Бытовые газовые котлы отопления промышленного назначения

Главная / Котельные

Назад

Опубликовано: 22.10.2019

Время на чтение: 3 мин

0

11159

Котельная – это комплексная инженерная система, состоящая из большого количества механизмов и узлов предназначенных для выработки тепловой энергии на производственные нужды и теплоснабжения жилых и общественных зданий.

Котельная на предприятии, как источник тепла, тесно связана с инженерными сетями расположенными, как на ее территории, так и вне.

• 1 Виды промышленных котельных установок
• 2 Принцип работы
• 3 Котельное оборудование
• 4 Системы дымоотвода
• 5 Требования к промышленным газовым котельным

Виды промышленных котельных установок

Промышленные газовые котлоагрегаты классифицируются по мощности на агрегаты малой, средней и большой мощности. К первой группе относятся водогрейные, паровые и конденсационные генераторы, мощностью до 20 МВт и КПД до 96 %. Обычно их применяют для теплоснабжения небольших предприятий.

Для комплексного теплоснабжения с выдачей нагрузки по отоплению, горячему водоснабжению и вентиляции предприятия устанавливают котельные с суммарной мощностью до 100 МВт.

Такое оборудование устанавливается на больших квартальных котельных, способных обеспечить теплом не только промышленных, но и жилищно-бытовых потребителей. Для снабжения горячей водой и паром крупных заводов и районных городских предприятий тепловых сетей используют газовые котлы с мощностью от 600 МВт.

По назначению газовые котельные на предприятии подразделяются:

1. Отопительные – для централизованного снабжения на нужды отопления, вентиляции и ГВС бытовых и промышленных потребителей;
2. Производственные – для технологического обеспечения теплом в виде пара и горячей воды промпредприятий.
3. Отопительно-производственные – для комплексного снабжения теплом систем теплоснабжения и технологических процессов.
4. По схеме котельные делятся на закрытого типа, когда вся сетевая вода по магистральным тепловым сетям возвращается обратно к источнику и открытую систему, когда часть горячего теплоносителя потребляется на технологические или бытовые нужды.
5. В промышленности технологическими потребителями тепловой энергии в виде пара являются бумажные, химические и металлургические производства, нефтехимические комплексы, ректификационные и химические реакторы, сорбционно-десорбционной агрегаты процесса газа очистки, гальванические линии и устройства для ламинирования поверхностей.

Перспективным направлением стала установка комбинированных котельных пароводородных котельных, автономных блок-модулей, крышных систем теплоснабжения.

Хорошими мобильными системами считаются блок-модульные, собираемые на заводе и транспортируемые к месту установки в собранном виде.

На месте запуск таких систем проходит по ускоренной программе «под ключ», учитывая, что монтаж и наладочные работы выполнены на производстве.

Теплоноситель для котла

Во многом большую роль в подборе установки играет монтаж с присоединением к самой отопительной системе. Ключевым элементом в системах является теплоноситель, который принимается котлом, подвергается нагреву, а затем, отпускается течь по трубам и радиаторам. В таких точках потребления нагретый агент отдаёт тепло непосредственно батареям и трубам, которые и обогревают помещение.
Промышленные модели могут быть универсальными в отношении приемки и обработки тепловой энергией конкретного теплоносителя. Но для применения в производстве часто встречаются котлы, способные принимать лишь один вид теплоносителя. Выбор обычно представляется между тремя основными разновидностями жидкостно-перегонной среды:

1. Вода.
2. Антифриз.
3. Пропиленгликоль.

Добавляются к таким жидкостям также и ингибиторные смеси, позволяющие максимально нейтрализовать агрессивность сред, протекающих по металлическим трубам. Делается это во избежание коррозии металла. При использовании пластиковых труб такие средства необходимы для исключения накипи. В особенности это касается воды или пара.

Принцип работы

Газовые промышленные котельные независимо от своей мощности, практически, имеют одинаковую схему управления и принцип действия. Конструкционные различия наблюдаются только у водоводяных и пароводяных котлов. Котельные установки промышленных предприятий состоят из основного и вспомогательного оборудования.

К основному относят сам котел и устройства, заключенные в его корпусе – трубные пакеты, сепараторы, коллекторы, барабаны. К вспомогательному оборудованию относятся газогорелочное устройство, насосы, вентиляторы, дымососы, арматура, гарнитура, система автоматики управления и безопасности.

В водогрейных котлах вода нагревается до максимальной температуры 150 С, в результате сжигания топлива и передаче тепла от дымовых газов к магистральному теплоносителю. Панели выполняют газоплотными, чтобы повысить теплопередачу, для этого – стальные трубы сваривают между собой.

После топки дымовые газы вод воздействием разряжения, создаваемого дымососом, поступаю в конвекторный блок, где трубы смонтированы в шахматном порядке, что увеличивает поверхность нагрева и скорость передачи воды сетевому теплоносителю.

В водогрейном котле вода движется принудительно, скорость движения определяют сетевые насосы, обеспечивающие необходимую производительность и напор. Вход и выход воды выполняется через котловой коллектор.

Принцип работы парового котла отличается от водогрейного. Движение воды во внутреннем его контуре, происходит благодаря естественной циркуляции холодных и нагретых пароводяных сред.

В результате процесса теплопередачи на выходе котла получается насыщенный или перегретый пар. Для сбора его в современных котлах устанавливаются барабаны и сепарационные устройства в верхнем барабане, чтобы удалять из пара мельчайшие частички котловой воды.

Сетевая вода через паровой котел не циркулирует, он запитывается химочищенной питательной водой, с помощью специальных питательных насосов. Контур сетевой воды не пересекается с питательным, а нагрев ее происходит в пароводяных сетевых теплообменных аппаратах, в которых пар от котла через трубную систему нагревает подающий теплоноситель до максимальной температуры 150 С.

Безопасность использования

Промышленные газовые устройства удобны и безопасны в использовании. Есть определенные требования к их эксплуатации, обязательное выполнение которых сократит риск появления производственных аварий и несчастных случаев. Возможно затухание газовой горелки, что может привести даже к взрыву газа. Такие ситуации могут возникнуть, если:

• давление в системе не соответствует определенным нормам;
• было внезапно отключено напряжение;
• произошла остановка тяги в дымоходе.

Во избежание данных ситуаций в производимые модели изготовители устанавливают вмонтированные системы безопасности. Сейчас на рынке газовых котлов можно закупить современное оборудование с системами самодиагностики, снабженное также термостатами, защищающими от перегрева воды, от блокировки насосов, контролером, регулирующим интенсивность пламени.

Кроме этих преимуществ, есть еще одна важная функция. В газовых установках срабатывает защитная система от накипи. Это происходит благодаря специальным предохранителям, вмонтированным в контур отопления. Многофункциональные газовые котлы являются более дорогостоящим оборудованием, но это увеличивает их стабильность и надежность, а главное – гарантию и безопасность.

Котельное оборудование

Котлы являются основным элементом организации и реализации паросилового цикла системы теплоснабжения. Корпус маломощных котлов низкого давления изготавливают из чугуна, а среднего и высокого давления из котловой стали.

Для того чтобы правильно подобрать тип и количество котлов, выполняют технико-экономические расчеты, с учетом следующих факторов:

1. Максимальная и минимальная тепловая нагрузка потребителей в зимнее и летнее время.
2. Расстояние и диаметры тепловых сетей с разбивкой к каждому потребителю.
3. Качество воды и топлива.
4. Уровень автоматизации газовой котельной.
5. Размеры котельной.

Следующим по важности элементом котлоагрегата является горелочное устройство, где происходит процесс смешивания газа и воздуха и розжиг газовоздушной смеси с образованием факела. Сам процесс горения происходит в топочной камере.

Выбор котла по теплопроизводительности горелки должен соответствовать ее мощности с учетом аварийного резерва. Неплохое газовое оборудование Лемакс можно приобрести в Ишиме.

Работа горелки обеспечивается газовым оборудованием котельной: ГРУ или ГРП, регуляторами, фильтрами, приборами контроля и системой безопасности. Все элементы газового хозяйства относятся к объектам повышенной опасности, их работа регламентируется СНиП II-35-76 «Котельные установки».

Котлы с водяным контуром

Это устройство представляет собой обычный отопительный котел, в который вмонтировали бойлер. Последний, как и в случае с водогрейным котлом, может располагаться как над топкой, так и сбоку от нее.

Наиболее простым и в то же время самым известным представителем данной категории оборудования является титан.

Расположенный внутри топки теплообменник подключается к отопительному контуру, вследствие чего через него прокачивается теплоноситель — теперь уже вода. Часть этого теплоносителя по отдельной ветке подается на теплообменник, установленный внутри бойлера, благодаря чему и осуществляется нагрев имеющейся в бойлере воды.

Чтобы отопитель мог снабжать теплом две системы одновременно, он должен обладать значительной производительностью. Поэтому разработчики применяют различные конструктивные решения, обеспечивающие полное сгорание топлива и усвоение максимально возможного количества выделяющейся при этом энергии.

Чтобы теплоотдача от твердотопливного котла была максимальной, используйте только хорошо высушенное топливо.

Системы дымоотвода

Система дымовентиляции котельной служит для создания разряжения в газовом тракте котлоагрегата и выводе дымовых газов из котла в атмосферу . Она состоит и дымососа, вентилятора, дымоходов и дымовой трубы.

Контрольно-измерительные приборы и автоматика безопасности (КИПиА) предназначены для контроля за работой установки по режимным картам, регулировки нагрузки котла и обеспечения безопасной эксплуатации оборудования.

Во всех современных котлоагрегатам установка КИПиА является обязательным требованием, в соответствии с нормами и правил по эксплуатации котельных установок.

Защита котельного оборудования срабатывает с включением звуковой и световой сигнализации для оповещения оперативного персонала.

Параметры защиты КИПиА:

• отрыв факела в котле;
• высокое давление пара, газа, воды;
• низкое разряжение в топке котла;
• отключение электроэнергии;
• низкий уровень воды в котле;
• низкое давление воздуха, воды и газа.

При срабатывании сигнализации, через короткое время, если оперативный персонал не исправил сбой, котел останавливается системой КИПиА, через принудительное отключение подачи газа в топку.

Котлы с водяным контуром

Сегодня обеспечить работу системы отопления и нагрев воды для хозяйственно-бытовых нужд можно при помощи всего одного устройства — котла с водяным контуром.
Это устройство представляет собой обычный отопительный котел, в который вмонтировали бойлер. Последний, как и в случае с водогрейным котлом, может располагаться как над топкой, так и сбоку от нее.

Наиболее простым и в то же время самым известным представителем данной категории оборудования является титан.

Расположенный внутри топки теплообменник подключается к отопительному контуру, вследствие чего через него прокачивается теплоноситель — теперь уже вода. Часть этого теплоносителя по отдельной ветке подается на теплообменник, установленный внутри бойлера, благодаря чему и осуществляется нагрев имеющейся в бойлере воды.

Чтобы отопитель мог снабжать теплом две системы одновременно, он должен обладать значительной производительностью. Поэтому разработчики применяют различные конструктивные решения, обеспечивающие полное сгорание топлива и усвоение максимально возможного количества выделяющейся при этом энергии.

Чтобы теплоотдача от твердотопливного котла была максимальной, используйте только хорошо высушенное топливо.

Требования к промышленным газовым котельным

Газовые котельные – пожароопасные объекты, к ним предъявляются особые требования на стадиях проектирования, монтажа и эксплуатации. Основные требования закреплены в СНиП II-35- «Котельные установки».

Требования к насосам обозначены в СП 89.13330.2012. Вода и пар должны соответствовать — ГОСТу 20995-75, 2761-84, а система химводоподготовки — СНиП 2.04.02-84 «Водоснабжение». Более подробно с требованиями и правилами можно ознакомиться в книге «Котельные установки промышленных предприятий» (Сидельковский Л.Н. Юренев В.Н).

Котлы промышленных котельных устанавливают в отдельностоящем здании, которое по огнестойкости определяется производственными требованиями. Для монтажа крупногабаритных элементов и узлов котла должны быть предусмотрены монтажные проемы.

Проектирование и строительство промышленных котельных выполняется с учётом существующих планов застройки и инженерных коммуникаций в районе предполагаемого строительства.

Проектом должны быть предусмотрены котельный зал, насосный зал, топливное хозяйство, помещения для химводоочистки и КИПиА.

Классификация по типу размещения

Настенные водогрейные котлы имеют относительно небольшую массу в отличие от напольных моделей

Водонагревательные устройства, в зависимости от мощности и конструкции имеют различную массу и размеры. Во многом это определяет место, где их допускается устанавливать.

Напольные изделия характеризуются значительным весом и габаритами. Подвешивать их невозможно именно из-за этих факторов, так как не всякая несущая поверхность может выдержать такую нагрузку. Плюс в том, что такие приборы более надежны и функциональны.

Настенные котлы отличаются компактностью и небольшим весом. Их разработка изначально была нацелена на то, чтобы продукция могла быть установлена в тесных помещениях – кухня, санузел, подвал. Из-за ограничения по размерам такие котлы не рассчитаны на большую мощность, теснота расположения деталей затрудняет их обслуживание и снижает уровень надежности.

Котлы с пиролизным сжиганием

Среди многочисленных вариантов с полуавтоматическим сжиганием топлива выделяют газогенераторные или пиролизные котлы. Такие котлы подточены для сжигания только одного сорта топлива ― сухой древесины, что позволяет организовать систему с неизменно высоким КПД до 85%. Пиролизный способ сжигания разработан для максимально эффективного забора тепла: помимо горения самого топлива, дожигаются газы, исходящие от прогорания древесины. Дрова в пиролизном твердотопливном котле с водяным контуром горят не «ярким пламенем», а постепенно тлеют. За равномерное тление горючего отвечает автоматика и наддувный вентилятор с дозированием первичного и вторичного воздуха. Максимальное прогорание дров в таком режиме позволяет сделать систему наиболее экологичной; дожиг газов значительно снижает объём выбросов через дымоход. Газогенераторные модели не оставляют следов и копоти снаружи дома.

Появившиеся около 30 лет назад, газогенераторные котлы длительного горения остаются весьма дорогостоящим оборудованием. Цена котла может быть оправдана за счёт решения многочисленных задач в отоплении. Если регулярная поставка сухой древесины не составляет труда и сложностей, позволяют финансовые возможности и требуется организовать высокоэффективную экологичную систему отопления, тогда пиролизный котёл ― идеальный вариант.

Срок эксплуатации

Срок эксплуатации промышленных газовых котлов при соблюдении требований производителя длительный и достигает 20 лет. Минимальное значение равно 10 годам. Продолжительность службы зависит от вида оборудования и до первой чистки от внутренних загрязнений составляет около 3 000 часов.

Между проведением капитальных ремонтов должно пройти 3 года. Полный срок службы составляет 10 лет, если производительность не превышает 4,65 МВт. При этом учитывается продолжительность работы в год около 3 000 часов.

Если производительность достигает 35 МВт, срок эксплуатации промышленного газового котла составит 15 лет. Срок увеличивается до 20 лет с увеличением производительности выше 35 МВт.

На что обращать внимание при выборе

Если именно сейчас вы стоите перед выбором электро-дровяного котла для частного дома, тогда есть несколько моментов, которые стоит проанализировать у выбранных моделей:

• мощность;
• материал изготовления;
• количество контуров;
• наличие автоматики;
• материал теплообменника.

В отношении мощности можно говорить много, но для электро-дровяного котла стоит остановиться именно на той, которая будет подходить к вашей площади. Если мощность будет большей, тогда он может потреблять большее количество топлива. Если меньшей, тогда зимой придется мерзнуть. Принцип расчета аналогичный тому, который используется для газовых котлов. Один киловатт мощности будет использован для отопления 10 м 2 площади. Это означает, что для дома с общей отапливаемой площадью в 280 м 2 понадобится электро-дровяной прибор на 28 кВт. Бывает такое, что нет именно такого значения мощности, которое бы подходило к площади дома. Тогда лучше взять на один или два киловатта мощнее. Проблем от этого не будет.

Внимательно присмотритесь к толщине используемого металла и к его качеству. Уточните у продавца, какая именно сталь в электро-дровяном котле. От этого будет зависеть срок службы электро-дровяного котла. Некоторые производители утепляют стенки, чтобы пользователь не обжегся, если прикасается к ним. Также благодаря утеплителю в топке электро-дровяного котла дольше сохраняется тепло. Если приходится остановить свой выбор на мощном котле, то стоит учесть, что его вес может быть значительным. Заранее придется подумать о том, будет ли необходимость в укреплении пола, а также в дополнительной технике для погрузки и монтажа.

Электро-дровяной котел, кроме отопления помещения, способен снабдить ванную и кухню горячей водой. Но для этого стоит брать модель, в которой предусмотрен второй контур. Возможно, она обойдется дороже, но потраченные средства того стоят. Вода будет нагреваться параллельно с общей массой жидкости в системе. Хорошо, если основной теплообменник электро-дровяного котла будет чугунным или из нержавеющей стали. Первый инертный в нагреве, но и остывает дольше. Это означает, что он не будет быстро реагировать на падение температуры в топке. Колосники котла также прослужат дольше, если будут выполнены из чугуна.

Обратите внимание! Если вы не планируете использовать электрическую часть котла в дневное время, то питание лучше отключить. Дело в том, что они функционируют в паре. ТЭН может компенсировать падение температуры в камере сгорания до того момента, пока не будет сделана следующая загрузка

Следствием этого может быть больший расход бюджетных средств семьи

ТЭН может компенсировать падение температуры в камере сгорания до того момента, пока не будет сделана следующая загрузка. Следствием этого может быть больший расход бюджетных средств семьи.

Электро-дровяные котлы большой мощности могут занимать большое помещение, чем отнимают жилую площадь. Поэтому электро-дровяные котлы часто размещают в отдельном помещении. Если это так и в вашем случае, тогда позаботьтесь о его утеплении, ведь большая часть тепла будет рассеиваться через сам котел. Для отопительного электро-дровяного прибора необходимо предусмотреть качественную подложку. Лучше сделать небольшую заливку железобетонной плиты, которая по размерам будет больше самого котла на 20 см с каждой стороны.

Перед топкой электро-дровяного котла для отопления укладывается лист оцинкованного металла. Он защитит поверхность от выпадающих лучинок. Это может произойти в том случае, если на поддувало установлен механический регулятор температуры. Не все дровяные котлы с электротэном обладают утепленными стенками. Из-за этого электро-дровяной котел может сильно нагревать стены помещения. Чтобы этого не происходило, то вокруг него монтируются асбестовые листы или каменная вата, закрытая листами оцинковки.

Особенно внимательно необходимо подойти к узлу примыкания выводящей трубы к котлу. Все должно быть герметично, чтобы угарный газ не просачивался в помещение. Для электрической части электро-дровяного котла лучше предусмотреть отдельный автомат. Хорошо, если он будет в паре с УЗО. В этом случае, если в ТЭНе возникнут малейшие неполадки, ток не пойдет по трубам системы отопления, а моментально будет отключен. Для большей наглядности посмотрите видео:

Обратите внимание! Если вы не уверены в собственных силах в отношении установки электро-дровяного котла, тогда обратитесь к профессионалам. Это убережет от непредвиденных ситуаций, а также пожаров

Поэтапное изготовление котла на твердом топливе. Тонкости и нюансы

Самый экономичный самодельный твердотопливный котел сделать вам не удастся, однако создать вполне пригодный для обогрева и горячего водоснабжения отопительный аппарат можно. Дело в том, что сборка промышленных изделий выполняется на высокоточном промышленном оборудовании из специально подобранных материалов с соблюдением технологических параметров. В основе каждой заводской модели котла лежат точные тепловые расчеты. Возможности работы в домашних условия несоизмеримо скромнее производственных, поэтому при выборе модели, подлежащей изготовлению, надо исходить из существующих реалий, в том числе, своего личного потенциала как монтажника.

Инструментарий и материалы

Имея чертеж и спецификацию обогревательного агрегата, можно определиться с перечнем необходимого инструмента. Хотите ли вы сделать большой котел или планируете собрать маленький отопительный прибор для дачи на твердом топливе своими руками, список приспособлений будет приблизительно одинаков.

Комплект инструмента для самостоятельного изготовления твёрдотопливного обогревательного агрегата

Для работы потребуется следующий инструмент и приспособления:

• сварочный аппарат;
• малая болгарка с отрезным и шлифовочным дисками (защитные очки);
• электродрель со свёрлами по металлу;
• газовые ключи №№1,2;
• молоток;
• набор рожковых или накидных ключей и отвёрток;
• пассатижи;
• угольник на 90 град.

Основной материал при изготовлении — сталь, толщина которой для котла должна быть не меньше 5 мм, для колосников — от 7 мм.

Кроме того, понадобятся:

• стальной уголок 50х50 — для каркаса котла;
• листовая нержавеющая сталь — при наличии в конструкции накопительной ёмкости;
• стальные толстостенные трубы диаметром 32- 50 мм — для изготовления теплообменника-змеевика.

Полный перечень материалов и их расход составляется предварительно на основании технических чертежей.

Изготовление корпуса и теплообменника

Корпус котла, зачастую выполняющий и роль топочной камеры, является основой всей конструкции. Для снижения деформаций стенок под воздействием высокой температуры, ограждающие конструкции топки изготавливаются двухслойными с засыпкой между слоями сухого просеянного песка, играющего роль фиксатора геометрии. Наружные и внутренние оболочки топки выполняются каркасными, что также повышает жёсткость конструкции. Кроме того, для увеличения прочности стенки камеры сгорания снаружи можно обшить стальным уголком или профилем в виде рёбер жёсткости.

Нормы и правила

Обслуживание судовых паровых котлов регулируется Правилами технической эксплуатации судовых паровых котлов Министерства морского флота. Согласно Правилам использование корабельных котлов должно производиться с учётом максимальной теплопроизводительности, без нанесения ущерба их техническому состоянию, обеспечивая безопасную работу и наименьший расход топлива.

Правильная организация труда и следование Правилам технической эксплуатации судовых котлов играет главную роль в выполнении вышеупомянутых требований. Нарушение Правил чревато авариями и нестабильной работой.

Применение электрических котлов в промышленности

Высокая цена на электроэнергию препятствует широкому использованию электрических котлов в быту. Несомненно, что эта цена поднята искусственно, чтобы была возможность реализовать газ. Ведь скважину, которая начала работать, непросто заглушить. Поэтому до тех пор, пока будет добываться газ нельзя надеяться на уменьшение цен на электроэнергию, пеллеты, дрова и уголь. Из-за высокой цены электроэнергии для предприятий электрические котлы отопления промышленные применяются чрезвычайно редко. Они используются в качестве резерва, чтобы обеспечить отопление в случае каких либо непредвиденных обстоятельств.