V afgelopen jaren Aan Russische markt opgemerkt grote interesse voor industriële verwarmingsketels geleverd door buitenlandse bedrijven. De kosten van geïmporteerde ketels zijn in de regel hoger dan de kosten van vergelijkbare ketels van binnenlandse fabrikanten, maar bij het voltooien van industriële en grote verwarmingsketelhuizen geven klanten vaak de voorkeur aan producten van bekende Europese bedrijven.

Het belangrijkste kenmerk van industrieel: stoomketels geleverd aan de Russische markt door fabrikanten uit Italië, Duitsland, België en anderen Europese landen, bestaat uit het feit dat bijna alle ketels vlambuis zijn, meer bepaald - vlambuis-rookbuis. Dit geldt niet alleen voor warmwaterboilers, maar ook aan stoomketels met een oververhitter met een capaciteit tot 30 t/u en meer. Het voordeel van vlampijp- en rookpijpketels ten opzichte van waterpijpketels wordt eenvoudig uitgelegd: een dergelijk ontwerp maakt het mogelijk om de ketel volledig in de fabriek te monteren en de ketel in de vorm van één eenheid aan de klant te leveren, wat sterk vereenvoudigt de installatie van apparatuur in de stookruimte.

Brandbuis- en rookbuisketels hebben in de regel een cilindrisch lichaam dat op zijn kant ligt. Zelfs als de buitenkant van de ketel eruitziet als een langwerpige rechthoek, lijdt het geen twijfel dat de binnenkant een cilindrisch lichaam heeft ( rijst. 1). Stoomketels hebben water- en stoomvolumes in het lichaam.

Rijst. 1

In een grote hoeveelheid water worden één en soms twee vlambuizen geplaatst. Aan het voorste uiteinde van elke vlambuis bevindt zich een onder druk staande, of, zoals ze zeggen, een ventilatorbrander, ontworpen om gas of vloeibare brandstof... De vlambuis is dus een verbrandingskamer waarin bijna alle brandstof wordt verbrand.

De thermische spanning van het ovenvolume is meestal 1-1,2 MW / m 3. Afhankelijk van de diameter en overdruk worden gladde of gegolfde vlambuizen gebruikt. Ze bevinden zich altijd in het onderste deel van de waterruimte, wat de warmteoverdracht verhoogt en de circulatie van ketelwater verbetert ( rijst. 2).

Rijst. 2

Duitsland heeft voorschriften waarbij de installatie van twee vlambuizen met een ketelvermogen van meer dan 10 MW vereist is. In andere landen is er geen strikte eis voor de verhouding van vermogen en het aantal vlambuizen, daarom vindt u krachtigere ketels met één vlambuis, evenals minder krachtige ketels met twee vlambuizen.

Als de fabrikanten niet benadrukken dat hun ketel drietraps is, dan betekent dit dat de brander praktisch rechtdoor is: het vormt een lange toorts. De verbrandingsproducten bereiken de tegenoverliggende watergekoelde wand, draaien zich om en bewegen richting de voorwand. Hier komen ze de ringvormige kamer binnen, van waaruit ze langs de rookbuizen naar de zijkant bewegen. achterwand warmte afgeven aan het ketelwater ( rijst. 3).

Rijst. 3

Vaker is de term "drieweg" aanwezig in de naam van de ketel. Dit betekent dat de verbrandingsproducten na de vlambuis worden teruggevoerd via de rookbuizen, die zich meestal dichter bij de vlambuis bevinden. Aan de voorwand van de ketel griepsgassen maak nog een bocht en ga door de rookbuizen van de derde slag naar de achterwand.

Voor een vollediger gebruik van de warmte van rookgassen installeren veel fabrikanten speciale turbulatoren van hoogwaardig staal in de rookbuizen van de derde doorgang. Hetzelfde effect wordt soms bereikt zonder inzetstukken, vanwege: speciale vorm de buizen zelf. Turbulisatie van de stroom verhoogt de warmteafvoer en verlaagt daardoor de temperatuur van de rookgassen, dat wil zeggen, verhoogt het rendement van de ketel.

Bij grotere ketels wordt voor een verhoging van het rendement gezorgd door het plaatsen van een economizer na de derde slag rookgassen. Op rijst. 3 toont een diagram van zo'n ketel met één belangrijk kenmerk: een demper in het bovenste deel van de rookkamer laat een deel van de verbrandingsproducten rechtstreeks passeren door de economizer te omzeilen. Dit zorgt ervoor dat een constante rookgastemperatuur kan worden gehandhaafd wanneer de belasting verandert of wanneer de temperatuur van het retourwater van de ketel onaanvaardbaar daalt. Bij het verbranden van zwavelhoudende brandstoffen is dit vooral belangrijk, omdat het dankzij dit eenvoudige apparaat mogelijk is om een ​​"droge" werking van de economizer te handhaven, zonder onder de dauwpunttemperatuur te komen.

De aanwezigheid van een economizer zelf verhoogt de efficiëntie van de ketel aanzienlijk. Zo heeft de Borsig Energy warmwaterketel Omnimat 16PG zonder economizer een rendement van 93% en de Omnimat 16PGA (met economizer) een rendement van 95,6%. Met gelijk nuttig thermisch vermogen van deze ketels (8 MW), verbruikt de eerste 929 m 3 / h bij nominale belasting natuurlijk gas, en de tweede - slechts 904 m 3 / h. Tegelijkertijd hebben beide ketels dezelfde hoogte en breedte, maar de lengte van de ketel met economizer is ≈10% langer (4,81 m voor de 16PG en 5,30 m voor de 16PGA ketel).

In de meeste gevallen drietreksketels hebben een zogenaamde rook-brandkamer aan de uitlaat van de vlambuis. Verbrandingsproducten in deze kamer ontvouwen 180° en ga de rookbuizen van het tweede rookkanaal in. De verbrandingskamer wordt meestal gekoeld door het omringende ketelwater, hoewel er ook afgelegen verbrandingskamers zijn die zijn gemaakt van volledig gelaste wandbuizen.

De omwenteling van de rookgassen van de tweede gang naar de rookbuizen van de derde gang wordt uitgevoerd in de voorste verbrandingskamer. Deze ringvormige kamer is voorzien van één of twee luiken die toegang geven (uiteraard bij stilstaande ketel) tot de vlampijpen voor inspectie en reiniging.

Het cilindrische lichaam van vlampijpketels is altijd bedekt met zeer efficiënte thermische isolatie met een dikte van 100-120 mm. Bovenop de isolatie is de carrosserie meestal aan beide zijden ommanteld met gegalvaniseerde of aluminium platen. Een goede isolatie in combinatie met het compacte ontwerp van de ketel zelf helpt om warmteverliezen naar de omgeving te verminderen.

Op de keteltrommel zijn waterretour- en verzadigde stoomaansluitingen aangesloten. Om het water af te voeren, is er een speciale fitting in het onderste deel aan het achterste uiteinde van de carrosserie. Er zijn ook instrumentatie fittingen op de bovenkant van het lichaam. Op stoomketels waterniveau-indicatoren zijn vereist.

De meeste fabrikanten leveren stoomketels met een elektrische voedingspomp en stoominjector. Bovenop alle grote ketels bevindt zich meestal een serviceruimte voor fittingen en instrumentatie. In de regel leveren fabrikanten de hoofdapparatuur met een besturingseenheid, die soms een "paneel" of zelfs een "schakelkast" wordt genoemd. Dit blok stoomketels bevat een niveauregelaar die inwerkt op: voedings pomp... De besturingseenheid is aangesloten op een manometer, een begrenzings- en veiligheidsdrukschakelaar. Er is ook een omschakeling van handmatig naar automatische controle pomp, licht- en geluidsalarmen die aangaan in geval van nood.

Verbrandingskamers in vlampijpketels werken meestal op overdruk, daarom is de installatie van een rookafzuiger voor de afvoer van gassen niet vereist. Verbrandingslucht wordt meestal aangevoerd door een ventilator die in het branderblok is ingebouwd.

Geautomatiseerde regeling van de werking van de ketel stelt u in staat om de inzet van gekwalificeerd personeel tot een minimum te beperken, zelfs bij onderhoud aan grote stoom- of heetwaterketels.

Een paar woorden moeten worden gezegd over de brandstof voor de hierboven beschreven industriële en verwarmingsketels. Deze ketels worden meestal geïnstalleerd in de stad of, in extreme gevallen, in de buitenwijken. Sterke normen voor bescherming omgeving dwingen keteleigenaren om de uitstoot van giftige stoffen in de atmosfeer, zoals asdeeltjes, stikstofoxiden (NO x), zwaveldioxide (SO 2) en koolmonoxide ( koolmonoxide-CO). Aangezien de uitrusting van ketelinstallaties met apparaten voor het reinigen van rookgassen van deze giftige componenten hun kosten meerdere malen zou verhogen, is het meest economische optie: het blijkt gasvormige of vloeibare brandstoffen te gebruiken. In het laatste geval is het gebruik van dieselbrandstof of lichte stookolie met een laag zwavelgehalte verplicht. Bij deze brandstofkeuze zijn de stikstofoxiden NOx praktisch de enige luchtverontreinigende stoffen.

Het belangrijkste middel om te zorgen voor toelaatbare NO x -emissies in industriële en verwarmingsketels laag-toxische branders dienen. In sommige gevallen wordt ook gebruik gemaakt van rookgasrecirculatie door de brander. Door het speciale ontwerp creëren laag-toxische branders een vlam met een bepaalde intensiteit van het mengen van brandstof met lucht, waardoor de snelheid van NOx-vorming wordt verminderd. Gecombineerd met matige thermische belasting verbrandingskamer, intensieve warmteafvoer en een drietrapsschema van de meeste ketels, zorgen lage-emissiebranders voor een verlaging van de NOx-emissies tot een niveau dat voldoet aan de eisen van de Russische Federatie.

Natuurlijk konden fabrikanten van industriële ketels niet voorbijgaan aan het feit dat sommige klanten nog steeds gedwongen worden te branden vaste brandstof: kolen, houtafval, gemeentelijk vast afval, enz. Voor dergelijke klanten is er ook een breed scala aan ketels, waaronder stalen vlampijpketels. Maar dergelijke units worden al aan de klant geleverd in de vorm van ten minste drie units: de ketel zelf, een externe oven met een mechanisch rooster en een asverzamelaar, waarna de rookgassen naar de rookafzuiging gaan. De verbranding van hout of gesorteerd bedrijfsafval vindt plaats op een hellend mechanisch rooster en de verbrandingsproducten worden naar de vlambuis gestuurd. Een andere optie is minder gebruikelijk: een mechanisch kettingrooster wordt rechtstreeks in de vlampijp van een cilindrische ketel gestoken.

De hierboven beschreven vlampijpketels zijn in veel opzichten vergelijkbaar met vergelijkbare ketels van binnenlandse fabrikanten als het gaat om het ontwerp van de ketels zelf. Daarom is er steeds vaker een situatie waarin een consument de voorkeur geeft aan een vrij betrouwbare en goedkopere huishoudelijke ketel, maar vraagt ​​​​om er een geïmporteerde brander op te installeren - duurder, maar zorgt voor de werking van de ketel zonder onderhoudspersoneel, door de ketel te starten door een druk op de knop en minimale uitstoot van giftige verontreinigende stoffen in de atmosfeer (СО en NEE x).

Als voorbeeld zullen we u vertellen over de vlampijp-stoomketels van verschillende buitenlandse bedrijven die actief op de Russische markt actief zijn. Een van deze bedrijven is B abcock W anson (Frankrijk).

Dit bedrijf presenteert verschillende series vlampijp-stoomketels op de Russische markt. Voor lage stoombehoefte B abcock W anson biedt een compacte stoomketelserie BWB (van 160 kg tot 3 t/u). Door zijn kleine formaat kan een dergelijke ketel worden gebruikt bij het ontwerp van een modulaire stookruimte. De ketel is tweetraps, de centrale ligging van de vlambuis verbetert de spanningsverdeling en verlengt de levensduur van de ketelwarmtewisselaar, vooral in het geval van meerdere opstart- en uitschakelcycli van de ketel. Het achterste buispaneel is toegankelijk door de achterste inspectiedeur die aan een vrijdragende rail hangt, naar achteren te rollen. Zo wordt zowel het onderhoud van de ketel als de verplichte periodieke keuringen door de technische toezichthoudende instanties vergemakkelijkt.

Indien er een grotere vraag naar stoom is, verdient het de voorkeur om een ​​BWD-ketel te gebruiken (van 1 tot 10,4 t/h). De BWD serie is een speciaal ontworpen drietreksketel met een gedeeltelijk watergekoelde ovenbodem ontwikkeld door B abcock W anson ... Een stoomafscheider in de keteltrommel en een korte tijd branderaanpassingen zorgen voor een gegarandeerde stoomdroogte van 99,5%.

Voor grote industriële ketelhuizen van firma B abcock W anson een serie van BWR (12,5-30 t/u). Dit zijn drietreks stoomketels met vlampijp-rookpijpen van een speciaal ontwerp met een watergekoelde buisbodem van de oven ( rijst. 4). Deze ketels combineren de voordelen van vlambuis- en waterbuistechnologie. Het ontwerp biedt de hoogst toelaatbare druk voor vlampijpketels in de warmwaterkamer (tot 25 bar). Dit ontwerp de ketel zorgt voor meer veiligheid bij lage waterstanden en elimineert het risico van slibafzetting op de bodem van de ketel. Optimalisatie van het ketelontwerp maakt het mogelijk om een ​​oververhittingsmodule voor stoom in de voorste rookkamer te integreren.

Rijst. 4

Het rendement van de hierboven beschreven ketels is geoptimaliseerd dankzij een speciale technische ontwikkeling van de firma B abcock W anson... In de gladwandige rookbuizen zijn spiraalvormige geleidingen geplaatst, die een roterende beweging geven aan de verbrandingsproducten die door de buis gaan, waardoor een significante verbetering van de warmteoverdracht wordt bereikt.... Bedrijf Babcock W anson gebruikt zijn eigen branders overal rij vlampijp ketels. Elke individuele brander is ontworpen rekening houdend met de kenmerken van de verbrandingskamer, waardoor brandstof wordt bespaard en de efficiëntie wordt verhoogd. De branders werken op zowel gas als diesel en stookolie.

Om de efficiëntie verder te verhogen, het brandstof- en energieverbruik te verminderen en een extreem lage NO x, B-emissie te bereiken abcock W anson biedt zijn klanten het Ecosteam-pakket aan, dat de bedrijfskosten van deze toch al goedkope ketels verlaagt. Dit pakket omvat een water-naar-water of/en water-naar-lucht warmtewisselaarsysteem. Het bedrijf produceert ook een reeks ketels VAB - BP (van 160 tot 5300 kg/u) met lage stoomdruk (<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.

Overweeg een andere lijn - stoomketels met vlampijpen van Bosch Industriekessel GmbH (Duitsland). De meest populaire ketels van dit bedrijf zijn op de markt bekend onder de merknaam Buderus. Ketellijn Buderus Logano SHD 815 / UL - S omvat vlampijp- en rookpijpketels met één vlampijp (drietrekschema) met een stoomcapaciteit van 1,25 tot 28 t / h.

Grotere ketels (serie Buderus Logano SHD 915 / ZFR ) zijn uitgerust met twee vlambuizen en hun stoomcapaciteit varieert van 18 tot 55 t / h. Alle ketels van de serie Buderus logano zijn uitgerust met laag-toxische branders die zorgen voor een minimale uitstoot van giftige stikstofoxiden. Door het gebruik van hoogwaardige warmte-isolerende matten en speciale heaters worden milieuverliezen van deze ketels verminderd. De ketels werken bij alle belastingen met een laag geluidsniveau. De daling van de bedrijfskosten wordt niet alleen verzekerd door een lager brandstofverbruik, maar ook door een lager elektriciteitsverbruik voor eigen behoeften en een zeer efficiënte ketelregeling.

Afhankelijk van de eisen van de stoomverbruiker kunnen ketels met een druk van 0,5 tot 30 bar in de stookruimte worden geplaatst.Ketels met verhoogde stoomtemperaturen zijn uitgerust met oververhitters. Ketels serie SHD 915 / ZFR hebben 2 vlambuizen, maar kunnen bij verminderde belasting werken met één ingeschakelde vlambuis. Het is belangrijk op te merken dat de werking met één vlambuis het mogelijk maakt om het rendement van de ketel aanzienlijk te verhogen bij een lagere belasting (vergeleken met werking op twee branders).

De vlampijpketel samen met de vlampijpketel zijn vertegenwoordigers van de oude ketelconstructies. Dergelijke thermische constructies waren erg populair in de 18e eeuw. Toen werd het belangrijkste gebruik van universele vlampijp-rookgestookte ketels opgemerkt op stoomlocomotieven. Tegenwoordig is de populariteit iets afgenomen, maar in de particuliere sector blijft dit type verwarmingsapparatuur in trek. De redenen liggen voor de hand: het eenvoudige ontwerp van een vlampijpketel of een rookpijpketel bespaart constructiekosten. En de efficiëntie van beide systemen is zeer bevredigend voor de eindgebruiker.

Het ontwerp van de twee thermische systemen is gebaseerd op:

• brandstof kachel,
• ketelmodule,
• gasafvoerkanaal.

De ketelmodule is ingebouwd in het rookgaskanaalsysteem en is een combinatie van een water-stoomvat, waarbinnen zich een meerrijig leidingsysteem bevindt.

Dit is een soort buisvormige warmtewisselingseenheid waardoor de producten van brandstofverbranding in de oven passeren.

Het ontwerp van industriële rookverbrandingsapparatuur: 1 - bedieningspaneel; 2 - verbrandingskamer; 3 - brander; 4 - spiraalvormige gegolfde buizen; 5 - warmtestroom; 6 - economiser; 8 - isolatielaag

Het is de methode voor het construeren van het leidingsysteem van de warmtewisselaar die in de eerste plaats vlampijpketels en rookpijpketels onderscheidt. Want technisch gezien zijn dit bijna identieke ontwerpen, op één detail na.

Brandbuisketels zijn uitgerust met een warmtewisselaarbuiscircuit, dat bovendien zorgt voor oververhitting van stoom. Rookgasketels zijn voorzien van een leidingsysteem voor het verwarmen van water voor natuurlijke stoomopwekking (zonder oververhitting).

Een ander van de ontwerpkenmerken van beide is hun variëteit, gebaseerd op de bewegingsrichting van verbrandingsproducten. Er worden twee soorten warmteafvoerkanalen gebruikt:

1. Voorbij vliegen.
2. Bespreekbaar.

Vanzelfsprekend gaat in het eerste geval de warmtestroom recht (helemaal) door het binnengebied van de buisvormige warmtewisselaar.

In het tweede geval verandert het pad van doorgang van hete gassen van direct naar omgekeerd, als gevolg van een verandering in de configuratie van het gasuitlaatkanaal. In dit geval kan het kanaalconstructieschema verschillende bewegingen mogelijk maken.

Hoe werkt een vlampijpketelsysteem?

Het werkingsprincipe van vlampijpketels is net zo eenvoudig als het constructieschema. Wanneer brandstof in de oven wordt verbrand, stromen verbrandingsproducten door het gaskanaal naar de uitlaat.

Brandbuisketelschema: 1 - rooster; 2 - lage vlam; 3 - grote vlam; 4 - veiligheidsklep; 5 - stoomkoepel; 6 - verzadigde stoomuitlaat; 7 - koolmonoxide-uitlaat; 8 - oververhitterkop; 9 - oververhitterbuizen; 10 - oververhitte stoomuitlaat

In de baan van de verwarmde gassen bevinden zich metalen leidingen van de warmtewisselaar. De warmte gaat door het inwendige van de buizen en verwarmt het metaal.

Verwarmde leidingen met een grote diameter worden van buitenaf in water ondergedompeld, respectievelijk geven ze warmte af aan het water. Het water warmt op tot het kookpunt en begint in stoom te veranderen.

De gegenereerde stoom wordt verzameld onder het dak van het vat, van waaruit het wordt toegevoerd aan het secundaire leidingsysteem, bestaande uit buizen met een kleine diameter die door de eerste vlambuizen met een grotere diameter worden geleid.

De warmte die door de leidingen gaat, doet dus een dubbele taak - verwarmt het water en oververhit de stoom. Oververhitting wordt uitgevoerd door de secundaire te passeren en, al in een oververhitte toestand, wordt stoom afgevoerd voor de behoeften van de consument.

In feite moeten vlampijpketels worden geclassificeerd als stoomketels, die bovendien oververhitte (droge) stoom genereren.

Hoe werkt het rookketelsysteem?

Het werkingsprincipe van de rookketel herhaalt eigenlijk het hierboven genoemde. Het pijpsysteem in deze versie is echter op de gebruikelijke manier gemaakt - een buisplaat zonder kleine binnenbuizen voor oververhitting door stoom.

Rookketelschema: 1 - oven; 2 - verwarmde rook en gas; 3 - rookbuizen; 4 - verzadigde stoomuitlaat; 5 - water-stoom opslagvat; 6 - koolmonoxide uitlaat

Daarom worden rookketelbuizen gebruikt met een kleinere diameter en een kleinere wanddikte. Tegelijkertijd neemt het aantal pijpen in de regel toe in vergelijking met de vlambuisstructuur.

Door het volume van de buisplaat te vergroten, wordt een hogere verbrandingsketel bereikt. Er zijn echter technologische beperkingen die vaak voorkomen dat het rooster maximaal wordt uitgebreid:

• de totale afmetingen van de ketel worden vergroot;
• de sterkte van de eindpanelen van de buisplaat neemt af;
• het doorlaatoppervlak voor stoombellen wordt kleiner.

Welk type rookgasketel ook wordt gebruikt, stoom wordt altijd gescheiden van het water en hoopt zich op in de stoomruimte. De damp die zich boven het wateroppervlak ophoopt, blijft in een staat van verzadiging met vloeistof, omdat het constant in contact staat met het wateroppervlak.

Het ontwerp van de rookgasketel bevat een vat waarin water onder druk wordt verwarmd tot een hogere temperatuur dan die waarbij water kookt bij atmosferische druk (100 ° C).

Drietaktschema met een watermantel: 1 - brander (oven); 2 - eerste zet; 3 - tweede beweging; 4 - derde zet; 5 - een vat met water; 6 - stoomgebied; 7 - stoomuitlaat T = 150 graden; 8 - de uitgang van verbrandingsproducten; 9 - watermantel

Tijdens normaal bedrijf neemt het water door zijn eigen zwaartekracht het onderste deel van het ketelvat in beslag. Stoombellen gevormd bij contact met de buiswanden stijgen door de waterkolom en verzamelen zich bovenaan - onder het deksel van het vat.

Naarmate de hoeveelheid stoom in een gesloten vat toeneemt, neemt de druk binnenin toe, wat leidt tot een verhoging van het kookpunt van water. Deze factor heeft direct invloed op de snelheid van de stoomproductie, die afneemt.

Zo regelt en regelt de vuurketel "zelf" de druk in het vat. Met andere woorden, een rookgestookte ketel is een drukgestuurde en drukgestuurde verwarmingsinstallatie.

Ontwerpkenmerken

Water wordt op de traditionele manier aan het ketelsysteem van de rookbuis (fire-tube) ketel toegevoerd - via de inlaatleiding van de centrale watertoevoer.

Aangezien stoom en water in hetzelfde vat aanwezig zijn, is het moeilijk om stoom onder hoge druk te verkrijgen.

Typisch is de maximale stoomdruk van dit type ketels haalbaar bij niet meer dan 15-17 kg / cm2. De productiviteit is niet hoger dan 10 m3/uur.

Het ketelsysteem staat tijdens bedrijf altijd onder druk. Daarom is de keteluitrusting van dit ontwerp vrij hoog.

Verwarmingsapparatuur kan verschillen in de locatie van het ovensysteem - een externe oven of een interne. De uitvoering verschilt ook in de plaatsing van het werkschip.

Er zijn modellen met horizontale of verticale opstelling. De versie met een horizontale opstelling van het vat vindt bredere toepassing in de economische sfeer.

Screeningsschema's: 1, 7 - waterig medium; 2, 8 - warmtekanaal; 3, 9 - tweerichtingsleidingen; 4, 10 - water; 5, 11 - stoomgebied; 6 - "droge" keerkamer; 12 - "natte" keerkamer

De constructie van ketels zorgt ervoor dat u op een belangrijk detail let: afscherming. Er zijn twee opties voor thermische afscherming:

1. Droog.
2. Nat.

Droge afscherming wordt aangebracht op apparatuur waarbij de wand van het omkeerbare warmteafvoerkanaal in direct contact staat met de externe omgeving. In dit geval is de kanaalwand bekleed met een vuurvast materiaal.

Een effectievere afscherming wordt echter gezien in de "natte" versie, wanneer het keerkanaal niet naar buiten wordt gebracht. Hier wordt de ruimte van de kanaalwand tot de buitenwand van de ketel ingenomen door een watermantel. Er wordt een effectieve schermbuffer gevormd, waardoor het creëren van een vuurvaste bescherming kan worden vermeden.

Alles over schoorstenen voor ketelapparatuur

Trefwoorden:

Sinds de tweede eeuw heeft blusbuisapparatuur de mensheid gediend. Krachtige modellen worden gebruikt in verwarmingssystemen in de veeteelt, in productie, in bouworganisaties en militaire eenheden, compactere - in huisjes, appartementen en datsja's. De gemoderniseerde vlampijpketel heeft een verbeterd ontwerp, waardoor de prestaties kunnen worden verbeterd zonder de grootte van de unit te veranderen, op voorwaarde dat de interne druk hoger is dan atmosferisch.

Ontwerp en doel van vlampijpketels

Het uiterlijk van de apparatuur kan verschillen, maar een horizontaal ontwerp met een cilindrische vorm komt vaker voor. De single-fire unit bestaat uit twee cilindertanks, waarvan de ene in de andere is verborgen. Beide segmenten communiceren met elkaar door middel van een stoomcollector en flenzen. Aan de voorkant bevindt zich een vuurhaard, aan de achterkant - pijpuitlaten. Om het verbrandingsproces in stoommodellen te laten plaatsvinden, is geforceerde luchttoevoer vereist. Lucht wordt onder het rooster toegevoerd door een ventilator die op het voorste platform is bevestigd. Apparatuur die op kolen, diesel of gas werkt, heeft een brander en een rookkanaal.

Schema van een drietreksketel met pelletbrander

De beste warmtewisselaar wordt beschouwd als staal, omdat het niet onderhevig is aan corrosieve vernietiging en niet vervormt na verloop van tijd door extreme temperaturen.

Video: Hoe kies je een ketel voor je huis? Brandbuisketel Roda RK2

Tijdens de werking van de ketel wordt stoom verkregen waarvan de temperatuur niet hoger is dan 110-115 ˚С en de druk niet hoger is dan 0,07 MPa. Stoom met dergelijke indicatoren is geschikt voor het regelen van een verwarmingssysteem thuis of voor het starten van productieprocessen, bijvoorbeeld warmtebehandeling van voedsel. De brandstofkeuze hangt af van het ketelmodel en van het gebruiksgemak. Brandstoffen zoals brandhout of kolen worden steeds minder gebruikt, vaker gebruiken ze goedkopere soorten - gas, stookolie, diesel.

Volgens dit schema kan men de grootte beoordelen van vlampijpketels die worden gebruikt in de industriële productie.

Vuurbuisapparatuur wordt niet alleen gekozen vanwege het gebruiksgemak. Ze hebben een duidelijke vormgeving en bij een storing of slijtage kunnen ze snel gerepareerd worden. Voor velen is veiligheid belangrijk - als u de instructies opvolgt, zijn er geen problemen. Vergeet echter niet dat voor gas- of stoomapparatuur moet worden voldaan aan de veiligheidsnormen.

Zo ziet het gaskanaal eruit in een drietreks vlampijpketel

Het belangrijkste voordeel van modellen met vlampijpen voor heet water en stoom is een hoog vermogen met zeer bescheiden afmetingen. Bovendien kan de werking van de unit worden geautomatiseerd door de juiste apparaten aan te sluiten:

• luchtuitlaten;
• waterdruksensoren;
• druk meter;
• thermometer;
• Controle blok.

Brandstof in buisvormige structuren verbrandt bijna volledig, waardoor de efficiëntie van het apparaat 92-93% bereikt. Het is gunstig om de units te gebruiken in regio's met ongunstige klimatologische omstandigheden: het warmtevermogen is vrij groot en het warmteverlies is minimaal.

Video: Review van een lang brandende vlampijpketel DTM

Het werkingsprincipe van waterverwarmingsapparatuur:

Zoals elke oven werkt de ketel op een van de soorten brandstof, die in de oven wordt geladen of doorgesluisd. Bij de verbranding van brandstoffen zoals kolen of gas komt warmte-energie vrij. In een conventionele verwarmingsoven wordt het aan het lichaam gegeven, waarbij de omringende lucht wordt verwarmd, in de ketel - aan de warmtedrager (bijvoorbeeld water), en de warmtewisselaar is de bemiddelaar.

De verbrandingskamer is omgeven door een watermantel, die een koelmiddel is. De rook van het verbrandingsproces komt aan de achterzijde in de buizenbundel, stijgt op en gaat naar buiten.

Een voorbeeld van een warmwaterboiler voor verwarmingssystemen - producten van het bedrijf "Uralteplokomplekt"

Bij verwarming wordt het water omgezet in stoom en stijgt het naar het bovenste deel van de tank, waar de stoomverzamelkamer zich bevindt. Van daaruit stroomt het door pijpen, die een stoompijpleiding worden genoemd, in verschillende richtingen voor het verwarmen van woningen of deelname aan technologische processen. Zoals u kunt zien, is het werkingsprincipe van een vlampijpketel eenvoudig en gehoorzaamt het aan de wetten van de natuurkunde.

Er zijn twee categorieën vlampijpapparaten, waarvan er één werkt door verwarmde stoom, de tweede verwarmt het koelmiddel - water. Afhankelijk van het doel kunnen beide typen structureel verschillen en kenmerken hebben die het gebruik beïnvloeden.

Video: Het werkingsproces van een warmwaterboiler

Voor-en nadelen

Het belangrijkste voordeel van vlampijp-warmwaterketels is hun autonomie: met behulp van de beschikbare apparatuur kunt u een gebruiksvriendelijk en perfect functionerend verwarmingssysteem samenstellen. Indien nodig kan het apparaat de hoeveelheid water verwarmen die nodig is voor de warmwatervoorziening van een landhuis of zomerhuisje. Natuurlijk hangt veel af van de brandstofkeuze, dus voordat u koopt, moet u zich concentreren op modellen die op een bepaald type rijden, bijvoorbeeld op vloeibare brandstof.

Ook hebben brandstof en fabricagemateriaal invloed op de gegarandeerde levensduur van het verwarmingsapparaat - van 20 tot 50 jaar. Dit is meestal waar, omdat warmwaterapparatuur gemakkelijk kan worden gerepareerd. Automatisering, die is uitgerust met de meeste moderne modellen, stelt u in staat om de uitlaattemperatuur te regelen of op één constante waarde te houden.

Het nadeel wordt meestal gezien als de noodzaak van constant onderhoud: na een bepaalde tijd moet je een nieuwe portie brandstof laden. Dit geldt met name voor modellen die rijden op kolen, hout, stookolie, diesel. Van tijd tot tijd is het noodzakelijk om schoon te maken - verwijder as en slakken, maak leidingen vrij van roet.

Hoe stoomketels werken

Het grootste deel van stoomketels met vlampijpen heeft een speciale structuur, waarin een drietraps warmtewisselaar de hoofdrol speelt. Gassen, die door de pijpen in de watermantel bewegen, maken drie bewegingen:

• 1 - in de verbrandingskamer, dat wil zeggen in de verbrandingskamer, waar de temperatuur zijn maximum bereikt;
• 2 - in de tweede doorgang warmtepijpleiding, die kan worden gebruikt om warm water in het watertoevoersysteem af te voeren;
• 3 - in de derde doorgang vlambuizen, die worden gebruikt voor het verwarmingssysteem.

De voortbeweging van gassen (stoom) wordt verzorgd door twee factoren: de werking van de ventilator en de trek uit de schoorsteen. Eigenaren van stoomapparaten moeten het waterniveau regelen, dat onstabiel is. Een deel van het verdampende water bezinkt in de structuur in de vorm van condensaat; om het te verzamelen, is er een speciaal verzamelelement - een afscheider. Zijn werk beschermt de structuur tegen waterslag en snelle slijtage.

Verbrandingsproducten gaan naar buiten via de rookpijpen in de schoorsteen en vervolgens in de schoorsteen

De meeste stoomapparaten worden gebruikt in industriële technologische processen waar een hoge energie-efficiëntie vereist is: ze genereren een grote hoeveelheid warmte voor brandstoftanks, turbines of luchtafscheiders.

Het werkingsproces van de ketel kan worden gevolgd volgens dit diagram.

Functies van bediening:

Tijdig onderhoud van het vlampijpapparaat en het bewaken van de stabiliteit ervan is in de eerste plaats noodzakelijk met het oog op de persoonlijke veiligheid en het handhaven van de integriteit van de apparatuur. Veiligheidseisen worden meestal aangegeven in de gebruiksaanwijzing. De belangrijkste punten zijn als volgt:

• Minerale afzettingen en kalkaanslag zijn het gevolg van het gebruik van water als warmtedrager. Zij zijn de oorzaken van storingen in zowel stoom- als waterverwarmingstoestellen. Vanwege de structurele kenmerken van de pijpleidingstructuur hopen afzettingen zich ongelijkmatig op in de structuur en veroorzaken ze oververhitting van de warmtewisselaar.
• Brandbuisketels gebruiken een grotere hoeveelheid water dan bijvoorbeeld waterpijpapparatuur, en dit verhoogt het explosiegevaar.
• De structuur van de leidingen veroorzaakt een afname van de snelheid van het koelmiddel en veroorzaakt daardoor het verschijnen van stilstaande zones.

De stoomketel met vlampijp is geschikt voor een klein bedrijf of meerdere woongebouwen

Onderhoud bestaat uit het tijdig vervangen van stalen warmtewisselaars, regelmatige technische reiniging en controle over de werking van het vlampijpapparaat. Door de instructies te volgen, kunt u de originele technische kenmerken van de ketel behouden en de levensduur verlengen.

a-hoofdmodus; b-piekmodus; 1-inlaat- en uitlaatcollectoren; 2-aansluitleidingen; 3-voorscherm; 4-convectieve buisbundel; 5, 6-links en rechts zijschermen; 7-achterscherm; 8-circuit collectoren; - beweging van water.

Ketelwater circuleert met behulp van pompen. Het waterverbruik is afhankelijk van de bedrijfsmodus van de verwarmingsketel: bij gebruik in de winter wordt een vierwegs watercirculatieschema gebruikt volgens de hoofdmodus en in de zomer - een tweerichtingscircuit volgens de piekmodus.

Met een viervoudig circulatieschema wordt water in de verwarmingsketel van het verwarmingsnetwerk geleverd aan één onderste collector en passeert het achtereenvolgens alle elementen van het verwarmingsoppervlak van de ketel, waarbij ups en downs worden overwonnen, waarna het water ook via de onderste wordt afgevoerd collector in het verwarmingsnet.

Met een tweerichtingsschema boiler water komt gelijktijdig in de twee onderste collectoren en wordt, langs het verwarmingsoppervlak bewegend, opgewarmd, waarna het wordt afgevoerd naar het verwarmingsnetwerk. Bij een tweewegcirculatieschema wordt bijna twee keer zoveel water door de ketel geleid als bij een vierwegschema. Dit komt door het feit dat tijdens de zomerwerking van de ketel meer water opwarmt dan in de winter en het in de boiler met een hogere temperatuur (PO ipv 70°C).

Brandbuisketels

Door het ontwerp is het het tegenovergestelde van een waterpijpketel. Gasbuisketel- een stoom- of heetwaterboiler, waarbij het verwarmingsoppervlak bestaat uit buizen met een kleine diameter, waarbinnen hete verbrandingsproducten bewegen. Warmte-uitwisseling vindt plaats door het verwarmen van de koelvloeistof (meestal water of olie), die zich buiten de buizen bevindt. Volgens GOST 23172-78 zijn er: vuurbuis, rookbranders en vuurbuis-rook ketels: in warmte pijpen branden, in rookverbrandend alleen verbrandingsproducten bewegen. Vlambuizen zijn meestal dikker en minder in aantal. Het meest voorkomende ontwerp van vlampijpketels is een cilindrisch lichaam, horizontaal geplaatst.

Heet water bevindt zich in het lichaam van warmwaterketels en water- en stoomvolumes bevinden zich in stoomketels. Aan het voorste uiteinde van elke vlambuis is een onder druk staande brander geïnstalleerd, ontworpen voor het verbranden van gasvormige of vloeibare brandstof. De vlambuis is dus een verbrandingskamer waarin bijna alle brandstof wordt verbrand. De unit bestaat uit een cilindrische metalen trommel met een vlambuis, waarin een vuurhaard is opgesteld. Het gas dat van binnen wordt verwarmd, komt uit de pijp en verwarmt de zijvlakken van de keteltrommel en gaat dan naar de economizer of rechtstreeks naar de schoorsteen. Er zijn modellen met twee pijpen, zeer zelden - met drie of meer. Moderne ketels met één vlampijp worden vervaardigd met verwarmingsoppervlakken van 30 tot 50 vierkante meter, het verwarmde oppervlak van ketels met twee vlambuizen is van 80 tot 100 vierkante meter. Verwarmingsunits van dit type zijn eenvoudig te vervaardigen en daarom is de prijs ervoor minimaal. Het apparaat van vlampijpketels maakt hun gebruik mogelijk in verwarmings- en watertoevoersystemen van woongebouwen en industriële ondernemingen. Dergelijke apparatuur vertoont maximale efficiëntie, hoge bedrijfszekerheid en goede thermische prestaties bij gebruik van gasbrandstof. Er zijn echter ook nadelen: aanzienlijke verwarming van de brandermondstukken, pulserende verbranding kan ook worden waargenomen, wat gepaard gaat met de emissie van vlammen en ploffen. In de regel is het in de meeste gevallen mogelijk om deze nadelen op te heffen. Het is belangrijk om ervoor te zorgen dat de unit goed blijft werken dat de diameter van het mondstuk overeenkomt met de ontwerpkenmerken van branders met middendrukinjectie, anders kan er geen volledige gasverbranding worden bereikt. Het ontwerp van een vlampijpketel vereist een drukverlagingsunit, aangezien de unit wordt gevoed met gas uit midden- of hogedruknetwerken.

De nadelen van het ontwerp van vlampijpketels zijn onder meer:

§ grote afmetingen;

§ aanzienlijk metaalverbruik;

§ hoge eisen aan verbrandingskamers voor brandstofkwaliteit;

§ explosiegevaar.

Strikte naleving van de instructies van de fabrikant voor de werking van ketels en veiligheidsvoorschriften sluit de mogelijkheid van noodsituaties echter volledig uit.

Stoomketels met vlampijpen. De bekleding van ketels met enkele buis en dubbele buis wordt op dezelfde manier uitgevoerd, alleen in het bovenste gedeelte, afhankelijk van of de ketel als stoom- of heetwaterketel werkt. Dit type voering wordt als de beste erkend; De kanalen zijn gemakkelijk schoon te maken en groot genoeg om vliegas te laten afzetten zonder het gaspad te belemmeren. De rookgassen, die door de vlambuizen gaan, komen in de keerkamer, waarvan de afmetingen niet in de breedte mogen worden versmald, aangezien de meeste vliegas zich in deze kamer verzamelt. Bij het passeren van de keerkamer passeren de gassen het tweede gaskanaal, voordat ze de voorkant van de ketel bereiken, draaien en gaan langs het derde en laatste gaskanaal, richting het gemeenschappelijke verzamelvarken. Binnen de grenzen van de keerkamer gaan de gassen door een speciaal kanaal dat het derde gaskanaal scheidt van de ruimte van de keerkamer. De bekledingsmuren zijn aangelegd in 2 bakstenen. Het bovenste deel van het rookkanaal reikt niet tot 100 mm tot het laagste waterniveau in de ketel; dit is een vereiste van Kotlonadzor.

Aanzienlijke hoeveelheden nieuwbouw in Rusland, de aantrekkingskracht van kleine ondernemingen en particuliere investeerders voor de bouw en de bijbehorende vorming van een investeringsbeleid leidden tot het gebruik van autonome verwarmingsketelhuizen bij de meeste faciliteiten in aanbouw - van appartement en huisje tot RTS , evenals warmtebronnen bij gereconstrueerde faciliteiten, voornamelijk met warmwaterketels met een laag vermogen (tot 20 MW). Het artikel bespreekt de kenmerken van de belangrijkste soorten ketels op de Russische markt - waterbuis en vuurbuis.

Het belangrijkste kenmerk van laagvermogenketels zijn de thermische regimes van de ovens en de bijbehorende fysisch-chemische verbrandingsprocessen, veroorzaakt door een grootschalige overgang naar kleine geometrische afmetingen van de ovens met een afname van het ketelvermogen. Dit verandert de verhouding van het oppervlak van de oven tot het volume in omgekeerde verhouding tot de karakteristieke grootte. Een gevolg hiervan is het feit dat in kleine ketels de schijnbare thermische spanningen van het ovenvolume meerdere malen hoger zijn dan die kenmerkend zijn voor krachtige keteleenheden, waarbij waarden worden bereikt van qv = 2 MW / m3 en hoger (op gas en vloeibare brandstof ), terwijl de thermische spanningen van de verwarmingsoppervlakken in de oven (qн = ~ 200 kW / m2) ongeveer overeenkomen met de zichtbare thermische spanningen van de verwarmingsoppervlakken van krachtige ketels.

Warmwaterketelapparatuur wordt op de Russische markt vertegenwoordigd door twee hoofdtypen ketels: waterpijpketels en vlampijpketels.

Gedurende een bepaalde tijd waren waterpijpketels het belangrijkste type huishoudelijke warmwaterapparatuur. Op het gebied van kleine capaciteiten rechtvaardigde deze gang van zaken zichzelf niet: verouderde ketels TVG, TG, NR 18, ZiO 60, enz. werden uit de productie genomen, maar een aantal ontwerpen van laagvermogenketels van de KV GM serie wordt nog steeds geproduceerd. Binnenlandse ontwikkelingen van warmwaterketels worden voornamelijk vertegenwoordigd door waterpijpketels, waarvan de productie wordt beheerst door zowel grote fabrieken (Dorogobuzhkotlomash, Biysk-ketelinstallatie, Wolf Energy Solution, enz.) als kleine ketelbouwbedrijven.

Ongeacht het type ketel, moet worden opgemerkt dat het thermische regime van het metaal van de ketelwand wordt bepaald door de toestand van het binnenoppervlak (vanaf de zijkant van het koelmiddel), de aanwezigheid van afzettingen, hun dikte en eigenschappen . Externe slakken, roet- en bitumineuze afzettingen (evenals interne) beïnvloeden voornamelijk de efficiëntie van de warmteoverdracht van de gasstroom naar het koelmiddel en verhogen daarom de temperatuur van de rookgassen, verminderen het vermogen en de efficiëntie van de ketel.

De grootste problemen worden echter vaak geassocieerd met een toename van de aerodynamische weerstand van het gaspad van de ketel, een verandering en vervorming van de verbrandingskarakteristieken en een verslechtering van de milieuprestaties.

Warmwaterboilers met waterleiding

De belangrijkste voordelen van warmwaterketels met waterpijpen zijn te wijten aan het georganiseerde hydraulische regime in de buiswatercircuits, wat het mogelijk maakt om, met behulp van pompschema's van geforceerde hogesnelheidscirculatie (inclusief recirculatie), toelaatbare thermische (temperatuur) regimes te bieden , om de negatieve processen van vervuiling van warmteoverdrachtsoppervlakken van de koelvloeistofzijde te verminderen, om de vereisten voor de totale hardheid van het circulerende water te verminderen. Tegelijkertijd is in waterpijpketels strikte naleving van het hydraulische regime van de koelvloeistofbeweging noodzakelijk, wat het koken op de verwarmingsoppervlakken uitsluit, wat, zoals opgemerkt, vooral belangrijk is voor ketels met een laag vermogen in de warmte- beklemtoonde delen van de verwarmingsoppervlakken van de oven. Bij het rechtvaardigen van de hogesnelheidsmodus, is het noodzakelijk om te focussen op leidingen met de vrijgavebeweging van het koelmiddel, waarin, onder de gespecificeerde warmtewisselingsomstandigheden (qн = ~ 200 kW / m2), de snelheid van het koelmiddel moet zijn minimaal 1,25-1,35 m / s volgens de bekende afhankelijkheden.

Een dergelijke hydraulische modus bepaalt een voldoende hoge hydraulische weerstand van een warmwaterboiler met waterpijp (meestal in het bereik van 0,5-1,5 bar). Bovendien niet alleen in de ontwerpmodus, maar ook in alle tussenliggende bedrijfsmodi met gedeeltelijk of zelfs minimaal vermogen. Een constant hydraulisch regime is misschien wel de belangrijkste factor voor de betrouwbare werking van het gehele leidingsysteem van een warmwaterboiler.

Een aantal ontwerpen van warmwaterpijpketels wordt door de fabrikant geleverd in de vorm van meerdere vergrote blokken, wat extra kosten met zich meebrengt voor de levering van de ketel, de montage en installatie op de bouwplaats.

Brandbuis-warmwaterketels, volledig in de fabriek vervaardigd en geleverd in de vorm van een compacte monoblock-structuur, vaak met reeds geïnstalleerde thermische isolatie, een buitenschil, een draagframe, enz., Zijn verstoken van het laatste nadeel. het ontwerp dat aantrekkelijk is voor de consument, vereenvoudigt de installatie van apparatuur in de stookruimte aanzienlijk.

Brandbuis-warmwaterketels

Het gebruik van vlampijpketels met een gasdichte oven onder druk, waarvan het principe is gebaseerd op het gebruik van geautomatiseerde branders die zijn uitgerust met ingebouwde (of volledige) blaasventilatoren, maakt het mogelijk om zonder rookafzuigers te werken met regeling van de verbrandingsparameters op variabele belastingen, met behoud van een hoog rendement met een rendement van 92-95%.

Fabrieken schakelen over op grote productievolumes van vlampijpketels, beheersen actief buitenlandse technologieën, kopen en verwerken technische documentatie van bekende bedrijven volgens Russische normen, wier producten veel gevraagd zijn en zich goed hebben bewezen op de markt. Bijvoorbeeld drietreksketels FR-10, FR-16, vervaardigd volgens de technologie van het bedrijf Finraila (Finland), GKS Dynaterm, Eurotwin-ketels vervaardigd door Wolf Energy Solutions volgens de technologie van het bedrijf WOLF (Duitsland).

Structurele schema's van bijna alle warmwaterketels met vlampijpen gaan uit van de plaatsing van een cilindrische oven en rookbuizen met convectieve oppervlakken in het watervolume in de buitenste sterke schaal van de ketel. De lay-out van ketels wordt meestal geclassificeerd als tweerichtings- en drierichtingsverkeer. In beide gevallen wordt de ontwikkeling van de vlam en de beweging van verbrandingsproducten langs het verbrandingsvolume beschouwd als de eerste slag, zowel voor ovens met axiale vlucht (zonder de vlam te draaien) gasbeweging, als voor doodlopende omkeerbare ovens (met een draaibeweging). van de vlam met 180 ° in het achterste deel van de oven naar de voorkant van de ketel) (Fig. 2). Tweerichtingsschema's gaan dus uit van een reeks verbrandingsproducten door convectieve vlambuizen en drievoudige - twee slagen met een draai van verbrandingsproducten tussen de bundels rookbuizen met 180 °

De belangrijkste nadelen van vlambuisconstructies zijn te wijten aan de lage bewegingssnelheid van het koelmiddel in het interne watervolume van de ketel, dat een aanzienlijk volume heeft (specifiek watervolume van ~ 0,5 tot ~ 1,5 m3 / MW) en een grote berekende vrije ruimte voor de verplaatsing van ketelwater. Dit leidt tot ongeorganiseerde hydraulische regimes van interne circulatie met snelheden die overeenkomen met natuurlijke convectie in de orde van 0,01-0,02 m / s, en zelfs lager in een aantal zones van het watervolume. Om deze reden is de waarde van de thermische spanningen van de verwarmingsoppervlakken van de ketel onder de omstandigheden om kokend water aan de muur te voorkomen veel lager dan die van waterpijpketels, en is de belangrijkste factor die de betrouwbare en probleemloze werking van de ketel (samen met vervuiling van oppervlakken vanaf de waterzijde met kalkaanslag en slibafzettingen, enz.) ...

Ontwerpkenmerken van vlampijpketels

Het ontwerp van een drietreksketel in vergelijking met een tweetrapsketel van de meeste fabrikanten heeft een groot convectief verwarmingsoppervlak (rookbuizen) en hierdoor kan de diepte van de koeling van rookgassen worden vergroot en de efficiëntie van de ketel worden verhoogd door 1-3%. Een hoger rendement kan worden bereikt door een aggregaat- of blokeconoom (inclusief condensatietype) achter een warmwaterboiler te installeren.

Bij het evalueren van de kwaliteit van een vlampijpketel moet rekening worden gehouden met zowel de ontwerpoplossingen als de perfectie van de productietechnologie.

Dus de aanwezigheid van een stijf lichaam en eindoppervlakken die niet worden gecompenseerd voor thermische verlenging (buisplaten) met stijf lassen van rechte vlambuizen en stijve bevestiging van de oven, de nauwe locatie van de vlambuizen naar de buitenste onverwarmde ketelmantel tot verhoogde spanningen als gevolg van niet-gecompenseerde thermische vervorming zoals bij koude starts en onder variabele bedrijfsomstandigheden. In dit verband is het erg belangrijk om informatie te hebben over de berekende waarde voor laagcyclische metaalmoeheid, die het aantal opstartcycli vanuit koude toestand bepaalt, gemeten van enkele honderden tot tienduizenden cycli. Naast het ontwerp van de ketel wordt deze waarde beïnvloed door de kwaliteit van het metaal van de vlambuizen en buisplaten, de technologie en kwaliteit van het lassen, het gebruik van thermische ontlaten om interne spanningen in de gelaste structuur te verlichten bij de vervaardiging van de boiler.

Ketels met een lage positie van vlambuizen zijn ook minder betrouwbaar, die het meest intensief worden aangevoerd door slib, waardoor de warmteoverdracht verslechtert, de temperatuur van de buiswand stijgt, wat leidt tot extra lokale oververhitting, een toename van de belastingen op de lasnaden en de buisplaat. Om de warmteoverdracht in convectieve oppervlakken te egaliseren en te intensiveren, worden vaak verschillende soorten stromingsturbulatoren gebruikt, die in de vlambuizen van de derde doorgang of in de eindsecties van de tweede doorgang van een 2-trapsketel worden gestoken.

Het is belangrijk om hier op te merken dat vuurketels met een omkeerbare oven, vanwege de bekende kenmerken van thermische processen, wanneer de toorts draait, de convectieve warmteoverdracht in de oven intensiveren (dit bereikt de egalisatie van warmtestromen op de verwarmingsoppervlakken in de oven ). Ze laten ook toe, door de actieve recirculatie van een deel van de verbrandingsproducten in de wortel van de brander, de uitstoot van stikstofoxiden te verminderen. In dit geval is er echter in grote mate een intensivering van de warmte-uitwisseling op de buisplaat en de eerste secties van de rookbuizen in de zone van de toorts draaien bij het voorste vuurvaste kleiblok, rekening houdend met de secundaire straling ervan. Door deze factoren bevindt de buisplaat zich in een extreem geforceerd thermisch regime, wat vaak leidt tot oververhitting.

Rekening houdend met de gespecificeerde kenmerken van de thermische regimes van de voorste buisplaat, beperkt de overgrote meerderheid van buitenlandse fabrikanten van warmwaterketels met vlampijpen het toepassingsgebied van omkeerbare ovens tot ketels met een vermogen tot 2,5 MW.

Voor alle ovens van vlampijpketels, vooral voor omkeerbare, is het noodzakelijk om de juiste brander te selecteren, niet alleen in termen van vermogen, maar ook in overeenstemming met de configuratie en afmetingen van de branderbrander in de keteloven. Zelfs een lokale "burst" van de toorts op de koude wand van de oven in alle werkingsmodi moet worden uitgesloten, rekening houdend met de noodzakelijke druk om de aerodynamische weerstand van het gaspad van de ketel en de methode van belastingregeling te overwinnen .

Lage bewegingssnelheid van het koelmiddel, grote hoeveelheden water leiden tot intensieve precipitatie van gesuspendeerde slibdeeltjes, zowel in het onderste deel van de ketel (vormende zones van intense onder-slibcorrosie) als op de bovenste beschrijvende lijn van de vlambuizen. Zelfs op een "schone" leiding, wanneer de ketel werkt volgens de ontwerpparameters van water met een temperatuur van +95 ° C, kunnen de maximale waarden van de lokale watertemperatuur ~ 130 ° C zijn en bij +105 ° C - ~ 145 °C. Onder poreuze slibafzettingen (en kalkaanslag) zijn de temperaturen van het metaal en het water van de leidingwand nog hoger, wat leidt tot lokaal koken, intensivering van het kalkvormingsproces en oververhitting van de leidingwand. Bovendien moet worden opgemerkt dat kokend water niet alleen de slibafzettingen op de bovenste beschrijvende lijnen van de vlambuizen niet wegspoelt, maar ook de vorming van lokale kalkafzettingen intensiveert en deze afzettingen zelfs vergroot en samendrukt. Om deze reden is het raadzaam om de hydrostatische druk in de ketel niet te verlagen tot onder 4,5-5 bar, die deze processen echter niet volledig kan onderdrukken. De "trage" hydrodynamica van vlampijpketels verklaart de noodzaak van diepe ontharding van water tot een resterende totale hardheid van niet meer dan 0,01-0,02 (meq) / l.

De maximale reductie van slibafzetting wordt verzekerd door gebruik te maken van een onafhankelijke aansluiting van het ketelcircuit in het warmtetoevoercircuit, waarbij het binnendringen van slib uit verwarmingsnetwerken en verbruikersverwarmingssystemen wordt uitgesloten. Het is noodzakelijk om het gebruik van magnetische en complexe verwerking te beperken, zelfs als er slibafscheiders in het circuit zijn en periodieke spuien te gebruiken, waarvan de frequentie en tijd vanaf de lagere punten van de ketel wordt bepaald door de waterchemische modus van de ketel .

Het is absoluut noodzakelijk om de hydraulische werking van de ketel te handhaven met het ontwerpdebiet van het koelmiddel bepaald bij de ontwerpbelasting door het toegestane temperatuurverschil bij de inlaat en uitlaat van de ketel. Zorg voor de vereiste koelvloeistofrecirculatie met verificatie in alle bedrijfsmodi om corrosie bij lage temperatuur in de staartverwarmingsoppervlakken van de ketel uit te sluiten, die wordt berekend op voorwaarde dat de temperatuur van het water bij de ketelinlaat de temperatuur van de rookgasdauw overschrijdt punt met 5 ° C.

De kwesties die in overweging worden genomen, hebben niet alleen betrekking op het ontwerp en de organisatie van de werking van vlampijpketels, maar houden rechtstreeks verband met de bedrijfsmodi vanuit het oogpunt van het waarborgen van technologische processen. Dus positionele regeling van het vermogen geleverd aan consumenten tijdens de "aan-uit" branderbedrijfsmodus vermindert objectief de levensduur van de ketel aanzienlijk, rekening houdend met de cyclusmoeheid van het metaal. Soms kan het gebruik van gemoduleerde branders, vooral in omkeerbare ovens, bij lage belastingen echter voortijdige vlamomkering nabij de brander veroorzaken, en bijgevolg oververhitting van individuele secties van de oven en de voorste buisplaat. Een soortgelijk proces ontwikkelt zich bij significante verdunning in het gasvarken achter de ketel. In sommige gevallen, bij een lage aerodynamische weerstand van de ketel, manifesteert dit effect zich bij een verdunning van ~ 25 Pa.

Overtredingen van de bedrijfsmodi van ketels zijn ontoelaatbaar:
- met ongepaste of uitgeschakelde chemische waterbehandeling (zelfs bij een korte stopzetting);
- met de introductie van structurele wijzigingen aan de ketel - bij het verwijderen van turbulatoren, het wijzigen van het aansluitschema voor de input-output van de koelvloeistof, enz.;
- met uitgeschakelde recirculatiepompen;
- zonder controle van de rookgastemperatuur, aerodynamische weerstand en hydraulische drukverliezen in de ketel;
- zonder beheersing van lekkages in warmtenetten en zonder zuivering van netwater uit slib, zonder periodiek spuien.