Жаротрубный котел принцип работы

Какой выбрать котел: Жаротрубный или водотрубный (ООО «ДКВр»)

Новости компаний 10 Июля 2015 06:48 ООО ТД «Алтайэнергокомплект» ИНН 2204062979 ООО ТД «Алтайэнергокомплект» Р/счет 40702810817140004804 659301, Алтайский край, г. Бийск, ул. Третьяка, 34 Филиал №5440 ВТБ24(ЗАО) тел.; 40-62-29; 40-62-46 Код по ОКПО 10063556 тел./факс e-mail; сайт: dkwr.ru Жаротрубные или водотрубные отопительные котлы? В последнее время многие монтажные организации навязывают заказчикам жаротрубные котлы, в надежде на то, что не все руководители знают преимущества или недостатки водотрубных и жаротрубных отопительных котлов. А между тем уже ни для кого не секрет, что жаротрубный котел изготовить проще (он представляет собой цилиндрический барабан, внутри которого расположены жаровые трубы), к нему требований поменьше, и как следствие, его можно изготовлять из низкокачественной стали. Среди недостатков жаротрубных котлов — значительная металлоемкость, большие габариты (водотрубный котел той же мощности гораздо компактней), наличие внутренних топок, позволяющих сжигать только высокосортное топливо. Кроме того, жаротрубный котел взрывоопасен. При большом объеме нагретой воды при внезапном снижении давления внутри котла до атмосферного (раскрытие шва) мгновенно выделяется огромное количество пара и происходит взрыв. Малое гидравлическое сопротивление таких котлов говорит о вялой циркуляции воды (скорость движения воды мала, съем тепла небольшой, а это, во-первых — КПД меньше, во-вторых — недолговечность и ненадежность). Зарубежные заводы предлагают в основном жаротрубные котлы, к тому же сразу ставят условие: • нужна соответствующая химводоподготовка, • использовать только химочищенную воду согласно принятых европейских нормативов. При несоблюдении этих требований котлопроизводители снимают с себя все обязательства. ООО ТД «Алтайэнергокомплект» предлагает своим клиентам не жаротрубные котлы, а именно водотрубные котлы, которые лишены этих недостатков, к тому же служат в 2-3 раза дольше них. Хотя изготовление наших водотрубных котлов и более трудоемкий процесс, цены на них мы держим ниже, чем производителей жаротрубных котлов. P.S. В статье указана не полная информация. Жаротрубный котел имеет сварную конструкцию, поэтому механические напряжения, которые возникают при нагреве и, соответственно расширении топки приводят к разрушениям тела котла. Некоторые отечественные производители вообще не предусматривают никаких мероприятий по тепловому расширению! Водотрубный котел, напротив, имеет возможность упругих диформаций теплообмениика, кроме того завальцованные трубы позволяют минимизировать механические напряжения. Поэтому конструкция водотрубного котла более долговечная. Котлы паровые с естественной циркуляцией серии ДКВр, ДЕ, КЕ, ДСЕ, Е более экономичные, хотя и более трудоемкие. Кроме этого физика теплопередачи на поверхности теплообменника жаротрубного и водотрубного котла разная. У жаротрубника не избежать локальных зон перегрева топки. Можно еще много чего добавить. Да времени нет. P.P.S. Через 3 года эксплуатации 2-х тонных паровых жаротрубника появились радиальные трещины в передней части жаровых труб в месте приварки к фронтальной трубной решётке. По моему убеждению дело в вялой циркуляции, местных механических напряжениях в следствии применения сварных соединений а не вальцовки. Кроме того они применили отвратительного качества бетон на фронтальной двери — через 2 года высыпался. Не предусмотрена периодическая продувка, без которой невозможно вести правильный водный режим. А переделка подразумевает обязательное согласование с производителем -сумма просто кошмарная. Выбирайте Российских проверенных производителей. Выйдет дешевле.

Все новости этой компании Другие новости компаний

Производство дымовых и вентиляционных труб

Артикул: 155

Дымовые трубы серии Д1 предназначены для отвода продуктов сгорания от котлов, работающ…

Высота, м 7-15
Диаметр, мм 150-600
Кол-во стволов, шт 1-3
Материал газохода Нерж. сталь

Серия Д2

Артикул: 156

Дымовые трубы серии Д2 предназначены для отвода продуктов сгорания от котлов, работающи…

Высота, м 7-60

Диаметр, мм 400-6000
Кол-во стволов, шт 1
Материал газохода Нерж./Ст3

Серия Д3

Артикул: 157

Дымовые трубы серии Д3 предназначены для отвода продуктов сгорания от котлов, работающи…

Высота, м 15-35

Диаметр, мм 200-1300
Кол-во стволов, шт 1-3
Материал газохода Нерж./Ст3

Серия Д4

Артикул: 158

Дымовые трубы серии Д4 предназначены для отвода продуктов сгорания от котлов, работающи…

Высота, м 15-40

Диаметр, мм 200-1300
Кол-во стволов, шт 1-4
Материал газохода Нерж./Ст3

Серия Д5

Артикул: 159

Дымовые трубы серии Д5 предназначены для отвода продуктов сгорания от котлов, работающи…

Высота, м 20-60

Диаметр, мм 400-3000
Кол-во стволов, шт 1
Материал газохода Нерж./Ст3

Серия Д6

Артикул: 160

Дымовые трубы серии Д6 предназначены для отвода продуктов сгорания от котлов, работающи…

Высота, м 40-150

Диаметр, мм 500-6000
Кол-во стволов, шт 4
Материал газохода Нерж./Ст3

Расчет дымовой трубы для котла

Сразу обозначим, что рассчитать самостоятельно необходимый размер и количество дымовых труб практически невозможно. Это обусловлено сложностью расчетов и учетом огромного множества показателей. В них входит:

Аэродинамические показатели выбранной модели и газового пути в котельной.
Определение высоты конструкции.
Расчет диаметра.
Вычисление скорости прохождение продуктов горения и сравнение с допустимыми значениями.
Расчет естественной тяги.
Определение прочности и устойчивости для создания технического задания для фундамента.
Вычисление теплотехнических показателей.

На основе данных расчет выполняется чертеж и составляется смета. При создании нестандартного сооружения дополнительно происходит разработка индивидуального паспорта и инструкции по эксплуатации. Данную работу, как производство дымовой трубы для котла, вы можете заказать у нас.

Принцип работы парового котла

Источником тепла для нагрева воды в паровом котле может быть любой вид энергии: солнечная, геотермальная, электрическая, тепло от сгорания твёрдого топлива или газа. Образующийся пар является теплоносителем, он переносит тепло сгорания топлива к месту его применения.

https://youtube.com/watch?v=dVJpwhRfa6k

В различных конструкциях паровых котлов используется общая схема подогрева воды и её превращения в пар:

Вода очищается и подаётся в резервуар с помощью электронасоса. Как правило, резервуар расположен в верхней части котла.
Из резервуара по трубам вода стекает вниз в коллектор.
Из коллектора вода поднимается снова вверх через зону нагрева (горения топлива).
Внутри водной трубы образуется пар, который под действием разницы давлений между жидкостью и газом поднимается вверх.
Вверху пар проходит через сепаратор. Здесь он отделяется от воды, остатки которой возвращаются в резервуар. Дальше пар поступает в паропровод.
Если это не простой паровой котёл, а парогенератор, то его трубы вторично проходят через зону горения и нагрева.

Лучшие Российские производители

Среди российских производителей стоит выделить несколько предприятий:

Борисоглебский котельно-механический завод. Предприятие выпускает жаротрубное оборудование, работающее на твёрдом, жидком топливе и газе. Оборудование комплектуется горелками и системами автоматического управления, безопасности. Приборы собственного производства. Котлы имеют трехступенчатое регулирование мощности, позволяющее обеспечить автономный режим эксплуатации.
Промышленная группа «Генерация» (г. Березовский, Свердловская обл.). Линейка жаротрубных котлов состоит из оборудования производительностью от 1 до 2,5 тонн/ч. Данное оборудование служит для производства пара низкого давления в промышленности. Схема котлов – трёхходовая. В комплектацию входят горелки, которые выполняются в двух вариантах: автоматизированные однотопливные и двухтопливные. Достоинствами агрегатов выступает высокий КПД – до 91%, простая конструкция, высокая ремонтоспособность.
АО «Завод котельного оборудования» (Белгородская область, Алексеевский район, г. Алексеевка). Предприятие выпускает жаротрубные котлы с высоким коэффициентом полезного действия. Паровые оборудование работает по трехходовой схеме. Котлы отличаются производятся в широком ассортименте с производством пара от 2 до 25 т/ч, и давлением до 25 бар.
Российский завод энергетического машиностроения АО «Поликрафт энергомаш». Завод выпускает котлы паропроизводительностью от 0,5 до 5,0 тонн/ч, имеют 11 типоразмеров и работают на газообразном и дизельном топливе. Оборудование оснащено защитной автоматикой.
АО «Шебекинский машиностроительный завод» (г. Шебекино, Белгородская обл.) изготавливает паровые жаротрубные котлы марок КП и КПа производительностью пара от 1 до 4 тонн/ч. Среди достоинств: спиральный турбулизатор, футеровка передней крышки огнеупорным бетоном. Котлы соответствуют требованиям Ростехнадзора.

В чем отличие водотрубных котлов от жаротрубных, их преимущества и недостатки?

Дата добавления: 12.02.2010 Хиты: 9556 Рейтинг: Голосовать: —

Ответ

Конструктивные отличия водотрубных котлов от жаротрубных заключаются в следующем: в жаротрубных котлах греющая среда (топочные газы) омывает поверхности нагрева (топочное пространство трубы – т.н. «жаровую трубу») с внутренней стороны, тогда как в водотрубных котлах греющая среда омывает поверхности нагрева с наружной стороны. Преимущества жаротрубных котлов перед водотрубными: меньшие габариты; простота конструкции; меньшая трудоемкость при изготовлении; меньшие затраты при эксплуатации (отсутствие экономайзеров, отсутствие дымососа для надувных котлов, простота очистки поверхностей нагрева от сажевых отложений). Недостатки жаротрубных котлов по сравнению с водотрубными: более низкий КПД (88-90% — у жаротрубных котлов против 92,5-93,5% — у водотрубных котлов с экономайзером); большая относительная удельная металлоемкость и расход топлива; большее время выхода на номинальные параметры работы; трудность очистки внутренних поверхностей нагрева от накипи; больший расход топлива; большая взрывоопасность; повышенные требования к качеству питательной воды (обязательна химводоподготовка).

Как правильно эксплуатировать

Паровые котлы относятся к объектам повышенной опасности, поэтому многими нормативными документами котлонадзора, проектом установки, технической документацией завода-изготовителя и правилами устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов закреплены требования по безопасной эксплуатации таких сосудов, которые обязаны выполнять ответственные должностные лица и обслуживающий персонал.

Безопасная эксплуатация начинается с химической водоподготовки воды, которая имеет важное значение для технического обслуживания современных парогенераторов и котлов. Минеральные соли, содержащиеся в природной воде, при температуре выше 70 оС, образуют накипь на внутренних поверхностях труб

Уровень очистки сырой воды зависит от источника водоснабжения и устанавливается специалистами в проекте водоподготовки котлоагрегата, где описаны не только режимы, но и схема подключения с необходимым оборудованием.

Управление котлов бывает ручным и автоматизированным. Современные ПК без автоматики и защиты безопасности к эксплуатации не допускаются. Ручное управление с защитой безопасности допускаются только в маломощных угольных котлах низкого давления.

Структура управления котла:

Устройства розжига и отключения горения топлива.
Регулирования расходов: топливо, воздух и вода.
Сбор и анализ данных работы ПК.
Система аварийной остановки котла.

Преимущества и недостатки

Котлы с жаротрубной конструкцией обладают следующими преимуществами:

высокий КПД, достигающий 92-93% благодаря эффективному распределению тепла и полному отбору мощности от создаваемого теплового потока при сгорании топлива,
отсутствие нагрева внешней поверхности корпуса благодаря использованию водяной рубашки,
высокая теплоёмкость котла и минимальная инерционность нагрева при работе,
стабильные температурные параметры за счёт полного контроля процесса сгорания топлива,
безопасность при эксплуатации: риск взрыва по причине высокого роста давления минимален,
возможность внесения модификаций с целью изменения технических характеристик,
простота конструкции, позволяющая проводить обслуживание и ремонты без привлечения специалистов,
компактные размеры, по сравнению с другими типами котлов с аналогичными характеристиками,
надёжность и долговечность по причине использования жаростойкой стали и минимальному количеству сварных швов,
возможность применения для обогрева объектов, эксплуатируемых в суровых климатических условиях,
средний срок службы от 20 до 50 лет,
отличная ремонтопригодность,
доступность конструкций под использование различных видов топлива.

Жаротрубные котлы имеют высокий КПД, достигающий 92-93% благодаря эффективному распределению тепла

К недостаткам жаротрубной конструкции относятся:

в случае применения жёсткой воды на внутренних поверхностях образуется неравномерная накипь, которую удалять можно только после разборки, что весьма трудоёмко,
высокое потребление воды,
появление застойных зон теплоносителя из-за малой скорости его циркуляции,
необходимость постоянного контроля состояния и периодического обслуживания, для недопущения аварийных ситуаций,
сложность очистки ходов для отвода продуктов сгорания из топочной камеры,
наличие непрогреваемых участков внутри теплообменников из-за низкой скорости циркуляции теплового потока.

Типы жаротрубных котлов

Жаротрубный котел имеет следующие основные типы:

котел Velcon
шотландский морской котел
котел Корниш
котел Кокран
Простой вертикальный котел
Локомотивный котел
Ланкаширский котел

1) Котел Кокран

Это воздушный котел с внутренним сгоранием, низким давлением и вертикальным барабаном. Эти котлы не подходят для работы с паром высокого давления.

Котел Cochran — это портативный котел. Вы можете легко переносить его с одного места на другое. Он представляет собой модифицированную версию простого вертикального котла. Этот тип жаротрубного котла может использовать только нефтяное или угольное топливо для производства горячих газов. Котел Cochran лучше всего подходит для небольших производств и электростанций.

Котел Cochran имеет горизонтально расположенные жаровые трубы. Он имеет 165 жаровых труб. Он более эффективен, чем простой вертикальный котел. Одним из больших преимуществ котла Cochran является то, что он имеет небольшие размеры, благодаря чему его можно легко установить в небольшом помещении.

2) Корнишский котел

Котел Корниш — это тип котла, который может производить пар давлением до 20 бар. Скорость производства пара в нем достигает 6500 кг/час. Этот котел также имеет небольшие размеры, и вы можете легко перенести его из одного помещения в другое. Котел Cornish имеет корпус длиной от 4 м до 7 м и диаметром от 1,2 м до 1,8 м. Он имеет только одну жаровую трубу.

Преимущество котла Cornish заключается в том, что он имеет очень простую конструкцию, низкие эксплуатационные расходы, простоту конструкции и портативность. Чаще всего он используется в химической промышленности, на сахарных заводах и небольших гидроэлектростанциях. Эти котлы также используются для работы паровых турбин.

3) Локомотивный котел

Локомотивный котел — это мобильный котел (т.е. переносной котел). Это котел с внешним сжиганием топлива. Этот котел имеет горизонтальный осевой барабан, большое топочное пространство и множество труб.

Этот тип котла имеет колосниковую решетку, топку, зольник, питательный насос, дымовую трубу, дымоход и жаровые трубы. Колосниковая решетка — это место, куда помещается твердый уголь, а зольник используется для сбора золы от сгоревшего топлива.

Локомотивные котлы использовались в локомотивных двигателях, но в настоящее время эти двигатели работают на электричестве или дизельном топливе. Эти котлы использовались в железнодорожных двигателях до 20-го века, но затем они перешли на топливные двигатели, а теперь на электричество.

Эти котлы чаще всего используются в портативных паровых машинах, тяговых двигателях, на морских судах и железных дорогах.

Наиболее важным преимуществом паровозного котла является то, что он имеет высокую скорость выработки пара. Однако он имеет низкий общий КПД.

4) Горизонтальный возвратный трубчатый котел (HRT)

Этот котел имеет горизонтально цилиндрический корпус, в котором имеется множество дымовых труб, расположенных в горизонтальном направлении. Этот котел имеет низкую начальную стоимость. Он также отличается простотой установки.

Котел HRT может использовать газ, древесину, нефть или уголь. В этом котле дымовые газы выходят из топки в заднюю часть котла.

5) Ланкаширский котел

Этот тип жаротрубного котла работает так же, как и котел Корниш, но у него есть два больших дымохода, в которых находится огонь. В 1884 году Уильям Фэрбэрн разработал Ланкаширский котел.

Ланкаширский котел — это котел с внутренней естественной циркуляцией. Этот котел имеет топку внутри котла.

Основным преимуществом этого котла является то, что он имеет высокий тепловой КПД (от 80% до 90%). Ланкаширский котел имеет рабочее давление до 16 бар. Он потребляет мало электроэнергии или другого топлива, так как имеет естественную циркуляцию пара.

Эти типы котлов чаще всего используются в шинной, сахарной, текстильной и бумажной промышленности.

6) Простой вертикальный котел

Простой вертикальный котел устанавливается в вертикальном направлении, и он не остается в неподвижном состоянии, в отличие от других жаротрубных котлов. Он имеет низкую скорость парообразования. Он не подходит для работы с высоким давлением пара. Поэтому такие котлы используются в системах с низким парообразованием.

Вертикальный котел имеет небольшие размеры. Поэтому для его установки требуется мало места. Большим преимуществом этого жаротрубного котла является то, что он не требует больших затрат и места для установки. Он имеет простую эксплуатацию и очень прост в замене или установке.

Вертикальные жаротрубные котлы используются в паровых ослах, паровозах, паровых лопатах, железнодорожных паровозах, паровых грузовиках и паровых кранах.

Лучшие Российские производители

Среди российских производителей стоит выделить несколько предприятий:

Борисоглебский котельно-механический завод. Предприятие выпускает жаротрубное оборудование, работающее на твёрдом, жидком топливе и газе. Оборудование комплектуется горелками и системами автоматического управления, безопасности. Приборы собственного производства. Котлы имеют трехступенчатое регулирование мощности, позволяющее обеспечить автономный режим эксплуатации.
Промышленная группа «Генерация» (г. Березовский, Свердловская обл.). Линейка жаротрубных котлов состоит из оборудования производительностью от 1 до 2,5 тонн/ч. Данное оборудование служит для производства пара низкого давления в промышленности. Схема котлов – трёхходовая. В комплектацию входят горелки, которые выполняются в двух вариантах: автоматизированные однотопливные и двухтопливные. Достоинствами агрегатов выступает высокий КПД – до 91%, простая конструкция, высокая ремонтоспособность.
АО «Завод котельного оборудования» (Белгородская область, Алексеевский район, г. Алексеевка). Предприятие выпускает жаротрубные котлы с высоким коэффициентом полезного действия. Паровые оборудование работает по трехходовой схеме. Котлы отличаются производятся в широком ассортименте с производством пара от 2 до 25 т/ч, и давлением до 25 бар.
Российский завод энергетического машиностроения АО «Поликрафт энергомаш». Завод выпускает котлы паропроизводительностью от 0,5 до 5,0 тонн/ч, имеют 11 типоразмеров и работают на газообразном и дизельном топливе. Оборудование оснащено защитной автоматикой.
АО «Шебекинский машиностроительный завод» (г. Шебекино, Белгородская обл.) изготавливает паровые жаротрубные котлы марок КП и КПа производительностью пара от 1 до 4 тонн/ч. Среди достоинств: спиральный турбулизатор, футеровка передней крышки огнеупорным бетоном. Котлы соответствуют требованиям Ростехнадзора.

Принцип работы водогрейного оборудования

Как и любая печь, котел работает на одном из видов топлива, которое загружается или поступает по трубам в топку. При сгорании топлива, например, угля или газа, выделяется тепловая энергия. У обычной печи отопления она отдается корпусу, нагревая окружающий воздух, у котла – теплоносителю (например, воде), причем посредником является теплообменник.

Топочная часть окружена водяной «рубашкой», которая является инструментом охлаждения. Дым, полученный в процессе сгорания топлива, поступает в пучок труб в задней торцевой части, поднимается и выходит наружу.

Нагреваясь, вода преобразуется в пар, поднимается в верхнюю часть резервуара, где расположена паросборная камера. Оттуда она по трубам, которые называют паропроводом, поступает в различных направлениях для обогревания жилья или участия в технологических процессах. Как видите, принцип работы жаротрубного котла прост и подчиняется законам физики.

Существует две категории жаротрубных устройств, одна из которых функционирует за счет нагретого пара, вторая нагревает теплоноситель – воду. В зависимости от назначения оба вида могут отличаться конструктивно и иметь особенности, влияющие на их использование.

Преимущества и недостатки

Главное достоинство жаротрубных водогрейных котлов в их автономности: с помощью доступного оборудования можно собрать простую в использовании и прекрасно функционирующую систему отопления. При необходимости устройство может нагревать объем воды, необходимый для горячего водоснабжения загородного дома или дачи. Конечно, многое зависит от выбора топлива, поэтому перед покупкой необходимо ориентироваться на модели, работающие на определенном виде, например, на жидком топливе.

Также топливо и материал изготовления влияют на гарантированный срок службы отопительного устройства – от 20 до 50 лет. Обычно это соответствует действительности, так как водогрейное оборудование легко поддается ремонту. Автоматика, которой оборудовано большинство современных моделей, позволяет регулировать температуру на выходе или поддерживать ее в одном постоянном значении.

Недостатком обычно считают необходимость в постоянном обслуживании: через определенное время приходится загружать новую порцию топлива. Особенно это касается моделей, работающих на угле, дровах, мазуте, дизеле. Время от времени приходится производить чистку – убирать золу и шлак, освобождать трубы от копоти.

Как работают паровые котлы

Основная часть паровых жаротрубных котлов имеет особое строение, в котором главную роль играет трехходовый теплообменник. Газы, продвигаясь по трубам внутри водяной «рубашки», делают три хода:

1 – в камере сгорания, то есть в топочном отделении, где температура достигает максимума;
2 – в жаровом трубопроводе второго хода, который может использоваться для отвода горячей воды в систему водоснабжения;
3 – в жаровых трубах третьего хода, которые используются для отопительной системы.

Продвижение газов (пара) обеспечивают два фактора: работа вентилятора и тяга из дымохода. Владельцам паровых устройств необходимо контролировать уровень воды, который отличается нестабильностью. Некоторая часть испаряющейся воды оседает внутри конструкции в виде конденсата, для его сбора существует специальный собирающий элемент – сепаратор. Его работа защищает конструкцию от гидроударов и быстрого износа.

Большая часть паровых устройств используется в промышленных технологических процессах, когда необходима высокая энергоэффективность: создает большое количество тепла для топливных баков, турбин или деаэраторов.