Прессостаты газовых котлов: предназначение и принцип действия

Содержание

Причины неисправности и ремонт вентилятора газового котла

Прессостаты газовых котлов: предназначение и принцип действия

Вентилятор, он же дымосос установлен в газовом отопительном оборудовании с целью принудительного удаления дыма из камеры сгорания. Газовый котел, оснащенный такой системой, называется турбированным.

Работу вытяжного устройства контролирует датчик давления дыма (прессостат). Он подключен к камере крыльчатки через трубку Вентури.

Поломка вентилятора газового котла приводит к остановке отопительного устройства и дальнейшая его эксплуатация, до устранения неисправности дымососа, невозможна.

Ремонт вентилятора газового котла выполнить несложно, если вы выявили причину поломки, нашли комплектующие и умеете работать с инструментом.

Принцип работы дымососа газового котла

Вентилятор состоит из узлов:

  1. Двигателя, обеспечивающего вращение крыльчатки.
  2. Турбины, создающей разряжение в камере сгорания.
  3. Лопастей для перемешивания приточного воздуха.
  4. Трубки Вентури, создающей перепад давления для эффективной работы прессостата.

Устройство вентилятора газового котла.

Турбина дымососа размещена в корпусе, изготовленного из оцинкованного листа или алюминия. Мотор прикреплен к корпусу крепежными болтами, через вибрационные прокладки.

При появлении 220 вольт на катушке индуктивности статора, якорь начинает вращать турбину и лопасти. Создается перемешивание приточного воздуха и удаление дымовых газов через коаксиальную трубу или раздельный воздуховод и дымоход.

Электрическая мощность вентилятора зависит от тепловой мощности котла, для бытовых моделей, 35 – 80 Ватт.

Признаки неисправности вентилятора котла

Поломка сопровождается следующими признаками:

  1. Мотор гудит, но турбина медленно вращается, либо не крутится.
  2. Котел перестает работать в заданном режиме и на его панели управления появляется код ошибки приблизительно такого содержания: «Задержка срабатывания прессостата».

Причины поломки

Дымосос может быть неисправен по следующим причинам:

  1. Повреждена катушка индуктивности. Под действием высоких температур, возникающих вследствие удаления горячих газов или перегруза двигателя, изоляция провода оплавляется, что приводит к межвитковому короткому замыканию или к обрыву обмотки катушки.
  2. Разбалансирована турбина. В процессе выведения дыма лопасти вентилятора покрываются копотью, пылью и т. д., что и приводит к изменению центра тяжести колеса.
  3. Изношены подшипники. Вал якоря оборудуется подшипниками скольжения или вращения. При разбалансировке турбины, недостаточном количестве смазки, снижается срок службы этих узлов.
  4. Отсутствует питание на дымососе. Крыльчатка не будет вращаться в случае неисправности модуля платы управления, отвечающего за подачу питания на вентилятор.
  5. Низкое сетевое напряжение. Когда электрическое напряжение, подводимое к котлу меньше, чем 195 вольт, прессостат может отключить вентилятор, так как из-за снижения мощности не создается достаточное разряжение. Заниженное напряжение питания газового котла не приводит к поломке вентилятора но создает эффект неисправности.

Диагностика вентилятора котла

Перед проведением диагностики, в обязательном порядке, следует обесточить ремонтируемое устройство и демонтировать лицевую крышку для детального осмотра вентилятора. При возникновении на турбированном котле одного из выше перечисленных признаков неисправности, можно поступить следующим образом:

  • Проверить значение напряжения сети. Подсоедините вольтметр к розетке питания. Если его показания будут менее 195 вольт, значит, прессостат отключает вентилятор по причине снижения его производительности. Так как электрические компоненты питаются от нестабильного напряжения, желательно котел подключать к электрической сети через стабилизатор напряжения.
  • Исследовать катушку индуктивности на обрыв. Исправная обмотка статора имеет сопротивление 50 – 80 Ом.

Проверка катушки двигателя дымососа газового котла.

  • Определить подачу напряжения с платы управления. На обесточенном оборудовании отсоедините клеммы питания от дымососа, подключите к ним вольтметр на 250 Вольт и запустите котел. После включения циркуляционного насоса электрическое питание с платы управления поступит на вентилятор, а в данном случае на измерительный прибор, который должен зафиксировать около 220 Вольт. Отсутствие показаний указывает на неисправность модуля платы управления вентилятором. Возможно, повреждено реле. В таких ситуациях управляющий модуль восстанавливается, либо заменяется аналогичным.

Проверка напряжения питания вентилятора турбированного котла.

  • Осмотреть состояние подшипников. Включите режим отопление или горячее водоснабжение и при вращении турбины осторожно, с помощью длинного тонкого предмета (ручки, стержня, отвертки и т. д.), пошатайте вал в подшипниковом узле для выявления люфта. Если такой способ вам не подходит, тогда отсоедините двигатель от камеры дымоудаления и окажите воздействие (по вращайте, пошатайте и т. д.) на крыльчатку. Подшипники следует заменить при сильном износе посадочных мест или разрушении обоймы. Без особых затруднений взаимозаменяются подшипники качения. Ну, а втулки не продаются, их нужно изготовить самому, заказать у токаря или, подобрав специальную обойму под внутренний диаметр буксы установить подшипник качения.

Проверка состояния подшипников двигателя вентилятора котла.

  • На валу мотора насажены лопасти для перемешивания приточного воздуха. При замене подшипника, расположенного возле крыльчатки, лопасти с вала демонтируются, но обратно установить их практически невозможно. На практике, система дымоудаления стабильно работает и без них.

Лопасть вентилятора.

  • Очистить крыльчатку от наростов. Из-за работы в агрессивной среде лопасти турбины зарастают продуктами сгорания. Поэтому их необходимо периодически очищать, а в случаях повышенного шума производить балансировку. Турбина легко освобождается от налета зубной щеткой под струей воды. Для осуществления динамической балансировки подшипники должны быть исправны и смазаны, турбина очищена от грязи. Пальцами задать вращение ротора. После остановки турбины на верхней лопасти поставить отметку. Опять, несколько раз, крутануть ротор. Если каждую остановку метка находится в разных местах и колесо вращается легко, значит балансировать не нужно. Когда положение не меняется, на верхнюю лопасть закрепляют груза и обратно проверяют центр тяжести. Если вес утяжелителя недостаточный, тогда прикрепляют еще один груз. Балансировка выполняется до тех пор, пока метка, после каждого вращения, будет размещаться в разных местах.
  • Проверить исправность прессостата. Так как датчик дыма контролирует работу вентилятора, возможно, дымосос останавливается по причине его неисправности. Для определения состояния прессостата, его провода, подключенные к зажимам 1 и 3, при работающем вентиляторе соединяются перемычкой. Запуск котла говорит о неисправности датчика дыма или трубки с конденсатосборником.

Проверка исправности прессостата газового котла.

Нарушение герметичности трубки с конденсатосборником создает воздушную помеху и мембрана прессостата не притягивается к микропереключателю.

Для проверки целостности трубки, можно погрузить ее в емкость с водой и зажав боковые патрубки вдуть воздух через верхний патрубок. Через негерметичные места будет выходить воздух.

При наличии подобного рода дефекта трубку нужно заменить. В экстренных ситуациях, повреждения можно заделать силиконом, изолентой или термоклеем.

Источник: http://buildip.ru/remont-ventilyatora-gazovogo-kotla.html

Отличия одноконтурных и двухконтурных промышленных котлов

Прессостаты газовых котлов: предназначение и принцип действия

Котел — это агрегат, в котором происходит нагревание холодной воды, путем сжигания топлива или при помощи электричества. Их делят на промышленные и бытовые.

Промышленный котел – это котел, который применяется на производстве. Бытовой – это котел, который эксплуатируется в домашних условиях.

О различиях конструкции и принципа работы одноконтурного и двухконтурного промышленных газовых котлов читайте ниже.

Газовый котел промышленного назначения — это устройство для нагревания теплоносителя путем сжигания газообразного топлива. Чаще всего это природный газ (метан) или пропан-бутан.

Промышленные котлы используются для обеспечения теплоснабжения производственных и жилых помещений, а также могут участвовать в технологических процессах.

Перед приобретением котла, нужно произвести расчет теплопотери здания с учетом обогреваемой площади. Этот расчет лучше доверить профессионалам.

Конструкция газового котла

  1. Одним из важнейших элементов любого промышленного котла является топка — это место, где происходит горение топлива. В бытовых котлах топка называется камерой сгорания.
  2. Чтобы топливо сгорало с наибольшей эффективностью, оно подается через специальное устройство, которое называется горелка. Конструкция горелок напрямую зависит от вида сжигаемого газа.

    Количество горелок может быть разным в зависимости от типов и размеров котла.

  3. Также в состав котла входит теплообменник — это резервуар, содержащий в себе воду, которую необходимо нагреть. Теплообменник состоит из большого количества трубок малого диаметра, они обеспечивают быстрый и качественный нагрев воды. Теплообменник обычно располагается над камерой сжигания.

    Нагрев воды происходит за счет излучаемого тепла от пламени сгораемого газа (радиационная передача тепла), а также за счет соприкосновения горячих продуктов сгорания с трубками теплообменника (конвекционная передача тепла).

  4. Чтобы поддержать процесс горения, необходим подвод воздуха в камеру сжигания. Он может осуществляться естественным путем или с помощью вентилятора.

    Затем встает необходимость вывести продукты сгорания из дымового тракта. Этот процесс также может быть обеспечен естественной тягой или с помощью дымососа.

  5. Дополнительным оборудованием котла является насос для прокачки воды через теплообменник к потребителю.

  6. Автоматические датчики различного назначения, штуцера для подвода и отвода воды, газа и воздуха, системы автоматики, защиты и блокировок.

Принцип работы газового котла

Для того, чтобы пустить котел в работу, в нем предусмотрена пьеза или другая автоматическая система, которая при помощи искры зажигает запальник, — это устройство всегда зажигается первым и постоянно горит, на случай непредвиденного потухания горелки.

Затем подводится газ, который возгорается от пламени запальника. Выделяемое тепло от сжигания газа нагревает воду в теплообменнике, которая с помощью насоса откачивается к потребителю.

С началом процесса горения в работу включается вентилятор для подачи воздуха, а также для отвода дымовых газов. С помощью термостата происходит автоматический контроль температуры теплоносителя, путем регулирования расхода газа, нужно просто установить необходимую температуру в доступном диапазоне регулирования.

Подача газа в котел недопустима при отключенном запальнике, так как это может повлечь за собой взрыв. Весь процесс подачи газа и его прекращение при потухании полностью автоматизирован с помощью современных электронных технологий, а также обеспечивается надежной и автоматической защитой от взрыва.

Различия газовых котлов по функциональности

Основным назначением промышленных газовых котлов является отопление жилых и производственных помещений, а также горячее водоснабжение. Исходя из функциональных возможностей, их можно разделить на два типа:

  1. Одноконтурные газовые котлы — это котлы, которые предназначены только для обеспечения отоплением. Чтобы обеспечить горячее водоснабжение нужно дополнительно установить емкостный водонагреватель.
  2. Двухконтурные газовые котлы- это котлы, которые объединяют в себе две функции: нагрев воды для отопления и для горячего водоснабжения (ГВС) одновременно. Котлы такого вида имеют в своей конструкции сдвоенный пластинчатый теплообменник, один из которых подогревает воду для отопления, другой — для ГВС. Или же теплообменник может быть битермального типа. Конструкция его представляет собой «трубу в трубе», одна из которых предоставляет теплоноситель для отопления, а другая — для ГВС. Котлы с двойным контуром могут работать в разных режимах: подавать воду и на отопление и на горячее водоснабжение, а в теплое время года можно перейти в режим «только ГВС».

Маркировка газового котла АОГВ (агрегат отопительный газовый нагревательный) означает, что котел одноконтурный. Двухконтурные котлы обозначаются как АКГВ (агрегат комбинированный газовый нагревательный).

Можно отметить, что газовые котлы нашли свое применение в быту и в промышленности и, несмотря на использование взрывоопасного горючего, они являются безопасными в эксплуатации при условии соблюдения всех предъявляемых требований.

Источник: http://oteple.com/odnokonturnye-dvuxkonturnye-gazovye-kotly-promyshlennogo-naznacheniya-2/

Паровые котлы: принцип работы и устройство

Прессостаты газовых котлов: предназначение и принцип действия

Паровым котлом называют устройство для превращения воды в пар, используемое как в быту, так и в промышленности. Пар применяется для обогрева помещений, аппаратов и трубопроводов, а также для вращения турбомашин. Давайте подробнее узнаем, что собой представляют паровые котлы. Принцип работы, устройство, классификация, сфера применения и многое другое – все это будет рассмотрено ниже.

Определение

Как вы уже поняли, паровой котел является агрегатом, производящим пар. При этом котлы такого типа могут давать пар двух видов: насыщенный и перегретый. В первом случае температура его составляет порядка 100 градусов, а давление – около 100 кПа.

Температура перегретого пара поднимается до 500 градусов, а давление – до 26 МПа. Насыщенный пар используют в бытовых целях, в основном для обогрева частных домов. Перегретый пар нашел применение в промышленности и энергетике.

Он хорошо переносит тепло, поэтому его использование в значительной степени повышает КПД установки.

Выделяют три основные области применения паровых котлов:

  1. Отопительные системы. Пар выступает в роли энергоносителя.
  2. Энергетика. Промышленные паровые машины, или, как их еще называют, парогенераторы, используются для получения электрической энергии.
  3. Промышленность. Пар в промышленности используют не только для обогрева «рубашек» аппаратов и трубопроводов, но и для преобразования тепловой энергии в механическую и перемещения транспортных средств.

Бытовые паровые котлы используются для отопления жилых помещений. Простыми словами, их задача состоит в подогреве воды и передвижении пара по трубопроводу. Такую систему часто обустраивают вместе со стационарной печью или котлом. Обычно бытовые приборы вырабатывают насыщенный не перегретый пар, которого вполне достаточно для решения возложенных на них задач.

В промышленности пар перегревают – продолжают греть после испарения с целью еще больше повысить температуру. К таким установкам предъявляют особые требования по качеству, так как при перегреве пара емкость рискует взорваться. Перегретый пар, полученный из котла, может идти на образование электричества или механическое движение.

Электрический ток с помощью пара образуется следующим образом. Испаряясь, пар попадает в турбину, где он, благодаря плотному потоку вращает вал. Таким образом, тепловая энергия переходит в механическую, а та, в свою очередь, преобразовывается в электрическую. Так работают турбины электростанций.

Вращение вала, которое возникает при испарении больших количеств перегретого пара, может передаваться непосредственно на мотор и колеса. Так в движение приводится паровой транспорт.

В качестве популярных примеров работы парового двигателя можно привести парогенератор паровоза или же судовой паровой котел. Принцип работы последних довольно прост: при сжигании угля образуется тепло, которое нагревает воду и образует пар.

Ну а пар, в свою очередь, вращает колеса, или в случае с судном, винты.

Паровые котлы: принцип работы

Рассмотрим более детально, как работаю такие котлы. Источником тепла, необходимого для подогрева воды, может выступать любой вид энергии: электрическая, солнечная, геотермальная, тепло от сгорания газа или твердого топлива. Пар, образующийся в процессе нагрева воды, представляет собой теплоноситель, то есть переносит тепловую энергию с места нагрева в место использования.

Несмотря на многообразие конструкций, принципиальное устройство и принцип работы паровых котлов не отличаются. Общая схема нагрева воды с ее последующим преобразованием в пар выглядит таким образом:

  1. Очищение воды на фильтрах и ее подача в резервуар для нагрева с помощью насоса. Резервуар, как правило, располагается в верхней части установки.
  2. Из резервуара, по трубам вода попадает в коллектор, расположенный, соответственно, ниже.
  3. Вода вновь поднимается вверх, только теперь не через трубы, а через зону нагрева.
  4. В зоне нагрева образуется пар. Под действие разности давлений между жидким и газообразным веществом, он поднимется вверх.
  5. Вверху нагретый пар пропускается через сепаратор, где он окончательно отделяется от воды. Остатки жидкости возвращаются в резервуар, а пар следует в паропровод.
  6. Если это не обычный котел, а парогенератор, то его трубопроводы дополнительно нагреваются. О способах их нагрева будет сказано ниже.

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

Паровые котлы, принцип работы которых мы сегодня рассматриваем, могут классифицироваться по нескольким параметрам.

По виду топлива:

  1. Угольные.
  2. Газовые.
  3. Мазутные.
  4. Электрические.

По назначению:

  1. Бытовые.
  2. Энергетические.
  3. Промышленные.
  4. Утилизационные.

По конструкции:

Чем отличаются газо- и водотрубные паровые котлы

Принцип работы котлов основан на подогреве емкости с водой. Емкость, в которой вода переходит в парообразное состояние, как правило, представляет собой трубу или несколько труб. Приборы, в которых горючее обогревает трубы, поднимаясь вверх, называются газотрубными котлами.

Но есть и другой вариант – когда горючий газ перемещается по трубе, расположенной внутри емкости с водой. В таком случае водные емкости называются барабанами, а сам котел – водотрубным.

В обиходе его также называют огнетрубным котлом. В зависимости от расположения водных барабанов, котлы такого типа подразделяют на: горизонтальные, вертикальны и радиальные.

Также встречаются модели, в которых реализованы разные направления труб.

Устройство и принцип работы огнетрубного парового котла несколько отличается от газотрубного. Во-первых, это касается размера труб с водой и паром. У водотрубных котлов трубы менее габаритны, чем у газотрубных. Во-вторых, имеют место различия по мощности. Газотрубный котел дает давление не более 1 МПа и имеет теплообразующую способность до 360 кВт.

Причиной тому являются крупные трубы. Чтобы в трубах образовывалось достаточно пара и давления, их стенки должны быть толстыми. Как результат – цена таких котлов завышена. Водотрубный котел мощнее. Благодаря тонким стенкам труб, пар нагревается лучше. И в-третьих, водотрубные котлы безопаснее.

Они производят высокую температуру и не боятся значительных перегрузок.

Дополнительные элементы котлов

Принцип работы парового котла довольно прост, тем не менее его конструкция состоит из довольно большого количества элементов. Кроме топочной камеры и труб для циркуляции воды/пара, котлы оснащаются устройствами для повышения их эффективности (увеличение температуры пара, его давления и количества). К таким устройствам относят:

  1. Пароперегреватель. Служит для повышения температуры пара выше 100 градусов. Перегревание пара повышает экономичность аппарата и его коэффициент полезного действия. Перегретый пар может достигать температуры в 500 градусов по Цельсию. Столь высокие температуры имеют место в паровых установках атомных станций. Суть перегрева состоит в том, что после испарения идущий по трубе пар подвергается повторному нагреву. Для этого аппарат может оснащаться дополнительной топочной камерой или простым трубопроводом, который, прежде чем вывести пар на целевое использование, несколько раз проходит через основную топку. Пароперегреватели бывают радиационными и конвекционными. Первые работают в 2-3 раза эффективнее.
  2. Сепаратор. Служит для «осушения» пара – отделения его от воды. Это позволяет увеличить КПД установки.
  3. Паровой аккумулятор. Данное устройство создано для поддержания постоянного уровня выхода пара из установки. Когда пара не хватает, оно добавляет его в систему и, наоборот, отбирает в случае переизбытка.
  4. Подготовительное устройство для воды. Чтобы аппарат работал дольше, вода, попадающая в него, должна отвечать специфическим требованиям. Данное устройство снижает количество кислорода и минералов в воде. Эти несложные меры позволяют предотвратить коррозию труб и образование на их стенках накипи. Ржавчина и накипь не только снижают эффективность аппарата, но и быстро приводят его в негодность, особенно в случае активного использования.

Контрольные устройства

Кроме того, котел оснащается вспомогательными устройствами для контроля и управления. К примеру, сигнализатор предельных уровней воды следит за поддержанием постоянного уровня жидкости в барабане.

Принцип работы сигнализатора предельных уровней парового котла основывается на изменении массы специальных грузов во время их перехода из жидкой фазы в парообразную, и наоборот.

В случае отклонения от нормы он подает звуковой сигнал для оповещения сотрудников предприятия.

Для позиционного регулирования уровня воды также используется уровнемерная колонка парового котла. Принцип работы устройства основан на электропроводности воды. Колонка представляет собой трубку, оснащенную четырьмя электродами, контролирующими уровень воды. Если водяной столб достигает нижней отметки, подключается питательный насос, а если верхней – питание котла водой останавливается.

Еще одним простейшим устройством для измерения уровня воды в паровом котле служит водомерное стекло, встроенное в корпус аппарата. Принцип работы водомерного стекла парового котла прост – оно предназначено для визуального контроля уровня воды.

Кроме уровня жидкости, в системе с помощью термометров и манометров замеряют температуру и давление соответственно. Все это необходимо для нормального функционирования котла и предотвращения возможности возникновения аварийных ситуаций.

Парогенераторы

Мы уже рассмотрели принцип работы парового котла, теперь кратко познакомимся с особенностями парогенераторов – наиболее мощных котлов, оборудованных дополнительными устройствами.

Как вы уже поняли, главное отличие парогенератора от котла состоит в том, что его конструкция включает один или несколько промежуточных пароперегревателей, что позволяет достичь высочайших температур пара.

На атомных электростанциях, благодаря очень горячему пару, преобразуют энергию распада атома в электрическую энергию.

Существует два основных способа нагрева воды и переведения ее в газообразное состояние в реакторе:

  1. Вода омывает корпус реактора. При этом реактор охлаждается, а вода нагревается. Таким образом, пар образуется в отдельном контуре. В таком случае парогенератор выполняет функции теплообменника.
  2. Трубы с водой проходят внутри реактора. В этом варианте, реактор является топочной камерой, с которой пар подается непосредственно на электрогенератор. Эта конструкция называется кипящим реактором. Здесь все работает без парогенератора.

Заключение

Сегодня мы с вами познакомились с таким полезным прибором, как паровой котел. Устройство и принцип работы этого аппарат довольно просты и основаны на банальных физических свойствах воды. Тем не менее паровые котлы в значительной степени облегчают жизнь человека. Они согревают здания и помогают вырабатывать электричество.

Источник: http://fb.ru/article/312526/parovyie-kotlyi-printsip-rabotyi-i-ustroystvo

Обеспечат теплом огромные площади! Промышленные газовые котлы для обогрева, их принципы работы

Прессостаты газовых котлов: предназначение и принцип действия

Высокий спрос на бытовые и промышленные газовые котлы обусловлен их высокой эффективностью, экономичностью и безопасностью.

Современный котел на газу способен отапливать помещение, нагревать теплоноситель и вырабатывать пар для производственных нужд.

Сложное устройство топки позволяет получать высокий КПД при низком расходе газа, а толстые стенки и легированная сталь делают прибор долговечным.

ontakte

Odnoklassniki

Принцип действия отопительного устройства основан на сжигании газа в топке с сопутствующим нагревом теплоносителя. По этому признаку котлы делятся на две группы:

  • с циркуляцией горячего воздуха (жаротрубные);
  • с нагревом жидкости почти до температуры кипения (водотрубные).

Паровые котлы устанавливаются на предприятиях, использующих пар в промышленном производстве.

Справка. Стоимость природного газа и его теплотворная способность не имеет конкурентов среди других природных горючих материалов. Поэтому использование природного газа дает значительную экономическую выгоду.

Газовая горелка

Главной частью любого котла является горелка. По типу подачи газа они делятся:

  • на инжекторные, засасывающие газ вместе с воздушной струей;
  • на наддувные, применяющие принудительное нагнетание воздуха мощным вентилятором;
  • на диффузные, подающие газ к месту горения через специальные диффузионные каналы.

Фото 1. Промышленный котел на газу марки Энтророс. В устройстве установлена наддувная газовая горелка.

Распространенная конструкция горелки — набор из нескольких параллельных стержневых устройств, которые расположены равномерно по всему объему топки. Они снабжены отверстиями для выхода смеси газа с воздухом и обеспечивают равномерный нагрев. Для повышения эффективности между стержнями помещают трубопровод с теплоносителем. Такие установки способны достичь КПД в 98—99%.

Еще один популярный вариант горелки промышленного котла мощностью от 100 кВт и выше имеет факельное устройство.

На одной из стенок агрегата устраивается специальное сопло, в которое нагнетается газовоздушная смесь.

Факельное горение хорошо показало себя в двух и трехходовых котлах, используется для получения теплоносителя с температурой 115—120 градусов или пара.

Топочная камера

Для топки мощного котла важно длительное время выдерживать высокую температуру. Жаропрочность обеспечивает использование специальных сталей с добавлением марганца, хрома и других легирующих компонентов. Стенки укрепляют гофрированием и окружают теплоизоляционной оболочкой.

В водогрейных котлах в топке размещают один или два теплообменных контура, по которым циркулирует теплоноситель.

В паровых или котлах высокого давления применяются топочные экраны и теплообменник для получения тепла, а пар образуется в дымоходе, где температура дымовых газов снижается до 600—800 °C.

В топочной камере парового котла размещают сепаратор и пароперегреватель.

Безопасность эксплуатации обеспечивает взрывной клапан, который обязательно устанавливают на одной (чаще задней) стенке котла. Механизм срабатывает в случае превышения давления в топке.

Автоматика и система управления

Сложность управления промышленным котлом связана с постоянно изменяющимися температурой и давлением воды, мгновенным расходом газа, забором воздуха для горелки и другими факторами.

Чтобы исключить человеческий фактор, все управление осуществляется с помощью специальных контроллеров.

Данные для их работы поступают с датчиков температуры, давления, расхода воздуха и газа. Для большей надежности в современных котлах автоматику разделяют на две части:

  • Автоматика подачи топлива, которая отвечает за работу модуляционной горелки и поддержание стабильной работы всей системы.
  • Автоматика безопасности учитывает критические условия работы котла, наличие пламени в топке, подачу газа, нагрев теплоносителя. В случае неисправности происходит отключение котла и прекращение подачи топлива. Некоторые модели котлов снабжены системами самодиагностики.

Внимание! Обычно используется природный газ: метан. Он легче воздуха и является оптимальным топливом. В отдельных случаях допускается сжигание пропан-бутановой смеси. Этот газ тяжелее воздуха и требует соответствующей настройки оборудования.

Вам также будет интересно:

Типы промышленных котлов на газу

Промышленные газовые котлы подразделяются на несколько типов.

Водогрейные

Такие котлы отличаются симметричным расположением теплообменников и работают по многоходовому принципу движения продуктов сгорания. Применяются для нагрева теплоносителя и отопления помещения.

Максимальное давление воды в циркуляционном контуре — 16 бар. Мощность серийных котлов варьируется от 0,7 до 35 МВт. Этого достаточно для обогрева крупных цехов и промышленных зданий.

Для ГВС к котлу подключают бойлер с подогревом от дымохода.

Фото 2. Промышленный газовый котёл водогрейного типа. Подобные устройства применяют для обогрева помещений.

Паровые

Паровой котел рассчитан на работу с высокой температурой теплоносителя. Получение пара происходит в два этапа. Первый — нагрев воды до 100 градусов и образование первичного пара, который пропускают через сепаратор для осушения. Второй этап заключается в повторном подогреве уже сухого пара до требуемой температуры. После этого пар готов к использованию.

Парогенераторы выполняют сразу две задачи: нагревают теплоноситель для отопления зданий и производят пар. Чтобы увеличить эффективность такой установки, применяют дополнительные дымообороты, которые подогревают циркулирующую в трубах воду.

Справка. Мощная котельная установка производит до 1 т сухого пара в час.

Теплогенераторы средней и большой мощности

Средняя мощность газовых котлов доходит до 2 МВт. Этого достаточно для отопления небольшого производства или поселка.

Отоплением и водоснабжением отдельных городских микрорайонов и крупных промышленных предприятий заняты водогрейные котлы большой мощности (от 2 до 30 МВт). Такие установки имеют несколько отопительных контуров и рассчитаны на максимально эффективное использование тепловой энергии, получаемой от сгорания газа.

Когенерационные

Установки данного типа способны последовательно высвобождать тепловую энергию для отопления и водоснабжения, а затем и электрическую для обеспечения производства или микрорайона электроэнергией.

Фото 3. Два когенерационных газовых котла. Оборудование применяется для отопления и горячего водоснабжения.

Преимущество когенерации (производства разной энергии из одного топлива) состоит в высоком КПД, который достигает 90%.

Для получения электроэнергии используется газовый поршневой двигатель, излишки тепла от которого применяются для подогрева теплоносителя. Основной нагрев воды происходит в водогрейных котлах. Такая технология применяется в мини-ТЭЦ для работы в удаленных районах.

Безопасность эксплуатации котельного оборудования на сжиженном или природном газе

Угрозу представляет взрывоопасность газа, поэтому помещение котельной имеет соответствующий класс опасности. Ввод прибора в эксплуатацию и контроль за ней осуществляют органы Госнадзора. Для промышленных котлов разработаны обязательные требования по эксплуатации:

  • Обслуживание 2 раза в год.
  • Обязательна водоподготовка, фильтрация и умягчение.
  • Оборудование помещения котельной датчиками газа, пожарной сигнализацией и первичными средствами пожаротушения.
  • Все допущенные к управлению котлом лица проходят специальную подготовку.

Посмотрите видео, в котором демонстрируется процесс чистки промышленных котлов на газу водогрейного типа.

Выбирают котельное оборудование такого класса в соответствии с конкретными задачами и условиями эксплуатации. Правильный выбор типа котла и мощности поможет сэкономить на его обслуживании.

Оцени статью:

Будь первым!

Средняя оценка: 0 из 5.
Оценили: 0 читателей.

Поделись с друзьями!

ontakte

Odnoklassniki

Источник: https://ogon.guru/otoplenie/kotli/gazovie/promishlennie.html

Оборудование котельных установок и принцип их работы

Прессостаты газовых котлов: предназначение и принцип действия

Версия для печати

Газовик — промышленное газовое оборудование Продукция Статьи

Модульные котельные установки (транспортабельные и блочные котельные установки) представляют собой один или несколько блок-модулей (в зависимости от необходимой тепловой мощности) с установленным внутренним технологическим оборудованием и оборудованием для подключения к инженерным сетям. Такие котельные поставляются Заказчику в полной заводской готовности.

Схема и характеристики котельной установки зависят от нескольких факторов: необходимой тепловой мощности, используемого топлива (природный газ, сжиженные газ, попутный нефтяной газ, мазут, дизельное топливо, отработанное масло, уголь, кокс, многотопливные котельные), назначения котельной установки (отопительные или промышленные котельные). Тип топлива является самым главным критерием для дальнейшего подбора оборудования, а именно котлов и горелок. В зависимости от топлива можно выделить газовые котельные,  а так же дизельные, нефтяные, мазутные, твердотопливные котельные.

Основные требования к проектированию и строительству котельных с давлением пара не более 3,9 МПа (40 кгс/см2) и с температурой воды не более 200°С собраны в своде правил СП 89.13330.2012 “Котельные установки. Актуализированная редакция СНиП II-35-76”.

В соответствии с вышеуказанным нормативным документом все котельные установки делятся на две категории:

  • категория I – котельные установки, которые являются единственным источником тепловой энергии или которые обеспечивают тепловой энергией потребителей без индивидуальных резервных источников тепла
  • категория II – котельные установки, не относящиеся к первой категории

Работа котельных установок

Рассмотрим работу котельной на примере водогрейной котельной установки. В котлах происходит нагрев теплоносителя (в большинстве случаев, воды) для подачи ее потребителю.

Установленные насосы способствуют постоянной циркуляции теплоносителя (подача ее потребителю и возврат ее обратно). Вода поступает по трубам в теплоисточник (радиатор, теплые полы, отопительные котлы).

В котельной обязательно должна быть предусмотрена регулировка продолжительности работы и температуры теплоносителя. Линия подачи воды потребителя называется прямой линией (или подающей).

Поступив в радиаторы, вода остывает и возвращается обратно. Это является обратной линией котельной.

Оборудование котельной установки

Оборудование для блочно-модульной котельной подбирается и компонуется по Индивидуальному заказу на основе заполненного Опросного листа на ТКУ, в котором указываются основные требования и параметры основного оборудования. Блочно-модульная котельная состоит из:

  • Здание котельной
  • Котельное оборудование (котлы)
  • Горелки
  • Газовое оборудование
  • Насосное оборудование
  • Теплообменная система котельной
  • Системы автоматизации, связи и сигнализации, контроля и пожарной безопасности
  • Системы водоочистки и водоподготовки
  • Мембранный расширительный бак
  • Газоходы и дымовые трубы

Блок-модуль котельной

Здание транспортабельной котельной представляет собой блок-модуль (контейнерный модуль). Это одноэтажная каркасная конструкция из негорючих материалов для обеспечения пожарной безопасности и высокой огнестойкости.

Необходимая мощность котельной определяет количество модулей каркасного типа, их габаритные размеры (см. ГОСТ 23838-89 “Здания предприятий. Параметры”).

В случае возможности установки всего оборудования в один блок-бокс, завод-изготовитель котельной может порекомендовать предусмотреть одно или несколько алюминиевых окон или стальных дверных проемов.

Здание модульной котельной является сварной каркасной конструкцией с основанием в виде платформы, за счет которой увеличивается прочность конструкции и способность ее сопротивляться ветровым и снеговым нагрузкам.

Стальные швеллеры служат основой стоек, балок и прогонов каркаса. Прокатные швеллеры или уголки используются для балок пола. В качестве ограждающих конструкций блок-модуль обшиваются сэндвич-панелями из листов рифленой стали.

Крышу котельной традиционно делают одно- или двускатную.

Устройство теплоизоляции здания котельной (утеплитель, подшивка) позволяет эксплуатировать котельную при низки температурах. Также все металлоконструкции должны пройти антикоррозионную обработку.

При проектировании здания котельной следует учитывать требования к взрывопожарной безопасности и огнестойкости сооружения в соответствии с СП 12.13130.2009 “Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности (с Изменением N 1)”.

Котельное оборудование

Котлы являются одним из важных элементов котельных установок. Именно в них происходит нагрев теплоносителя или получение пара.

В соответствии с “Правилами устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов” различают водогрейные, паровые и пароводогрейные котлы.

Теплоноситель для котельных (вода или пар) образовывается за счет получаемой тепловой энергии от сжигания топлива (в случае газовых, твердотопливных и жидкотопливных котлов) или за счет преобразования электроэнергии в тепловую (в случае электрических котлов). Корпус котла изготавливается из чугуна или из стали в зависимости от используемого вида топлива.

Например, в случае использования твердого топлива на стальных стенках котла происходит отложение серы, из-за чего срок службы котла сокращается. Выходом из этого может стать использование чугунных котлов, но они тоже обладают одним недостатком: являются слишком большими и громоздкими.

При выборе вида и количество котлов производятся технико-экономические расчеты, для которых учитываются следующие факторы:

  • производительность котлов и котельной в целом
  • обеспечение стабильности в работе котлов при минимальной нагрузке в теплый период года
  • количество потребителей
  • расстояние доставки теплоносителя до конечного потребителя
  • требования к КПД котла
  • вид топлива и его химические характеристики (твердое топливо, газ, электричество)
  • автоматизация работы котельной и ее степень
  • габаритные размеры котла
  • прочность котла
  • возможность очистки, промывки и ремонта котла

При выборе количества котлов следует помнить пп. 4.8. и 4.14. СП 89.13330.2012, в соответствии с которыми минимальное количество котлов определяется категорией котельной: в котельных первой категории устанавливается минимально два котла, в котельных второй категории – один котел.

Горелки

Одним из важных рабочих элементов котельной является горелка (кроме электрических котлов). Функциями любых горелок (газовых, дизельных) являются подготовка, смешение топлива и воздуха и сжигание полученной горючей смеси в камере сгорания котла, за счет чего происходит нагрев теплоносителя в котле.

Выбор конструкции и типа горелки осуществляется на основании используемого топлива (жидкого топлива или газа), а также анализа требований к мощности и производительности котла, размерам камеры сгорания котла, диапазону и типу регулирования горелки. Так, газовые горелки бывают одноступенчатыми, двуступенчатыми (с возможностью работать в двух режимах), плавно-двухступенчатые (работают в диапазоне заданных режимов) и модулируемые горелки (работают в диапазоне мощностей от 10 до 100%).

Газовое оборудование для котельных

К газовому оборудованию котельных относятся:

Требования к использованию газового оборудования достаточно строгие из-за повышенной горючести газа. Их (требования) Вы можете посмотреть в СП 89.13330.2012 “Котельные установки. Актуализированная редакция СНиП II-35-76”. Согласно им, установки ГРУ устанавливаются в здании котельной, а пункты ГРП на площадке котельной.

Также, если каждый котел имеет тепловую мощность более 30 МВт, рекомендуется предусматривать две линии редуцирования (т.е. дублирующая нитка редуцирования включается только в случае выхода из строя основной линии редуцирования).

Если тепловая мощность котлов в котельной менее 30 МВт, возможна установка одной линии редуцирования (кроме котельных I категории).

Количество трубопроводов подачи газа также регламентируется Сводами Правил СП 89.13330.2012: в котельных I категории мощностью до 30 МВт, которые работают только на газе, газ от ГРУ или ГРП может поступать от двух трубопроводов; в котельных II категории – от одного.

Регуляторы давления газа необходимы для регулирования давления поставляемого газа вне зависимости от расхода: обычно регуляторы давления понижают давление газа.

Фильтры толстой и тонкой очистки газа необходимы для фильтрации газа от примесей, твердых частиц и вкраплений, которые могут засорить трубопроводы, снизить производительность котлов и уменьшить срок службы оборудования.

Запорная и предохранительная арматура устанавливается на газовой линии котельной также для нормальной и безопасной эксплуатации газового оборудования. Основными элементами такой арматуры являются запорные и термозапорные клапаны, контрольные клапаны, обратные клапаны, предохранительные клапаны, задвижки.

Насосное оборудование котельных

Насосы необходимы для равномерной подачи теплоносителя и его отпуска, транспортировки теплоносителя по трубам к тепловому источнику и циркуляции теплоносителя.

В зависимости от специфики котельной и используемого котельного оборудования выбирается тип и конструкция насоса (см. СП 89.13330.2012). Конструктивно насосы изготавливаются и поставляются с паровым или электроприводом.

По типу насосы бывают сетевые (для циркуляции теплоносителя в системе), питательные (для подачи воды к котлам), циркуляционные (для обеспечения заданного напора воды у потребителя), антиконденсационные и подпиточные (для восполнения системы водой из внешних источников) насосы. Количество насосов рассчитывается исходя из производительности котельной. При этом в некоторых случаях обязательна установка резервного насоса.

Теплообменная система котельной

Система ГВС котельной состоит из теплообменников, обычно пластинчатых, и водоподогревателей (паровых, водяных, пароводяных). Теплообменное оборудование необходимо для подогрева нагреваемой воды от горячей среды.

Количество водоподогревателей рассчитывается для каждой системы котельной (системы вентиляции, системы отопления) и в зависимости от необходимых параметров отпускаемой воды/пара.

Автоматизация котельных установок, системы связи, сигнализации, контроля и пожарной безопасности

Особенностью котельных (котельных установок) является полностью автоматизированная работа котельной без постоянного присутствия персонала, но под постоянной диспетчеризацией и контролем посредством вывода информации о параметрах работы котельной на дистанционном пульте управления.

В случае аварийных ситуаций (прекращение подачи топлива к горелкам, понижение/повышение давления воды/пара/масла, повышение/понижение уровня воды, исчезновение электрического напряжения, повышение/понижение температуры воды/масла на выходе и т.п.) информация о них поступает на пульт управления котельной.

Для оповещения о поломке оборудования должна быть предусмотрена система сигнализации (звукая, световая). При этом автоматически происходит отключение вышедшего из строя оборудования и ввод в работу резервного оборудования.

Регулирование параметров работы котельной должно осуществляться автоматически, если эти параметры выходят за рамки заданных.

Случаи сигнализации, оповещения и регулирования приведены в СП 89.13330.2012.

Водоподготовка котельных установок, водоочистка

Система водоподготовки в котельных необходима для очистки воды перед поступлением в котлы или тепловые сети от механических примесей и растворенных загрязнителей, деминералиции и умягчения.

Это предотвращает образование накипи на котельном оборудовании, образование коррозии и вспенивание котловой воды и унос солей с паром.

Для подготовки воды используется несколько методов: механическая фильтрация и нанофильтрация, обратный осмос, известкование, ультрафильтрация, дехлорирование, натрий-катионирование и др.

Вода и пар, используемая в котельной, должна отвечать требованиям:

  • ГОСТа 2761-84 “Источники централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения. Гигиенические, технические требования и правила выбора”
  • СанПиН 2.1.4.1074-01 “Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. Гигиенические требования к обеспечению безопасности систем горячего водоснабжения”

Источник: https://gazovik-gas.ru/katalog/articles/oborudovanie_kotelnyh_ustanovok/

Поделиться:
Нет комментариев

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.