Помощь по Теле2, тарифы, вопросы

Эффективная и безопасная работа котельных теплоагрегатов зависит от грамотного монтажа систем подачи воздуха и отвода продуктов сгорания. При выборе системы дымоудаления для теплогенерирующего агрегата расчет производят с учетом технических характеристик котельной установки. Существует несколько способов организации подачи воздуха в камеру сгорания и отвода из нее продуктов сгорания:

• для оборудования камерой сгорания открытого типа – это традиционный дымоход (естественная тяга);
• для установок с закрытой камерой используют коаксиальные или раздельные дымоходы.

Подбор системы дымоудаления для отопительного котла с камерой сгорания открытого типа

Площадь и форма сечения дымохода, его высота определяют величину разряжения – тяги, которая возникает в трубе из-за разности температур и давления. Чем выше дымоход, тем большим будет показатель тяги. А, в свою очередь, ухудшение тяги может произойти из-за:

• недостаточной высоты дымовой трубы;
• плохой теплоизоляции дымохода;
• недостатка воздуха в камере сгорания и др.

Основные требования, предъявляемые к дымоотводу – это:

• герметичность;
• пожароустойчивость;
• устойчивость к коррозии;
• способность выдерживать многократные температурные перепады;
• простота монтажа.

Наиболее популярным вариантом организации дымоотводов для отопительного оборудования частных домовладений являются стальные нержавеющие конструкции.

Подбор системы дымоотвода для котлоагрегатов с закрытой камерой сгорания

В зависимости от конструкции отопительной системы с закрытым типом камеры сгорания используют один из следующих вариантов воздухоподачи и отвода продуктов сгорания:

• коаксиальные трубопроводы, подача воздуха в которых осуществляется по внешней трубе, а удаление дыма и газа - по внутренней трубе.
• раздельные трубопроводы: подача воздуха и отведение продуктов сгорания осуществляется по различным трубам.

Подбор системы дымоудаления для газового конденсационного отопительного котла

При организации дымоходов для конденсационных отопительных котлов (конструкция) дымоотводные трубы изготавливаются из устойчивого пластика.

Нормативные требования к конструкции дымоходов

При организации отопительной системы, в частности устройства воздухоподачи и отвода продуктов сгорания эти мероприятия выполняются с учетом требований ряда нормативных документов:

• ДБН В.2.5-20-2001 «Газоснабжение»;
• СНиП («Котельные установки. Нормы проектирования», «Отопление, вентиляция, кондиционирование»);
• ДСТУ («Дымоходы. Методы теплотехнического и аэродинамического расчетов», «Теплоснабжение жилых домов с теплогенераторами на газовом топливе с закрытой камерой сгорания»)

Классификация систем дымохода

Согласно международной классификации существует несколько видов систем дымоотвода, имеющих обозначение B22-23, C12-82 и т.д. В системах дымоудаления «B» воздух для обеспечения горения берется из помещения котельной , а продукты сгорания выводятся наружу. В дымовых системах «С» воздух забирается снаружи и дым выводится наружу. Цифры определяют тип камеры.

Для правильного выбора системы дымоотвода учитывают:

• тип отопительного агрегата;
• технические характеристики тепловой установки;
• тип системы подачи воздуха и отвода продуктов сгорания и др. параметры.

Как часто бывает, установив у себя дома котёл отопления, мы только потом озабочены проблемой отвода продуктов горения. А ведь это далеко не такая простая задача, как кажется. К счастью, современные технические средства позволяют быстро решить эту проблему без особых хлопот, и с минимальными финансовыми затратами.

Кроме этого, при горении котёл расходует значительное количество кислорода. Если кислород будет забираться из внутреннего пространства помещения, это может создавать сквозняки.

Кроме сквозняков, такое решение проблемы в целом существенно ухудшает микроклимат в помещении, и сильно понижает температуру. Ведь холодный воздух будет затягиваться внутрь помещения, и на его прогрев до комнатной температуры будет затрачиваться значительное количество энергии котла. Также это сводит на нет применение эффективных систем защиты от холода.

Будет гораздо выгоднее подавать воздух снаружи помещения непосредственно к котлу, не вступая в контакт с воздухом внутри помещения. способны решить одновременно и проблему дыма, и проблему питания котла кислородом.

Коаксиальная

Дымоудаление по коаксиальной системе — наиболее простой и недорогой вариант, как для частных домов, так и для небольших общественных и торговых площадей. Система состоит из двух труб: одной большего диаметра, другой — меньшего, проложенной одна внутри другой.

Обычно диаметр большой трубы составляет 100 мм, а меньшей — 60. Диаметр 60 мм вполне достаточен для работы большинства небольших газовых котлов. В случае использования котлов большой мощности необходима более толстая труба.

Внутренняя труба используется для отвода продуктов горения за пределы внутренних помещений. Дым, углекислый и угарный газ, водяной пар покидают помещение и выходят наружу, используя силу тяги самого котла.

Внешняя труба служит для обеспечения доступа воздуха снаружи помещения для поддержания горения. Собственно, воздух для питания котла поступает по пространству между внутренней и наружной трубой.

Коаксиальная система менее пожароопасна, так как температура наружной трубы низкая, и вероятность контакта с внутренней дымоотводящей трубой горючих предметов и веществ невелика. Но элементы этой системы стоят дорого, и если протяжённость дымохода велика, то есть смысл использовать другую — раздельную систему дымоудаления.

Раздельная

В раздельной системе дымоудаления используются две трубы — по одной воздух поступает в котёл, по другой — выводятся продукты горения. Эта система подходит для более мощных котлов, которые производят достаточно большое количество дыма.

В случае раздельного дымоудаления нет особых ограничений по типу котла — можно применять и котлы на газе, и на твёрдом топливе, и на мазуте.

Эта система достаточно недорога при монтаже. Ведь котёл часто располагают в специальном помещении, обеспечить подачу кислорода в которое достаточно просто.

Здесь выгоднее использовать два отдельных трубопровода — для подачи воздуха и для отвода дыма. Кроме этого, для подачи воздуха могут использоваться обычные элементы вентиляционных систем, имеющиеся в любом строительном магазине.

Особенности монтажа

Обе системы дымоудаления монтируют с использованием стандартных узлов: при помощи патрубков и адаптеров. Патрубки — прямолинейные участки системы. Они соединяются друг с другом, и крепятся к стенам здания при помощи специальных крепежей. Адаптеры используются для того, чтобы обеспечить соединение патрубков на сложных участках.

Но здесь тоже не так всё просто. Адаптеры используют разного типа: первый используется, если изгиб патрубка осуществляется в горизонтальной плоскости, а второй вид, если изгиб в вертикальной плоскости. Кроме этого, адаптеры используют для прохода через сгораемые перекрытия и некоторые другие участки.

Система дымоудаления обязательно делается разборной, ведь в процессе эксплуатации возникает необходимость периодической чистки от сажи.

Стоит отметить, что не все котлы изначально предназначены для той системы дымоудаления, которую вы планируете применить. Некоторые из них потребуют специальных адаптеров-переходников, которые позволят перейти от коаксиальных патрубков к обычным, или наоборот.

Раздельная система дымоудаления предусматривает разделение на два отдельных канала - удаления дымовых газов и забора воздуха для горения. Система объединяет в себе два типа элементов - одностенные и двустенные утепленные дымоходы.

Применение

Раздельная система дымоудаления применяется для подачи воздуха на горение и удаления дымовых газов от бытовых газовых котлов с закрытой камерой сгорания, где температура дымовых газов не превышает
200 Co. В установке допускается разрежение или избыточное давление до 200 Па. Наиболее популярная сфера
применения - многоквартирные жилые дома с индивидуальным (поквартирным) отоплением.

Все контактирующие с дымовыми газами элементы системы изготовлены из высококачественного, стойкого к коррозии алюминия марки AW-6060 и AB-46100 методом экструзии или литья, и бесшовны. Элементы системы изготавливаются толщиной 1.0, 1.5 и 2.0 мм., сечение круглое. Варианты диаметров 60, 80 и 100 мм. С внешней стороны элементы дымохода окрашены в белый цвет (9016 по каталогу RAL).

Утепленные элементы раздельной системы дымоудаления CONTI покрыты слоем изоляции FONITECK, толщиной 8 мм., на основе меламиновой смолы. Внешний, покровный слой изготовлен из алюминия и также покрашен в белый цвет. Применяются в условиях низких температур, при наружной установке дымохода и/или воздуховода. Утепленные дымоходы могут устанавливаться как внутри, так и снаружи здания на внешней стене.

Элементы раздельной системы могут использоваться совместно с элементами коаксиальной системы. Собственный и внешний контроль производства независимым испытательным институтом гарантируют постоянное соблюдение высоких стандартов качества продукции.

При проектировании следует соблюдать местные и федеральные строительные нормы и правила, а также правила установки газоиспользующего оборудования.

Дымоход должен обеспечивать полный отвод дымовых газов от котла в атмосферу, а воздуховод - подачу необходимого объема воздуха на горение газа. Забор воздуха должен производиться непосредственно снаружи здания.

Расчет системы дымоудаления

Расчет раздельной системы дымоудаления должен определяться с учетом местных условий, характеристик котла и геометрии дымохода. Расчет сводится к проверке условий по давлению и температуре. Условие по давлению заключается в том, что разрежение на входе в дымоход, при любых погодных условиях и на всех режимах работы котла, должно быть достаточным для преодоления сопротивлений котла, дымоотвода и обеспечения притока воздуха для горения. Условие по температуре ограничивает минимальную температуру внутренней поверхности дымохода. Она не должна превышать 0ОС. Не выполнение этого условия, в период отрицательных температур, приведет к обмерзанию конденсата внутри дымохода, сужению рабочего сечения и возможной аварийной остановке котла. Подтверждение того, что минимальная температура внутренней поверхности дымохода превышает температуру точки росы водяных паров в продуктах сгорания, не требуется, т.к. все элементы дымоходов CONTI изготовлены из влагостойких материалов, обеспечивающих максимальную стойкость к коррозии.

Схемы раздельного дымоудаления

Горизонтальный вывод через наружную стену (дымоотвод).

Дымоотвод выводится горизонтально, через наружную стену, без установки дымохода. Воздуховод также выводится горизонтально через наружную стену. Можно применять стандартные комплекты.

Вертикальный вывод через кровлю.

Дымоход выводится вертикально, через кровлю. При проходе через кровлю устанавливается вертикальный терминал. Воздуховод выводится горизонтально через наружную стену.

Применение: индивидуальные дома.

Ве р тикальны й вывод по на р ужно й стене.

Дымоход выводится вертикально по наружной стене. При этом для установки дымохода необходимо использовать утепленные элементы раздельной системы дымоудаления. Воздуховод выводится горизонтально через наружную стену.

Применение: индивидуальные дома.

П о дключени е к коллективному дымоходу (с индивидуальным воздуховодом).

Дымоотвод подключается к коллективному дымоходу в шахте. Воздуховод от каждого котла выводится горизонтально через наружную стену.

Подключение к коллективному дымоходу (с коллективным воздуховодом).

Дымоотвод подключается к коллективному дымоходу в шахте. Воздуховод подключается к коллективному вентканалу.

Применение: многоквартирные дома.

Многоканальный дымоход (с индивидуальным воздуховодом).

Индивидуальный дымоход от каждого котла выводится вертикально вверх в общей шахте. Воздуховод от каждого котла выводится горизонтально через наружную стену.

Применение: многоквартирные дома.

Многоканальный дымоход (с коллективным воздуховодом).

Индивидуальный дымоход от каждого котла выводится вертикально вверх в общей шахте. Воздуховод подключается к коллективному вентканалу.

Применение: многоквартирные дома.

Многоканальный дымоход (с подключением воздуховода к шахте дымохода).

Индивидуальный дымоход от каждого котла выводится вертикально вверх в общей шахте. Воздуховод подключается к той же шахте (забор воздуха осуществляется из свободного пространства в шахте).

Применение: многоквартирные дома.

Дымоход (вертикальный участок)

Дымоход - вертикальный канал для создания тяги и отвода дымовых газов от котла и дымоотвода вверх в атмосферу. Дымоход должен иметь вертикальное направление и не иметь сужений. Запрещается выводить дымоход через жилые помещения. Узлы стыковых соединений дымоходов должны располагаться вне конструкции перекрытия на расстояниях, обеспечивающих удобство их монтажа, обслуживания и ремонта. В нижней части дымохода должны быть предусмотрены конденсатосборник и устройство для чистки и ревизии.

При установке дымоходов в шахте, необходимо учитывать следующие минимальные размеры:

Минимальные отступы до горючих материалов

Минимальный отступ до горючих материалов для одностенных дымоходов составляет 50 мм, для утепленных – 0 мм.

Вертикальный терминал дымохода

При выведении дымохода вертикально, выше кровли, необходимо соблюдать следующие расстояния:

Во всех случаях высота дымохода

над прилегающей частью кровли должна быть

не менее 0,5 м, а для домов с плоской кровлей - не менее 2,0 м.

Дымоотвод (горизонтальный участок)

Дымоотвод - горизонтальный канал для отвода дымовых газов от котла до дымохода или наружу через стену здания. Установка дымоотвода через наружную стену здания, без использования вертикального дымохода, возможна только в индивидуальных домах.

При проектировании дымоотвода старайтесь минимизировать его длину. Желательно использовать не более 3-х поворотов на 90°. При необходимости контроля дымовых газов и отвода конденсата в дымоотводе, предусматриваются соответствующие элементы.

Горизонтальный терминал дымоотвода

При установке горизонтального терминала необходимо соблюдать следующие расстояния:

Воздуховод

Воздуховод - канал для подачи воздуха к котлу. Воздуховод выводится в шахту (вентканал) или через стену. В последнем случае, в зависимости от климатической зоны, возможно использование утепленных элементов CONTI, чтобы в период низких температур избежать образования конденсата на внешней поверхности воздуховодной трубы.

Аналогично дымоотводу, старайтесь минимизировать его длину. Желательно использовать не более 3-х поворотов на 90°. Концевой элемент воздуховода должен быть оборудован наконечником для защиты от мусора и птиц.

Отвод конденсата

В процессе работы системы дымоудаления возможно выпадение конденсата на внутренней стенке дымохода. При этом очень важно избежать попадания конденсата в рабочую область котла, т.к. это в свою очередь может привести к разрушению его активных элементов. Для отвода конденсата необходимо предусмотреть установку конденсатосборника. Конденсатосборник разрешается не устанавливать в тех случаях, когда получено подтверждение, что температура внутренней поверхности стенки дымохода в устье будет выше температуры «точки росы».

Дальнейший отвод конденсата допускается осуществлять в канализацию при условии его разбавления
в пропорции 1:25, если суммарная мощность котлов не превышает 260 кВт. В иных случаях перед сливом в канализацию требуется его нейтрализация.

Общие положения

Перед монтажом убедитесь в целостности упаковки и наличии уплотнительных колец. Элементы системы должны храниться в оригинальной упаковке, быть защищены от загрязнений и влаги. Используйте инструменты, пригодные для работы с алюминием. После монтажа, рядом с соединением дымоотвода и дымохода, обязательно установите табличку с указанием типа системы дымоходов.

Соединение элементов

Элементы раздельной системы дымоудаления соединяются в раструб с использованием уплотнительных колец. При этом детали необходимо устанавливать таким образом, чтобы раструб был ориентирован по направлению потока продуктов сгорания. Уплотнительные кольца вставляются в специальную канавку раструба непосредственно перед монтажом. При стыковке элементов разрешается, для лучшего скольжения, использовать силиконовый спрей.

Монтаж дымоотвода и воздуховода следует начать с адаптера котла. Адаптеры бывают двух типов: одноблочные и двухблочные. Одноблочные монтируются непосредственно на коаксиальный патрубок котла. При монтаже двухблочных адаптеров задействуют дополнительное отверстие котла для воздуховода.

Далее, в зависимости от геометрии установки, последовательно установите трубы и колена нужных размеров. При необходимости установите элемент для контроля дымовых газов и конденсатосборник. Эти два элемента устанавливаются, как правило, ближе к дымовому патрубку котла.

Изменение длины прямых элементов (труб)

Прямые элементы (трубы) раздельной системы дымоудаления CONTI могут иметь длину 6000, 2000, 1000, 500 и 250 мм. При монтаже, по необходимости, длину трубы можно изменить. Для этого, используя слесарный инструмент, отрежьте ненужную часть строго со стороны гладкой вставки, т.е. раструб должен оставаться не тронутым.

Отсекать раструб необходимо только на концевом элементе дымохода и воздуховода, при установке наконечников.

Внимание! Укорачивать утепленные элементы раздельной системы CONTI запрещается.

Заключительные указания

Раздельная система дымоудаления CONTI спроектирована и испытана с учетом требований по газоплотности, коррозионной стойкости и удобству в обращении. Для монтажа могут использоваться только оригинальные элементы CONTI с учетом указаний и рекомендаций изготовителя. Элементы системы необходимо защищать от искр, загрязнений и контакта с менее качественным материалом.

Котлы различают по следующим признакам:

По назначению:

Энергетически е – вырабатывающие пар для паровых турбин; их отличает высокая производительность, повышенные параметры пара.

Промышленные – вырабатывающие пар как для паровых турбин, так и для технологических нужд предприятия.

Отопительные – производящие пар для отопления промышленных,жилых и общественных зданий. К ним относятся и водогрейные котлы. Водогрейный котел – устройство, предназначенное для получения горячей воды с давлением выше атмосферного.

Котлы-утилизаторы - предназначены для получения пара или горячей воды за счет использования тепла вторичных энергетических ресурсов (ВЭР) при переработке отходов химических производств, бытового мусора и т.д.

Энерготехнологические – предназначены для получения пара за счет ВЭР и являющиеся неотъемлемой частью технологического процесса (например, содорегенерационные агрегаты).

По конструкции топочного устройства (рис. 7):

Рис. 7. Общая классификация топочных устройств

Различают топки слоевые – для сжигания кускового топлива и камерные – для сжигания газового и жидкого топлива, а также твердого топлива в пылевидном (или мелкодробленом) состоянии.

Слоевые топки подразделяются на топки с плотным и кипящим слоем, а камерные – на факельные прямоточные и циклонные (вихревые).

Камерные топки для пылевидного топлива подразделяют на топки с твердым и жидким шлакоудалением. Кроме того, по конструкции они могут быть однокамерными и многокамерными, а по аэродинамическому режиму – под разрежением и под наддувом .

В основном используется схема под разряжением, когда в газоходах котла дымососом создается давление меньше атмосферного, то есть разряжение. Но в некоторых случаях при сжигании газа и мазута или твердого топлива с жидким шлакоудалением может использоваться схема под наддувом.

Схема котла под наддувом. В этих котлахвысоконапорная дутьевая установка обеспечивает избыточное давление в топочной камере 4 – 5 кПа, которое позволяет преодолеть аэродинамическое сопротивление газового тракта (рис. 8). Поэтому в этой схеме отсутствует дымосос. Газоплотность газового тракта обеспечивается установкой мембранных экранов в топочной камере и на стенах газоходов котла.

Достоинства данной схемы:

Сравнительно низкие капитальные затраты на обмуровку;

Более низкий по сравнению с котлом, работающим под

разряжением, расход электроэнергии на собственные нужды;

Более высокий КПД за счет снижения потерь с уходящими газами из-за отсутствия присосов воздуха в газовый тракт котла.

Недостаток – сложность конструкции и технологии изготовления мембранных поверхностей нагрева.

По виду теплоносителя , генерируемого котлом: паровые и водогрейные .

По перемещению газов и воды (пара):

газотрубные (жаротрубные и с дымогарными трубами);

водотрубные;

комбинированные.

Схема жаротрубного котла. Котлы предназначены для замкнутых систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения и выпускаются для работы при допустимом рабочем давлении 6 бар и допустимой температуре воды до 115 °С. Котлы предназначены для работы на газообразном и жидком топливе, в том числе на мазуте и сырой нефти, и обеспечивают КПД при работе на газе – 92 % и на мазуте – 87 %.

Стальные водогрейные котлы имеют горизонтальную реверсивную камеру сгорания с концентрическим расположением дымогарных труб (рис. 9). Для оптимизации тепловой нагрузки, давления в камере сгорания и температуры отходящих газов дымогарные трубы оснащены турбулизаторами из нержавеющей стали.

Рис. 8. Схема котла под «наддувом»:

1 – воздухозаборная шахта; 2 – высоконапорный вентилятор;

3 – воздухоподогреватель 1-й ступени; 4 – водяной экономайзер

1-й ступени; 5 – воздухоподогреватель 2-й ступени; 6 – воздуховоды

горячего воздуха; 7 – горелочное устройство; 8 – газоплотные

экраны, выполненные из мембранных труб; 9 – газоход

Рис. 9. Схема топочной камеры жаротрубных котлов:

1 – передняя крышка;

2 – топка котла;

3 – дымогарные трубы;

4 – трубные доски;

5– каминная часть котла;

6 – люк каминной части;

7 – горелочное устройство

По способу циркуляции воды все разнообразие конструкций паровых котлов на весь диапазон рабочих давлений можно свести к трем типам:

- с естественной циркуляцией – рис. 10а;

- с многократной принудительной циркуляцией – рис. 10б;

- прямоточные – рис. 10в.

Рис. 10. Способы циркуляции воды

В котлах с естественной циркуляцией движение рабочего тела по испарительному контуру осуществляется за счет разности плотностей столбов рабочей среды: воды в опускной питательной системе и пароводяной смеси
в подъемной испарительной части циркуляцион-ного контура (рис. 10а). Движущий напор циркуляции
в контуре можно выразить формулой

, Па,

где h – высота контура, g – ускорение свободного падения, ,
– плотность воды и пароводяной смеси.

При критическом давлении рабочая среда является однофазной и ее плотность зависит только от температуры, а так как последние близки между собой в опускной и подъемной системах, то движущий напор циркуляции будет очень мал. Поэтому на практике естественная циркуляция применяется для котлов только до высоких давлений, обычно не выше 14 МПа.

Движение рабочего тела по испарительному контуру характери-зуется кратностью циркуляции К, которая представляет собой отношение часового массового расхода рабочего тела через испарительную систему котла к его часовой паропроизводительности. Для современных котлов сверхвысокого давления К=5-10, для котлов низких и средних давлений К составляет от 10 до 25.

Особенностью котлов с естественной циркуляцией является способ компоновки поверхностей нагрева, заключающийся в следующем:

В котлах с многократной принудительной циркуляцией движение рабочего тела по испарительному контуру осуществляется за счет работы циркуляционного насоса, включаемого в опускной поток рабочей жидкости (рис. 10б). Кратность циркуляции поддерживается невысокой (К=4-8), поскольку циркуляционный насос гарантирует ее сохранение при всех колебаниях нагрузки. Котлы с многократной принудительной циркуляцией позволяют экономить металл для поверхностей нагрева, так как допускаются повышенные скорости воды и рабочей смеси, частично улучшая, таким образом, охлаждение стенки труб. Габариты агрегата при этом несколько снижаются, так как диаметр трубок можно выбирать меньшим, чем для котлов с естественной циркуляцией. Эти котлы могут применяться вплоть до критических давлений 22,5 МПа, наличие барабана дает возможность хорошо осушать пар и продувать загрязненную котловую воду.

В прямоточных котлах (рис. 10в) кратность циркуляции равна единице и движение рабочего тела от входа в экономайзер и до выхода из агрегата перегретого пара принудительное, осуществляемое питательным насосом. Барабан (достаточно дорогой элемент) отсутствует, что дает при сверхвысоком давлении известное преимущество прямоточным агрегатам; однако это обстоятельство вызывает при сверхкритическом давлении удорожание станционной водоподготовки, поскольку повышаются требования к чистоте питательной воды, которая должна в этом случае содержать примесей не больше, чем выдаваемый котлом пар. Прямоточные котла универсальны по рабочему давлению, а на закритическом давлении вообще являются единственными генераторами пара и находят широкое применение в современной электроэнергетике.

Существует разновидность циркуляции воды в прямоточных парогенераторах – комбинированная циркуляция, осуществляемая за счет особого насоса или дополнительного параллельного циркуляционного контура естественной циркуляции в испарительной части прямоточного котла, позволяющая улучшить охлаждение экранных труб при малых нагрузках котла за счет увеличения на 20–30 % массы циркулируемой через них рабочей среды.

Схема котла с многократной принудительной циркуляцией на докритическое давление представлена на рис. 11.

Рис. 11. Конструктивная схема котла с многократной принудительной циркуляцией:

1 – экономайзер; 2 – барабан;

3 – опускная питательная труба; 4 – циркуляционный насос; 5 – раздача воды по циркуляционным контурам;

6 – испарительные радиа-ционные поверхности нагрева;

7 – фестон; 8 – пароперегреватель;

9 – воздухоподогреватель

Циркуляционный насос 4 работает с перепадом давления 0,3 МПа и позволяет применять трубы малого диаметра, что дает экономию металла. Малый диаметр труб и невысокая кратность циркуляции (4 – 8) вызывают относительное снижение водяного объема агрегата, следовательно, снижение габаритов барабана, уменьшение сверлений в нем, а отсюда общее снижение стоимости котла.

Малый объем и независимость полезного напора циркуляции от нагрузки позволяют быстро растапливать и останавливать агрегат, т.е. работать в регулировочно-пусковом режиме. Область применения котлов с многократной принудительной циркуляцией ограничивается сравнительно невысокими давлениями, при которых можно получать наибольший экономический эффект за счет удешевления развитых конвективных испарительных поверхностей нагрева. Котлы с многократной принуди-тельной циркуляцией нашли распространение в теплоутилизационных и парогазовых установках.

Прямоточные котлы. Прямоточные котлы не имеют зафиксированной границы между экономайзером и испарительной частью, между испарительной поверхностью нагрева и пароперегревателем. При изменении температуры питательной воды, рабочего давления в агрегате, воздушного режима топки, влажности топлива и других факторов соотношения между поверхностями нагрева экономайзера, испарительной части и перегревателя меняются. Так, при понижении давления в котле снижается теплота жидкости, повышается теплота испарения и снижается теплота перегрева, поэтому уменьшается зона, занимаемая экономайзером (зона подогрева), растет зона испарений и уменьшается зона перегрева.

В прямоточных агрегатах все примеси, поступающие с питательной водой, не могут удаляться с продувкой подобно барабанным котлам и откладываются на стенках поверхностей нагрева или уносятся с паром в турбину. Поэтому прямоточные котлы предъявляют высокие требования к качеству питательной воды.

Для уменьшения опасности пережога труб из-за отложения солей в них зону, в которой испаряются последние капли влаги и начинается перегрев пара, на докритических давлениях выносят из топки в конвективный газоход (так называемая вынесенная переходная зона ).

В переходной зоне идет энергичное выпадение и отложение примесей, а так как температура стенки металла труб в переходной зоне ниже, чем в топке, то опасность пережога труб значительно снижается и толщину отложений можно допускать большей. Соответственно удлиняется межпромывочная рабочая кампания котла.

Для агрегатов закритических давлений переходная зона, т.е. зона усиленного выпадения солей, также имеется, но она сильно растянута. Так, если для высоких давлений ее энтальпия измеряется величиной 200-250 кДж/кг, то для закритических давлений возрастает до 800 кДж/кг, и тогда выполнение вынесенной переходной зоны становится нецелесообразным, тем более, что содержание солей в питательной воде здесь так мало, что практически равно их растворимости в паре. Поэтому, если котел, спроектированный на закритическое давление, имеет вынесенную переходную зону, то делается это только из соображений обычного охлаждения дымовых газов.

Из-за малого аккумулирующего объема воды у прямоточных котлов важную роль играет синхронность подачи воды, топлива и воздуха. При нарушении этого соответствия в турбину можно подать влажный или чрезмерно перегретый пар, в связи с чем для прямоточных агрегатов автоматизация регулирования всех процессов является просто обязательной.

Прямоточные котлы конструкции профессора Л.К. Рамзина. Особенностью котла является компоновка радиационных поверхностей нагрева в виде горизонтально-подъемной навивки трубок по стенам топки с минимумом коллекторов (рис. 12).

Рис. 12. Конструктивная схема прямоточного котла Рамзина:

1 – экономайзер; 2 – перепускные необогреваемые трубы;

3 – нижний распределительный коллектор воды; 4 – экранные

трубы; 5 – верхний сборный коллектор смеси; 6 – вынесенная

переходная зона; 7 - настенная часть перегревателя;

8 – конвективная часть перегревателя; 9 –воздухоподогреватель;

10 – горелка

Как в дальнейшем показала практика, такое экранирование имеет как положительные, так и отрицательные стороны. Позитивным является равномерный обогрев отдельных трубок, включенных в ленту, так как трубки проходят по высоте топки все температурные зоны в одинаковых условиях. Негативным – невозможность выполнения радиационных поверхностей заводскими крупными блоками, а также повышенная склонность к теплогидравлическим разверкам (неравномерное распределение температуры и давления в трубах по ширине газохода) при сверхвысоком и сверхкритическом давлении из-за большого приращения энтальпии в длинном змеевике.

Для всех систем прямоточных агрегатов соблюдаются некоторые общие требования. Так, в конвективном экономайзере питательная вода до поступления в топочные экраны не догревается до кипения примерно на 30 °С, что устраняет образование пароводяной смеси и неравномерное ее распределение по параллельным трубкам экранов. Далее, в зоне активного горения топлива, в экранах обеспечивается достаточно высокая массовая скорость ρω ≥ 1500 кг/(м 2 ·с) при номинальной паропроизводительности D н, что гарантирует надежное охлаждение трубок экранов. Около 70 – 80 % воды превращается в пар в экранах топки, а в переходной зоне испаряется оставшаяся влага и весь пар перегревается на 10-15 °С во избежание отложения солей в верхней радиационной части перегревателя.

Кроме того, паровые котлы классифицируются по давлению пара и по паропроизводительности.

По давлению пара:

низкого – до 1 МПа;

среднего от 1 до 10 МПа;

высокого – 14 МПа;

сверхвысокого – 18-20 МПа;

сверхкритического – 22,5 МПа и выше.

По производительности:

малая –до 50 т/ч;

средняя – 50-240 т/ч;

большая (энергетическая) – свыше 400 т/ч.

Маркировка котлов

Для маркировки котлов установлены следующие индексы:

вид топлив а : К – каменный уголь; Б – бурый уголь; С – сланцы; М – мазут; Г – газ (при сжигании мазута и газа в камерной топке индекс типа топки не указывается); О – отходы, мусор; Д – другие виды топлива;

тип топки : Т – камерная топка с твердым шлакоудалением; Ж – камерная топка с жидким шлакоудалением; Р – слоевая топка (индекс вида топлива, сжигаемого в слоевой топке, в обозначении не указывается); В – вихревая топка; Ц – циклонная топка; Ф – топка с кипящим слоем; в обозначение котлов с наддувом вводится индекс Н ; при сейсмически стойком исполнении – индекс С .

способ циркляции : Е – естественная; Пр – многократная принудительная;

Пп – прямоточные котлы.

Цифрами указывается:

для паровых котлов – паропроизводительность (т/ч), давление перегретого пара (бар), температура перегретого пара (°С);

для водогрейных – теплопроизводительность (МВт).

Например: Пп1600–255–570 Ж . Прямоточный котел паропроизводи-тельностью 1600 т/ч, давление перегретого пара – 255 бар, температура пара – 570 °С, топка с жидким шлакоудалением.

Компоновка котлов

Под компоновкой котла подра­зумевается взаимное расположение газохо­дов и поверхностей нагрева (рис. 13).

Рис. 13. Схемы компоновки котлов:

а ­­– П-образная компоновка; б – двухходовая компоновка; в – компоновка с двумя конвективными шахтами (Т-образная); г – компоновка с U-образными конвективными шахтами; д – компоновка с инверторной топкой; е – башенная компоновка

Наиболее распространена П-образная компоновка (рис.13а – одноходовая , 13б – двухходовая ). Преимуществами ее являются подача топлива в нижнюю часть топки и вывод продуктов сгорания из нижней части конвективной шахты. Недостатки этой компоновки - неравномерное заполнение газами топочной камеры и неравномерное омы­вание продуктами сгорания поверхностей на­грева, расположенных в верхней части агре­гата, а также неравномерная концентрация золы по сечению конвективной шахты.

Т-образная компоновка с двумя конвек­тивными шахтами, расположенными по обе стороны топки с подъемным движением газов в топке (рис. 13в), позволяет уменьшить глубину конвективной шахты и высоту гори­зонтального газохода, но наличие двух кон­вективных шахт усложняет отвод газов.

Трехходовая компоновка агрегата с дву­мя конвективными шахтами (рис. 13г) иногда применяется при верхнем распо­ложении дымососов.

Четырехходовая компоновка (Т-образная двухходовая) с двумя вертикальными пе­реходными газоходами, заполненными разря­женными поверхностями нагрева, применяет­ся при работе агрегата на зольном топливе с легкоплавкой золой.

Башенная компоновка (рис. 13е) используется для пиковых парогенераторов, работающих на газе и мазуте в целях ис­пользования самотяги газоходов. При этом возникают затруднения, связанные с креплением конвек­тивных поверхностей нагрева.

U – образная компоновка с инверторной топкой с нисходящим в ней потоком продуктов сгорания и подъемным их движением в конвективной шахте (рис. 13д) обеспечивает хорошее заполнение топки факелом, низкое расположение пароперегревателей и минимальное сопротивление воздушного тракта вследствие малой длины воздуховодов. Недостаток такой компоновки – ухудшенная аэродинамика переходного газохода, обусловленная расположением горелок, дымососов и вентиляторов на большой высоте. Такая компоновка может оказаться целесообразной при работе котла на газе и мазуте.

Время буржуек и угольных кочегарок постепенно подходит к концу. И даже самые современные промышленные котельные вынуждены потесниться перед индивидуальными теплопунктами и все возрастающим спросом на настенные газовые котлы. Одна из причин такого всплеска популярности газовых настенных котлов - возможность установки их практически в любом помещении в сочетании с удивительной простотой монтажа и адаптивностью к любым потребностям и условиям.

В значительной мере область применения котельного оборудования расширяет предлагаемая к ним система дымоходов. Кроме обычного атмосферного дымохода, который известен нам всем с детства, появились коаксиальные дымоходы, а так же разнообразные раздельные системы.

Система дымоудаления и подачи воздуха для горения – важная часть отопительной и водонагревательной техники. От правильного подбора и установки системы дымоудаления во многом зависит срок службы Вашего котельного оборудования. О таком факторе как безопасность не стоит и говорить – угарные газы должны быть своевременно отведены с соблюдением всех противопожарных мер. Ошибки при проектировании могут сказаться как на экономичности системы отопления, так и на ее производительности.

Коаксиальные и раздельные системы дымоудаления применяются для удаления дымовых газов от бытовых газовых котлов с закрытой камерой сгорания. Они могут использоваться как в индивидуальных, так и в многоквартирных жилых домах.

Обе эти системы состоят из двух частей – дымохода и воздуховода. Дымоход должен обеспечивать полный отвод дымовых газов от котла в атмосферу, а воздуховод – подачу необходимого объема воздуха на горение газа. Забор воздуха может производиться как непосредственно снаружи здания, так и внутри помещения, в случае если оно соответствует необходимым требованиям и обеспечивает достаточную приточную вентиляцию.

1. КОАКСИАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ДЫМОХОДОВ НАСТЕННЫХ КОТЛОВ

Коаксиальная система дымоудаления применяется для удаления дымовых газов от бытовых газовых котлов с закрытой камерой сгорания, где температура дымовых газов не превышает 200 С. В установке допускается разрежение или избыточное давление до 200 Па.

Коаксиальные дымоходы обычно изготавливаются толщиной 1.0, 1.5 и 2.0 мм., круглого сечения. Внутренняя труба исполняется из алюминия, наружная – из стали или алюминия. Варианты диаметров чаще всего 60/100 или 80/125. Причем типоразмер 60/100 наиболее распространен, а 80/125 используется с настенными кондексационными котлами, или в тех случаях, когда система дымоотвода превышает 4-5 метров.

Практически все элементы коаксиальной системы универсальны – подходят любым термоблокам, в не зависимости от брэнда. Например, удлинительные участки к настенным котлам Vaillant , Buderus , Viessmann, котлам Bosch и т.д – полностью взаимозаменяемы.

Исключение составляет элемент, который крепится прямо на котел – это угловое колено или вертикальный адаптер для подключения к котлу. Угловой адаптер используется для горизонтального прохода через стену, а вертикальный – для прохода через крышу, либо в тех случаях, когда нужно смонтировать горизонтальный проход несколько выше.

Потому если Вы приобретаете комплект прохода через стену (или крышу), то его тоже нужно, как и адаптер котла, выбирать в зависимости от производителя Вашего котельного оборудования.

С внешней стороны элементы дымохода окрашиваютс я в белый цвет. Элементы коаксиальной системы могут так же использоваться совместно с элементами раздельной системы дымоходов 80/80 .

Какая то дополнительная изоляция при монтаже не требуется - минимальный отступ от горючих материалов 0 мм.

1.1 Расчет системы дымоудаления

Расчет коаксиальной системы дымоудаления необходимо производить с учетом места установки, характеристик котла и геометрии дымохода.

При расчете необходимо проверить сопротивление дымохода, и убедится что при всех возможных погодных условиях и режимах работы термоблока разряжения на входе в дымоход достаточно для преодоления сопротивления котла и самого дымохода, а так же обеспечивается достаточный приток воздуха для горения.

Следует учитывать, что обычно для диаметра 60/100 суммарная длинна дымохода не должна превышать 4.5 метра, а каждый отвод 90 градусов снижает ее еще на 0,5 метра. Если требуется большая длинна конструкции, то следует перейти на раздельную систему, или на коаксиальный дымоход диаметром 80/125.

Температура внутренней поверхности дымохода должна быть не менее 0 С. Не выполнение этого условия, в период отрицательных температур, приведет к обмерзанию конденсата внутри дымохода, сужению рабочего сечения и возможной аварийной остановке котла. Так же необходимо убедится, что температура внутренней поверхности дымохода во всех режимах превышает температуру точки росы в продуктах сгорания.

1.2 Схемы коаксиального дымоудаления

1.2.1 Горизонтальный вывод через наружную стену

Это наиболее распространенная схема построения дымохода к настенному котлу. Благодаря своей простоте и небольшой стоимости она применяется в подавляющем большинстве случаев.

|Коаксиальный дымоотвод выводится горизонтально через наружную стену. При монтаже необходимо обеспечить уклон 2-3 градуса от котла с целью исключения попадания конденсата в прибор.

Для монтажа обычно применяются стандартные базовые комплекты прохода через стену. Комплекты подбираются по типу (производителю) настенного котла. Например базовый проход через стену VAILLANT (арт. 303807) или горизонтальный комплект BUDERUS (арт. 7 747 380 027 3) отличаются угловым адаптером подключения к котлу. Остальные части одинаковые и взаимозаменяемые. И конечно, к ним можно использовать любые удлинительные элементы, например удлинение коаксиальной трубы 60/100 1 метр , или колено коаксиальное 60/100 угол 90 .

1.2.2 Вертикальный проход через крышу

В этом случае дымоход выводится верх от котла через крышу здания. При этом используется вертикальный адаптер (он одевается прямо на котел и каждого производителя он свой, смотрите например Адаптер коаксиальный вертикальный Ø60/100 BOSCH, Buderus) . Далее монтируется необходимое количество удлинительных элементов, например Труба коаксиальная 60/100 2.0 м . Завершает конструкцию сверху Терминал вертикальный Ø60/100 для прохода через крышу - он обеспечивает герметичное соединение с кровлей.

Такая схема обычно применяется в частных домах и коттеджах.

1.2.3 Подключение к коллективному дымоходу

Коаксиальный дымоход выводится в шахту коллективного дымохода. Поступление воздуха для горения происходит из свободного пространства между наружной стенки шахты и гильзой общего дымохода.

При этом необходим тщательный расчет как всей шахты, так и гильзы дымохода (площадь сечения, максимальная длинна, расстояние между приборами и т.д.) во избежание опрокидывания тяги от одного термоблока на другой.

Если такой расчет затруднен, то предпочтительно проектировать многоканальный коллективный дымоход – когда забор воздуха происходит по общему пространству, а отвод продуктов сгорания по индивидуальному каналу.

Такие системы дымоходов обычно используются в поквартирном отоплении в многоквартирных домах.

1.3 Правила монтажа коаксиальных дымоходов

1.3.1 Вертикальный участок

При проектировании и монтаже вертикального прохода через крышу необходимо руководствоваться нижеприведенной схемой.

Высота дымохода для домов с плоской крышей должна быть более 2,0 м., а если крыша прилегает к дымоходу - не менее 0.5 над прилегающей кровлей.

Во избежание попадания в котел кондексата в начале участка устанавливается Конденсатосборник коаксиальный Ø60/100 для прямоточных труб.

1.3.2 Горизонтальный участок

При монтаже горизонтального прохода через стену необходимо соблюдать следующую схему:

При проектировании дымохода важно максимально сократить его длину и количество поворотов. Желательно использовать не более 3-х поворотов 90°, так как каждый из них снижает допустимую длину дымохода в среднем на 0,5 метра.

Для отвода конденсата, предусматриваются кондексатоотводчики, а сам дымоход монтируется с уклоном 2-3 градуса от котла.

О раздельной системе дымоходов 80/80 мы поговорим в части 2 этой статьи.