Устройство и принцип работы паровых котлов

Паровые и водогрейные котлы от производителя BOOSTER CO.,LTD: газовые, дизельные, мазутные

Все паровые и водогрейные котлы сертифицированы в России, имеют необходимые разрешения и поставляются в комплектации, соответствующей требованиям Российских норм и правил.

На сегодняшний день очень многие предприятия оборудуются собственными котельными. Автономная котельная — это разумный способ не только получить независимость от поставщиков тепла и пара, но и значительно снизить себестоимость продукции.

Современные котельные установки — это приборы с высокой степенью автоматизации, не требующие постоянного присутствия обслуживающего персонала, способные эффективно и экономично поставлять тепло для различных промышленных целей.

Компания BOOSTER CO.,LTD занимается производством качественных и надежных промышленных паровых и водогрейных котлов на газе, дизеле, мазуте, которые можно использовать на различных предприятиях (промышленных, фармацевтических, сельскохозяйственных и т. д.). Наша продукция полностью соответствует всем основным требованиям и стандартам, имеет необходимые разрешения и поставляется в полной комплектации.

Классификация[ | ]

По назначению:

• Энергетические паровые котлы — предназначены для производства пара, использующегося в паровых турбинах.
• Промышленные паровые котлы — вырабатывают пар для технологических нужд, так называемые «промышленные парогенераторы».
• Паровые котлы-утилизаторы — используют для получения пара вторичные энергетические ресурсы — теплоту горячих газов, образующихся в технологическом цикле. Энергетические котлы-утилизаторы в составе ПГУ используют теплоту уходящих газов ГТУ.

По относительному движению теплообменивающихся сред (дымовых газов, воды и пара) паровые котлы могут быть подразделены на две группы:

• газотрубные (жаротрубные, дымогарные) котлы
• водотрубные котлы

Водотрубные котлы по принципу движения воды и пароводяной смеси подразделяются на:

• барабанные (с естественнойruen и принудительной циркуляцией: за один проход по испарительным поверхностям испаряется лишь часть воды, остальная возвращается в барабан и проходит поверхности многократно)
• прямоточные (среда между входом и выходом котла движется последовательно, не возвращаясь)

В водотрубных парогенераторах внутри труб движется вода и пароводяная смесь, а дымовые газы омывают трубы снаружи. В России в XX веке преимущественно использовались водотрубные котлы Шухова. В газотрубных, наоборот, внутри труб движутся дымовые газы, а теплоноситель омывает трубы снаружи.

По типу топочных устройств паровой котел подразделяется на:

• Слоевые топки с плотным слоем
• с кипящим слоем

Камерные топки

• факельные прямоточные

циклонные.

По виду сжигаемого топлива подразделяются на:

• Паровые котлы, работающие на газообразном топливе.
• Паровые котлы, работающие на твердом топливе.
• Паровые котлы, работающие на жидком топливе (мазуте или солярке).
• Паровые котлы, работающие на электрической энергии.

Следует отметить, что котлы с камерной конструкцией топки работают на пылевидном топливе, в то время как со слоевой конструкцией сжигают твердое топливо.

Обозначения

Согласно ГОСТ 3619-89, стационарные паровые котлы имеют следующую структуру обозначения:

Тип-D-P-T-FOН

Тип

• Пр — с принудительной циркуляцией (вода из барабана подаётся в испарительные поверхности специальными насосами);
• Прп — с принудительной циркуляцией и промежуточным перегревом пара;
• Е — с естественной циркуляцией (под действием разности плотностей воды и пара);
• Eп — с естественной циркуляцией и промежуточным перегревом пара;
• П — прямоточные;
• Пп — прямоточные с промежуточным перегревом пара;
• К — с комбинированной циркуляцией (в одних поверхностях естественная, в других принудительная);
• Кп — с комбинированной циркуляцией и промежуточным перегревом пара.

D Паропроизводительность котла, /. P Давление на выходе из котла, МПа (ранее часто указывалось в кгс/см²) T Температура на выходе из котла, (для котлов, генерирующих насыщенный пар, не указывается). Если температура после промперегрева отличается от температуры первичного пара, она указывается через дробь. F Вид топлива (если топка не слоевая):

• К — каменный уголь и полуантрацит (тощий уголь);
• А — антрацит, антрацитовый штыб (шлам);
• Б — бурый уголь, лигниты;
• С — сланцы;
• М — мазут;
• Г — природный газ;
• О — отходы, мусор;
• Д — другие виды топлива.

O Тип топки (для газомазутных не указывают, кроме «В»):

• Т — камерная топка с твердым шлакоудалением;
• Ж — камерная топка с жидким шлакоудалением;
• Р — слоевая топка (решетка);
• В — вихревая топка;
• Ц — циклонная топка;
• Ф — топка с кипящим (флюидизированным) слоем (стационарным и циркулирующим);
• И — иные виды топок, в том числе двухзонные.

Н «Н», если котёл под наддувом. Параметры котла по возможности подбираются по стандартному ряду. После обозначения по ГОСТ может писаться в скобках заводская марка, например, Е-75-3,9-440БТ (БКЗ-75-39ФБ).

Принцип работы парового котла

В первую очередь нужно понять, что называется паровым котлом. Паровой котел – это устройство, генерирующее пар. Существует два вида вырабатываемого пара – насыщенный и перегретый. Температура насыщенного составляет 100 градусов, а давление – 100 кПа. Перегретый пар разогревается вплоть до 500 градусов, а величина давления при этом может превышать 26 МПа. Насыщенный пар используется в агрегатах бытового назначения, а перегретый ввиду своих особенностей применим только на объектах промышленного масштаба.

Сырьем для создания пара является вода, которая перерабатывается в котле, работающем на любом виде топлива. Созданный пар в процессе работы преобразуется в теплоноситель, доставляющий тепловую энергию на участок его применения.

Независимо от особенностей конструкции конкретного устройства, общий принцип работы парового котла всегда остается неизменным:

• Первым делом воду проходит этап очистки и направляется в резервуар (обычно находящийся в верхней части устройства) при помощи электрического насоса;
• Накопленная в резервуаре вода поступает в трубы, ведущие к расположенному ниже коллектору;
• Из коллектора вода направляется вверх, поступая в зону нагрева;
• В трубе вода преобразуется в пар, выходящий вверх за счет разницы давлений жидкости и газа;
• В верхней части конструкции располагается сепаратор, позволяющий отделить пар от воды и отвести излишки последней в резервуар;
• Пар направляется в трубопровод и отправляется к потребителям;
• В парогенераторах этап нагрева осуществляется еще раз для достижения паром необходимого состояния.

Чтобы хорошо понять, как работает паровой котел, нужно также рассмотреть особенности его конструкции, о чем речь пойдет дальше.

Заказ и доставка паровых котлов

Купить паровые котлы и другие товары в каталоге вы можете оставив заявку на сайте. Наши специалисты свяжутся с вами, проконсультируют и произведут предварительные расчеты и подбор парового котла КП и КПО или другого типа. Также оформление заказа производится по телефону или в офисе компании. На приобретенное оборудование распространяется гарантия 12 месяцев с момента запуска в эксплуатацию, но не более 18 месяцев с продажи. Оплата производится в виде 50% предоплаты, а остальная часть выплачивается по готовности оборудования к отгрузке. Для наших клиентов осуществляется бесплатная доставка по отдельному договору, вы платите только транспортной компании для отправки в любую точку мира.

Наш многолетний опыт в сфере производства и продажи котельного и энергетического оборудования позволит предоставить вам необходимый товар с высоким качеством, надежностью и длительным сроком службы. Мы предлагаем выгодную стоимость, так как производим сами многое оборудование. Цены на товары других производителей не завышаются. Остановив выбор на ассортименте компании «НПО Инверсия», вы получите привлекательные условия покупки товаров из нашего каталога.

Принцип работы газового двухконтурного котла

Газовый двухконтурный настенный котел является современным решением в области отопительной и водонагревательной техники. Характеризуясь предельной компактностью, он совмещает в себе сразу два агрегата – это отопительный котел и газовый проточный водонагреватель. Правда, дался такой функционал путем крайне плотной компоновки множества элементов и узлов, что отразилось на сложности оборудования и его цене.

Двухконтурный модели обеспечивают дом не только теплом, но и горячей водой.

Настенные двухконтурные газовые котлы для отопления дома умеют:

• Подготавливать горячую воду;
• Обеспечивать качественную работу отопления;
• Корректировать температуру в контурах ГВС и отопления;
• Следить за безопасностью окружающих людей;
• Оценивать температуру воздуха снаружи зданий, меняя температуру теплоносителя;
• Работать с солнечными коллекторами;
• Функционировать в полностью автоматическом режиме, не требуя излишне частого вмешательства пользователей.

Они самостоятельно регулируют температуру теплоносителя, ориентируясь на получаемые с датчиков показатели, умеют стабилизировать температуру воды в контуре ГВС, автоматически переключаются из одного режима в другой, следят за собственной технической исправностью с помощью средств самодиагностики.

Самые продвинутые модели настенных двухконтурных газовых котлов оснащаются дистанционно управляемой автоматикой, что позволяет регулировать рабочие параметры в удаленном режиме, например, через GSM-сети или через интернет.

Котлы газовые настенные двухконтурные обладают вполне понятным принципом действия. После активации отопления оборудование включает газовую горелку, которая начинает подогревать теплоноситель в отопительном контуре. За циркуляцию теплоносителя отвечает встроенный циркуляционный насос, а его излишки отправляются во встроенный расширительный бачок (обвязка присутствует почти во всех моделях, поэтому покупать ее отдельно не требуется).

Как только температура в системе достигнет заданного параметра (или датчик температуры воздуха обнаружит, что в комнатах стало тепло), котел автоматически отключится, продолжая контролировать температурные параметры. В тот момент, когда горелка выключена, он находится в ждущем режиме. Как только теплоноситель остынет, сработает система розжига, а в горелку будет подан газ. И так будет происходить неограниченное количество раз.

Схема движения теплоносителя в двухконтурных газовых котлах зависит от того, работает ли он сейчас в режиме ГВС или нет. .

Теперь рассмотрим принцип работы контура горячего водоснабжения. Как только мы откроем кран с водой, сработает трехходовой клапан, и котел переключится в режим нагрева контура ГВС. В моделях с раздельными теплообменниками горячий теплоноситель направляется во вторичные теплообменники, где он нагревает водопроводную воду. Отопление в это время остается отключенным – приоритет отдается контуру ГВС.

Температура воды в контуре ГВС всегда стабильна – за это отвечает электронная модуляция пламени. Она автоматически корректирует степень нагрева, регулируя уровень подачи газа в горелку. Электронная модуляция нравится многим потребителем – она не ошпарит кипятком и не даст заорать от неожиданно полившейся холодной воды, автоматически приводя работу контура ГВС к заданным параметрам.

Как только кран будет закрыт, двухконтурный газовый настенный котел перейдет в режим отопления – если это необходимо, будет отдана команда на включение горелки, чтобы привести температуру теплоносителя к установленной норме. И все вышеописанные процессы происходят без какого-либо вмешательства пользователей, что очень и очень удобно.

Несмотря на простоту принципа действия настенных газовых двухконтурные котлов, их внутреннее устройство является очень сложным – в этом можно убедиться самостоятельно, сняв переднюю крышку и поразившись изобилию различных деталей и узлов.

Режим отопления

Функционирование двухконтурного котла в режиме обогрева ничем не отличается от работы простейшего проточного нагревателя. Начальное включение горелки сопровождается достаточно длительным промежутком работы, что позволяет поднять температуру в контуре отопления до нужных значений. По достижению оптимального режима подача газа прекращается. При наличии в жилище датчика температуры воздуха, автоматика сама будет следить за его показаниями. Режимы газовой горелки двухконтурного котла могут переключаться специальной погодозависимой автоматикой, наблюдающей за температурой снаружи дома.

Работающая горелка постепенно повышает температуру теплоносителя, движение которого внутри трубопровода поддерживается циркуляционным насосом. Благодаря принципу работы трехходового клапана в газовом котле вода получает возможность проходить внутри основного теплообменника в нормальном режиме. Удаление продуктов сгорания может осуществляться самопроизвольно или с помощью специального вентилятора (им, как правило, оснащается верхняя область двухконтурного аппарата). Контур ГВС в этом случае пребывает в неактивном состоянии.

Виды котлов по принципу работы

Сжигание дров или угля в топочной камере может происходить различными методами. Использование того или иного способа разделяет твердотопливное оборудование на несколько категорий.

Классические

Такой способ популярен при изготовлении бытовых котлов небольшой мощности. Благодаря простоте конструкции, умельцы, которые самостоятельно изготавливают отопительный агрегат, часто прибегают к использованию этой методики. Ровные поверхности внутренних полостей позволяют легко обслуживать и чистить внутреннюю поверхность от золы и нагара.

Длительного горения

Основным недостатком использования твердотопливного котла является потребность частой закладки дров в топку. Для увеличения интервала времени между загрузками, разработаны различные технологии. Один из таких методов называют длительным горением.

Особенностью этого метода является постепенное послойное сжигание большого количества заложенного топлива. Замедление процесса горения достигают за счёт изменения направлений потоков горячих воздушных масс во внутренней части теплообменника. В зависимости от количества встречных потоков, агрегаты длительного горения бывают:

• двухходовые;
• трёхходовые;
• многоходовые.

Теплообменники с большим количеством ходов применяются в промышленных котлах большой мощности от 100 кВт. Бытовое оборудование длительного горения изготавливают с двух- или трехходовой водяной рубашкой.

Широкое применение в быту нашли твердотопливные агрегаты шахтного типа. Особенность конструкции которых заключается в том, что поддувало расположено в верхней части, а дымоход, берёт своё начало внизу. Такие котлы имеют один ход теплообменника сверху – вниз. Горение происходит в непривычном для законов физики направлении, за счёт обратного направления тяги. Большим недостатком такого оборудования является постоянная потребность очистки дымоотводного патрубка, расположенного в нижней части корпуса. Благодаря несвойственной направленности рабочего процесса, сжигание дров происходит очень медленно.

Кроме котлов длительного горения, использующих естественную тягу в замедленном режиме для увеличения промежутков времени между загрузками топлива, существуют агрегаты с принудительной регулировкой воздушных потоков при помощи вентиляторов. Сложность подбора оборудования, а впоследствии – управления перемещением горячими воздушными потоками, делает не очень востребованными котлы с принудительным движением отработанных газов.

Пиролизные

Для замедления горения в пиролизных агрегатах часто используют обратную тягу, подобную той, что создаётся в агрегате шахтного типа. Либо применяют специальные дымососы, которые регулируют движение продуктов сгорания внутри теплообменника. Во вторую камеру топки подаётся воздух для горения вторичного газа. Внутренняя полость такого оборудования имеет высокое аэродинамическое сопротивление, что позволяет топливу не разгораться в первой камере. Рабочий процесс во втором отсеке сжигает все вредные газы, образование которых свойственно для обычного горения.

Двойной процесс горения повышает КПД твердотопливного агрегата. Использование меньшего количества дров или угля по сравнению с обычными котлами заставляет потребителя задуматься о возможности использования такой технологии для отопления собственного дома.

На пеллетах

К дорогим относят оборудование длительного горения, которое использует в качестве ресурса гранулированное топливо. Сложность конструкции обусловлена наличием бункера для загрузки и механизма подачи пеллет в топку. От размера загрузочной ёмкости зависит количество времени (до 7 дней) автономной работы агрегата, она имеет форму усечённого книзу конуса, где распложено отверстие для соединения со шнековым или другим типом механизма, порционно отправляющим брикеты в топку, по мере потребности.

Работа всех узлов и механизмов такого агрегата управляется автоматикой. Современные модели оборудуют даже механизмом очистки зольника от пепла. Единственное, что требуется сделать потребителю – это загрузить бункер и разжечь пеллеты. Подобные конструкции применяют при использовании щепы, угольных брикетов и других видов сыпучего топлива.

Использование различных методов горения и загрузки лишает твердотопливные котлы необходимости частой загрузки, при этом значительно повышает стоимость. Большой выбор отопительной техники позволяет потребителю правильно оценить собственные потребности и сделать грамотный выбор.

Различия и виды парового оборудования

Агрегаты, предназначенные для генерирования пара, представлены следующими основными разновидностями:

• паровое котловое оборудование для энергетического использования в условиях электрических станций и турбин;
• промышленное котловое оборудование, предназначенное для производственной выработки пара;
• паровые котлы, используемые для отопления, работы прачечных, а также применяемые в эксплуатации установок для дезинфекции;
• утилизационное котловое оборудование, производящее пар посредством теплового отбора от дымовых газов, которые образуются в металлургической и химической промышленности.

Паровой котел промышленного типа

Котловые агрегаты парового типа значительно отличаются от водогрейного оборудования, что обусловлено нагревом воды с доведением её до парообразного состояния.

Предпочтение следует отдавать безопасному в эксплуатации современному оборудованию, конструкция которых характеризуется максимально быстрым парообразованием в малых объемах, без аккумуляции пара – внутри системы.

Барабанная схема

Барабанный котел характеризуется перемещением воды посредством экономайзера, с последующей подачей жидкости в барабанное устройство, расположенное в верхней части агрегата. Сила тяжести в устройствах с естественной циркуляцией позволяет воде попадать в не обогретую трубную систему, после чего жидкость перемещается внутрь обогреваемых труб, где образуется пар. Низкая плотность пароводяной смеси способствует её забросу через экранные трубы в барабанное устройство, где происходит разделение на воду и пар.

Схема барабанного котла

Жидкость естественным образом поступает в опускной трубопровод, а насыщенный пар переходит в паровой перегреватель. Котлы, имеющие естественную циркуляцию, отличаются кратностью водяной циркуляции в пределах 5-30 раз. Котловое оборудование с циркуляцией принудительного типа оснащается насосным устройством, создающим напор. Показатели кратности такого циркуляционного контура составляет 3-10 раз.

Котел барабанного типа функционирует при давлении, показатели которого ниже критического уровня, поэтому такое оборудование относится к категории агрегатов, обладающие высоким коэффициентом полезного действия.

Прямоточная схема

В таком типе оборудования присутствует принудительное и однократное движение по замкнутому контуру, в процессе чего, вода становится перегретой паром.

Процесс парового образования останавливается в зоне перехода.

Пароводяная смесь, находящаяся внутри испарительного трубопровода, доставляется в паровой перегреватель.

Прямоточные котлы оснащаются паровым прогревателем промежуточного типа, нужным для вторичного нагревания пара, который поступает из турбины и туда же возвращается. Также особенностью любой разомкнутой гидросистемы, является сохранение работоспособности на докритическом давлении и сверхкритических показателях.

Преимущества представлены отсутствием необходимости монтировать тяжелые коллекторные установки, произвольной компоновкой нагревательных поверхностей, повышенными допустимыми тепловыми нагрузками и высоким КПД, а также максимально эффективной эксплуатацией при незначительном уровне теплоаккумулирующих возможностей.

Конструкционные особенности прямоточного котельного оборудования требуют максимально точного соответствия таких показателей, как выработка пара и топливная подача.

ВОДОТРУБНЫЕ КОТЛЫ

Водотрубный котел был разработан в связи с непрерывно растущими требованиями повышения паропроизводительности и давления пара. Дело в том, что, когда пар и вода повышенного давления находятся в трубе не очень большого диаметра, требования к толщине стенки оказываются умеренными и легко выполнимыми. Водотрубные паровые котлы по конструкции значительно сложнее газотрубных. Однако они быстро разогреваются, практически безопасны в отношении взрыва, легко регулируются в соответствии с изменениями нагрузки, просты в транспортировке, легко перестраиваемы в проектных решениях и допускают значительную перегрузку. Недостатком водотрубного котла является то, что в его конструкции много агрегатов и узлов, соединения которых не должны допускать протечек при высоких давлениях и температурах. Кроме того, к агрегатам такого котла, работающим под давлением, затруднен доступ при ремонте.

Водотрубный котел состоит из пучков труб, присоединенных своими концами к барабану (или барабанам) умеренного диаметра, причем вся система монтируется над топочной камерой и заключается в наружный кожух. Направляющие перегородки заставляют топочные газы несколько раз проходить через трубные пучки, благодаря чему обеспечивается более полная теплоотдача. Барабаны (разной конструкции) служат резервуарами воды и пара; их диаметр выбирается минимальным во избежание трудностей, характерных для газотрубных котлов (см. выше). Водотрубные котлы бывают следующих типов: горизонтальные с продольным или поперечным барабаном, вертикальные с одним или несколькими паровыми барабанами, радиационные, вертикальные с вертикальным или поперечным барабаном и комбинации перечисленных вариантов, в некоторых случаях с принудительной циркуляцией.

Оборудование производства BOOSTER CO.,LTD

Если вы выбираете качество, долговечность и безопасность, то обратите внимание на продукцию нашей компании. Ей под силу паро- и теплоснабжение производств различного масштаба