Любое промышленное предприятие, независимо от его профиля и размеров, нуждается в тепле для обогрева производственных площадей. Больше того, многие технологические процессы зависят от наличия тепловой энергии, для вырабатывания которой традиционно применяются промышленные газовые котлы. Тепловая энергия поступает на производство в двух видах: горячая вода или пар.
Разновидности промышленных газовых котлов для отопления
В продаже доступны такие типы приборов:
- Водогрейные.
- Паровые.
- Когенерационные.
Они различаются следующими особенностями:
- Температурой воды. Промышленные устройства нагревают жидкость или образуют сухой пар.
- Типом теплообменника.
- КПД и эффективностью передачи тепла.
Производством промышленных котлов занимаются многие бренды из Европы и России. Для потребителей доступны как готовые котельные из модулей, так и отдельно стоящие агрегаты.
Наибольшим спросом пользуется водогрейный тип. Ему свойственны следующие характеристики:
- Специфика прогрева рабочего вещества. В котлах может использоваться как первичное устройство, которое полностью окружает горелку, так и дымовой канал с нестандартной конструкцией.
- Число теплообменников – отопительные системы оснащаются 1 элементом. Чтобы обеспечивать бесперебойное горячее водоснабжение, производится монтаж бойлера косвенного нагрева. Средний объем резервуара составляет 2500 л.
- Адаптация для работы на сжиженном газе, масле или дизельном топливе.
Водогрейные котлы функционируют по такому же принципу, что и бытовые модели. Единственное отличие – увеличенная мощность, которая достигает нескольких мВт.
Паровые агрегаты могут прогревать жидкость до состояния кипения. Рабочий процесс выполняется в 2 этапа:
- Повышение температуры воды до 100°С. Когда теплоноситель начинает закипать, он перемещается в сепаратор и очищается от частиц влаги.
- Образованный сухой пар отправляется на повторный подогрев.
Промышленный паровой котел решает 2 задачи:
- Обеспечивает отопление объекта.
- Производит пар для предприятий.
Для повышения КПД приборы имеют рециркуляцию дыма. В процессе нагревания воздух направляется в теплообменник, а не выводится наружу.
Существуют такие виды парового оборудования:
- Жаротрубный котел – относится к устаревшим типам обогревательных систем с массой недостатков. Продукты сгорания перемещаются по множеству трубок, которые находятся внутри корпуса и окружены теплоносителем. Мощность агрегатов ограничивается показателем 360 кВт. Для подачи рабочего вещества используется давление 1 Мпа.
- Водотрубные модели – пар окружает конструкции, в которых перемещается теплоноситель, что способствует высокому КПД. Внутри котла установлен поперечный или продольный барабан.
Когенерационные теплогенераторы высвобождают ресурс для отопительной системы и ГВС, а потом производят электричество. Их преимуществом является высокий КПД, который составляет до 90%. Выработка электроэнергии происходит с помощью поршневого двигателя.
Лучшие известные производители и модели: характеристики и цены
В сети публикуется много версий лучших промышленных котлов, благо выбор на рынке очень широк. Однако во многих рейтингах на различных местах присутствуют нижеследующие установки для производства тепла и пара.
Buderus Logano SK655 / SK755
Две линии универсальных котлов: SK655 диапазоном мощностей от 120 до 360 кВт и SK755 – от 420 до 1 850 кВт. Низкотемпературные водогрейные (до 110 °C) агрегаты работающее на солярке, сжиженом и природном газе. Минимальные потери тепла и практически полное сгорание топлива доводят КПД до 93% и минимизируют выбросы в атмосферу. Используются в коммунальном хозяйстве и ТЭЦ. Производитель – Бельгия.
Стоимость: 180 000-1 300 000 руб.
Bosch Unimat UT-M
Универсальные жаротрубные водогрейные котлы трехходовой конструкции, работающие на газе и дизельном топливе. Серия представлена мощностями от 750 до 1 920 кВт, выдает теплоноситель высокой температуры (до 190 °С) при дооснащении экономайзером и конденсационным теплообменником может доводить КПД до 105%. Применяют в городских и районных котельных, могут работать в каскаде и для технологических целей в промышленных предприятиях. Разработаны в Германии, производство в РФ.
Viessmann Vitoplex 100
Немецкие водогрейные котлы мощностью от 110 до 2 000 кВт, двухходовой конструкции достигает КПД 95%. Инновационные горелки позволяют сжигать жидкое топливо (отработанное масло) и газ практически без выбросов в атмосферу. Температура теплоносителя до 110оС. Небольшие размеры, простое управление и удобная для техобслуживания конструкция. Применяется для средних котельных. Цена зависит от комплектации.
Стоимость: 410 000-2 900 000 руб.
ACV R 200
Твердотопливный котел на дровах, выдает мощность 200 кВт, энергонезависимый, с трехходовой открытой камерой сгорания. Также эффективно сжигает торф, топливные брикеты и пеллеты с КПД 80%, при дооснащении может работать на жидком топливе (отработке) и газе. Температура теплоносителя 90оС. Удобен для отопления небольшого производства (отапливает до 1 600 м2) вдали от газовых магистралей, очень устойчив к прогоранию (толстостенный). Производитель Бельгия.
Стоимость: 410 000-1 100 000 руб.
Рынок котлов промышленного назначения заполнен не только импортными разработками, существую отечественные производители, которые выпускают оборудование менее эффективное по некоторым параметрам, но более адаптированы к нашим реалиям по топливу.
Достоинства и недостатки
Промышленные котлы востребованы в следующих сферах деятельности:
- Производство.
- Сельское хозяйство.
- Организация отопления в помещениях разной этажности.
Из основных преимуществ выделяют:
- Высокий КПД, который превышает показатель потребления.
- Минимальный риск деформации системы отопления. Поскольку теплоноситель не доводится до кипения, вероятность потери целостности исключается.
- Возможность работы на любом виде жидкого топлива.
- Использование прямоточного движения воды.
- Наличие климатических датчиков, которые настраивают систему.
- Совместимость с блочно-модульными котельными.
- Поддержку защиты от накипи.
- Эргономику.
- Широкий ассортимент моделей.
- Независимость от электросети.
- Простой монтаж и проверка состояния.
К недостаткам относят:
- Быстрое расходование энергоресурса.
- Высокую цену. Большинство моделей продается по завышенной стоимости, поэтому потребители вынуждены обращаться к прямым поставщикам.
- Риск взрыва газа при случайном затухании горелки. Чтобы избежать таких неприятностей, важно выбирать устройства с системой самодиагностики. Она включает в себя термостаты и датчики, которые отслеживают интенсивность горения.
Условия функционирования
Для бесперебойной работы оборудования требуется подключение к газоснабжению. Такие агрегаты подходят для следующих объектов:
- Цехов.
- Складов.
- Помещений коммунальных служб.
- Офисных зданий, корпусов.
- Крытых стадионов, площадок и полигонов.
Популярность голубого топлива обусловлена его невысокой стоимостью, поэтому такие котлы превосходят другие типы по экономичности. Их конструкция предусматривает наличие горелки, из которой поступает газ, а также медного теплообменника.
Кроме того, в оборудовании установлен насос для подачи пара, манометр, измеряющий давление топлива, и термометр, который используется для оценки текущей температуры. Рабочая жидкость находится в специальном резервуаре.
Как осуществляется обогрев
Принцип действия промышленных котлов заключается в сжигании газа с последующей подготовкой теплоносителя. Несмотря на разное внутреннее исполнение и набор функций оборудование работает по идентичной схеме. Ключевыми составляющими системы являются теплообменник и горелка.
Изначально топливо проходит через второй элемент, поджигается искрой и начинает подогревать устройство, в котором циркулирует жидкость.
Если для изготовления горелки применяется сталь, то теплообменник создается из меди, нержавейки или углеродистых сплавов.
В зависимости от типа подачи топлива первые бывают:
- Инжекторными. Способны засасывать газ с воздухом.
- Надувные. Используют принудительную тягу для нагнетания кислорода.
- Диффузными. Подают топливо с помощью специальных каналов.
Для работы котлов требуется поддерживать высокую температуру. Жаропрочность обеспечивается стальными элементами с марганцем, хромом и другими легирующими вставками. Стенки укрепляются гофрированным покрытием и слоем изоляции.
В камерах водогрейных систем находится 1 или 2 устройства, по которым перемещается жидкость. В паровых моделях установлены экраны и теплообменник, вырабатывающий энергию.
В топке размещается сепаратор. Для защиты оборудования от взрывов и повреждений применяется клапан. Его устанавливают на задней стенке прибора. Срабатывание механизма происходит при отклонении показателей давления от допустимой нормы.
Устройство водогрейных котлов для дома
Все современные бытовые газовые котлы в диапазоне 9 — 30 кВт для нагрева площади до 300м2 являются водогрейными, то есть через них циркулирует теплоноситель системы отопления.
Контур для нагрева воды выполняется в виде водяной рубашки либо трубчатого теплообменника.
Типовой водогрейный котел состоит:
- топочная камера: открытая или закрытая;
- горелка модулируемая или обычная;
- теплообменный аппарат для каждого контура обогрева: отопления и ГВС;
- циркуляционный насос для теплоносителя;
- центробежный вентилятор в устройствах закрытого типа для подачи воздуха;
- блок управления и автоматики безопасности.
Дымоотводная система выполняется по рекомендациям завода изготовителя котла. Лучшими системами для закрытых топок являются коаксиальный дымоход, который приобретается отдельно и не требуется вертикального вывода отработанных газов через кровлю здания.
Техобслуживание водогрейных газовых котлов в частном доме выполняются по режимным картам, которые представляются сервисными или наладочными организациями.
Усовершенствование газовых промышленных котлов
Представители этой группы полностью автоматизированы. Они управляются электронным блоком и поддерживают самостоятельную «загрузку» топлива.
Передовые выпуски снабжены модуляционной горелкой, которая меняет интенсивность пламени с учетом окружающих условий. Чтобы прибор выполнял свои функции без сбоев, производители устанавливают такие компоненты:
- Систему автоматического поступления газа. Может работать в 2 режимах с магистральным и сжиженным топливом. Встроенный датчик определяет текущее давление и выключает аппарат, если оно достигает нужного значения.
- Средства безопасности. Являются комплексом электронных приборов, которые контролируют подачу и напор топлива, пламени на горелке, температуру теплоносителя.
Ошибки водогрейных бытовых котлов
Все водогрейные котлы, работающие на газовом топливе, имеют единый технологический принцип нагрева теплоносителя и должны отвечать государственным требованиям по безопасной эксплуатации.
Наиболее распространенные ошибки водогрейных котлов:
- Обрыв факела на горелочном устройстве. Этот сбой обычно вызван высокими параметрами по разрежению в топке и скорости подачи факела к устью горения, а также низким давлением в газовой сети.
- Высокое давление в контуре нагрева, превышающее значение предусмотренное режимной картой. Самыми распространенными причинами такой ошибки могут быть: нерабочий насос циркуляции, утечка в сети, забит теплообменный аппарат и конвективные поверхности нагрева котла.
- Высокая температура теплоносителя из-за низкой циркуляции в котле. Сбой может происходить при плохой работе насоса, нерабочих датчиках температур в блоке управления котла, забытых поверхностях нагрева накипью.
- Неисправность электронной системы клапана-отсекателя газа.
Водогрейные газовые котлы являются наиболее распространенными источниками нагрева в индивидуальных системах отопления бытовых и промышленных объектов.
Они имеют самые высокие показателями эффективности с КПД до 92 %, предельного уровня автоматизации тепловых процессов — 100%, модуляцией от 30 до 100% и высокую эксплуатационную готовность.
