Схема отопительного котла: Схема котла отопления, разводка, параллельное подключение, устройство и система

схема подключения для отопления частного дома и 7 лучших моделей

Современный подход к отоплению помещений — это использование автономных систем обогрева, вместо устаревшей подачи центрального отопления. Они используются как в маленьких квартирах, так и в больших помещениях промышленного масштаба.

Настенный котел в интерьере

Такое повсеместное применение автономных систем стало возможно благодаря развивающемуся рынку отопительного оборудования и современному производству, позволяющему сделать это оборудование компактным, эффективным, и красивым.

Сердцем автономной системы отопления является котел, в задачу которого входит нагрев и подача воды в систему обогрева.

Существуют различные варианты исполнения отопительных котлов. Они различаются по принципу установки, внутреннему устройству, возможностям и другим характеристикам.

В этой статье мы рассмотрим одноконтурный настенный газовый котел: расскажем механику его работы, технические данные и как его подключать.

Технические характеристики и преимущества:

• Мощность от 12 до 40 кВт;
• Отапливаемый размер помещения до 250 квадратных метров;
• Экономичное потребление газа;
• Нет шума во время работы;
• Маленькие габариты и возможность размещения в любом помещении.

Содержание

1. Как устроены одноконтурные газовые котлы и как они работают
2. Горелка
3. Теплообменник
4. Процесс сгорания газа и вывод отработанных продуктов
5. Правила установки и подключения
6. Топ 7 лучших одноконтурных газовых котлов

Как устроены одноконтурные газовые котлы и как они работают

Различием между моделями множественных производителей, в основном является лишь установка разных вспомогательных блоков управления и дизайн. Говоря о дизайне, следует упомянуть, что сегодня газовый котел — это устройство, которое с легкостью впишется в современный интерьер любого помещения.

Горелка

Различаются три модификации газовых горелок:

1. Одноступенчатая, которая работает только в 1 режиме. Такой вид горелки регулируется автоматической системой управления котла. Ее работа зависит от давления газа и для нее свойственно частое отключение и включение;
2. Двухступенчатая, работает в двух режимах при 40 и 100% от мощности оборудования. Переключение между режимами осуществляется автоматическим управлением, исходя из температуры теплоносителя и давления газа в системе;
3. Модулированная, которая может работать в диапазоне начиная с 10% и до полных 100% от мощности, что позволяет очень плавно на постоянной основе нагревать теплоноситель. В сравнении с одноступенчатой и двухступенчатой модификацией, модулированная горелка является наиболее современным и идеальным вариантом.

Также газовые горелки различаются по их конструкции:

• Атмосферные, использующие давление и движение воздуха для горения;
• Вентиляционные, в них воздух нагнетается искусственным путем;
• Конденсационные, в которых газы образующиеся при сгорании используются повторно для нагрева теплоносителя.

Теплообменник

Это главный элемент в устройстве, он служит местом, где энергия сгораемого газа передается теплоносителю.

В теплообменнике находится камера, в которой сгорает газ. Теплообменник нагревается от огня и затем передает эту энергию жидкости. От того, насколько слаженно данный процесс идет, зависит КПД оборудования.

Схема расположения газового котла в доме

Обычно в качестве материала для изготовления теплообменника используют чугун, сталь и медь.

Хотя чугун является наиболее долговечным, из-за большого веса он используется лишь в напольных системах. Для сохранения небольшого веса и прочности, в настенном варианте предпочтение отдается стали. Медь используется реже из-за высокой стоимости материала.

Очень важно, что легкость и экономичность служат основным критерием для выбора прибора. Эти параметры зависят от очистки теплообменника от мусора, различных отложений и копоти. Рекомендуется устанавливать фильтр тонкой очистки для минимизации загрязнений.

Процесс сгорания газа и вывод отработанных продуктов

Существуют камеры сгорания открытого и закрытого типа.

Камеры открытого типа работают, как простая печь. Воздух для горения газа поступает прямо из помещения. Отработанные газы отводятся посредством простого вертикального дымохода. Агрегат с таким устройством требует хорошей вентиляции воздуха и устанавливается в отдельном помещении.

В отличие от камеры открытого типа, закрытый вариант полностью изолирован от помещения, в котором он установлен. Забор воздуха производится снаружи, благодаря специальной системе дымохода, который представляет собой конструкцию: труба в трубе. По внешней трубе происходит отвод продуктов горения, а по внутренней — забор воздуха для горения газа. При конструкции с закрытым типом камеры сгорания для нагнетания воздуха часто устанавливается специальный вентилятор, такой котел называется турбированным.

Для работы турбированного котла потребуется постоянное подключение к системе электроснабжения.

Такая конструкция позволяет устанавливать котел в любой комнате и является абсолютно безопасной, так как исключает возможность попадания отработанных газов в помещение.

Очевидные преимущества второго варианта, сделали его наиболее подходящим и распространенным среди газовых котлов настенного типа.

Правила установки и подключения

Порядок подключения и монтаж настенного газового котла — это несложный процесс, не требующий особых познаний. Но правила безопасности должны быть обязательно соблюдены.

Кроме того, без выполнения этих требований не будет возможности получить разрешение на его использование от контролирующей газовой службы.

1. Размер помещения для установки котла должен быть, как минимум 4 квадратных метра, с потолками не ниже 2,5 м, ширина дверного проема не меньше 80 сантиметров;
2. Обязательное наличие естественной вентиляции;
3. Для подключения к электричеству используется розетка с отдельным автоматом; устанавливается стабилизатор напряжения, если есть перебои в сети;
4. Котел должен быть заземлен;
5. В случае, если стена, на которую планируется монтаж оборудования, является пожароопасной, то обязательна установка специальной прокладки, изготовленной из трудно воспламеняющегося материала.
   Толщина прокладки должна быть не менее 3 мм; На расстоянии в 4,5 сантиметра от прокладки устанавливается термоблок;
6. Труба забора воздуха должна выходить из наружной стены на высоте от 2,2 метра, и выступать из нее на расстояние от 18 см. Объекты над трубой должны находиться не менее чем в 25 см от нее;
7. Все трубы и проемы не должны содержать мусор.

Сегодня на рынке можно встретить большое количество торговых марок, таких как: Bosch, Neva, Ariston, Baxi. Для оптимального выбора с учетом особенностей моделей различных производителей вы можете ознакомиться с отзывами тех, кто уже приобрел и пользуется ими.

Топ 7 лучших одноконтурных газовых котлов

Схема обвязки твёрдотопливного котла отопления, как выбрать

При обустройстве отопительной системы частного дома следует продумать всё до мелочей, чтобы не столкнуться с неприятностями, которые могут возникнуть в процессе эксплуатации. По утверждению специалистов большое значение имеет правильность выбора и выполнения схемы обвязки котла. Существует несколько вариантов, следует выбрать тот, который лучше всего подойдёт для обслуживания отопительной системы вашего дома.

Не важно, какое топливо используется в котлах отопления, важно, чтобы тепловой энергии хватало для нагревания помещений и поддержания в доме комфортной температуры. Хотя сегодня всё чаще отдают предпочтение газовым котлам, твёрдотопливные агрегаты также не теряют своей актуальности. Они способны справиться там, где бессильны другие приборы, например, если нет газовой магистрали. К тому же, твёрдотопливные котлы функционируют на экологически чистом топливе.

Реализация обвязки твердотопливного котла

Содержание

• 1 Эксплуатация твёрдотопливных котлов
• 2 Как правильно выполнить обвязку
• 3 Открытая система
• 4 Закрытая система
• 5 Дополнительные контуры
• 6 Как выбрать схему обвязки

Эксплуатация твёрдотопливных котлов

Твёрдотопливные котлы считаются более сложным оборудованием, чем газовые приборы, так как сам процесс переработки древесины или даже угля намного сложнее, чем горение природного газа. В результате сгорания дров образуются сложные вещества, газы, зола, так как дерево является органическим продуктом. Часть отработанных газов оказывает агрессивное действие на функционирование рабочих деталей отопительного оборудования, в результате чего снижается срок службы теплогенератора.

Добиться максимальной эффективности работы отопительных агрегатов можно, если схема обвязки твёрдотопливного котла будет выполнена правильно. Если нарушить технологию включения агрегата в систему, можно столкнуться с проблемой образования конденсата на поверхности труб, а это является причиной возникновения следующих проблем:

Для систем отопления, которые функционируют на твёрдом топливе, свойственна инерционность. Это значит, что в какой-то момент теплоноситель может закипеть, порвать трубопровод или разрушить оболочку. Избежать неполадок можно, если подключать котёл к системе отопления не напрямую, в посредством дополнительных контуров и клапанов. К тому же, есть так называемая группа безопасности, которая устанавливается с целью предотвращении подобных неприятностей.

Как правильно выполнить обвязку

Так для чего же нужна обвязка, да ещё и по какой-то схеме. Дело в том, что в процессе сгорания топлива выделяется большое количество тепловой энергии. Она вся должна расходоваться по назначению. В противном случае может произойти перегревание отдельных рабочих деталей системы, а это приведёт к сбоям и неполадкам. Поэтому так важно, чтобы была правильно сделана обвязка твёрдотопливного котла отопления. Схема бывает разной в зависимости от площади отапливаемого дома и мощности твёрдотопливного котла.

Система отопления состоит из таких элементов:

Традиционная схема обвязки твердотопливного котла

• котёл отопления;
• расширительный бак;
• радиаторы;
• трубопровод;
• контролирующие устройства;
• элементы предохранения.

Обратите внимание! Монтаж системы отопления частного дома, где используются твёрдотопливные котлы, должен выполняться в соответствии с требованиями, прописанными в государственных документах.

Открытая система

Открытая схема обвязки котла на твердом топливе считается самой простой и доступной. Её можно выполнить своими руками, не имея опыта в проведении подобных работ. Система функционирует только потому, что есть разница в плотности воды разной температуры. Тёплая вода идет вверх, так как её плотность ниже, холодная же опускается вниз, обратно в котёл, где нагревается и опять поднимается вверх. И так постоянно. Это система с естественной циркуляции теплоносителя. В процессе выполнения монтажных работ следует придерживаться ряда правил, чтобы избежать проблем с отопительным оборудованием.

Основным недостатком схемы с естественной циркуляцией является то, что владелец не может контролировать температуру теплоносителя, а это снижает эффективность работы контура. Лишена этого недостатка схема обвязки твердотопливного котла с циркуляционным насосом.

Закрытая система

Качественной, но не дорогой является отопительная система, выполнена по закрытой схеме. Здесь циркуляция теплоносителя осуществляется также за счёт разницы плотности горячей и холодной воды. Этот контур является более надёжным и долговечным, чем закрытый. Популярность данного варианта обусловлена простым монтажом и отсутствием проблем при эксплуатации отопительной системы.

Закрытая система твердотопливного котла

Производительность и надёжность закрытого контура обусловлена тем, что в предохранительный бак не попадает кислород, а значит, значительно снижается риск повреждения рабочих деталей коррозией. Система отопления, которая работает на твёрдотопливном котле, может быть дополнена циркуляционным насосом, что повышает её производительность. Обустройство системы с принудительной циркуляцией теплоносителя позволяет повысить КПД котла сэкономить на топливе. Насос работает на электрической энергии, что является недостатком такого варианта. В случае отключения электричества прекращается функционирование системы отопления.

Обратите внимание! Эффективной и экономичной является обвязка твердотопливного котла с теплоаккумулятором. Схема предусматривает закупку недешёвого оборудования, однако, потом владелец может существенно сэкономить на топливе и обслуживании.

Дополнительные контуры

Открытая и закрытая система отопления — это классические, доступные и самые распространённые варианты, как можно организовать обеспечение дома теплом, однако, известны и другие способы.

Дополнительные контуры целесообразно использовать, если требуется обогрев большого помещения. Они позволяют оптимизировать расходы на топливо, повысить эффективность функционирования системы отопления, улучшить эксплуатационные характеристики отопительного оборудования и продлить срок службы рабочих деталей.

К дополнительным контурам относятся:

Контуры твердотопливного котла

• гравитационный;
• аварийный;
• коллекторный.

Гравитационный контур обустраивается при организации отопительной системы больших домов. Он выполняет очень важную функцию — обеспечивает функционирование системы отопления в случае отключения электричества и прекращения работы циркуляционного насоса.

Как выбрать схему обвязки

Чтобы организовать эффективную систему отопления частного дома, недостаточно купить или сделать твёрдотопливный котёл. Необходимо выбрать, какой будет основной контур и требуется ли монтаж дополнительного контура. Всего выделяют четыре:

Контуры с принудительной циркуляцией предусматривают установку циркуляционного насоса, который стоит отнюдь недёшево, однако, обеспечивает более надёжное и эффективное функционирование отопительной системы.

Коллекторный контур позволяет регулировать температуру в каждом помещении дома. Это качественно новый способ обустройства отопительной системы. Коллекторная система довольно сложная, требует наличия определённого опыта и знаний. Ещё одним способом обустройства эффективной отопительной системы является схема обвязки твердотопливного котла с гидрострелкой.

Выбор наиболее подходящей схемы обвязки твёрдотопливного котла обеспечит качественное и эффективное функционирование отопительной системы. Это поможет не только всегда поддерживать комфортную температуру в вашем доме, но и существенно снизить расходы на топливо. Если вы не уверены в своих силах, доверьте работу профессионалам, чтобы избежать ошибок и неполадок в процессе эксплуатации отопительного оборудования.

 

Руководство для начинающих по паровым котлам

Если вы инженер или продавец в промышленной сфере, то вы точно знаете паровой котел на месте. Но вы можете не понимать, что именно делают котлы, как работают котлы и как выбрать правильный, безопасный и эффективный паровой котел для применения.

Не волнуйтесь, разобраться в паровых котлах несложно, в этом руководстве вы все подробно узнаете.

Что такое паровые котлы?

Один из наиболее распространенных типов котлов, паровой котел преобразует тепловую энергию топлива, используемого для нагрева воды внутри котла, в пар, который затем может использоваться для различных промышленных и бытовых целей. Таким образом, мы можем просто сказать, что паровой котел — это контейнер под давлением, который использует теплопередачу для превращения воды в пар для различных целей. Существует много видов топлива для отопления, в том числе газ, уголь, биомасса и мазут и т. д. Газопаровые котлы пользуются наибольшей популярностью благодаря политике защиты окружающей среды.

паровые котлы

Какие бывают паровые котлы?

Паровой котел представляет собой систему отопления, вырабатывающую пар. Он вырабатывает энергию путем кипячения воды для производства пара. Это теплообменник с камерой сгорания и резервуаром для воды, который производит пар для внешнего использования. Паровые котлы доступны в различных размерах, от очень маленьких до огромных для более требовательных применений.

Для нагрева воды паровой котел сжигает топливо. Пар образуется при соединении тепла и воды. Для получения пара используются три вида тепла: излучение, конвекция и теплопроводность.

Типы паровых котлов

Паровые котлы характеризуются своей конструкцией, технологичностью, типом трубы, типом топлива и выходным давлением. Когда котлы были впервые разработаны, они были столь же эффективны, как и современные котлы, но опасны из-за отсутствия систем управления. Размер котла, топливо и размеры колеблются в зависимости от работы, для которой он предназначен, и отраслей, в которых он используется. Типы энергии топлива включают природный газ, ископаемое топливо, уголь, электричество и древесные материалы. Топлива различаются по стоимости, экологичности и экономичности. По мере роста потребности в электроэнергии и производстве электроэнергии были созданы альтернативные виды топлива, такие как биомасса и мусор или мусор.

Электрические котлы

Электрические паровые котлы

Электрические котлы используют электрические компоненты для выработки тепла, это более эффективный и быстрый метод нагрева. Это экологически чистое решение, поскольку оно не требует сжигания топлива. Электрические котлы более долговечны, требуют меньше очистки и не требуют регулярного обслуживания. Единственная проблема, которую необходимо решить с электрическими котлами, — это накопление накипи в резервуаре для хранения воды.

Водогрейные котлы

Резервуары, которые передают тепло воде, которая циркулирует в целях обогрева, представляют собой водогрейные котлы. Они состоят из нержавеющей стали, чугуна, алюминия и стали и устойчивы к высоким температурам и давлению.

водогрейные котлы

Разновидности водогрейных котлов различаются по своим трубным системам на огневой или водяной основе. Водогрейные жаротрубные котлы состоят из труб, заполненных водой; тепло проходит по трубкам и нагревает окружающую их воду. Вода течет по трубам водотрубных котлов, пока трубы нагреваются.

Газовые котлы

Газопаровые котлы, работающие на природном газе или пропане, которые более эффективны, чем обычные котлы. Топливо для газового котла подается из внешнего источника, который напрямую связан с котлом. Конструкция газового парового котла определяет способ распределения тепла. Газовые паровые котлы применимы для промышленности и приложений низкого давления.

газовые паровые котлы

жидкотопливные котлы

жидкотопливные паровые котлы работают аналогично газовым котлам, только в камере сгорания сжигается нефть, а не газ. Теплообменник, нагревающий воду, нагревается горящим маслом. Паровые котлы, работающие на жидком топливе, могут достигать КПД выше 9.0 процентов. Несмотря на то, что они дороже газовых паровых котлов, они часто служат в два раза дольше.

паровой котел на жидком топливе

Что касается котлов на жидком топливе, необходимость в масляном баке, который должен часто поставляться для поддержания постоянной подачи топлива, является проблемой.

Котлы низкого давления

Паровые котлы низкого давления передают тепло при давлении от 10 до 15 фунтов на квадратный дюйм и температуре 149 градусов Цельсия (300 градусов по Фаренгейту). Этот тип котла используется, когда нет необходимости в резких изменениях температуры и требуется постоянная температура. Паровые котлы низкого давления довольно популярны, потому что они могут подавать пар значительно быстрее, чем паровые котлы высокого давления.

паровые котлы низкого давления

котлы высокого давления

паровые котлы высокого давления создают экстремальное давление для привода машин и оборудования. Сила и мощность парового котла высокого давления создаются насосом, который подает пар высокого давления в циркуляционную систему. Чтобы считаться паровым котлом высокого давления, котел должен обеспечивать давление от 15 до 800 фунтов на квадратный дюйм при температуре выше 121°C (250°F).

Паровые котлы высокого давления

Давление и температура паровых котлов высокого давления регулярно проверяются для обеспечения их безопасности и эффективности. Нагрузки высокого давления паровых котлов высокого давления подразделяются на периодические или непрерывные, при этом периодические нагрузки обслуживают краткосрочные потребности, а непрерывные нагрузки обслуживают долгосрочные потребности.

Водотрубные котлы

Водотрубные котлы обеспечивают циркуляцию воды по трубам котла. Камера сгорания генерирует огонь, который окружает трубы и нагревает их, нагревая воду. Эта конструкция котла вырабатывает пар высокого давления за счет тангенциального давления в трубах, также известного как кольцевое напряжение. Это давление прикладывается к окружности труб, аналогично давлению, оказываемому на ленты деревянной бочки при ее заполнении.

Различные разновидности водотрубных котлов использовались с момента изобретения первого котла, хотя их конструкция с течением времени постепенно развивалась.

теплообменник

Котлы Benson, Loeffler Boilers и La Mont Boilers

Котел Lamont

Паровые котлы производства La Mont, Benson и Loeffler производят огромное количество пара с превосходной эффективностью за счет использования принудительной циркуляции и вытяжных вентиляторов. Вода прокачивается через близко расположенные трубки малого диаметра с помощью центробежного насоса. Экономайзер, использующий дымовые или выхлопные газы из камеры сгорания для нагрева воды, обеспечивает эффективность двигателей La Mont, Benson и Loeffler.

Жаротрубные котлы

В жаротрубном паровом котле вода течет по нагретым трубам котла. Внутри труб газы, нагретые углем или нефтью, выделяют тепло, которое передается воде за счет теплопроводности для образования пара. Пар низкого давления вырабатывают жаротрубные паровые котлы. Кокран, локомотив и Ланкашир — три основных типа паровых котлов с жаротрубными трубами.

Экономайзер может быть добавлен к жаротрубному паровому котлу для повышения его эффективности и системы рекуперации тепла.

Жаротрубный паровой котел

Котлы с кожухом

Котлы с кожухом имеют кожух, который часто состоит из стали, вокруг их теплопередающих поверхностей. Количество проходов тепла перед выбросом зависит от сочетания используемых компоновок труб. Дымовые котлы, обычно называемые котлами с кожухом, содержат длинные резервуары для воды с дымовыми трубами. Эти жаровые трубы передают тепло от печи или камеры сгорания к воде.

Корнуоллский котел был старейшим примером такого типа котлов. Это был длинный цилиндр с одним значительным дымоходом или трубой, которая удерживала тепло или огонь. Его место занял ланкаширский паровой котел, имевший два дымохода.

Простейшим типом котла, который эффективно и недорого производит пар, является кожухотрубный паровой котел, иногда называемый кожухотрубным котлом.

2 типа кожуха для паровых котлов

Методы нагрева котла

Тепло, выделяемое при горении, поглощается паровым котлом. Для перемещения тепла используется излучение, конвекция или теплопроводность. Тип пара, топлива и поверхности переноса влияют на количество передаваемого тепла.

Излучение

Энергия, которую излучают все вещества и элементы, называется излучением. Это непрерывная передача энергии с использованием электромагнитных волн между поверхностями. При использовании парового котла пламя, возникающее в камере сгорания, излучает тепло в трубы котла. Скорость, с которой поглощаются электромагнитные волны, определяет количество тепла, выделяемого радиационным нагревом.

Конвекция

При нагревании жидкости или газа возникает конвекция, то есть перенос тепла внутри нагретой жидкости или газа. Когда нагретая жидкость или газ соединяется с более холодной жидкостью или газом, она также нагревает их. Когда жидкость парового котла нагревается, она теряет плотность и становится легче, что запускает процесс конвекции. По мере того, как более легкая горячая жидкость или газ выходит, внутрь поступают более тяжелые и холодные жидкости или воздух. Процесс начинается заново, когда горячие жидкости заменяются холодными.

Теплопроводность

Тепло передается от одной поверхности к другой посредством физического контакта, известного как теплопроводность. Когда металл нагревается, нагретый предмет, к которому он прикасается, также нагревается. В паровом котле теплопроводность возникает, когда тепло передается от нагретой внешней части трубы к теплому внутреннему пространству и холодной воде внутри.

Эксплуатация паровых котлов

Паровые котлы используют горючее топливо для кипячения воды, которая производит пар под давлением.

В зависимости от того, дымотрубный котел или водотрубный, вода нагревается по-разному. Их имена раскрывают основное различие между ними.

• Водотрубный котел

В водотрубном котле вода содержится в нескольких трубах, а пар производится путем передачи тепла от источника горючего топлива к внешним поверхностям труб.

Водотрубный котел

• Жаротрубный котел

В жаротрубном котле источник горючего топлива находится внутри трубы, окруженной заполненным водой сосудом. По мере того, как вода вокруг трубки постепенно нагревается, в конечном итоге образуется пар.

Жаротрубный котел

Структура котловой системы

• Сосуд высокого давления: Сосуд высокого давления представляет собой емкость для газов или жидкостей, которые поддерживаются при высокой температуре и давлении. Сосуд котла изготовлен из очень прочного материала, часто из стали.
• Горелка: Горелка сжигает топливо и кислород для нагрева котла. Природный газ, пропан низкого давления, нефть No2, уголь и другие виды топлива являются примерами источников топлива.
• Трубка: вода нагревается снаружи и содержится внутри металлических трубок внутри водотрубных котлов. В жаротрубных котлах используется горячий газ для нагрева воды вокруг труб, когда она проходит через одну или несколько из них.
• Экономайзер: Устройство теплообмена, известное как экономайзер, передает тепловую энергию, которая в противном случае была бы потеряна в выхлопных газах, и использует ее для нагрева воды, поступающей в котел. В результате котел более эффективен, так как требуется меньше дополнительной энергии для нагрева поступающей воды.
• Резервуар деаэратора: Деаэраторы представляют собой нагреваемые баки питательной воды под давлением, которые удаляют растворенные газы, включая углекислый газ, из воды, подаваемой в котел. В противном случае котел может серьезно пострадать от растворенного кислорода и углекислого газа.
• Теплообменник: без физического взаимодействия двух материалов теплообменник передает тепло от одного к другому. В котле теплообменник передает тепло от горячего газа к воде.
• Операторы могут регулировать параметры котла, включая давление и температуру, с помощью панели управления. Панели управления для коммерческих и промышленных котлов имеют расширенную аналитику.
• Бак питательной воды: Котел использует воду из бака питательной воды для производства пара. Это коллекторный бак. Очищенная вода собирается в баке питательной воды перед подачей в котел. Резервуар питательной воды используется для подачи и смешивания химикатов в котле, которые удаляют кислород и защищают металлы внутри котла. Конденсатную воду из пара, который конденсируется ниже точки котла, можно собирать в установках с линиями возврата конденсата и возвращать в систему для восстановления очищенной воды.
• Процесс сжигания: для выработки тепла система сгорания сначала смешивает топливо и воздух. Важной частью системы сжигания котла является обеспечение надлежащего соотношения воздуха и топлива.
• Система обратного осмоса:
• Обратный осмос работает путем подачи повышенного давления на сторону неочищенной воды обратного осмоса и проталкивания воды через полупроницаемую мембрану обратного осмоса, оставляя почти все (около 95–99%) растворенного загрязнения в потоке отходов.
• Системы мониторинга химикатов: Тщательно отрегулированное добавление химикатов может повысить производительность котла. Системы химического мониторинга обеспечивают точный контроль уровня и непрерывный анализ.
• Виды топлива Тепло, производимое котлом, в конечном счете получается при сжигании топлива. Уголь, газ и нефть часто используются в качестве топлива. Для повышения эффективности уголь перед использованием часто нагревают и измельчают. Биомасса, такая как древесная щепа или другие природные ресурсы, может использоваться реже.
• Очистка воды: Чтобы увеличить срок службы котлов, вода, которую они используют, должна быть обработана перед подачей в котел. Удаляя растворенные частицы, такие как кальций и магний, умягчители воды и системы обратного осмоса помогают в подготовке воды, снижая вероятность образования накипи внутри бойлера. Резервуары питательной воды также участвуют в процессе очистки воды, поскольку они используют тепло для уменьшения количества растворенных газов, которые могут вызвать окисление и коррозию котла.

Жаротрубные котлы и водотрубные котлы

Дымотрубные и водотрубные котлы — это два основных типа котлов, которые сегодня можно найти на рынке, как обсуждалось ранее. Рассмотрим работу каждого типа более подробно.

Жаротрубные котлы

В жаротрубных котлах пламя проходит по закрытой трубе. Окружающий газ нагревается пламенем. Вода внутри сосуда нагревается до такой степени, что пар образуется в результате прохождения тепла через стенки трубы.

История жаротрубных котлов обширна. В конце концов, они приводили в действие одни из первых в истории паровозов. Все больше промышленных предприятий переходят на водотрубные котлы для повышения безопасности и эффективности из-за огромного накопленного давления и присущей им неэффективности.

Водотрубные котлы

Печь нагревает газ, проходящий через трубы, несущие воду в водотрубных котлах. Тепло передается через стенки труб, нагревая воду внутри трубок для образования пара. Как правило, водотрубные котлы могут создавать гораздо большее давление, чем жаротрубные котлы.

Поскольку водотрубные котлы не поглощают большое количество воды, они представляют меньшую внутреннюю опасность, чем жаротрубные котлы. Водотрубные котлы не только более эффективны, но и предпочтительны для интенсивных промышленных процессов.

Схема парового котла

Паровой котел представляет собой закрытый сосуд, в котором вода и топливо сжигаются для создания пара. Пар должен подаваться надежно и в желаемом состоянии (по давлению, температуре, качеству и требуемому расходу).

Схема парового котла

В чем разница между водогрейным котлом и паровым котлом?

Паровой котел греет воду аналогично чайнику, но в большем и сложном масштабе. Несмотря на то, что нет двух одинаковых паровых котлов, все они имеют общие элементы: горелку, теплообменник, регулятор температуры пара, камеру сгорания, расширительный бак, отсечку при низком уровне воды и предохранительный клапан.

Водонагреватели более просты, чем паровые котлы. У них есть только одна работа — подогреть воду. Воду часто нагревают с помощью нагревательных стержней, пока она находится в резервуаре. Вместо того, чтобы требовать накопительный бак, проточные водонагреватели быстро нагревают воду.

Конструкции и типы паровых котлов сильно различаются в зависимости от их конструкции и предполагаемого использования.

Перечень деталей паровых котлов 

Паровой котел состоит из следующих частей (креплений и принадлежностей), необходимых для его правильной и безопасной работы:

• Горелка

горелка. Топливо должно легко сочетаться с воздухом, например, нефть, газ или мелкоизмельченный уголь. Количество воздуха, поступающего в горелку, регулируется заслонками. Воздух равномерно распределяется вокруг горелки с помощью крыльчатки. Воспламенитель зажигает топливо, которое впрыскивается в котел, с помощью труб, известных как шпильки.

• Теплообменник

Теплообменник предотвращает смешивание жидкостей, обеспечивая при этом теплообмен. В теплообменнике нагреваемая жидкость погружается в длинную спиральную трубу. Через трубу газ или горячая жидкость нагревают воду поблизости. Идеальным материалом для теплообменников является нержавеющая сталь, поскольку она не подвержена коррозии и ржавчине. Однако теплообменники могут быть изготовлены из ряда материалов.

• Контроль температуры пара

Термического стресса можно избежать, тщательно контролируя температуру пара. Для снижения расхода топлива необходим контроль давления и температуры. Водометные струи часто используются для регулирования температуры пара на пароперегревателях первой и второй ступени. Это достигается с помощью пароохладителя или пароохладителя.

Перепуск дымовых газов, циркуляция и угол, под которым горелки зажигают топку, являются другими способами регулирования температуры пара. Самый простой способ отрегулировать температуру пара — следить за температурой пара на выходе из котла и регулировать клапан оросительной воды.

• Камера сгорания

Камера сгорания обеспечивает взаимодействие топлива и воздуха и использует выделяемое тепло для производства пара. Камера сгорания должна быть соответствующим образом изолирована, чтобы предотвратить потери тепла через излучение, чтобы повысить эффективность. Открытый ящик с горелкой и органами управления и камера сгорания соединены трубками, по которым проходит пар и вода. Функционирование котла во многом зависит от эффективного сгорания. Поверхность котла в верхней части камеры сгорания поглощает тепло, выделяемое в камере сгорания.

• Расширительный бак

Предоставляя пространство для расширения воды, поглощения давления и регулирования давления, расширительный бак помогает поддерживать давление в котле. Мембрана в баке разделена на две части, одна из которых получает воду из котла, а другая управляется воздушным клапаном для сброса давления. Когда давление возвращается к норме, воздушный клапан давит на воду в противоположной части.

• Отсечка при низком уровне воды

Когда уровень воды падает ниже определенного уровня, отсечка при низком уровне воды отключает горелку или прекращает подачу топлива в паровой котел. Сухой котел подвержен разрыву или серьезному выходу из строя. Запорные устройства парового котла при низком уровне воды являются еще одним элементом безопасности, помогающим защитить котел от опасностей и повреждений. Они часто используются в паровых котлах и гидравлических устройствах для отключения котла в случае потери воды и являются стандартным компонентом конструкции котла.

• Предохранительный клапан

При использовании с паровыми котлами клапан сброса давления является наиболее важной функцией безопасности. Гарантирует сброс давления, образовавшегося в паровом котле; это помогает предотвратить катастрофическую аварию. Как только давление возвращается к норме, предохранительный клапан закрывается. Он открывается, когда давление превышает критический уровень.

Завод предохранительных клапанов в Китае

Применение паровых котлов

Существует несколько бытовых, коммерческих и промышленных применений паровых котлов.

Самая низкая мощность часто встречается у котлов, предназначенных для бытового и коммерческого использования. Они подходят для использования в более компактных конструкциях и сооружениях, не требующих большой мощности пара.

Многие виды промышленной деятельности, требующие большей мощности, могут выполняться с помощью промышленных котлов. Больницы, университетские городки, химические компании, пивоварни, предприятия пищевой промышленности и производственные предприятия — это лишь несколько мест, где вы можете найти промышленные котлы. Пар используется на предприятиях по производству автомобилей для вулканизации резины для шин и других целей.

Многочисленные операции в производстве продуктов питания и пивоварении включают использование пара, включая прямое производство продуктов питания и оборудования, а также стерилизацию контейнеров. Для пастеризации пищевых продуктов и обеспечения их безопасности также используется высокотемпературный пар.

Типичные области применения

Типичная задача паровых котлов — обеспечить центральное отопление домов, офисов, предприятий, больниц и других зданий. Все котлы, независимо от того, где они используются, имеют одни и те же основные функции и механизмы, которые действуют как замкнутый процесс сжигания тепла.

Ряд видов топлива используется для создания тепла в котле и зажигания горелки. Насосы и теплообменники транспортируют генерируемое тепло по всей системе. Дополнительные механизмы управления добавляются к паровому котлу для специализации его функций.

• Аквариумы

Работающие аквариумы питаются от паровых котлов. Чтобы сохранить большое разнообразие экспонатов, температура воды и состояние воды в различных резервуарах аквариума должны регулироваться должным образом. Газовые паровые котлы используются в сочетании с теплообменниками для управления резервуарами с пресной и соленой водой, а также для создания течений и нагонов воды для имитации условий океана.

• Лаборатории

Вытяжной воздух используется в лабораториях колледжей для экспериментов и испытаний. Экспериментаторы вводят наружный воздух, чтобы пополнить израсходованный воздух, который может быть холодным и требует нагрева. Поскольку лаборатории огромны и обширны, для их обогрева требуется огромное количество тепла. Университеты и колледжи используют паровые котлы низкого давления для удовлетворения спроса.

• Напитки и продукты питания

Продукты должны быть нагреты до определенной температуры во время пастеризации, чтобы убить микробы. Вкус готового продукта может пострадать, если температура не отрегулирована идеально. Пивовары и винокурни используют тепло пара низкого давления для создания надежных партий по разумной цене. Молочные фермеры используют паровые котлы для очистки и дезинфекции своих объектов.

• Небоскребы

Требуется мощная система выработки энергии, способная выдержать непрерывное использование для обогрева многоэтажных зданий. Небоскребы — это огромные сооружения, для эффективного и правильного обогрева которых требуется несколько котлов. Паровые котлы небоскребов могут весить до 165 тонн и использовать 3000 литров топлива в час, что достаточно для обогрева 2000 частных домов.

Поскольку его легко транспортировать и он всегда доступен, использование воды и пара для обогрева небоскребов является очень практичной и эффективной стратегией.

• Пивоварение

Для варки пива используются большие котлы, которые нагреваются и стерилизуются с помощью паровых котлов. Чайники должны быть тщательно очищены и продезинфицированы после завершения цикла заваривания, чтобы гарантировать удаление всех загрязняющих веществ. Тип котла, который будет использоваться для поддержания чистоты и работоспособности котлов, является первым фактором, который необходимо учитывать при проектировании пивоварни.

Зерно, оставшееся после пивоварения, можно использовать в качестве топлива для паровых котлов. Это одновременно экономичная и экологически чистая идея.

• Производство электроэнергии

Способность парового котла приводить в действие турбины для выработки энергии является одним из его применений. При давлении 900 фунтов на квадратный дюйм большой мощный котел может производить до 225 000 фунтов пара в час. Такая котельная система способна производить 20 мегаватт мощности. Паровые котлы могут быть созданы с использованием технологических достижений и изобретений, которые сохраняют энергию при ее создании.

• Печи для обжига пиломатериалов

В лесной промышленности паровые котлы низкого давления используются в печах для сушки специальных пиломатериалов. Сушка в печи необходима для приготовления пищи из кедровых досок и твердых пород древесины, используемых в производстве мебели. Чтобы улучшить качество изделий из дерева, компании могут безопасно и эффективно сушить свою продукцию с помощью парового котла низкого давления. Тепло пара низкого давления идеально подходит для такой процедуры сушки, так как она управляема и удивительно постоянна.

Водонагреватели, котлы и печи

Печи, водонагреватели и котлы вырабатывают тепло, но их конструкция и принцип действия различаются. Рассмотрим варианты:

Пар производится путем кипячения воды в сосуде под давлением. Для различных коммерческих и промышленных целей на многих объектах можно установить давление пара, которое напрямую коррелирует с температурой пара, которую можно изменить. Домашние системы центрального отопления могут эффективно обогревать дом, распределяя пар по радиаторам. Сложность и конструкция котлов различаются в зависимости от того, для чего они предназначены.
Водонагреватели более просты, чем бойлеры. У них есть только одна работа — подогреть воду. Воду часто нагревают с помощью нагревательных стержней, пока она находится в резервуаре. Вместо того, чтобы требовать накопительный бак, проточные водонагреватели быстро нагревают воду.
Печи нагревают воздух, проходящий через дом или строение, а не воду. Воздух нагревается до того, как он распределяется через ряд вентиляционных отверстий теплообменником, который нагревается за счет сжигания топлива.

Термостат используется для управления температурой печи.

Заключение

Из этой статьи мы узнали, что паровой котел – это отопительная система, производящая пар, которая вырабатывает энергию путем нагревания воды для производства пара. Паровой котел нагревает воду за счет сжигания топлива. Паровой котел определяется его конструкцией, портативностью, типом трубопровода, типом топлива и создаваемым давлением. Паровые котлы поглощают тепло, выделяющееся при сгорании. Три режима теплопередачи – это излучение, конвекция и теплопроводность. Конструкция и тип паровых котлов сильно различаются в зависимости от их конструкции и использования, среди прочего. THINKTANK — тайваньская семейная компания, специализирующаяся на производстве клапанов для 10 ведущих производителей котлов в Китае. Если вам нужны промышленные клапаны, такие как двухпозиционные клапаны, регулирующие клапаны, предохранительные клапаны и т. д., пожалуйста, свяжитесь с нами для бесплатной консультации.