, что совершенно нормально в контролируемой среде правильно функционирующей котельной.

Однако в случае неисправности и выброса большого количества воды под высоким давлением/высокой температурой в атмосферу расширение этой воды до пара приводит к катастрофическим повреждениям. Защитное оборудование на котлах обеспечивает защиту от опасных условий, которые могут возникнуть.

Котлы и другое оборудование, работающее под давлением, предназначены только для работы при максимальном давлении и температуре, поэтому превышение проектных условий может привести к преждевременному выходу из строя и небезопасной эксплуатации. Кроме того, система, к которой подключен котел, может быть рассчитана на более низкое давление, чем система котла, и, следовательно, работа при повышенных уровнях может также представлять риск для последующих систем и компонентов.

Не рискуйте! Всегда убедитесь, что вы выполняете безопасную и надежную работу. Если вы считаете, что могли повредить оборудование, свяжитесь с нами, прежде чем возникнут более серьезные проблемы.

В этом разделе мы рассмотрим различные типы оборудования для обеспечения безопасности, которые имеют отношение к вашей работе.

Контроллеры, которые обеспечивают надлежащую последовательность работы горелки, включая розжиг, контроль пламени, продувку, отключение, и обычно включают в себя цепи ограничения безопасности и рабочего ограничения.

На большинстве котлов микропроцессорный контроллер является компонентом, управляющим последовательностью работы горелки. Эти контроллеры имеют встроенные в программу ограничительные цепи, которые выполняют непрерывные проверки безопасности, чтобы контролировать связанные компоненты для безопасной работы.

Цепи ограничения варьируются в зависимости от пределов рециркуляции и пределов безопасности. Основное отличие состоит в том, что на самом деле требуется вмешательство оператора для подтверждения устранения неисправности, вызвавшей «срабатывание» предела. Эти устройства управляют горелкой и являются первой линией защиты от условий, которые могут вызвать неожиданное срабатывание или небезопасные условия.

Набор контроллеров, используемых для управления давлением или температурой котла. В зависимости от типа работы горелки будут использоваться различные типы контроллеров.

В системе парового котла давление в котле поддерживается за счет мощности горелки. Поскольку температура и давление для насыщенного пара пропорциональны, чем больше тепла добавляется, тем выше будут температура и давление в котле. Регуляторы давления устанавливаются на желаемое рабочее давление и автоматически регулируют горелку для создания ожидаемых условий. Обычно в регуляторах давления также имеется резерв для отключения всех систем в случае «высокого давления».

Тип предохранительного клапана, используемый для ограничения давления в системе и защиты от избыточного давления.

Эти устройства предназначены для предотвращения избыточного давления в системе, будь то котел, резервуар, теплообменник, трубопровод или другой связанный компонент. Существует несколько типов предохранительных клапанов, которые различаются принципом работы, а также конкретным применением, но причины установки у всех одинаковые — защита системы.

В зависимости от местной юрисдикции эти предохранительные клапаны следует регулярно проверять, чтобы продемонстрировать функциональность и точность настроек. Только сертифицированная компания может выполнять регулировки и испытания этих клапанов.

Предохранительное устройство, используемое для защиты оборудования от опасностей, связанных с низким уровнем воды. Обычно, когда используются два «LWCO», первый будет управлять потоком подпиточной воды в оборудование, а второй будет иметь ручной сброс, связанный с цепью ограничения безопасности контроллера горелки.

Существует два основных типа устройств LWCO: датчик/электрод и поплавок.

Есть две основные функции, которые выполняются с помощью устройств LWCO:

1. Контроль уровня: это может быть сделано с любым типом, но обычно выполняется с LWCO поплавкового типа, который имеет автоматический сброс. Поплавковые контакты подключены к системе подачи питательной воды (либо к клапану питательной воды, либо к двигателю насоса питательной воды) и контролируют подачу воды в котел.
2. Отсечка подачи топлива: Это можно сделать с любым типом, но включает ручной сброс, который требует вмешательства оператора для отмены этого условия неисправности. Эта функция отключает горелку и выводит котел «из строя» до тех пор, пока ситуация не будет устранена.

В системе, использующей два LWCO (основной и вспомогательный), первый регулирует уровень, а второй является защитной блокировкой горелки. По этой причине вспомогательный LWCO устанавливается на более низкий уровень, чем основной LWCO.

В общем, котлы, будучи очень безопасными при нормальных обстоятельствах, могут быть опасны без надлежащего защитного оборудования и протоколов. Понимание назначения различных типов защитного оборудования, а также их правильное внедрение и техническое обслуживание имеют решающее значение для безопасности ваших рабочих и долгосрочного здоровья вашего котла.

Какое правильное давление для бойлера?

Правильное давление для бойлера зависит от использования системы. Ваша операция определит необходимое давление и температуру. Однако предохранительные устройства должны быть отрегулированы для надлежащего контроля требуемого давления и обеспечения адекватной защиты от небезопасных условий.

Опасны ли котельные?

Нет, но без надлежащего графика обслуживания они могут стать небезопасными.

Какие меры безопасности необходимо принять перед включением котла?

Должен быть создан соответствующий ежедневный контрольный список, чтобы у оператора был список пунктов, которые необходимо проверить перед включением котловой системы.

Свяжитесь с нами сегодня, чтобы получить дополнительную информацию

Поговорите с нами о котлах

Новые и бывшие в употреблении котлы и оборудование для котельных

Б/у котлы

Energy Equipment Co., Inc., основанная в 1981 году, имеет запас котлов, включая жаротрубные, водотрубные и вертикальные котлы производства Cleaver Brooks, Johnston, Hurst, Superior, Burnham, Fulton, York Shipley, Kewanee, B&W, Combustion. Engineering, Keeler и Zurn в продаже, мощностью от 5 л.с. до 150 000 фунтов в час, с расчетным давлением от 15 до 750 фунтов на квадратный дюйм для насыщенного или перегретого пара или горячей воды. У нас также есть бывшие в употреблении деаэраторы, системы питательной воды, умягчители воды, системы возврата конденсата и сепараторы продувки.

Рекомендованный продукт

ГОТОВ К ОТПРАВКЕ

1990 250 л.с. Superior Boiler

1990 250 л. с. Superior Boiler Works Seminole, 3-ходовой котел с мокрым задним контуром, в комплекте с горелкой на природном газе для промышленного сжигания под давлением, PSI 150. Этот котел был полностью перетрубирован. Котел очищен со стороны топки, со стороны воды, снаружи и покрашен. Установлены новые прокладки со стороны камина и воды. Сосуд котла, трубы, трубопроводы и продувочные клапаны прошли гидростатические испытания. Установлены новые панели управления и электрощиты. Установлены новые устройства контроля пламени Honeywell 7800L. Были установлены новые регуляторы давления пара Honeywell High Limit с ручным сбросом, операционным пределом и пределом модуляции. Котел полностью перебран. Новые предохранительные клапаны поставляются отдельно для установки на месте. Котел был проверен электрически и механически, и все неисправные компоненты были заменены. Мы гарантируем, что сосуд высокого давления находится в хорошем состоянии, все трубы новые, и что после установки котел пройдет гидростатическое испытание. Мы даем 1 год гарантии на замену деталей на элементы управления.

Дополнительная информация

1999 г., 300 л.с., скалыватель Brooks

Один (1) 1999 г. 300 л.с., 1999 г., 300 л.с., 4 прохода с сухим обратным клапаном, расчетное давление 150 фунтов на квадратный дюйм, работа на природном газе и № 2 на жидком топливе. Котел очищен со стороны топки, со стороны воды, снаружи и покрашен. Установлены новые продувочные клапаны и трубопроводы. Сосуд котла, трубы, трубопроводы и продувочные клапаны прошли гидростатические испытания. Контроллеры Honeywell Flame Safeguard были проверены и доказали свою эффективность. Будут установлены новые средства управления верхним пределом Honeywell с ручным сбросом, рабочим пределом и регулирующим пределом. Установлены новые датчики давления газа. Были установлены новые первичные LWCO и вторичные головки LWCO McDonnel Miller. Новый мод Honeywell. мотор установлен. Котел был проверен электрически и механически для выявления и замены любых неисправных компонентов. Котел, как указано, подключен к напряжению питания 460/3/60 и имеет управление насосом «вкл/выкл» для контроля уровня воды. Мы гарантируем, что сосуд высокого давления и трубы находятся в хорошем состоянии и что котел пройдет гидростатическое испытание во время запуска. Мы даем 1 год гарантии на замену деталей на элементы управления.

Дополнительная информация

1991 Котел Cleaver Brooks, 400 л.с.

Один (1) котел Cleaver Brooks, 1991, 400 л. Котел очищен со стороны топки, со стороны воды, снаружи и покрашен. Сосуд высокого давления и трубы, обвязочный трубопровод, продувочный трубопровод и клапаны прошли гидростатические испытания. Установлены новые прокладки со стороны камина и воды. Установлены новые щиты управления и электрораспределения. Котел был перемонтирован на 460/3/60 вольт переменного тока. Будут установлены новые устройства контроля пламени Honeywell серии 7800L (или аналогичные Fireye). Были установлены новые регуляторы давления пара Honeywell High Limit с ручным сбросом, операционным пределом и пределом модуляции.