V pastaraisiais metaisįjungta Rusijos rinka Pastebėjus didelis susidomėjimas užsienio įmonių tiekiamiems pramoniniams šildymo katilams. Importuotų katilų savikaina, kaip taisyklė, yra didesnė už panašių vietinių gamintojų katilų savikainą, tačiau, komplektuodami pramonines ir dideles šildymo katilines, klientai dažnai renkasi žinomų Europos įmonių gaminius.

Pagrindinis pramonės bruožas garo katilai Rusijos rinkai tiekia gamintojai iš Italijos, Vokietijos, Belgijos ir kt Europos šalys, susideda iš to, kad beveik visi katilai yra priešgaisriniai, tiksliau - priešgaisriniai-dūminiai vamzdžiai. Tai taikoma ne tik karšto vandens boileriai, bet ir garo katilams su perkaitintuvu, kurių našumas iki 30 t/h ir daugiau. Paprasčiausiai paaiškinamas vamzdžių-dūmų katilų pranašumas prieš vandens vamzdžius: tokia konstrukcija leidžia katilą visiškai surinkti gamykloje ir tiekti katilą klientui vieno mazgo pavidalu, o tai labai supaprastina įrangos montavimą katilinėje.

Priešgaisriniai ir dūminiai katilai, kaip taisyklė, turi cilindrinį korpusą, gulintį ant šono. Net ir tais atvejais, kai katilo išorė atrodo kaip pailgas stačiakampis, neabejotina, kad jo viduje yra cilindrinis korpusas ( ryžių. 1). Garo katilai turi vandens ir garo tūrį korpuso viduje.

Ryžiai. 1

Į didelį vandens kiekį dedamas vienas, o kartais ir du liepsnos vamzdeliai. Kiekvieno liepsnos vamzdžio priekiniame gale yra suslėgtas arba, kaip sakoma, ventiliatoriaus degiklis, skirtas deginti dujas arba skystas kuras... Taigi liepsnos vamzdis yra degimo kamera, kurioje sudeginamas beveik visas kuras.

Krosnies tūrio šiluminis įtempis paprastai yra 1-1,2 MW / m 3. Priklausomai nuo skersmens ir viršslėgio, naudojami lygūs arba gofruoti liepsnos vamzdžiai. Jie visada yra apatinėje vandens erdvės dalyje, o tai padidina šilumos perdavimą ir pagerina katilo vandens cirkuliaciją ( ryžių. 2).

Ryžiai. 2

Vokietija turi reglamentas reikalaujantys įrengti du liepsnos vamzdžius, kurių katilo galia didesnė nei 10 MW. Kitose šalyse nėra griežto reikalavimo dėl galios ir liepsnos vamzdžių skaičiaus santykio, todėl galima rasti ir galingesnių katilų su vienu liepsnos vamzdžiu, ir mažiau galingų su dviem liepsnos vamzdžiais.

Jei gamintojai neakcentuoja, kad jų katilas yra trijų eigų, tai reiškia, kad degiklis yra praktiškai tiesus: suformuoja ilgą degiklį. Degimo produktai pasiekia priešingą vandeniu aušinamą sieną, apsisuka ir juda priekinės sienelės link. Čia jie patenka į žiedinę kamerą, iš kurios juda dūmų vamzdžiais į šoną. galinė siena, atiduoda šilumą katilo vandeniui ( ryžių. 3).

Ryžiai. 3

Dažniau katilo pavadinime yra terminas „tripusis“. Tai reiškia, kad degimo produktai po liepsnos vamzdžio grąžinami atgal per dūmų vamzdžius, kurie dažniausiai yra arčiau liepsnos vamzdžio. Prie katilo priekinės sienelės dūmų dujos pasukite dar vieną posūkį ir eikite per trečiojo smūgio dūmų vamzdžius link galinės sienelės.

Norėdami visapusiškiau panaudoti išmetamųjų dujų šilumą, daugelis gamintojų trečiojo praėjimo dūmų vamzdeliuose montuoja specialius turbuliatorius, pagamintus iš didelio stiprumo plieno. Tas pats efektas kartais pasiekiamas be įdėklų, dėl speciali forma patys vamzdeliai. Srauto turbuliavimas padidina šilumos išsklaidymą ir taip sumažina išmetamųjų dujų temperatūrą, ty padidina katilo efektyvumą.

Didesniuose katiluose efektyvumo padidėjimas užtikrinamas įrengus ekonomaizerį po trečio išmetamųjų dujų takto. Įjungta ryžių. 3 parodyta tokio katilo schema su vienu svarbi savybė: viršutinėje dūmų kameros dalyje esanti sklendė leidžia daliai degimo produktų patekti tiesiai, apeinant ekonomaizerį. Tai užtikrina pastovią išmetamųjų dujų temperatūrą, kai keičiasi apkrova arba kai katilo grįžtamojo srauto temperatūra yra per žema. Deginant sieros turintį kurą, tai ypač svarbu, nes šio paprasto įrenginio dėka galima išlaikyti „sausą“ ekonomaizerio veikimo režimą, nenukrenta žemiau rasos taško temperatūros.

Pats ekonomaizeris žymiai padidina katilo efektyvumą. Taigi, pavyzdžiui, Borsig Energy karšto vandens katilo Omnimat 16PG be ekonomaizerio efektyvumas yra 93%, o Omnimat 16PGA (su ekonomaizeriu) - 95,6%. Esant vienodai naudingajai šių katilų šiluminei galiai (8 MW), pirmasis su vardine apkrova sunaudoja 929 m 3 / h. gamtinių dujų, o antrasis – tik 904 m 3/val. Tuo pačiu metu abu katilai yra vienodo aukščio ir pločio, tačiau katilo ilgis su ekonomaizeriu yra ≈10% ilgesnis (4,81 m 16PG ir 5,30 m 16PGA katilui).

Daugeliu atvejų trijų eigų katilai liepsnos vamzdžio išleidimo angoje turi vadinamąją dūmų ugnies kamerą. Degimo produktai šioje kameroje išsiskleidžia 180° ir patekti į antrojo dujų kanalo dūmų vamzdžius. Priešgaisrinė kamera dažniausiai vėsinama aplinkinio katilo vandeniu, nors yra ir nuotolinių ugnies kamerų, pagamintų iš visiškai suvirintų sieninių vamzdžių.

Išmetamųjų dujų pasukimas iš antrojo kurso į trečiojo kurso dūmų vamzdžius atliekamas priekinėje ugnies kameroje. Šioje žiedinėje kameroje yra vienas arba du liukai, leidžiantys (žinoma, kai katilas sustabdytas) prieiti prie ugnies vamzdžių apžiūrai ir valymui.

Priešgaisrinių vamzdžių katilų cilindrinis korpusas visada padengtas itin efektyvia 100-120 mm storio šilumos izoliacija. Ant izoliacijos viršaus korpusas dažniausiai iš abiejų pusių padengiamas cinkuotais arba aliuminio lakštais. Gera izoliacija kartu su kompaktiška paties katilo konstrukcija padeda sumažinti šilumos nuostolius į aplinką.

Prie katilo būgno prijungtos vandens grąžinimo ir sočiųjų garų jungtys. Vandeniui nuleisti, apatinėje korpuso dalyje yra specialus tvirtinimas. Korpuso viršuje taip pat yra prietaisų jungiamosios detalės. Įjungta garo katilai būtini vandens lygio indikatoriai.

Dauguma gamintojų tiekia garo katilus su elektriniu padavimo siurbliu ir garo purkštuvu. Visų didelių katilų viršuje paprastai yra jungiamųjų detalių ir prietaisų aptarnavimo zona. Paprastai gamintojai pagrindinei įrangai tiekia valdymo bloką, kuris kartais vadinamas „skydeliu“ ar net „valdymo spinta“. Šiame garo katilų bloke yra lygio reguliatorius, kuris veikia padavimo siurblys... Valdymo blokas yra prijungtas prie manometro, ribinio ir saugos slėgio jungiklio. Taip pat yra perjungimas iš rankinio į automatinis valdymas siurblys, šviesos ir garso signalai, įsijungiantys avariniu atveju.

Vamzdžių katilų degimo kameros dažniausiai veikia esant viršslėgiui, todėl nereikia įrengti dūmų šalinimo dujoms pašalinti. Degimo oras dažniausiai tiekiamas ventiliatoriumi, įmontuotu degiklio bloke.

Automatizuotas katilo veikimo valdymas leidžia iki minimumo sumažinti kvalifikuoto personalo įdarbinimą net ir aptarnaujant didelius garo ar karšto vandens katilus.

Keletą žodžių reikia pasakyti apie aukščiau aprašytą kurą pramoniniams ir šildymo katilams. Šie katilai dažniausiai įrengiami mieste arba, kraštutiniais atvejais, priemiestyje. Griežti apsaugos standartai aplinką verčia katilų savininkus apriboti toksiškų teršalų, tokių kaip pelenų dalelės, azoto oksidai (NO x), sieros dioksidas (SO 2) ir anglies monoksidas, išmetimą į atmosferą. smalkės- CO). Kadangi katilinėse įrengus prietaisus išmetamosioms dujoms iš šių toksiškų komponentų valyti, jų kaina kelis kartus padidėtų, labiausiai ekonomiškas variantas pasirodo, kad naudojamas dujinis arba skystasis kuras. Pastaruoju atveju privaloma naudoti dyzelinį kurą arba lengvąjį mazutą su mažu sieros kiekiu. Pasirinkus tokį kurą, azoto oksidai NO x yra praktiškai vieninteliai oro teršalai.

Pagrindinės priemonės, užtikrinančios leistiną NO x emisiją pramonės ir šildymo katilai tarnauja mažai toksiški degikliai. Kai kuriais atvejais taip pat naudojama išmetamųjų dujų recirkuliacija per degiklį. Dėl ypatingos konstrukcijos mažos emisijos degikliai sukuria liepsną su tam tikru intensyvumo degalų maišymu su oru, o tai sumažina NO x susidarymo greitį. Kartu su vidutiniu šiluminiu įtempimu degimo kamera, intensyvus šilumos šalinimas ir daugelio katilų trijų eigų schema, mažos emisijos degikliai užtikrina NO x emisijų sumažinimą iki Rusijos Federacijos reikalavimus atitinkančio lygio.

Žinoma, pramoninių katilų gamintojai negalėjo nekreipti dėmesio į tai, kad dalis klientų vis dar yra priversti kūrenti kietojo kuro: anglis, medienos atliekos, kietosios komunalinės atliekos ir kt. Tokiems klientams taip pat siūlomas platus katilų asortimentas, tarp jų ir plieniniai vamzdžių katilai. Bet tokie agregatai klientui tiekiami jau bent trijų mazgų pavidalu: pats katilas, nuotolinė krosnis su mechaninėmis grotelėmis ir pelenų surinktuvas, po kurio išmetamosios dujos patenka į dūmų šalintuvą. Medienos ar išrūšiuotų pramoninių atliekų deginimas vyksta ant pasvirusių mechaninių grotelių, o degimo produktai nukreipiami į liepsnos vamzdį. Kitas variantas yra mažiau paplitęs: mechaninės grandininės grotelės įkišamos tiesiai į cilindrinio katilo ugnies vamzdį.

Aukščiau aprašyti ugnies vamzdžių katilai, kalbant apie pačių katilų konstrukciją, daugeliu atžvilgių yra panašūs į panašius vietinių gamintojų katilus. Todėl vis dažniau pasitaiko situacija, kai vartotojas pirmenybę teikia gana patikimam ir pigesniam buitiniam katilui, tačiau prašo ant jo sumontuoti importinį degiklį – brangesnį, tačiau užtikrinantį katilo veikimą be techninės priežiūros personalo, katilą paleidžiant iki š.m. mygtuko paspaudimas ir minimalus toksinių teršalų išmetimas į atmosferą (СО ir NE x).

Kaip pavyzdį pakalbėkime apie kelių užsienio kompanijų, aktyviai veikiančių Rusijos rinkoje, vamzdinius garo katilus. Viena iš šių įmonių yra B abcock W anson (Prancūzija).

Ši įmonė Rusijos rinkoje pristato kelias ugnies vamzdžių garo katilų serijas. Mažiems garų poreikiams B Abcock W anson siūlo kompaktiškų garo katilų seriją Bwb (nuo 160 kg iki 3 t/val.). Dėl mažo dydžio toks katilas gali būti naudojamas projektuojant modulinę katilinę. Katilas yra dviejų praėjimų katilas, centrinė liepsnos vamzdžio vieta pagerina įtempių pasiskirstymą ir padidina katilo šilumokaičio tarnavimo laiką, ypač kai vyksta keli katilo paleidimo ir išjungimo ciklai. Prie galinio vamzdžio skydelio galima patekti atsukant galines tikrinimo dureles, pakabintas ant konsolinio bėgio. Taip palengvinama tiek katilo priežiūra, tiek privalomi periodiniai techninės priežiūros institucijų patikrinimai.

Jei yra didesnis garo poreikis, geriau naudoti BWD katilą (nuo 1 iki 10,4 t / h). BWD serija yra specialiai sukurtas trijų eigų katilas su iš dalies vandeniu aušinamu krosnies dugnu, sukurtas B. Abcock W anson ... Garų separatorius, esantis katilo būgno viduje ir trumpam laikui degiklio pritaikymai užtikrina garantuotą 99,5% garų sausumą.

Didelėms pramoninėms katilinėms įmonė B Abcock W anson Serijos Bwr (12,5-30 t/val.). Tai specialios konstrukcijos garo trijų eigų ugniakuro-dūmų katilai su vandeniu aušinamu vamzdiniu krosnies dugnu ( ryžių. 4). Šie katilai sujungia ugnies vamzdžių ir vandens vamzdžių technologijos pranašumus. Konstrukcija užtikrina didžiausią leistiną slėgį ugnies vamzdžių katilams karšto vandens kameroje (iki 25 barų). Šis dizainas katilas užtikrina geresnį saugos lygį esant žemam vandens lygiui ir pašalina dumblo nuosėdų susidarymo ant katilo dugno riziką. Katilo konstrukcijos optimizavimas leidžia integruoti garų perkaitimo modulį priekinėje dūmų kameroje.

Ryžiai. 4

Aukščiau aprašytų katilų efektyvumas buvo optimizuotas dėl specialios įmonės B techninės plėtros Abcock W anson... Lygiasienių dūmų vamzdžių viduje įtaisyti sraigtiniai kreiptuvai, kurie per vamzdį einantiems degimo produktams suteikia sukimosi judesį, dėl ko žymiai pagerėja šilumos perdavimas.... Įmonė BAbcock W anson visame pasaulyje naudoja savo patentuotus degiklius rikiuotė ugnies vamzdiniai katilai. Kiekvienas atskiras degiklis suprojektuotas atsižvelgiant į degimo kameros ypatybes, o tai leidžia taupyti degalus ir taip padidinti efektyvumą. Degikliai veikia tiek dujomis, tiek dyzelinu, tiek mazutu.

Siekiant dar labiau padidinti efektyvumą, sumažinti degalų ir energijos sąnaudas bei pasiekti itin mažą NO x, B emisiją Abcock W anson savo klientams siūlo Ecosteam paketą, kuris sumažina šių ir taip nebrangių katilų eksploatavimo išlaidas. Į šį paketą įeina šilumokaičio vanduo-vanduo arba/ir vanduo-oras sistema. Įmonė taip pat gamina katilų seriją VAB – BP (nuo 160 iki 5300 kg / h) su mažu garų slėgiu (<0,5 бара), которыене попадают под действие органов по надзору за безопасностью. Для утилизации же тепла, образующегося в технологических процессах, предлагаются жаротрубные паровые котлы-утилизаторы.

Apsvarstykite kitą liniją - garo ugnies vamzdinius katilus iš Bosch Industriekessel GmbH (Vokietija). Populiariausi šios įmonės katilai rinkoje žinomi prekės ženklu Buderus. Katilų linija Buderus Logano SHD 815 / UL - S apima liepsnos vamzdžius ir dūmų vamzdžius su vienu liepsnos vamzdžiu (trijų eigų schema), kurių garų našumas nuo 1,25 iki 28 t/val.

Didesni katilai (serija Buderus Logano SHD 915 / ZFR ) yra su dviem liepsnos vamzdžiais, o jų garų našumas svyruoja nuo 18 iki 55 t/val. Visi serijos katilai Buderus logano yra įrengti mažai toksiški degikliai, kurie užtikrina minimalų toksiškų azoto oksidų emisiją. Šių katilų nuostoliai aplinkai sumažėja, nes naudojami kokybiški šilumą izoliuojantys kilimėliai ir specialūs šildytuvai. Katilai veikia esant visoms apkrovoms su mažu triukšmo lygiu. Eksploatacijos kaštų mažėjimą užtikrina ne tik sumažėjusios kuro sąnaudos, bet ir mažesnės elektros sąnaudos savo reikmėms bei itin efektyvi katilo valdymo sistema.

Priklausomai nuo garo vartotojo reikalavimų, katilinėje gali būti montuojami nuo 0,5 iki 30 barų slėgio katilai.Katiluose su padidinta garo temperatūra yra perkaitintuvai. Katilų serija SHD 915 / ZFR turi 2 liepsnos vamzdelius, bet esant sumažintai apkrovai jie gali veikti ir su vienu įjungtu liepsnos vamzdžiu. Svarbu pažymėti, kad darbas su vienu liepsnos vamzdžiu leidžia žymiai padidinti katilo efektyvumą esant sumažintai apkrovai (lyginant su dviem degikliais).

Vamzdinis katilas kartu su vamzdiniu katilu yra senovinių katilinių konstrukcijų atstovai. Tokios šiluminės konstrukcijos buvo labai populiarios XVIII a. Tada buvo pastebėtas pagrindinis universalių ugniakuro-dūmų vamzdžių katilų panaudojimas garo lokomotyvuose. Šiandien populiarumas šiek tiek sumažėjo, tačiau privačiame sektoriuje tokio tipo šildymo įranga tebėra paklausi. Priežastys akivaizdžios – paprasta vamzdinio ar dūminio katilo konstrukcija leidžia sutaupyti statybos išlaidas. Ir abiejų sistemų efektyvumas yra gana patenkinamas galutiniam vartotojui.

Dviejų šiluminių sistemų projektavimas grindžiamas:

• kuro viryklė,
• katilo modulis,
• dujų išleidimo kanalas.

Katilo modulis yra įmontuotas į dujų išleidimo sistemą ir yra vandens-garų indo, kurio viduje yra kelių eilių vamzdžių sistema, derinys.

Tai savotiškas vamzdinis šilumos mainų įrenginys, per kurį praeina kuro degimo krosnyje produktai.

Pramoninės dūmų deginimo įrangos projektavimas: 1 - valdymo pultas; 2 - ugnies kamera; 3 - degiklis; 4 - spiraliniai gofruoti vamzdžiai; 5 - šilumos srautas; 6 - ekonomaizeris; 8 - izoliacijos sluoksnis

Būtent šilumos mainų mazgo vamzdžių sistemos konstravimo būdas išskiria, visų pirma, vamzdinius ir dūminius katilus. Nes techniškai tai beveik identiški dizainai, išskyrus vieną detalę.

Priešgaisriniuose vamzdiniuose katiluose sumontuota šilumokaičio vamzdinė grandinė, kuri papildomai užtikrina garų perkaitinimą. Dūmų katiluose yra vamzdžių sistema vandens šildymui natūraliam garui generuoti (be perkaitimo).

Dar viena iš abiejų projektavimo ypatybių reikėtų atkreipti dėmesį į jų veisles, pagrįstas degimo produktų judėjimo kryptimi. Yra dviejų tipų šilumos šalinimo kanalai:

1. Praskristi.
2. Galima derėtis.

Akivaizdu, kad pirmuoju atveju šilumos srautas eina tiesiai (visas kelias) per vamzdinio šilumokaičio vidinę sritį.

Antruoju atveju karštų dujų praėjimo kelias keičiasi iš tiesioginio į atvirkštinį, nes pasikeičia dujų išleidimo kanalo konfigūracija. Tokiu atveju kanalo konstrukcijos schemoje gali būti numatyti keli judesiai.

Kaip veikia ugnies vamzdžių katilų sistema?

Priešgaisrinių vamzdžių katilų veikimo principas yra toks pat paprastas kaip konstrukcijos schema. Kai kuras deginamas krosnies viduje, degimo produktai per dujų kanalą patenka į išleidimo angą.

Priešgaisrinio vamzdžio katilo schema: 1 - grotelės; 2 - silpna liepsna; 3 - didelė liepsna; 4 - apsauginis vožtuvas; 5 - garo kupolas; 6 - sočiųjų garų išleidimo anga; 7 - anglies monoksido išleidimo anga; 8 - perkaitintuvo galvutė; 9 - perkaitintuvo vamzdžiai; 10 - perkaitintų garų išleidimo anga

Metaliniai šilumokaičio vamzdžiai yra šildomų dujų kelyje. Šiluma praeina per vamzdžių vidų ir įkaitina metalą.

Šildomi didelio skersmens vamzdžiai panardinami į vandenį atitinkamai iš išorės, jie atiduoda šilumą vandeniui. Vanduo įšyla iki virimo temperatūros ir pradeda virsti garais.

Susidarę garai surenkami po indo stogu, iš kur paduodami į antrinę vamzdžių sistemą, susidedančią iš mažo skersmens vamzdžių, pravestų per pirmuosius didesnio skersmens liepsnos vamzdelius.

Taigi, vamzdžiais einanti šiluma atlieka dvigubą darbą – šildo vandenį ir perkaitina garus. Perkaitinimas atliekamas praleidžiant antrinį ir, jau perkaitintą, garai išleidžiami vartotojų poreikiams.

Tiesą sakant, vamzdiniai katilai turėtų būti priskirti prie garo katilų, be to, generuojančių perkaitintą (sausą) garą.

Kaip veikia dūmų katilo sistema?

Dūmų katilo veikimo principas iš tikrųjų pakartoja aukščiau paminėtą. Tačiau vamzdžių sistema šioje versijoje yra pagaminta įprastu būdu - vamzdžio lakštas neįdedant mažų vidinių vamzdžių garų perkaitimui.

Dūmų katilo schema: 1 - krosnis; 2 - šildomi dūmai ir dujos; 3 - dūmų vamzdžiai; 4 - sočiųjų garų išleidimo anga; 5 - vandens-garų laikymo indas; 6 - anglies monoksido išleidimo anga

Todėl naudojami dūmų katilų vamzdžiai, kurie yra mažesnio skersmens ir mažesnio sienelės storio. Tuo pačiu metu vamzdžių skaičius, kaip taisyklė, padidėja, palyginti su liepsnos vamzdžio konstrukcija.

Padidinus vamzdžio lakšto tūrį, pasiekiamas aukštesnis degimo katilas. Tačiau yra technologinių apribojimų, kurie dažnai neleidžia grotelės maksimaliai išplėsti:

• padidinami bendri katilo matmenys;
• mažėja vamzdžio lakšto galinių plokščių stiprumas;
• sumažėja garų burbuliukų praėjimo plotas.

Kad ir kokio tipo dūmų dujų katilas būtų naudojamas, garai visada atskiriami nuo vandens ir kaupiasi garų erdvėje. Virš vandens paviršiaus susikaupę garai išlieka prisotinti skysčiu, nes nuolat liečiasi su vandens paviršiumi.

Dūmų dujų katilo konstrukcijoje yra indas, kuriame esantis slėgis vanduo kaitinamas iki aukštesnės temperatūros nei ta, kurioje vanduo verda esant atmosferos slėgiui (100 ° C).

Trijų taktų schema su vandens apvalkalu: 1 - degiklis (krosnis); 2 - pirmasis ėjimas; 3 - antrasis judesys; 4 - trečias ėjimas; 5 - indas su vandeniu; 6 - garų zona; 7 - garo išleidimo anga T = 150 laipsnių; 8 - degimo produktų išėjimas; 9 - vandens striukė

Įprasto veikimo metu vanduo dėl savo gravitacijos užima apatinę katilo indo sritį. Susilietus su vamzdžio sienelėmis susidarę garų burbuliukai pakyla per vandens stulpelį ir kaupiasi viršuje – po indo dangčiu.

Didėjant garų kiekiui uždarame inde, didėja slėgis viduje, todėl pakyla vandens virimo temperatūra. Šis veiksnys tiesiogiai veikia garo gamybos greitį, kuris mažėja.

Taigi ugnies katilas „savaime“ valdo ir reguliuoja slėgį indo viduje. Kitaip tariant, dūmais kūrenamas katilas yra slėgiu ir slėgiu valdoma šildymo įranga.

Dizaino elementai

Vanduo į dūmvamzdžio (gaisrinio vamzdžio) katilo sistemą tiekiamas tradiciniu būdu - įvadiniu vamzdynu iš centrinio vandentiekio.

Kadangi garai ir vanduo yra tame pačiame inde, sunku gauti aukšto slėgio garą.

Paprastai maksimalus šio tipo katilų garų slėgis yra pasiekiamas ne daugiau kaip 15–17 kg / cm 2. Produktyvumas yra ne didesnis kaip 10 m 3 / val.

Eksploatacijos metu katilo sistemoje visada yra slėgis. Todėl šios konstrukcijos katilo įranga yra gana aukšta.

Šildymo įranga gali skirtis pagal orkaitės sistemos vietą – išorinė orkaitė ar vidinė. Vykdymas taip pat skiriasi dėl darbinio laivo išdėstymo.

Yra modelių su horizontaliu arba vertikaliu išdėstymu. Versija su horizontaliu laivo išdėstymu randa platesnį pritaikymą ekonominėje srityje.

Atrankos schemos: 1, 7 - vandeninė terpė; 2, 8 - šilumos kanalas; 3, 9 - dvipusiai vamzdžiai; 4, 10 - vanduo; 5, 11 - garų zona; 6 - "sausa" reversinė kamera; 12 - "šlapia" reversinė kamera

Katilų konstrukcija verčia atkreipti dėmesį į svarbią detalę – ekranavimą. Yra du šiluminio ekranavimo variantai:

1. Sausas.
2. Šlapias.

Įrenginiams, kuriuose grįžtamojo šilumos šalinimo kanalo sienelė tiesiogiai liečiasi su išorine aplinka, taikomas sausas ekranavimas. Šiuo atveju kanalo sienelė yra išklota ugniai atsparia medžiaga.

Tačiau efektyvesnis ekranavimas matomas „šlapioje“ versijoje, kai nėra išvestas atbulinės eigos kanalas. Čia erdvę nuo kanalo sienelės iki išorinės katilo sienelės užima vandens „striukė“. Susidaro efektyvus ekrano buferis, kuris leidžia išvengti priešgaisrinės apsaugos susidarymo.

Viskas apie kaminus katilų įrangai

Žymos:

Jau antrą šimtmetį ugnies vamzdžių įranga tarnauja žmonijai. Galingi modeliai naudojami šildymo sistemose gyvulininkystėje, gamyboje, statybinėse organizacijose ir kariniuose padaliniuose, kompaktiškesni - kotedžuose, butuose ir vasarnamiuose. Modernizuotas priešgaisrinis katilas išsiskiria patobulinta konstrukcija, leidžiančia padidinti jo našumą nekeičiant įrenginio dydžio, jei vidinis slėgis turi aukštesnius nei atmosferos parametrus.

Ugnies vamzdžių katilų konstrukcija ir paskirtis

Įrangos išvaizda gali būti skirtinga, tačiau labiau paplitusi horizontali cilindro formos konstrukcija. Vieno ugnies blokas susideda iš dviejų cilindrų bakų, kurių vienas yra paslėptas kito viduje. Abu segmentai susisiekia vienas su kitu per garų rinktuvą ir flanšus. Priekinėje dalyje yra krosnis, gale - vamzdžių išvadai. Kad degimo procesas vyktų garo modeliuose, reikalingas priverstinis oro tiekimas. Oras po grotelėmis tiekiamas ventiliatoriumi, pritvirtintu priekinėje platformoje. Įranga, varoma anglimi, dyzelinu ar dujomis, turi degiklį ir dūmų vamzdį.

Granulinio ugniakuro trijų eigų katilo schema

Geriausiu šilumokaičiu laikomas plienas, nes jis nėra suardomas ir laikui bėgant nesideformuoja dėl kraštutinių temperatūrų.

Vaizdo įrašas: kaip išsirinkti katilą savo namams? Priešgaisrinis vamzdinis katilas Roda RK2

Katilo veikimo metu gaunami garai, kurių temperatūra neviršija 110-115˚С, o slėgis ne didesnis kaip 0,07 MPa. Garai su tokiais indikatoriais tinka įrengti šildymo sistemą namuose arba pradėti gamybos procesus, pavyzdžiui, termiškai apdoroti maistą. Kuro pasirinkimas priklauso nuo katilo modelio ir naudojimo patogumo. Kuro, kaip malkos ar anglis, naudojamas vis mažiau, dažniau naudojamos pigesnės rūšys – dujos, mazutas, dyzelinas.

Pagal šią schemą galima spręsti apie pramoninėje gamyboje naudojamų priešgaisrinių vamzdinių katilų matmenis.

Ugnies vamzdžių įranga pasirenkama ne tik dėl patogumo naudoti. Jie išsiskiria suprantamu dizainu, o sugedus ar susidėvėjus, remontas gali būti atliktas operatyviai. Daugeliui svarbus saugumas – jei laikysitės nurodymų, bėdų nebus. Tačiau nepamirškite, kad bet kokia dujų ar garo įranga turi atitikti saugos standartus.

Taip atrodo dujinis kanalas trijų praėjimų ugnies vamzdiniame katile

Pagrindinis ugnies vamzdžių karšto vandens ir garo modelių privalumas yra didelė galia ir labai kuklūs matmenys. Be to, įrenginio veikimas gali būti automatizuotas prijungus atitinkamus įrenginius:

• oro išleidimo angos;
• vandens slėgio jutikliai;
• manometras;
• termometras;
• Valdymo blokas.

Kuras vamzdinėse konstrukcijose sudega beveik visiškai, todėl aparato efektyvumas siekia 92–93%. Įrenginius naudinga naudoti nepalankių klimato sąlygų regionuose: šiluminė galia gana didelė, o šilumos nuostoliai minimalūs.

Vaizdo įrašas: ilgai degančio vamzdinio katilo DTM apžvalga

Vandens šildymo įrangos veikimo principas

Kaip ir bet kuri krosnis, katilas veikia naudojant vieną iš kuro rūšių, kuris kraunamas arba įleidžiamas į krosnį. Kai deginamas kuras, pavyzdžiui, anglis ar dujos, išsiskiria šiluminė energija. Įprastoje kaitinimo krosnyje jis atiduodamas kūnui, šildant aplinkinį orą, katile - šilumnešiui (pavyzdžiui, vandeniui), o šilumokaitis yra tarpininkas.

Degimo dalis yra apsupta vandens „striuke“, kuri yra aušinimo įrankis. Degimo proceso dūmai patenka į vamzdžio pluoštą galinėje dalyje, kyla aukštyn ir išeina.

Karšto vandens katilo, skirto šildymo sistemoms, pavyzdys - bendrovės "Uralteplokomplekt" gaminiai

Kaitinamas vanduo virsta garais, pakyla į viršutinę bako dalį, kur yra garų surinkimo kamera. Iš ten jis teka vamzdžiais, kurie vadinami garo vamzdynu, įvairiomis kryptimis šildyti būstą ar dalyvauti technologiniuose procesuose. Kaip matote, ugnies vamzdinio katilo veikimo principas yra paprastas ir atitinka fizikos dėsnius.

Yra dviejų kategorijų ugnies vamzdžių įrenginiai, kurių vienas veikia nuo įkaitusių garų, antrasis šildo aušinimo skystį – vandenį. Priklausomai nuo paskirties, abu tipai gali skirtis struktūriškai ir turėti savybių, turinčių įtakos jų naudojimui.

Vaizdo įrašas: Karšto vandens katilo veikimo procesas

Privalumai ir trūkumai

Pagrindinis priešgaisrinių karšto vandens katilų privalumas – autonomiškumas: naudojant turimą įrangą galima surinkti patogiai naudojamą ir puikiai veikiančią šildymo sistemą. Jei reikia, prietaisas gali pašildyti vandens kiekį, reikalingą karšto vandens tiekimui į sodybą ar vasarnamį. Žinoma, daug kas priklauso nuo kuro pasirinkimo, todėl prieš perkant reikia susikoncentruoti į modelius, kurie dirba tam tikro tipo, pavyzdžiui, skystu kuru.

Taip pat degalai ir gamybos medžiaga turi įtakos garantiniam šildymo įrenginio tarnavimo laikui – nuo ​​20 iki 50 metų. Paprastai tai tiesa, nes karšto vandens įrangą galima lengvai suremontuoti. Automatika, kurioje sumontuota dauguma šiuolaikinių modelių, leidžia reguliuoti išėjimo temperatūrą arba palaikyti ją vienoje pastovioje vertėje.

Trūkumas dažniausiai laikomas nuolatinės priežiūros poreikiu: po tam tikro laiko tenka krauti naują kuro porciją. Tai ypač pasakytina apie modelius, veikiančius su anglimi, mediena, mazutu, dyzelinu. Kartkartėmis reikia atlikti valymą – pašalinti pelenus ir šlakus, išvalyti vamzdžius nuo suodžių.

Kaip veikia garo katilai

Pagrindinė garo vamzdžių katilų dalis turi specialią struktūrą, kurioje pagrindinį vaidmenį atlieka trijų eigų šilumokaitis. Dujos, judančios vamzdžiais vandens „striukė“ viduje, atlieka tris judesius:

• 1 - degimo kameroje, tai yra, degimo kameroje, kur temperatūra pasiekia maksimalią;
• 2 - antrojo praėjimo šilumos vamzdynas, kuriuo galima nuleisti karštą vandenį į vandens tiekimo sistemą;
• 3 - trečiame pravažiavime liepsnos vamzdžiai, kurie naudojami šildymo sistemai.

Dujų (garų) judėjimą užtikrina du veiksniai: ventiliatoriaus veikimas ir trauka iš kamino. Garo įrenginių savininkai turi kontroliuoti vandens lygį, kuris yra nestabilus. Dalis išgaruojančio vandens nusėda konstrukcijos viduje kondensato pavidalu, jam surinkti yra specialus surinkimo elementas – separatorius. Jo darbas apsaugo konstrukciją nuo vandens plaktuko ir greito susidėvėjimo.

Degimo produktai dūmų vamzdžiais išeina į kaminą, tada į kaminą

Dauguma garo įrenginių naudojami pramoniniuose technologiniuose procesuose, kai reikalingas didelis energetinis efektyvumas: jie sukuria didelį šilumos kiekį kuro bakams, turbinoms ar deaeratoriams.

Katilo veikimą galima atsekti pagal šią schemą.

Veikimo ypatybės

Savalaikė priešgaisrinio vamzdžio įrenginio priežiūra ir jo stabilumo stebėjimas yra būtinas visų pirma asmens saugumo ir įrangos vientisumo sumetimais. Saugos reikalavimai dažniausiai nurodomi naudojimo instrukcijoje. Pagrindiniai punktai yra tokie:

• Mineralinės nuosėdos ir apnašos susidaro naudojant vandenį kaip šilumos nešiklį. Jie yra tiek garo, tiek vandens šildymo prietaisų gedimų priežastys. Dėl dujotiekio konstrukcijos konstrukcinių ypatybių konstrukcijos viduje netolygiai kaupiasi nuosėdos ir sukelia šilumokaičio perkaitimą.
• Priešgaisriniai vamzdiniai katilai naudoja didesnį vandens kiekį nei, pavyzdžiui, vandens vamzdžių įranga, ir tai padidina jų sprogimo pavojų.
• Dėl vamzdžių struktūros sumažėja aušinimo skysčio greitis ir dėl to atsiranda sustingusių zonų.

Priešgaisrinis vamzdinis garo katilas gali aptarnauti nedidelę įmonę arba kelis gyvenamuosius pastatus

Priežiūrą sudaro savalaikis plieninių šilumokaičių keitimas, reguliarus techninis valymas ir priešgaisrinio vamzdžio įrenginio veikimo kontrolė. Instrukcijų laikymasis leidžia išlaikyti originalias katilo technines charakteristikas ir pailgina tarnavimo laiką.

a-pagrindinis režimas; b-piko režimas; 1-įleidimo ir išleidimo kolektoriai; 2-jungiamieji vamzdžiai; 3 priekinis ekranas; 4-konvekcinis vamzdžių pluoštas; 5, 6 kairysis ir dešinysis šoniniai ekranai; 7 galinis ekranas; 8 grandinių kolektoriai; - vandens judėjimas.

Katilo vanduo cirkuliuoja naudojant siurblius. Vandens suvartojimas priklauso nuo šildymo katilo darbo režimo: dirbant žiemą, pagal pagrindinį režimą naudojama keturių krypčių vandens cirkuliacijos schema, o vasarą - dvipusė grandinė pagal piko režimą.

Taikant keturių krypčių cirkuliacijos schemą, vanduo šildymo katile iš šildymo tinklo tiekiamas į vieną apatinį kolektorių ir nuosekliai praeina per visus katilo šildymo paviršiaus elementus, įveikdamas pakilimus ir nuosmukius, po kurių vanduo taip pat išleidžiamas per apatinį kolektorių. į šilumos tinklus.

Su dvipuse schema katilo vanduo vienu metu patenka į du apatinius kolektorius ir, judėdamas išilgai šildymo paviršiaus, įkaista, po to išleidžiamas į šilumos tinklą. Taikant dviejų krypčių cirkuliacijos schemą, per katilą praleidžiama beveik dvigubai daugiau vandens nei naudojant keturių krypčių schemą. Taip yra dėl to, kad katilo vasaros metu įšyla daugiau vandens nei žiemą ir jo patenka katilas esant aukštesnei temperatūrai (PO vietoj 70 ° C).

Priešgaisriniai vamzdiniai katilai

Pagal konstrukciją jis yra priešingas vandens vamzdžio katilui. Dujinis katilas- garo arba karšto vandens katilas, kuriame šildymo paviršius susideda iš mažo skersmens vamzdžių, kurių viduje juda karšti degimo produktai Šilumos mainai vyksta kaitinant aušinimo skystį (dažniausiai vandenį arba alyvą), kuris yra už vamzdelių. Pagal GOST 23172-78 yra ugnies vamzdis, dūmų vamzdis ir ugnis-vamzdis-dūmai katilai: in karštis dega vamzdžiai, in dūmų deginimas juda tik degimo produktai. Liepsnos vamzdeliai paprastai yra storesni ir jų yra mažiau. Labiausiai paplitusi ugnies vamzdžių katilų konstrukcija yra cilindrinis korpusas, esantis horizontaliai.

Karštas vanduo yra karšto vandens katilų korpuso viduje, o vandens ir garo tūriai – garo katiluose. Kiekvieno liepsnos vamzdžio priekiniame gale sumontuotas slėginis degiklis, skirtas deginti dujinį arba skystąjį kurą. Taigi liepsnos vamzdis yra degimo kamera, kurioje sudeginamas beveik visas kuras. Įrenginį sudaro cilindrinis metalinis būgnas su liepsnos vamzdžiu, kuriame įrengta ugniadėžė. Viduje šildomos dujos išeina iš vamzdžio ir šildo katilo būgno šoninius paviršius, tada patenka į ekonomaizerį arba tiesiai į kaminą. Yra modelių su dviem vamzdžiais, labai retai - su trimis ar daugiau. Šiuolaikiniai vieno ugniakuro vamzdžių katilai gaminami kaitinamaisiais paviršiais nuo 30 iki 50 kvadratinių metrų, dviejų ugniakuro vamzdžių katilų šildomas paviršius yra nuo 80 iki 100 kvadratinių metrų. Tokio tipo šildymo mazgus lengva pagaminti, todėl jų kaina minimali. Vamzdžių katilų įtaisas leidžia juos naudoti gyvenamųjų pastatų ir pramonės įmonių šildymo ir vandens tiekimo sistemose. Tokia įranga demonstruoja maksimalų efektyvumą, didelį eksploatacinį patikimumą ir geras šilumines charakteristikas naudojant dujinį kurą. Tačiau yra ir trūkumų: taip pat galima pastebėti didelį degiklio purkštukų įkaitimą, pulsuojantį degimą, kurį lydi liepsnos sklidimas ir sprogimai. Paprastai daugeliu atvejų šiuos trūkumus galima pašalinti. Svarbu išlaikyti įrenginio darbingumą, kad purkštuko skersmuo atitiktų vidutinio slėgio įpurškimo degiklių konstrukcines ypatybes, nes priešingu atveju negalima pasiekti visiško dujų degimo. Priešgaisrinio vamzdžio katilo konstrukcijai reikalingas slėgio mažinimo įrenginys, nes įrenginys tiekiamas dujomis iš vidutinio arba aukšto slėgio tinklų.

Ugnies vamzdžių katilų konstrukcijos trūkumai yra šie:

§ dideli matmenys;

§ didelis metalo suvartojimas;

§ aukšti vidaus degimo kamerų reikalavimai kuro kokybei;

§ sprogimo pavojus.

Tačiau griežtas gamintojo nurodymų dėl katilų eksploatavimo ir saugos taisyklių laikymasis visiškai pašalina avarinių situacijų galimybę.

Garo ugnies vamzdiniai katilai. Vienvamzdžių ir dvivamzdžių katilų pamušalas atliekamas taip pat, keičiant tik viršutinę jo dalį, priklausomai nuo to, ar katilas veikia kaip garo ar karšto vandens katilas. Šis pamušalo tipas yra pripažintas geriausiu; Išmetamųjų dujų kanalus lengva valyti ir jie yra pakankamai dideli, kad lakieji pelenai galėtų nusėsti neužkertant kelią dujų keliui. Dūmų dujos, eidamos per liepsnos vamzdžius, patenka į reversinę kamerą, kurios matmenys neturėtų būti siaurinami pločio, nes šioje kameroje susirenka didžioji dalis lakiųjų pelenų. Praeinant reversinę kamerą, dujos praeina per antrąjį dujų kanalą, nepasiekdamos katilo priekio, apsisuka ir eina palei trečią ir paskutinį dujų kanalą, link bendro surinkimo šerno. Atbulinės eigos kameros ribose dujos praeina per specialų kanalą, kuris atskiria trečiąjį dujų kanalą nuo reversinės kameros erdvės. Pamušalo sienos išklotos 2 plytomis. Viršutinė dūmtakio dalis nesiekia 100 mm iki žemiausio vandens lygio katile; tai yra Kotlonadzor reikalavimas.

Didelės naujų statybų apimtys Rusijoje, mažų įmonių ir privačių investuotojų pritraukimas į statybas ir atitinkamas investicinės politikos formavimas paskatino naudoti autonomines šildymo katilines daugumoje statomų objektų – nuo ​​buto ir kotedžo iki RTS. , taip pat šilumos šaltiniai rekonstruojamuose objektuose, daugiausia su mažos galios (iki 20 MW) karšto vandens katiliniais. Straipsnyje aptariamos pagrindinių Rusijos rinkoje esančių katilų tipų - vandens vamzdžių ir ugnies vamzdžių - savybės.

Svarbiausia mažo galingumo katilų savybė yra krosnių šiluminiai režimai ir su jais susiję fizikiniai ir cheminiai degimo procesai, atsirandantys dėl didelio masto perėjimo prie mažų geometrinių krosnių matmenų mažėjant katilo galiai. Tai keičia krosnies paviršiaus ploto ir tūrio santykį atvirkščiai proporcingai būdingam dydžiui. To pasekmė yra tai, kad mažuose katiluose akivaizdūs krosnies tūrio šiluminiai įtempiai yra kelis kartus didesni nei būdingi galingiems katilams ir pasiekia qv = 2 MW / m3 ir didesnes vertes (naudojant dujas ir skystąjį kurą). ), o krosnies kaitinimo paviršių šiluminiai įtempiai (qн = ~ 200 kW/m2) maždaug atitinka matomus galingų katilų kaitinimo paviršių šiluminius įtempius.

Karšto vandens katilų įrangą Rusijos rinkoje atstovauja du pagrindiniai katilų tipai: vandens vamzdis ir ugnies vamzdis.

Tam tikrą laiką vandens vamzdžių katilai buvo pagrindinė buitinio karšto vandens gamybos technologija. Mažų galių srityje tokia padėtis nepasiteisino: nebegaminami pasenę katilai TVG, TG, NR 18, ZiO 60 ir kt. Tačiau nemažai KV mažos galios katilų konstrukcijų. GM serijos ir toliau gaminamos. Karšto vandens katilų kūrimą buityje daugiausia reprezentuoja vandens vamzdžių katilai, kurių gamybą įsisavina tiek didelės gamyklos (Dorogobuzhkotlomash, Biysk katilinė, Wolf Energy Solution ir kt.), tiek mažos katilų gamybos įmonės.

Nepriklausomai nuo katilo tipo, reikia pažymėti, kad katilo sienelės metalo šiluminį režimą lemia vidinio paviršiaus būklė (iš aušinimo skysčio pusės), nuosėdų buvimas, jų storis ir savybės. . Išoriniai šlakai, suodžiai ir bituminės nuosėdos (taip pat ir vidinės) daugiausia įtakoja šilumos perdavimo iš dujų srauto į aušinimo skystį efektyvumą ir dėl to padidina išmetamųjų dujų temperatūrą, mažina katilo galią ir efektyvumą.

Tačiau didžiausios bėdos dažnai būna susijusios su katilo dujų tako aerodinaminio pasipriešinimo padidėjimu, degimo charakteristikų pasikeitimu ir iškraipymu, aplinkosaugos veiksmingumo pablogėjimu.

Vandens vamzdiniai karšto vandens boileriai

Pagrindiniai vandens vamzdžių karšto vandens katilų pranašumai yra dėl organizuoto hidraulinio režimo vamzdiniuose vandens kontūruose, kurie leidžia, naudojant priverstinės greitosios cirkuliacijos (įskaitant recirkuliaciją) siurbimo schemas, užtikrinti leistinus šiluminius (temperatūros) režimus, sumažinti neigiamus šilumos perdavimo paviršių taršos procesus iš aušinimo skysčio pusės, sumažinti reikalavimus bendram cirkuliuojančio vandens kietumui. Tuo pačiu metu vandens vamzdžių katiluose būtina griežtai laikytis hidraulinio aušinimo skysčio judėjimo režimo, kuris neleidžia jo užvirti ant kaitinimo paviršių, o tai, kaip minėta, ypač svarbu mažos galios katilams šilumą. įtemptos krosnies kaitinimo paviršių dalys. Pateisinant didelio greičio režimą, reikia sutelkti dėmesį į vamzdžius su aušinimo skysčio išleidimo judėjimu, kuriuose nurodytomis šilumos mainų sąlygomis (qн = ~ 200 kW / m2) aušinimo skysčio judėjimo greitis turėtų pagal žinomas priklausomybes turi būti ne mažesnis kaip 1,25–1,35 m/s.

Toks hidraulinis režimas lemia pakankamai didelę vandens vamzdžio karšto vandens katilo hidraulinę varžą (dažniausiai 0,5-1,5 baro diapazone). Be to, ne tik projektavimo režimu, bet ir visais tarpiniais darbo režimais su daline ar net minimalia galia. Nuolatinis hidraulinis režimas yra bene svarbiausias veiksnys, užtikrinantis patikimą visos karšto vandens vamzdžio katilo vamzdžių sistemos veikimą.

Nemažai konstrukcijų vamzdžių karšto vandens katilų gamintojas pateikia kelių padidintų blokų pavidalu, todėl reikia papildomų išlaidų už katilo pristatymą, jo surinkimą ir montavimą statybvietėje.

Priešgaisriniai vamzdiniai karšto vandens katilai, visiškai pagaminti gamykloje ir tiekiami kompaktiškos monoblokinės konstrukcijos pavidalu, dažnai su jau sumontuota šilumos izoliacija, išoriniu apvalkalu, atraminiu rėmu ir kt., neturi paskutinio trūkumo. vartotojui patrauklus dizainas, labai supaprastina įrangos įrengimą katilinėje.

Priešgaisriniai karšto vandens boileriai

Vamzdžių katilų su slėgine dujoms nelaidžia krosnele, kurios veikimo principas grindžiamas automatizuotų degiklių su įmontuotais (arba sukomplektuotais) pūtimo ventiliatoriais, naudojimas leidžia dirbti be dūmų šalintuvų, reguliuojant degimą. parametrus esant kintamoms apkrovoms, išlaikant aukštą efektyvumą, kurio efektyvumas yra 92–95%.

Gamyklos pereina prie didelių ugnies vamzdžių katilų gamybos apimčių, aktyviai įsisavina užsienio technologijas, perka ir apdoroja žinomų įmonių techninę dokumentaciją pagal Rusijos standartus, kurių produktai yra paklausūs ir gerai pasirodė rinkoje. Pavyzdžiui, trijų eigų katilai FR-10, FR-16, pagaminti pagal „Finraila“ įmonės (Suomija) technologiją, „GKS Dynaterm“, „Eurotwin“ katilai, kuriuos gamina „Wolf Energy Solutions“ pagal WOLF įmonės (Vokietija) technologiją.

Beveik visų vamzdinių karšto vandens katilų konstrukcinėse schemose numatyta, kad katilo išoriniame tvirtame korpuse vandens tūryje yra cilindrinė krosnis ir konvekcinių paviršių dūmų vamzdžiai. Katilų išdėstymas dažniausiai skirstomas į dvipusį ir tripusį. Abiem atvejais liepsnos vystymasis ir degimo produktų judėjimas išilgai krosnies tūrio yra laikomas pirmuoju smūgiu tiek krosnyse su ašiniu skrydžiu (nepasukant liepsnos) dujų judėjimo, tiek aklavietėse apverčiamose krosnyse (su liepsna). pasukti 180° kampu galinėje krosnies dalyje į katilo priekį) (2 pav.). Taigi, 2 krypčių schemos apima vieną degimo produktų eigą per konvekcinius liepsnos vamzdžius, o 3 krypčių - du taktus su degimo produktų pasukimu tarp dūmų vamzdžių pluoštų 180 ° kampu.

Svarbiausi priešgaisrinių vamzdžių konstrukcijų trūkumai yra dėl mažo aušinimo skysčio judėjimo greičio katilo vidiniame vandens tūryje, kuris turi reikšmingą tūrį (specifinis vandens tūris nuo ~ 0,5 iki ~ 1,5 m3 / MW) ir didelis skaičiuojamas laisvas plotas katilo vandens judėjimui. Dėl to susidaro neorganizuoti vidinės cirkuliacijos hidrauliniai režimai, kurių greitis atitinka natūralią konvekciją 0,01–0,02 m/s, o kai kuriose vandens tūrio zonose net mažesnis. Dėl šios priežasties katilo kaitinimo paviršių šiluminių įtempių vertė, neleidžiant vandeniui užvirti sienoje, yra daug mažesnė nei vandens vamzdžių katilų, ir tai yra pagrindinis veiksnys, lemiantis patikimą ir be trikdžių veikimą. katilas (kartu su paviršių užteršimu iš vandens pusės nuosėdomis ir dumblo nuosėdomis ir pan.) ...

Ugnies vamzdžių katilų konstrukcijos ypatybės

Trijų eigų katilo konstrukcija, palyginti su daugelio gamintojų dviejų eigų katilo konstrukcija, turi didelį konvekcinį šildymo paviršių (dūmų vamzdžius) ir dėl to leidžia padidinti išmetamųjų dujų aušinimo gylį ir padidinti katilo efektyvumą. 1–3 proc. Didesnę efektyvumo vertę galima pasiekti už karšto vandens katilo įrengus agregatą arba blokinį ekonomaizerį (įskaitant kondensacinį).

Vertinant priešgaisrinio vamzdinio katilo kokybę, būtina atsižvelgti tiek į projektinius sprendimus, tiek į gamybos technologijos tobulumą.

Taigi, standaus korpuso ir galinių paviršių, kurių šiluminis pailgėjimas nekompensuojamas (vamzdžių lakštai), su standžiu tiesių liepsnos vamzdžių suvirinimu ir standžiu krosnies tvirtinimu, liepsnos vamzdžių vieta arti išorinio nešildomo korpuso korpuso. katilas padidina įtempius dėl nekompensuojamos šiluminės deformacijos, pavyzdžiui, šalto paleidimo metu ir esant kintamoms eksploatavimo sąlygoms. Šiuo atžvilgiu labai svarbu turėti informacijos apie apskaičiuotą mažo ciklo metalo nuovargio vertę, kuri lemia paleidimo ciklų skaičių iš šaltos būsenos, matuojant nuo kelių šimtų iki dešimčių tūkstančių ciklų. Be katilo konstrukcijos, šiai vertei įtakos turi liepsnos vamzdžių ir vamzdžių plokščių metalo kokybė, suvirinimo technologija ir kokybė, terminio grūdinimo naudojimas siekiant sumažinti vidinius įtempius suvirintoje konstrukcijoje gaminant katilą. katilas.

Katilai su žema liepsnos vamzdžių padėtimi taip pat yra mažiau patikimi, kuriuos intensyviausiai įneša dumblas, dėl to pablogėja šilumos perdavimas, pakyla vamzdžio sienelės temperatūra, dėl to papildomai perkaista, didėja apkrovos suvirintos siūlės ir vamzdžio lakštas. Šilumos perdavimui konvekciniuose paviršiuose išlyginti ir sustiprinti dažnai naudojami įvairių tipų srauto turbuliatoriai, įstatomi į trečiojo praėjimo liepsnos vamzdelius arba į 2 eigų katilo antrojo praėjimo galines dalis.

Čia svarbu atkreipti dėmesį į tai, kad ugnies katilai su reversine krosnele dėl pastebimų šiluminių procesų ypatybių, kai degiklis sukasi, suintensyvina konvekcinį šilumos perdavimą krosnyje (taip pasiekiamas šilumos srautų išlyginimas krosnyje kaitinamuose paviršiuose). ). Dėl aktyvios dalies degimo produktų recirkuliacijos degiklio šaknyje jie taip pat leidžia sumažinti azoto oksidų emisiją. Tačiau šiuo atveju iš esmės suaktyvėja šilumos perdavimas ant vamzdžio lakšto ir pradinės dūmų vamzdžių dalys degiklio zonoje pasisuka ties priekiniu šamotiniu bloku, atsižvelgiant į jo antrinę spinduliuotę. Dėl šių veiksnių vamzdžio lakštas yra ypač priverstinio šiluminio režimo, dėl kurio jis dažnai perkaista.

Atsižvelgiant į nurodytas priekinio vamzdžio lakšto šiluminių režimų ypatybes, didžioji dauguma užsienio karšto vandens vamzdinių katilų gamintojų riboja reversinių krosnių taikymo sritį katilams, kurių galia iki 2,5 MW.

Bet kurioms vamzdinių katilų krosnims, ypač reversinėms, reikia pasirinkti tinkamą degiklį ne tik pagal galią, bet ir pagal katilo krosnyje esančio degiklio konfigūraciją bei matmenis. Turėtų būti atmestas net vietinis degiklio „sprogimas“ ant šaltos krosnies sienelės visais jo veikimo režimais, atsižvelgiant į būtiną slėgį katilo dujų kelio aerodinaminiam pasipriešinimui įveikti ir apkrovos reguliavimo metodą. .

Maži aušinimo skysčio srautai, dideli vandens kiekiai lemia intensyvų skendinčio dumblo dalelių nusodinimą tiek apatinėje katilo dalyje (susidaro intensyvios podumblo korozijos zonos), tiek viršutinėje liepsnos vamzdžių generatoriuje. Net ir ant „švaraus“ vamzdžio, kai katilas veikia esant projektiniams +95 ° C temperatūros vandens parametrams, maksimalios vietinės vandens temperatūros vertės gali būti ~ 130 ° C, o esant +105 ° C. - ~ 145 °C. Esant akytoms dumblo nuosėdoms (ir nuosėdoms), vamzdžio sienelės metalo ir vandens temperatūra yra dar aukštesnė, o tai lemia vietinį virimą, suintensyvėja apnašų susidarymo procesas, perkaista vamzdžio sienelė. Be to, reikia pažymėti, kad verdantis vanduo ne tik nenuplauna dumblo nuosėdų ant viršutinės liepsnos vamzdžių generatoriaus, bet ir sustiprina vietinių nuosėdų susidarymą ir iš tikrųjų padidina jų dydį bei suspaudžia šias nuosėdas. Dėl šios priežasties patartina hidrostatinio slėgio katile nesumažinti žemiau 4,5–5 barų, tačiau tai negali visiškai slopinti šių procesų. „Lengva“ ugniakuro katilų hidrodinamika paaiškina poreikį giliai suminkštinti vandenį iki likutinio bendro kietumo, ne didesnio kaip 0,01–0,02 (mekv.) / l.

Maksimalus dumblo nusėdimo sumažinimas užtikrinamas naudojant nepriklausomą katilo kontūro jungtį šilumos tiekimo kontūre, neįtraukiant dumblo iš šilumos tinklų ir vartotojų šildymo sistemų. Būtina apriboti magnetinio ir kompleksinio apdorojimo naudojimą, net jei grandinėje yra dumblo separatoriai, ir naudoti periodinį pūtimą, kurio dažnį ir trukmę iš apatinių katilo taškų lemia vandens cheminis režimas. katilo veikimo.

Katilo hidraulinį veikimą būtina palaikyti projektiniu šildymo agento srautu, kuris, esant projektinei apkrovai, nustatomas pagal leistiną temperatūrų skirtumą katilo įleidimo ir išleidimo angose. Užtikrinti reikiamą aušinimo skysčio recirkuliaciją su patikrinimu visais darbo režimais, kad būtų išvengta žematemperatūrinės korozijos katilo galiniuose šildymo paviršiuose, kuri apskaičiuojama su sąlyga, kad vandens temperatūra katilo įleidimo angoje viršija išmetamųjų dujų rasos temperatūrą. taškas 5 °C.

Nagrinėjami klausimai susiję ne tik su vamzdinių katilų projektavimu ir darbo organizavimu, bet yra tiesiogiai susiję su darbo režimais technologinių procesų užtikrinimo požiūriu. Taigi padėties vartotojams tiekiamos galios reguliavimas degiklio darbo režimu „įjungimas-išjungimas“ objektyviai žymiai sumažina katilo eksploatavimo laiką, atsižvelgiant į metalo ciklo nuovargį. Tačiau kartais moduliuotų degiklių naudojimas, ypač reversinėse krosnyse, esant mažoms apkrovoms, gali sukelti priešlaikinį liepsnos pasikeitimą šalia degiklio ir dėl to atskirų krosnies dalių ir priekinio vamzdžio lakšto perkaitimą. Panašus procesas vyksta esant dideliam vakuumo lygiui dūmtakio šerdyje už katilo. Kai kuriais atvejais, esant mažam katilo aerodinaminei varžai, šis poveikis pasireiškia esant ~ 25 Pa retėjimui.

Katilų darbo režimų pažeidimai yra nepriimtini:
- su netinkamu arba neveikiančiu cheminiu vandens valymu (net ir su trumpalaikiu išjungimu);
- įvedant konstrukcinius katilo pakeitimus - nuimant turbuliatorius, keičiant aušinimo skysčio įvesties-išvesties jungimo schemą ir pan.;
- su išjungtais recirkuliaciniais siurbliais;
- nekontroliuojant išmetamųjų dujų temperatūros, aerodinaminio pasipriešinimo ir hidraulinio slėgio nuostolių katile;
- nekontroliuojant nuotėkių šilumos tinkluose ir be sistemos vandens valymo iš dumblo, be periodinio pūtimo.