Работа водогрейного котла: принцип функционирования, эффективность, устранение накипи

Газовые котлы промышленного типа обладают особым принципом действия. Особенности водогрейных, паровых, когенерационных моделей, безопасность эксплуатации приборов на сжиженном или природном газе.

Работа и устройство водогрейного котла

Работа и устройство водогрейного котла

Независимости от модели оборудования, все устройства работают одинаково: теплоноситель нагревается до необходимой температуры и передает тепло отопительной системе.

Различают следующие виды водогрейных агрегатов:

  • Газовые.
  • Жидкотопливные
  • Электрические
  • Твердотопливные.

Устройство водогрейного котла конструктивно отличается в зависимости от выбранного вида котла, и, соответственно, в зависимости от используемого топлива, применяют разные горелки. Они могут быть атмосферными встроенными атмосферными или сменными наддувными. Встроенные горелки предусматривают использование только определенного типа топлива. Более удобны сменные горелки, так как они позволяют, в случае необходимости, легко переходить с одного типа горючего на другой.

Виды промышленных котлов, работающих на газе

Существует всего две основных разновидности газовых отопительных котлов промышленного назначения. Отличия внутреннего устройства отопительного оборудования:

  1. Температура теплоносителя – промышленные котлы работают по принципу подогрева воды или производства сухого пара.
  2. Тип теплообменника.
  3. Эффективность и теплоотдача.

Газовые промышленные котлы отопления, изготавливают ведущие европейские и отечественные производители. На данный момент, выпускаются полностью укомплектованные модульные котельные, а также, отдельно стоящее отопительное оборудование.

Водогрейные котлы на газе

Промышленные водогрейные газовые котлы являются отопительным оборудованием, пользующимся наибольшей популярностью. Модели отличаются следующими параметрами:

  • Принцип нагрева теплоносителя – котлы снабжены одним или двумя теплообменниками. В котельном оборудовании промышленного типа, используется первичный теплообменник, типа «водяной рубашки», полностью окружающей камеру сгорания, а также, дымовые каналы ломаной конструкции.
  • Количество теплообменников – промышленные котлы, в большинстве случаев, оснащаются одним теплообменником. Для нагрева ГВС, к водоснабжению подключается бойлер косвенного нагрева с объемом до 2500 литров.
  • Возможность работы на альтернативном типе топлива – сжиженном газе, дизеле, отработанном масле.
  • Котлы, оснащенные модуляционной горелкой, автоматически подстраиваются к рабочим параметрам системы отопления: давлению в магистрали, резкому похолоданию, качеству теплоносителя и топлива.
промышленное отопительное оборудование на газе

Принцип работы промышленного водогрейного котла, практически ничем не отличается от бытового отопительного оборудования. Разница заключается в большей мощности, достигающей нескольких мВт.

Паровые газовые котлы

Паровое котельное оборудование, работает в условиях высокой температуры теплоносителя. Нагрев осуществляется в два этапа:

  • Теплоноситель нагревается до температуры, свыше 100°С. Достигнув точки кипения, жидкость становится паром, после чего, отправляется в сепаратор, где частички влаги удаляются.
  • Сухой пар направляется на повторный подогрев. Температура пара доходит до необходимых показателей.

Паровые газовые котлы высокого давления, выполняют сразу несколько важных функций:

  • Нагревают теплоноситель для системы отопления.
  • Продуцируют пар для производства.

Для большей теплоэффективности, в котельном оборудовании используется рециркуляция дымовых газов. Нагретые воздушные массы направляются не сразу в дымовой канал, а повторно посылаются в теплообменник.

Классификация паровых котлов включает в себя несколько моделей:

  • Жаротрубный паровой котел на газовом топливе – устаревший тип с низким КПД. Газообразные разогретые продукты сгорания, циркулируют по множеству трубок, расположенных внутри корпуса. Жаровые трубы окружает теплоноситель системы отопления. Производительность оборудования, ограничена 360 кВт. Пар подается под давлением, равным приблизительно 1 Мпа.
  • Водотрубный паровой отопительный агрегат – в данной конструкции, пар окружает трубы, по которым циркулирует теплоноситель, что обеспечивает высокую теплоотдачу и производительность.
    Недостаток решения – необходимость в слаженной работе многоуровневой системы безопасности. Сердцевиной котла является поперечный или продольный барабан, установленный горизонтально или вертикально.

Принцип работы промышленного газового котла, вырабатывающего пар, во многом зависит от метода нагрева теплоносителя. Мощные котельные установки, вырабатывают от 0,3-1 т сухого пара в час.

Принцип работы котельной с водогрейными котлами

Водогрейные твердотопливные котлы считаются наилучшим вариантом отопления в тех случаях, когда речь идет о больших помещениях производственного назначения, а также жилых домах на несколько квартир. Такое оборудование отличается надежностью и высокими качественными характеристиками.

  • Принцип работы котельной с водогрейными котлами
  • Принцип работы
  • Виды водогрейных отопительных котлов на твердом топливе
  • Конструктивные различия водогрейных котлов
  • Различия по типу используемого топлива
  • Преимущества использования водогрейных котлов
  • Конструкция водогрейных котлов

Устройство водогрейных котлов

Водогрейные котлы представляются цельным блоком, который состоит из двух частей: конвективной и топочной. Топочная часть в свою очередь представляется несколькими стальными панелями: фронтовой, потолочной, задней и боковой. Основной процесс горения как раз происходит в топочной части и с помощью радиационного и конвективного теплообмена передается панелям, нагревая воду.

Обратите внимание! Температура воды в топочной области составляет 1000-1200 градусов, а выходя из топки, она снижается до 800 градусов.

Выходя из топочной части, газ направляется в конвективный блок, который представляется конвективными секциями. Они представляют собой панели из вваренных в них труб и стояков. Здесь температура воды составляет 200 градусов. Чтобы обеспечить максимальную теплоотдачу, трубы располагаются в шахматном порядке, между ними устанавливается перегородка. Затем газы совершают подъемное и опускное движение, помещаясь сверху котельного блока.

Чтобы провести полную очистку котла от отложений и сажи, используют люки в изоляционной обшивке котла. Если правильно использовать котловую установку, профессионально настроить систему, сажа может вовсе не образовываться, исключая потребность в ее очистке.

Факторы, обеспечивающие эффективную работу устройства

Факторы, обеспечивающие эффективную работу устройства

Есть несколько требований, которые необходимо соблюдать для эффективной работы водогрейного котла.

Прежде чем описать основные конструкционные и технические характеристики, стоит выделить несколько основных показателей, влияющих на качество работы, которые считаются общими и подходят для любого устройства.

К ним относится схема работы водогрейного котла и такие параметры, как:

  • Производитель оборудования.
  • Качество устройства и его элементов.
  • Наличие гарантийного срока эксплуатации и обслуживания оборудования.

По мнению специалистов, именно этот параметр является важным расчетным показателем, который определяет общее количество механического горючего.

Как работает газовый котел?

Технологию работы отопительного газового котла с одним контуром вкратце можно представить следующим образом.

При запуске напольного водогрейного котла первой начинает свою работу аппаратная часть — автоматика.

В камере сгорания зажигается искра, от которой загорается газ на запльной горелке. Следующий шаг — подача топлива (в нашем случае — газа) к основной горелке. Далее теплоноситель разогревается в теплообменнике до необходимой температуры, и за счет работы циркуляционного насоса вода поступает по отопительной системе к радиаторам, где теплоноситель отдает тепло.

Виды водогрейных отопительных котлов на твердом топливе

По уровню мощности:

  • маломощные агрегаты – выдают в пределах 4 кВт-65 кВт;
  • приборы средней мощности – от 70 кВт до 1,8 МВт;
  • оборудование с большим уровнем мощности способно генерировать от 1,8 МВт тепловой энергии и более.

Котел водогрейный: устройство и назначение - фото 12

По типу циркуляции теплоносителя:

  • котлы с естественным типом циркуляции;
  • приборы с принудительной циркуляцией;
  • котлы с комбинированным типом циркуляции;
  • прямоточные водогрейные котлы.

Устройство котельной в частном доме. Бытовой комфорт

Систему котельной в частном доме встретить можно в несколько видов.

Основой ее различия по эксплуатации энергоносителя:

  • Газовая;
  • Жидко-топливная;
  • Твердотопливная;
  • Комбинированная (газовое, жидкое горючее);
  • Электрическое (электроэнергия).

Устройства котельной имеет отличия и по размещению котлов касательно дома:

  • Неподвижные котельные установки. Данному оборудованию выделяют отдельные строения в личном доме.
  • Встроенные. Такому типу устройства выделяют в отдельное помещение в частном доме.
  • Блочно-модульные. Данные установки энергетического типа могут разместиться в транспортабельном мобильном блоке-контейнере.
  • Кровельные. Установка котельного оборудования (рис 1) совершается в помещение чердака частного дома.

Классификация по типу размещения

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

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

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

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

Безопасность эксплуатации котельного оборудования на сжиженном или природном газе

Угрозу представляет взрывоопасность газа, поэтому помещение котельной имеет соответствующий класс опасности. Ввод прибора в эксплуатацию и контроль за ней осуществляют органы Госнадзора. Для промышленных котлов разработаны обязательные требования по эксплуатации:

  • Обслуживание 2 раза в год.
  • Обязательна водоподготовка, фильтрация и умягчение.
  • Оборудование помещения котельной датчиками газа, пожарной сигнализацией и первичными средствами пожаротушения.
  • Все допущенные к управлению котлом лица проходят специальную подготовку.

Технические характеристики

Теплообменник промышленного водогрейного котла

Основные технические характеристики водогрейной техники следующие:

  • устройство — жаротрубный, водотрубный;
  • рабочая температура — низкотемпературный (до + 115 ºС), высокотемпературный (+ 115-200 ºС);
  • теплоноситель — вода;
  • функциональность — одноконтурные (только отопление), двухконтурные (отопление, ГВС);
  • номинальное давление в системе — 0,6-0,8 МПа;
  • производимая мощность — 3-28 кВт;
  • виды топлива — дрова, брикеты, газ, дизель, отработка, мазут, электричество;
  • управление — ручное, автоматическое.

Выбор изделия проводится исходя из его предназначения, размеров и конфигурации объекта, в котором оно будет установлено.

Этапы монтажа

Монтаж настенного газового котла осуществляется специалистами по следующей технологии:

  1. Подготовка помещения для размещения агрегата в соответствии с нормативными требованиями.
  2. Создание системы вентиляции.
  3. Установка креплений и кронштейнов.
  4. Монтаж агрегата.
  5. Подвод и подключение труб отопительной системы.
  6. Подсоединение холодного водопровода.
  7. Подключение газо-котельного оборудования к источнику газа.
  8. Монтаж проводки, подключение электроприборов и автоматики.
  9. Обустройство дымоотвода.
  10. Проверка, подготовка и пробный запуск котла.

Важно! В помещении, где монтируется газовый котел, должны строго соблюдаться правила техники безопасности. Отделка стен допускается только из негорючих материалов. Кроме того, наличие воздушного газового датчика – обязательное условие эксплуатации агрегата.

Видео о том, как устроен и работает одно- и двухконтурный газовый котел:

Комплектация водогрейной котельной

Производство (строительство) водогрейных котельных – процесс, требующий специальных знаний и навыков. Чаще всего для оборудования данных систем используются такие элементы, как:

  • Пульты управления.
  • Котлы и насосы.
  • Теплообменники.
  • Системы подачи топлива.
  • Тепловые щиты.
  • Вентиляторы.
  • Аккумуляторные и конденсационные баки.

На расчёт тепловой схемы водогрейной котельной влияет много факторов. Среди которых: особенности помещения, требования заказчика, действующие нормы безопасности и т.д.

Устройство водогрейной котельной рассчитывается с учетом показателей ее тепловой мощности, которые могут варьироваться от 100 кВт до 200 МВт

В целом стоит обратить внимание на виды исполнения установок. Сегодня доступны такие варианты как: блочная водогрейная котельная на газовом топливе (или любом другом), стационарная и передвижная. Поэтому каждый потребитель может выбрать оптимальный для него вариант.

Заказать и купить водогрейную котельную лучше всего в специализированной компании. Компетентные сотрудники проводят расчеты и создают проекты, профильные специалисты отвечают за изготовление, сборку и ПНР.

Различия по типу используемого топлива

  • Газовые котлы. Наиболее распространенный вариант благодаря экономичности и экологичности топлива. Кроме того, этот вид имеет самую высокую степень надежности и безопасности.
  • Жидкотопливные котлы, как правило, работают на солярке, и по своим эксплуатационным характеристикам очень близки к газовому оборудованию.
  • Котлы на твердом топливе. Такие аппараты могут заправляться дровами, углем или специальными брикетами из древесных отходов. Несмотря на то что эти материалы имеют очень невысокую стоимость, эксплуатация водогрейных котлов на твердом топливе приводит к неблагоприятным экологическим последствиям. Поэтому этот вид используют при невозможности обеспечения котла газом или жидким топливом.

Заключение - изображение 30

Область применения

Мощные модели устанавливаются на объектах, где нужно греть большие объемы воды

Сфера применения водогрейных котлов распространяется на все области жизнедеятельности людей. Изделия используются для отопления жилых и хозяйственных объектов, охватывая практически все направления промышленности:

При соблюдении требований безопасности нагревательная техника может быть установлена в таких местах:

  • квартиры, дачи, коттеджи, частные дома;
  • складские помещения;
  • сельскохозяйственные строения;
  • здания для содержания животных и птицы;
  • хранилища для овощей и зерна;
  • ангары и закрытые павильоны;
  • расположенные вне населенных пунктов прииски, буровые установки, артели и поселки;
  • туристические базы и дома отдыха.

При выборе котла рекомендуется обращать внимание на происхождение товара. Приоритет следует отдавать проверенным производителям с мировым именем.

Конструкция водогрейных котлов

Основные определения, принцип работы котельной установки - фотография 68

Газовый водонагревательный котел имеет прочный стальной или чугунный корпус, отделанный теплоизоляционными материалами.

Основу конструкции составляют газовая горелка и теплообменник, используемые для подогрева воды, поступающей затем в систему.

Оснащение современных моделей

В водогрейных приборах устанавливаются газовые горелки двух типов:

  • атмосферные;
  • наддувные.

От типа горелки и качества ее работы зависит производительность, и, соответственно, функциональность котла. Причина того, что газовый котел недостаточно греет воду, заключается в том, что в системе газоснабжения упало давления газа, в результате чего не обеспечивается необходимое его поступление в камеру сгорания. Как следствие, слабая интенсивность горения газообразной топливной массы и низкая температура нагрева теплообменника.

Атмосферные горелки естественным образом смешивают бытовой газ с воздухом, а наддувные оборудованы вентиляторами – нагнетателями. Смешивание газа с воздухом происходит под давлением. Топливная масса поступает в топку под высоким давлением, вследствие чего улучшается интенсивность её горения и эффективность нагрева теплоносителя. 

Устройство,назначение и принцип действия паровых и водогрейных котлов. - изображение 69

Конструкция водогрейного котла состоит из следующих элементов:

  • опорная рама (для напольного типа);
  • блок конвективной, радиационной поверхности нагрева;
  • блок с ЗИП (запорная арматура, клапана и вентили).

Водогрейный котел устанавливается на опорную раму или монтируется на стену, после чего производится подключение воздуховода, воды и газа. Завершается монтаж установкой контрольно-измерительных приборов, запорной арматуры и установкой предохранительных клапанов. Как правило, все водогрейные котлы оснащаются взрывным клапаном, который устанавливается с тыльной стороны прибора. Основная задача этого приспособления — предотвратить разрушение нагревательного контура вследствие перегрева и превышения рабочего давления в камере сгорания.

Принцип работы водогрейного котла - фотография 70

Важным компонентом котла является насосное оборудование, необходимая производительность которого определяется расчётным путём с привязкой к отапливаемой площади и мощности котла.

В процессе установки котла необходимо также оборудовать дымосос, через который из камеры сгорания будут удаляться продукты сгорания топлива.  Параметры дымососа определяются также расчётным путём на стадии разработки проекта системы отопления. Неверный расчёт характеристик дымососа чреват не только наслоениями сажи на его стенках и снижением эффективности работы котла, но и опасным ухудшением функционирования вентиляции и высокой концентрацией в помещении угарного газа.

Понравилась статья? Расскажите друзьям: Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

Основные характеристики

География поставки любой регион РФ и СНГ
Гарантия 24 мес
Краткое описание Современные водогрейные котельные — высокоэффективные отопительные системы, которые могут использоваться для обогрева помещений разных площадей и типов. У нас можно выбрать котельную подходящей мощности быстро и просто

Опросный лист для заказа котельной Реализованные объекты Рассчитать стоимость котельной

Расчёт стоимости в 1 клик!

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...