Kategorija

Savaitės Naujienų

1 Siurbliai
Pyrozės katilai: privalumai ir trūkumai
2 Siurbliai
Ar galiu padaryti savo rankomis garo katilą?
3 Radiatoriai
Pellet židinys - efektyvus aplinkai nekenksmingas šildymo prietaisas
4 Siurbliai
Kokius kranus geriau dėti ant radiatorių
Pagrindinis / Degalai

Garo katilai su natūralia cirkuliacija


M. Ivanovas


Garo katiluose įvairios aušinimo skysčio cirkuliacijos schemos yra naudojamos pervesti vandenį į garą: natūralus, daugybinis priverstinis ir tiesioginis tekėjimas. Labiausiai paplitę katilai su natūralia cirkuliacija.

Prenumeruoti straipsnius gali būti pagrindinis puslapis.

Steamo gamybos technologija apima keletą fizinių procesų seka. Viskas prasideda nuo šildymo pašarų vandens, kuris patenka į katilą tam tikru slėgiu, kurį sukuria pašarų siurblys. Šis procesas vyksta, kai vienas kondensacinis šildymo paviršiaus vamzdžių pratekėjimas, vadinamas ekonomažančiuoju (1 pav.).
Po ekono- minerio vanduo patenka į garintuvo šildymo paviršių, kurie paprastai yra garų katilų degimo kamerose. Iš šio katilo elemento pavadinimo aišku, kad čia generuojamas garas, kuris kai kuriuose katiluose patenka į perkaitintuvą. Garas per perkaitintuvo vamzdelius, kaitinamas dūmtakio dujomis, praeina vieną kartą, tačiau garų formuojantys kaitinimo paviršiai gali būti skirtingi. Dažniausiai katiluose garo ir vandens mišinys pakartotinai praeina per kaitintus dūmtakių ekranų vamzdžius dėl natūralios cirkuliacijos arba dėl daugkartinio priverstinio cirkuliacijos (naudojant specialų siurblį). Katiluose, kurie vadinami tiesioginiu srautu, garų ir vandens mišinys vieną kartą praeina išgaruojančio kaitinimo paviršiaus dėl pašarų siurblio susidarančio slėgio.
Išsamiau aptarkime garo gamybos ypatumus katiluose su natūralia cirkuliacija.
Pav. 1 parodyta būgno katilo su natūralia cirkuliacija schema, pagaminta pagal tradicinę U formos schemą. Pašarinis vanduo pateks į kondensaciniame velenyje esantį ekonomozarį. Ekonomas yra pirmoji katilo vandens ir garo kelio dalis: į ją įkaitinamas vanduo patenka į būgną, kurio apatinė dalis yra sujungta tiek su nešildomuoju nuskenuotu, tiek su šildomu kėlimo vamzdžiu. Nekaitintuose vamzdynuose katilo vanduo patenka į kolektorius, esančius degimo kameros apatiniame krašte. Iš šių kolektorių vanduo patenka į vertikalius dūmų ekranų vamzdžius. Būtent čia, dėl galingo šilumos srauto iš iškastinio kuro deginimo, prasideda tikras garavimo procesas. Kai praeina per krosnies ekranus vieną kartą, ne visas vanduo išgaruoja: garų ir vandens mišinys grįžta į būgną. Būgno tūris atskiriamas nuo vandens ir garo. Garas patenka į vartotoją arba į perkaitintuvo įleidimo kolektorių, o katilo vanduo vėl patenka į cirkuliacijos kilpos skylučių vamzdžius.

Pav. 1. Būgno katile su natūralia cirkuliacija, veikiančia purškiamu kuru:
1 - degikliai; 2 - degimo kamera; 3 - krosnelė; 4 - būgnas; 5 vamzdžiai; 6 - festoon; 7 - garo perkaitintuvas; 8 - konvekcinis dūmtakis; 9 - ekonomatorius, 10 - vamzdinis oro šildytuvas; 11 - apatinio kolektoriaus krosnies ekranai

Dėl katilo vandens ir garo / vandens mišinio tankio skirtumo kyla ir nuleidžiamas judėjimas natūralios cirkuliacijos kontūre (t. Y. Per nešildomas nuleidimo ir šildomas kėlimo vamzdelius).
Siekiant padidinti apyvartos patikimumą aukšto slėgio būgno katiluose (17-18 MPa), naudojamas garų ir vandens mišinio judėjimas dūmtakiuose yra naudojamas (2 pav., B). Kaip matyti iš pirmiau pateiktų schemų, katilas su priverstine cirkuliacija skiriasi nuo katilo su natūralia cirkuliacija (2 pav., A), esant siurbliui katilo vandeniui. Tame pačiame paveikslėlyje (2, c) parodytas srauto katilo išdėstymas.

Pav. 2. Vandens ir vandens garų judėjimo schema:
a) būgno cirkuliacija su natūralia apyvarta; b) būgno katilą su priverstine cirkuliacija; c) tiesioginis katilas
1 - pašarų siurblys; 2 - ekonomatorius; 3 - katilo viršutinis būgnas; 4 - lašiniai vamzdžiai; 5 - garavimo vamzdynai; 6 - garo perkaitintuvas; 7 - cirkuliacinis siurblys; 8 - apatinis kolektorius

Tiesioginio srauto katiluose, kuriuose nėra būgno, o grandinė yra atvira, vandens pertvarkymas į garą vykdomas per vieną šildytuvo praėjimą, o cirkuliacijos koeficientas yra lygus vienam. Būgno katiluose šis skaičius yra didesnis. Katiluose su priverstine cirkuliacija, kuriuose yra šildytuvai ritinėlių forma, cirkuliacijos daugybė paprastai yra nuo 3 iki 10. Katiluose su natūralia konvekcija šis parametras paprastai yra 10-50, o mažomis šilumos apkrovomis vamzdžių - 200-300.

Savybės ir privalumai

Pagrindinis parametras, leidžiantis pasirinkti natūralaus apyvartinio garo katilą (FCC), yra garo talpa, išmatuojama t / h arba kg / val. Platus PKEC pasirinkimas leidžia pasirinkti katilus, kurių talpa yra nuo kelių kilogramų iki kelių tonų garo per valandą. Svarbūs vandens garų būklės rodikliai yra jo slėgis ir temperatūra.
Platus PKEC modelių modelis leidžia jums gaminti vandens garus su pertekliniu slėgiu nuo dešimtų iki kelių dešimčių atmosferų. PKEC gali veikti įvairiais iškastinio kuro rūšimis: gamtinėmis dujomis, anglimis, mediena ir medienos atliekomis, taip pat skystojo kuro - neapdirbtu (stabilizuoto) aliejumi, mazutu, dyzelinu. Kai kuriais atvejais naudojamos specialios krosnys, leidžiančios PECZ veikti keliomis degalų rūšimis. Be tradicinių proceso garų gamybos procesų, jie yra plačiai naudojami įvairiose srityse: geležinkelio ir vandens transporto, maisto, lengvosios ir kasybos pramonės.
Pagrindiniai PKEC privalumai yra didelis patikimumas, patogumas, aukštesnis automatizavimo ir efektyvumo lygis.
Sukuriamos apytakos patikimumo sąlygos krosnies ekranuose pasiekiamos apriboti katilo darbinį slėgį, paprastai ne didesnę kaip 155 atm. Tai sukelia tai, kad esant didesniam slėgiui sumažėja garo ir vandens tankio skirtumas, dėl kurio neužtikrinama veiksminga apyvarta.
Šiuolaikiniai PCEC gamintojai užpildo mikroprocesorių valdymo sistemą ir apsaugą. Pavyzdžiui, "Alfa-M" sukurta "Energetik" (Maskva) sistema leidžia mums pasiekti paprastumą ir palengvėjimą. Tokių sistemų naudojimas optimizuoja "degalų ir oro" santykį esant skirtingam degalų suvartojimui, kuris teigiamai veikia šilumos energijos gamybos efektyvumą.
Tokio tipo variklius galima eksploatuoti įvairiose klimato zonose, nereikalaujant sudėtingos eksploatacijos. Svarbus ne pernelyg didelių modernių PKEC modelių pranašumas yra jų monoblokų vykdymas. Šiame projekte yra kompaktiškas įrenginys toje pačioje rėmo su ventiliatoriaus bloku, išmetimo ventiliatoriumi ir pašarų siurbliu. Aukšto lygio projektavimo tyrimo su tiksliomis kontrolės ir stebėsenos sistemomis derinys leidžia pasiekti aukšto efektyvumo lygį SCE, kuris gali viršyti 90%.
Monobloko konstrukcijoje katilai tiekiami kaip vienas gabenamasis įrenginys - sumontuotas, mūrinis ir apmuštas. Jų įrengimas yra gana paprastas. Įrangos išdėstymo kompaktiškumas netrukdo atlikti esamą ir avarinį remontą, taip pat prevencinių procedūrų įgyvendinimą - visi komponentai ir dalys gali būti patikrinti.

PKETS Rusijos rinkoje

Rusijos garų katilų rinkoje, taip pat visoje NVS šalyse, pramoniniai katilai su natūralia cirkuliacija gali būti dažniau nei kiti, ir yra tiek vidaus, tiek užsienio gamintojų produktai. Rusijoje pagaminti katilai turi "E" indeksą, kuris atspindi natūralios aušinimo skysčio cirkuliacijos principą šiuose modeliuose. Už kainą jie yra palankesni, palyginti su užsienio analogais.
"P" (Maskva) pagamintos "E" serijos garo katilai yra vertikalūs vandens vamzdiniai katilai su dviem būgnais, esančiais toje pačioje vertikalioje ašyje ir tarpusavyje sujungti 51 mm skersmens vamzdžiais.
"E" serijos katilai gaminami pagal šiuos modifikacijas, priklausomai nuo naudojamo kuro: Е 1.0-0.9 ГЗ (Э) - eksploatuojant gamtines dujas, Е 1.0-0.9 М-З (Э ) - dirbant mazutu, E 1,0-0,9 PZ (E) - dirbant su kietuoju kuru, E 1,6-0,9 GMN (E) - darbui su dujomis arba mazutu. Pirmoji iš skaitmenų grupių, po "E" indekso, žymi garų gamybą (t / h), antrasis yra garo slėgis katile (MPa). Pavadinimas "H" rodo buvimą katilo slėgio sistemoje.
Serijos "E" varikliai skirti sočiųjų vandens garų gamybai, kurių darbinis slėgis yra 8 atm. Šį garą suvartoja įvairios pramonės, transporto ir žemės ūkio įmonės, skirtos šildymui, technologiniams, buitiniams ir namų reikmėms.

Pav. 3. Garinis katilas su natūralia cirkuliacija E-1,0 - 0,9 GM.

GC "Integrated Systems" (Sankt Peterburgas) siūlo "KE" serijos garo katilus su mechaninėmis krosnimis, kurių talpa nuo 2,5 iki 10 t / val. Šie katilai yra skirti gaminti sočiųjų arba perkaitintų vandens garus, kurie naudojami pramoninių įmonių technologiniams poreikiams, taip pat šildymo, vėdinimo ir karšto vandens sistemoms.
"KE" serijos yra suskirstytos į "KE-S" modifikacijas, kuriose yra sluoksniuotos krosnies įtaisai ir "KE-MT" modifikacijos, kuriose yra pirminio greitojo degimo krosnis.
"DE" serijos katilus siūlo "Generation" pramonės grupė (Berezovskis, Sverdlovskas regionas). Jie gali veikti įvairiais kuro rūšimis (dujomis, mazutu), kurių talpa nuo 4 iki 25 t / val. Suprojektuotas gaminti sočiuosius arba silpnai perkaitintus garus, naudojamus įmonių technologiniams poreikiams, taip pat šildymui, vėdinimui ir karšto vandens tiekimui. "ME" serija skiriasi nuo ankstesnių serijų, nes šios serijos katilai turi 20% didesnį šildymo paviršių ir dėl to didesnį efektyvumą. Tos pačios serijos katilus taip pat siūlo kompanija "Teplouniversal" (Sankt Peterburgas).
Tarp užsienio gamintojų galime paminėti Italijos kompaniją "Garioni Naval", kuri tiekia Rusijos rinkai GMT / HP 200-2000 pramonės modelius, kurių garo gamybos pajėgumas yra nuo 0,3 iki 3,5 t / val. Šios serijos katilų ypatybė yra gaminamo garo darbinis slėgis, kuris gali svyruoti nuo 5 iki 110 atm. Vandens garų slėgis nurodytame diapazone atitinka aušalo temperatūrą nuo 152 iki 318 ° C, o tai leidžia naudoti šios serijos katilus įvairiose pramonės šakose.
Aukšto slėgio garo katilai su natūralia cirkuliacija NRW (Vokietijos kompanija BBS GmbH) turi garo gamybos pajėgumus nuo 0,3 iki 8 t / val. Šios serijos vandens vamzdiniai katilai gali gaminti prisotintą garą, kurio darbinis slėgis yra iki 120 atm. Šilumos nešiklis su tokiais parametrais paprastai naudojamas chemijos, naftos chemijos, maisto, taip pat kosmetikos pramonėje.
Taip pat yra garo katilų su mažu slėgiu užsienio gamybos. Taigi bendrovė "Viessmann" (Vokietija) gamina Vitoplex 100-LS prekės ženklą katilus, kurių talpa yra 0,26-2,2 t / val. Skystiems arba dujiniams degalams, o darbinis slėgis 7 atm atmatuje yra katilinėje.

Straipsnis buvo paskelbtas žurnale "Pramoniniai ir šildymo katilai ir mini-CHP" № 2 (7) `2011

Šildymo sistema su natūralia cirkuliacija: bendrosios vandens grandinės

Autonominio šildymo gravitacijos tipo tinklas pasirenkamas, jei jis yra netinkamas, o kartais neįmanoma įdiegti cirkuliacinio siurblio arba prijungti prie centralizuoto maitinimo šaltinio.

Kad šildymo sistema su natūralia cirkuliacija veiktų sklandžiai, būtina apskaičiuoti jo parametrus, teisingai įdiegti komponentus ir pagrįstai pasirinkti vandens grandinę.

Gamtinio cirkuliacijos proceso principai

Dėl natūralių fizinių normų vandens judėjimas šildymo kontūre be cirkuliacinio siurblio naudojamas.

Suprasti šių procesų pobūdį galėsite protingai kurti šildymo sistemos dizainą tipiniams ir nestandartiniams atvejams.

Didžiausias hidrostatinio slėgio skirtumas

Pagrindinis natūralus bet kokios aušinamojo skysčio (vandens ar antifrizo), kuris prisideda prie jo judėjimo per natūralios cirkuliacijos kontūrą, savybė yra tankio sumažėjimas, didėjant temperatūrai. Karšto vandens tankis yra mažesnis nei šaltas, todėl yra šilto ir šalto skysčio kolonos hidrostatinio slėgio skirtumas. Šaltasis vanduo, tekantis į šilumokaitį, per karštą vamzdį pasviręs.

Namų šildymo apytakos ratą galima suskirstyti į keletą fragmentų. Dėl "karštų" fragmentų vanduo pakyla ir "šalta" - žemyn. Fragmentų ribos yra šildymo sistemos viršutinis ir apatinis taškas. Pagrindinis uždavinys natūralios vandens cirkuliacijos modeliavime yra pasiekti maksimalų galimą skirtumą tarp skysčio kolonėlės slėgio "karšto" ir "šalto" fragmentuose.

Pagreičio kolektorius (pagrindinis stovas), vertikalus vamzdis, nukreiptas aukštyn nuo šilumokaičio, yra klasikinis elementas natūraliam vandens kontūro cirkuliacijos elementui. Pagreičio kolektorius turi turėti maksimalią temperatūrą, kad ji būtų šildoma visą ilgį. Nors, jei kolektoriaus aukštis nėra puikus (kaip ir vieno aukšto namuose), tuomet neįmanoma atlikti izoliacijos, nes jame vandens nebus laiko atvėsti.

Paprastai sistema suprojektuota taip, kad pagreičio kolektoriaus viršutinis taškas sutampa su didžiausiu viso kontūro tašku. Jei naudojamas diafragminis bakas, įrengiamas atvirojo tipo plėstuvo bakas arba oro išleidimo vožtuvas. Tada "karšto" kontūro fragmento ilgis yra minimalus, todėl šilumos nuostoliai šioje srityje sumažėja.

Taip pat pageidautina, kad "karšta" kontūro dalis nebūtų sujungta su ilgiu sekcija, pernešančia atvėsintą aušinimo skysčio. Idealiu atveju, apatinis vandens kontūro taškas sutampa su šilumokaičio, esančio šildymo įrenginyje, apatiniame taške.

"Šalto" vandens grandinės segmentui taip pat yra savo taisyklių, kurios padidina skysčio slėgį:

  • kuo daugiau šilumos nuostolių šilumos tinkle "šalta" dalis, tuo žemesnė vandens temperatūra ir didesnė jos tankis, todėl gamtinių cirkuliacijos sistemų veikimas yra įmanomas tik esant dideliam šilumos perdavimui;
  • kuo didesnis atstumas nuo apatinio kontūro taško iki radiatoriaus prijungimo taškų, tuo didesnė vandens stulpelio dalis su minimalia temperatūra ir maksimaliu tankiu.

Siekiant užtikrinti paskutinės taisyklės įgyvendinimą, dažnai krosnis ar katilai įrengiami mažiausiame namo taške, pavyzdžiui, rūsyje. Ši katilo vieta užtikrina didžiausią galimą atstumą tarp žemesnio radiatoriaus lygio ir vandens į šilumokaičio įleidimo taško.

Tačiau aukštis tarp žemesnio ir viršutinio vandens grandinės taško per natūralią cirkuliaciją neturėtų būti per didelis (praktiškai ne daugiau kaip 10 metrų). Krosnyje ar katile, šiluma tik šilumokaitis ir apatinė pagreičio kolektoriaus dalis.

Jei šis fragmentas yra nereikšmingas viso vandens grandinės aukščio atžvilgiu, tada slėgio kritimas "karštoje" grandinės dalyje bus nereikšmingas ir cirkuliacijos procesas nebus įjungtas.

Atsparumo vandens judėjimui mažinimas

Projektuojant sistemą su natūralia cirkuliacija, būtina atsižvelgti į aušinimo skysčio greitį pagal kontūrą. Visų pirma, kuo greičiau greitis, tuo greičiau šilumos perdavimas vyks per sistemą "katilas - šilumokaitis - vandens kontūras - šildymo radiatoriai - patalpa".

Antra, kuo greičiau skysčio greitis per šilumokaitį, tuo mažiau tikėtina, kad jis bus virinamas, o tai ypač svarbu krosnies šildymui.

Šildymo sistemose su priverstine cirkuliacija vandens judėjimo greitis daugiausia priklauso nuo cirkuliacinio siurblio parametrų. Kai vandens šildymas natūralia cirkuliacija priklauso nuo šių veiksnių:

  • slėgio skirtumai tarp kontūro fragmentų jo apatinėje taške;
  • šildymo sistemos hidrodinaminis atsparumas.

Aukščiau minėti būdai, kaip maksimaliai padidinti slėgio skirtumą. Realios sistemos hidrodinaminis atsparumas negali būti tiksliai apskaičiuotas dėl sudėtingo matematinio modelio ir daugybės gaunamų duomenų, kurių tikslumą sunku garantuoti. Tačiau yra bendros taisyklės, kurių laikymasis sumažins šilumokaičio atsparumą.

Pagrindinės vandens greičio mažėjimo priežastys yra vamzdžių sienelių atsparumas ir susitraukimų, atsirandančių dėl armatūros ar uždarymo vožtuvų, atsparumas. Esant mažam srautui, sienų atsparumas beveik nėra, išskyrus ilgus ir plonus vamzdžius, kurie būdingi šildymui šildomomis grindimis. Paprastai atskiri tie kontūrai su priverstine apyvarta.

Renkantis vamzdžių tipus grandinei su natūralia cirkuliacija, įdiegdami sistemą būtina atsižvelgti į techninius apribojimus. Todėl nepageidautina naudoti metalo plastikinius vamzdžius, skirtus natūraliai vandens cirkuliacijai, nes jie jungiami jungiamosiomis detalėmis, kurių vidinis skersmuo yra daug mažesnis.

Vamzdžių atrankos ir montavimo taisyklės

Pasirinkimas tarp plieno arba polipropileno vamzdžių bet kurioje cirkuliacijoje vyksta pagal kriterijų, kad jie gali būti naudojami karštu vandeniu, taip pat kainų, įrengimo paprastumo ir eksploatavimo laikotarpiu.

Tiekimo stendas montuojamas iš metalinio vamzdžio, nes iš jo praeina aukščiausios temperatūros vanduo, o krosnies šildymo atveju arba šilumokaičio veikimo sutrikimo atveju garas gali būti perduodamas.

Kai natūrali cirkuliacija reikalinga, kad vamzdžio skersmuo būtų šiek tiek didesnis nei cirkuliacinio siurblio atveju. Paprastai, kai erdvėje šildomas iki 200 kvadratinių metrų, pagreičio kolektoriaus skersmuo ir vamzdis grįžtamojo srauto į šilumokaičio įleidimo angą yra 2 coliai. Tai lemia mažesnis vandens greitis, palyginti su priverstinio cirkuliavimo galimybe, dėl kurio kyla šių problemų:

  • mažiau šilumos, perduotos per laiko vienetą nuo šaltinio iki šildomos patalpos;
  • mažas slėgis negali pakelti kliūčių ar oro eismo kamščių.

Ypatingą dėmesį, kai naudojant natūralią cirkuliaciją su mažesne tiekimo srauto schema, reikėtų atkreipti dėmesį į oro pašalinimą iš sistemos. Nuo jo negalima visiškai pašalinti iš aušinimo skysčio per plėtimosi baką verdantis vanduo į prietaisus pirmiausia palei liniją, žemesnę už save.

Priverstinio cirkuliavimo atveju vandens slėgis paveda orui į aukščiausios sistemos tašką sumontuotą oro kolektorių - prietaisą su automatine, rankine arba pusiau automatine valdymu. Remiantis Mayevskio kranais, daugiausia atliekamas šilumos perdavimo reguliavimas.

Gravitaciniuose šildymo tinkluose, esančiuose žemiau įrankių esančio maitinimo šaltinio, "Mayevsky" čiaupai yra tiesiogiai naudojami oro nutekėjimui.

Orą taip pat galima išstumti oro vėdintuvu, sumontuotu ant kiekvieno stovinčio oro vamzdžio ar oro linijos, lygiagrečios pagrindinėms sistemos linijoms. Dėl įspūdingo oro šalinimo įtaisų skaičiaus itin retai naudojami gravitaciniai grandynai su apatiniais laidais.

Su silpna galva mažas oro blokas gali visiškai sustabdyti šildymo sistemą. Taigi, remiantis SNiP 2003-01-14, neleidžiama statyti šildymo sistemų vamzdynais be nuolydžio, kai vandens greitis yra mažesnis nei 0,25 m / s.

Su natūralia cirkuliacija tokie greičiai nepasiekiami. Todėl, be vamzdžių skersmens padidinimo, būtina stebėti pastovius šlaitus, skirtus oro išleidimui iš šildymo sistemos. Šlaitas suprojektuotas 2-3 mm greičiu per 1 metrą, butų tinkluose nuolydis siekia 5 mm horizontalių linijinių linijinių metrų.

Poveikio svyravimai atliekami vandens judesio metu, kad oras judėtų į rezervuaro-plėstuvą ar oro išleidimo sistemą, esančią viršutiniame kontūro taške. Nors jūs galite padaryti ir priešingos krypties, tačiau šiuo atveju jūs turite papildomai įdiegti vožtuvą oro išmetimui.

Grįžtamosios linijos nuolydis paprastai atliekamas atšaldyto vandens kryptimi. Tada apatinis grandinės taškas sutampa su grįžtamojo vamzdžio įleidimu į šilumos generatorių.

Įrengdami natūralios cirkuliacijos grandinę su maža ploto šilta grindis, būtina užkirsti kelią oro patekimui į šilumos ir horizontalius šio šildymo sistemos vamzdžius. Prieš šiltą grindą būtina įdėti oro šalinimo įrenginį.

Vieno vamzdžio ir dviejų vamzdžių šildymo schemos

Kuriant namų šildymo schemą naudojant natūralų vandens cirkuliaciją, galima kurti tiek vieną, tiek kelis atskirus grandynus. Jie gali labai skirtis vienas nuo kito. Nepriklausomai nuo ilgio, radiatorių ir kitų parametrų skaičiaus jie atliekami vieno vamzdžio ar dviejų vamzdžių sistemoje.

Vienos linijos kontūras

Šildymo sistema, naudojanti tą patį vamzdį, kad vanduo būtų nuosekliai tiekiamas į radiatorius, yra vadinamas vieno vamzdžiu. Paprasčiausias vieno vamzdyno variantas yra šildyti metalinius vamzdžius be radiatorių.

Tai yra pigiausias ir mažiausiai probleminis būdas išspręsti namų šildymą, pasirinkdamas naudą aušinamojo skysčio natūraliai apyvartai. Vienintelis reikšmingas trūkumas yra didelių gabaritų vamzdžių išvaizda.

Su vienos vamzdinės grandinės su radiatoriais ekonomiškiausiu variantu, karštas vanduo iš eilės eina per kiekvieną įrenginį. Čia reikia minimalaus vamzdžių ir vožtuvų skaičiaus. Kai jis praeina, aušinimo skystis aušina, todėl vėlesni radiatoriai gauna šaltesnį vandenį, į kurį reikia atsižvelgti apskaičiuojant sekcijų skaičių.

Veiksmingiausias būdas prijungti šildymo prietaisus prie vieno vamzdžio tinklo yra laikomas įstrižine alternatyva. Pagal šią šildymo kontūrų schemą su natūralia cirkuliacija, karštas vanduo patenka į viršų iš radiatoriaus, po aušinimo jis išleidžiamas per vamzdį, esantį apačioje. Panašiai praeinantis šildomas vanduo išleidžia didžiausią šilumos kiekį.

Mažiau prijungus akumuliatorių su įleidimo ir išleidimo anga, šilumos perdavimas yra gerokai sumažintas, nes šildomas aušinimo skystis turi išlaikyti ilgiausią kelią. Dėl didelių tokių sistemų aušinimo baterijos su daugybe skyrių nenaudojamos.

Šildymo kontūrai su panašiu radiatorių jungtimi vadinami "Leningradka". Nepaisant pastebimų šilumos nuostolių, jie teikia pirmenybę butų šildymo sistemų įrengimui, kuris yra dėl estetinio vamzdyno klojimo būdo.

Svarbus vienpienių tinklų trūkumas yra tai, kad negalima išjungti vieno iš šildymo sekcijų be vandens apytakos per visą grandinę. Todėl paprastai ji naudojama atnaujinti klasikinę schemą, diegiant "aplinkkelį", kad apeiti radiatorių, naudojant filialą su dviem rutuliniais vožtuvais arba trijų krypčių vožtuvu. Tai leidžia reguliuoti vandens srautą prie radiatoriaus, kol bus visiškai išjungtas.

Dviejuose ar daugiau aukštų pastatuose naudojama vieno vamzdžio schema su vertikaliais stovais. Šiuo atveju karšto vandens paskirstymas yra vientisesnis nei horizontaliaisiais stovais. Be to, vertikalieji stovai yra mažiau erdvūs ir geriau tinka namo interjerui.

Grąžinimo vamzdžio parinktis

Kai vienas vamzdis yra naudojamas karšto vandens tiekimui radiatoriams, o antrasis skirtas nutekėti aušintuvą į katilą arba krosnį, tokia šildymo schema vadinama dvipuriu. Esant radiatoriams, panaši sistema naudojama dažniau nei vieno vamzdžio. Tai brangesnis, nes reikia papildomo vamzdžio montavimo, tačiau jis turi daugybę privalumų:

  • radiatorių tiekiamo aušinimo skysčio temperatūra yra vienodai paskirstyta;
  • lengviau apskaičiuoti radiatorių parametrų priklausomybę nuo šildomo kambario ploto ir reikiamų temperatūros verčių;
  • Kiekvienam radiatoriui yra lengviau pritaikyti šilumą.

Priklausomai nuo atvėsinto vandens judėjimo krypties yra gana karšta, dvi vamzdžių sistemos yra suskirstytos į gretimus ir tuščius. Keleivių diagramose atšaldyto vandens judėjimas vyksta ta pačia kryptimi kaip ir karštas, todėl viso ciklo ciklo trukmė sutampa.

Tuščiosios grandinėse aušinamas vanduo pereina į karštą, todėl skirtingiems radiatoriams aušinimo skysčio ciklų ilgis yra skirtingas. Kadangi sistemos greitis yra mažas, šildymo laikas gali labai skirtis. Tie radiatoriai, kurių ciklo trukmė yra mažesnė už vandens ciklą, bus šildoma greičiau.

Radiatorių vieta yra dviejų tipų: viršaus ir apačios. Viršutinėje įlankoje vamzdis, tiekiantis karštą vandenį, yra virš radiatorių, o apatinėje įdėkloje - žemiau.

Ant apatinės įlankos galima pašalinti orą per radiatorius, todėl nereikia vamzdžių laikyti ant viršaus, o tai yra geras iš kambario konstrukcijos požiūriu. Tačiau be greitėjimo kolektoriaus, slėgio kritimas bus daug mažesnis nei naudojant viršutinį įdėklą. Todėl apatinis akių kontūro lazeris, kai kambario šildymas pagal natūralios apykaitos principą praktiškai nenaudojamas.

Naudinga video tema

Vieno vamzdžio grandinė, pagrįsta elektriniu katilu mažame name:

Dviejų vamzdžių sistema vieno aukšto mediniam namo pagrindu ilgo deginimo kietojo kuro katilui:

Kombinuota sistema, pagrįsta kietojo kuro katile, kurioje yra šilumos akumuliatorius:

Norint naudoti natūralią cirkuliaciją vandens judėjimo šildymo apytakos rato metu reikia tikslių skaičiavimų ir techniškai kompetentingų montavimo darbų. Kai šios sąlygos bus įvykdytos, šildymo sistema šildo privatų namų patalpas ir sumažins siurblio triukšmo savybes ir priklausomybę nuo elektros.

Privatus namas su natūralia cirkuliacija

Domiotoplenie> Šildymo sistemos> Privatus namas su natūralia cirkuliacija

Šildymo sistemos su natūralia apyvarta privačiuose namuose kūrimas

Privačiojo namo šildymo sistema gali dirbti nenaudodama jokios papildomos energijos, išskyrus šildymo katilo darbą. Toks šildymo sistema su natūralia cirkuliacija taip pat vadinama gravitacija ar gravitacija. Visi šie pavadinimai žymi principą, kuriuo tokia schema veikia - be cirkuliacinio siurblio naudojimo.

Veiklos principas

Kaip ir visos medžiagos, vanduo išsiplauna, kai kaitinamas, ir jo tankis tampa mažesnis. Po kaitinimo šildymo katile, vanduo patenka į sistemą, kur ji linkusi pakilti, pakeičiant jau atšaldytą tūrį. Palaipsniui vėsinantis, jis srautu per šildymo tinklą per visą namą ir grįžta į katilą. Čia jis vėl iškasamas, o cirkuliacija vėl kartojama.

Svarbiausi dalykai

Natūralios cirkuliacijos grandinėje nėra mechaninių elementų, garantuojančių ilgą tarnavimo laiką.

  • Schemoje nėra mechaninių ir elektroninių elementų, kurie gali sugesti, todėl garantuojamas ilgas tarnavimo laikas. Naudojant vamzdžius, kurie nėra korozijai, šildymas dirbs mažiausiai 50 metų.
  • Bendras principas kuriant sistemas, turinčias aušinimo skysčio natūralią cirkuliaciją, yra katilas, esantis apatinėje sistemos dalyje, žemiau radiatorių.
  • Siurbimo aušinimo skysčio siurblio nebuvimas reiškia, kad natūralus slėgio sumažėjimas sistemoje yra mažas. Siekiant patikimos eksploatacijos, būtina atsižvelgti į tai, kad šildymo kilpos ilgis neturėtų būti didesnis nei 30-50 metrų, priešingu atveju cirkuliacija nebus teikiama. Tai riboja galimą šildomą plotą.
  • Privačiojo namo su natūralia apyvarta šildymo schema paleidžiant yra didelė inercija. Normalus šildymo režimas gali prasidėti tik po kelių valandų po katilo paleidimo po to, kai jis sušildė visą aušinimo skysčio kiekį. Iš pradžių, dėl žemos temperatūros, aušinimo skysčio cirkuliacija bus gana lėta.
  • Horizontalios sistemos dalys yra sumontuotos atsižvelgiant į privalomą nuolydį aušinimo aušalo skysčio kryptimi. Tai užtikrina natūralų oro užsklandų surinkimą tinklo viršuje. Čia įrengiamas išsiplėtimo bakas, skirtas jį surinkti.
  • Elektros siurblio nebuvimas užtikrina sistemos nepastovumą.

Savireguliavimas

Tinkamai sumontuotas šildymo kontūras su natūralia cirkuliacija - sistema yra savireguliacinė. Kuo žemesnė temperatūra namuose, tuo greičiau veikia šildymas. Kuo didesnis aušinimo skysčio temperatūros skirtumas, patenkantis į katilą ir paliekantis jį, tuo didesnis aukščio skirtumas tarp pastarojo grandinės ir katilo radiatoriaus, tuo greičiau aušinimo skystis cirkuliuoja per vamzdžius, tuo geriau šildymas namuose.

Todėl efektyviai šildant, katilas dažnai būna rūsiuose arba rūsiuose.

Cirkuliacijos norma

Kraujo spaudimo atsiradimas

Be anksčiau minėtų veiksnių, aušinimo skysčio cirkuliacija, o tai reiškia, kad namų šildymo sparta taip pat priklausys nuo daugelio rodiklių:

  • Šilumos tiekimo vamzdžių skersmuo. Su vamzdžio skersmens sumažėjimu, aušinimo skysčio natūralus procesas sulėtėja. Todėl sistemoms su gravitacine cirkuliacija naudojami gana didelio skersmens vamzdžiai - 32-40 mm.
  • Vamzdžių medžiaga. Skirtingos medžiagos turi skirtingą atsparumą jose tekančioms skysčėms. Taigi, šis plieninis indikatorius yra daugiau, polipropilenas yra mažesnis. Be to, krituliai ir korozija, atsirandantys net mažais dydžiais, labai trukdo sklandžiam aušalo skysčiui tekėti, sukti ir sulėtinti.
  • Vamzdžių alkūnių skaičius ir skersmuo. Kiekvieną kartą keičiant judėjimo kryptį aušinimo skysčio greitis sumažėja. Todėl apsisukimų skaičius turėtų būti kuo mažesnis, o jų skersmuo turėtų būti kuo didesnis.
  • Fiksavimo įrangos tipas ir kiekis. Kiekviena aušinimo skysčio kelio kliūtis sulėtino savo natūralią kryptį, taigi fiksavimo įranga turi būti sumontuota tik ten, kur tai tikrai reikalinga.

Katilo pasirinkimas

Praktikoje natūralios cirkuliacijos grandinė dažnai dirba su katilais, kuriems jų eksploatacijai nereikia elektros energijos.

Dujų neplyšantys katilai "Conord" (Rostovas prie Dono)

Galite rasti dujomis pagamintus nevalytus katilus, įskaitant tuos, kurie pagaminti Rusijoje, pavyzdžiui, "Konord" (Rostovas prie Dono) arba universalūs "Volfone" "Don" katilai, pagaminti toje pačioje šalyje, kurie sėkmingai veikia be elektros. Daugelis užsienio gamintojų taip pat gamina katilus, tinkamus dirbti gravitacinėse sistemose. Taigi, Italijos bendrovės "Bertta" modelis "Novella Autonom" puikiai pasirodė esant darbo sąlygomis.

Katilo efektyvios eksploatacijos metu reikalinga šilumos išeiga apskaičiuojama taip pat kaip ir kitose sistemose.

Pagal vietovę

Dažniausiai naudojamas metodas apskaičiuojamas pagal plotą, kurį norite šildyti. Jei lubų aukštis neviršija 2,7 metrų, namas yra patikimai izoliuotas, tada galime pereiti nuo paprasto santykio - kiekvienas kilovatas katilinės galios turi šildyti ne daugiau kaip 10 kvadratinių metrų vietos. Pietų regionuose šią vertę galima neskausmingai sumažinti 10-20%, šiauriniuose regionuose reikės išaugti 20-30%, o Tolimųjų šiaurinių regionų - padidėti nuo pusantro iki dukart.

Pagal apimtį, atsižvelgiant į papildomus veiksnius

Tikslesnis skaičiavimas remiasi šildomo tūrio apskaita:

Atsižvelgiant į šildomos patalpos kiekį, galite atlikti tikslesnį skaičiavimą

  • Kiekvieno kambario ir koridoriaus skaičiavimas atliekamas atskirai, o po to pateikiami rezultatai.
  • Kiekvieno kubinio kambario tūrio skaičiaus atveju imama 40 vatų katilo galia.
  • Koeficientai, į kuriuos atsižvelgiama namo regione, yra tokie patys, kaip apskaičiuojant plotą.
  • Kiekviename standartinio dydžio lango atidaryme skaičiuojama 100 vatų, o kiekvienos durys prideda 200 vatų.
  • Jei kambarys yra prie išorinės sienos namuose, tada reikalinga šildymo galia turėtų būti padidinta 10-30%, priklausomai nuo medžiagos ir sienos storio.
  • Nešildomo patalpos lubų arba grindų kontaktas prideda dar 40% reikalingos galios.

Išdėstymo pasirinkimas

Svorio srauto sistema su natūralia cirkuliacija gali būti atliekama dviem būdais:

  • vieno vamzdžio projektavimas;
  • dviejų vamzdžių schema.

Viengubo vamzdžio šildymo sistema su natūralia cirkuliacija yra paprasčiausias - aušinimo skystis praeina per vieną vamzdį per visus šildymo radiatorius, grįždamas į šilumos katilą.

Dviejų vamzdžių sistemoje aušinimo skysčio natūralus srautas pasireiškia dviem grandinėmis. Šilumos tiekimo grandinėje jis patenka į kiekvieną radiatorių atskirai, o iš jo patenka į bendrą grąžinimo kontūrą, grįžtant į katilą.

Radiatorių pasirinkimas

Pagrindinis dalykas, kai įrengiamos sistemos su natūralia cirkuliacija, yra minimalus atsparumas aušinamojo skysčio judėjimui. Todėl cirkuliacija bus gera tik tada, kai montuojame radiatorius su dideliu klojiniu:

  • Mažiausias pasipriešinimas yra klasikinių ketaus baterijų, kurių beveik beveik beveik beveik beveik neteršia sistema.
  • Aliuminio ir bimetaliniai radiatoriai gerai pasiekia tik vidinį skersmenį ne mažiau kaip tris ketvirčius colio.
  • Galima montuoti plienines baterijas su pakankamu vidiniu gręžinio skersmeniu.
  • Nenaudokite akumuliatorių. Bet kurio modifikavimo metu jie turi mažą vidinį skersmenį ir labai sulėtino natūralų aušinamojo skysčio srautą.

Jungiamieji radiatoriai

Svarbus sistemos kokybės elementas yra radiatoriaus jungties tipas:

  • vertikali arba šoninė;
  • įstrižainė
  • horizontali ar žemesnė.

Mažesnis šilumos nuostolis yra įstrižainės jungtis, kai cirkuliacija vyksta tarp viršutinio radiatoriaus vamzdžio ir jo įstrižai priešingos apatinės. Šoninis jungtis veikia šiek tiek mažiau efektyviai, kai aušinimo skystis patenka į viršutinį radiatoriaus antgalį ir išeina iš apatinio, esančio po juo. Didžiausias šilumos nuostolis gaunamas apačioje, kai cirkuliacija vyksta per žemesnius radiatoriaus vamzdžius.

Radiatorių prijungimo būdas labiausiai įtakoja šildymo kokybę, ypač jei pasirenkama vienkartinė šildymo sistema su natūralia cirkuliacija:

Su tiesioginiu jungimu, aušinimo skystis per visas radiatorius patenka į grandinę po vieną, vis daugiau aušinamas kiekviename iš jų. Ant paskutinio radiatoriaus aušinimo skysčio temperatūra jau gerokai skiriasi nuo pirmosios, o efektyviai šildant tolimus kambarius būtina padidinti prietaisų sekcijų skaičių.

Šis trūkumas yra gerokai sumažintas, jei kiekvieno radiatoriaus įvadas ir išėjimas yra prijungiami aplinkkeliu, vamzdžiu, leidžiančiu dalį srauto praeiti pro radiatorių, o judant šildymo tinkle - mažiau.

Sistemoje su natūralia cirkuliacija adatos vožtuvas turi būti atidarytas.

Jei įjungus reguliuojamą adatinį vožtuvą į aplinkkelio liniją, galite valdyti aušalo skysčio tekėjimą per radiatorių ir per aplinką. Kuo daugiau šilumos nešiklis praeina per radiatorių, tuo greičiau jis pašildomas, tačiau toks nustatymas reiškia visus netinkamo šildymo sistemos formos trūkumus. Paprastai šis vožtuvas lieka visiškai atviras. Tada gravitacijos srauto sistema atskirai paskirsto srautus, kaip norima, cirkuliacija normalizuojama, o didžioji dalis aušinimo skysčio patenka į paskutinius radiatorius, kurie tik šiek tiek atšaldomi.

Be to, norint išjungti radiatorius, kad būtų galima remontuoti, pakeisti ar reguliuoti kambario temperatūrą, uždaromieji vožtuvai turi būti įrengti prieš ir po radiatoriaus.

Vamzdžių pasirinkimas

Kaip minėta anksčiau, projektuojant gravitacinę sistemą vamzdžių pasirinkimas yra labai svarbus:

  • Labiausiai pageidautina vamzdžiai pagaminti iš sustiprinto polietileno. Tačiau jie nėra pritaikyti dirbti su aukšta temperatūra, jų ribinė temperatūra yra 95 laipsnių Celsijaus.
  • Metaliniai vamzdžiai gerai toleruoja didelę temperatūrą, bet yra tarpusavyje sujungiami su jungiamosiomis detalėmis, kurios labai susiaurina šviesą ir labai atsparus aušinimo skysčio judėjimui.
  • PPS plastikiniai vamzdžiai turi aukštesnę temperatūros ribą negu polietileno vamzdžiai - iki 110 laipsnių Celsijaus, tačiau jie yra brangesni.

Vamzdžių pasirinkimas priklauso nuo tipo katilų, kurie šildo namus. Kietojo kuro katilai išskiria tokia aukšta temperatūra, kad tik metaliniai vamzdžiai gali patikimai veikti tokioje sistemoje: plieno, nerūdijančio ar vario.

Šilumnešio pasirinkimas

Sistemose su natūralia cirkuliacija gali būti naudojamas kaip aušalo vanduo ar žemo užšalimo junginiai - antifrizas.

Antifrizas kaip aušinimo skystis turi daug atsargumo priemonių.

Jei planuojate naudoti antifrizo, tuomet turite nurodyti tokius dalykus:

  • Antifrizo šilumos perdavimas yra mažesnis nei vandens. Todėl, norint efektyviai šildyti, radiatorių dydis turi būti 10-15% didesnis nei apskaičiuojant sistemą su vandeniu.
  • Antifrizas esant perkaitimo forma yra gausus nuosėdos ir nuosėdos. Jei privataus namo su natūralia cirkuliacija šildymo sistema priversta dirbti ilgą laiką esant aukštai aušinimo skysčio temperatūrai, tai yra didelė rizika, kad šilumokaitis visiškai užsidaro.
  • Komponentai, suprojektuoti dirbti automobilių aušinimo sistemose, visiškai netinkami naudoti šildymo sistemose. Būtina naudoti specialius junginius: Thermotrust, Dixis, Hotpoint ir pan.
  • Antifrizas negali būti naudojamas tinkluose su atvira plėtimosi indu.
  • Projektuodami sistemą, reikia išsiaiškinti, ar pasirinktas katilas gali dirbti su antifrizo.

Vanduo, kaip aušinimo skystis, turi tik vieną rimtą trūkumą - aukštesnę užšalimo temperatūrą, palyginti su antifrizo, kuri, jei nekontroliuojama dėl sistemos veikimo, gali sukelti vamzdžių ir radiatorių užšalimą ir plyšimą.

Vanduo turi aukštesnę užšalimo temperatūrą nei antifrizas.

Išvada

Privataus gyvenamojo namo gravitacinė šildymo sistema nėra pats veiksmingiausias namų šildymo būdas, bet kartais tai vienintelis būdas. Jei esama galimų išjungimų vietinėje elektros tinklui, visiškai nėra energijos tiekimo, alternatyvos nėra. Net jei elektros energijos nuostoliai atsiras retai, teisingas sprendimas statyti šildymo tinklą pagal šią schemą bus tiekiamas elektros siurbliu. Tada jūs tikrai užtikrinsite patikimą nepriklausomą šildymą nepriklausomai nuo išorinių veiksnių.

Garo katilai su natūralia cirkuliacija

Šiuolaikiniuose elektrinėse elektros energija gaminama naudojant turbogeneratorių (garo turbina ir elektrinis generatorius, sujungti į vieną bloką). Garui gaminti reikalingi parametrai yra garo katilai (garo generatoriai). Šie blokai yra pagrindinis TPP. Tačiau, norint normaliai eksploatuoti ir pasiekti didelį stoties pelningumą, reikia daugiau vienetų ir sistemų, kurias sąlygiškai galima pavadinti pagalbine.

Garų katiluose tekinti tiekti vandenį į garą Naudojamos įvairios aušinimo skysčio cirkuliacijos grandinės: natūralus, daugybinis priverstinis ir tiesioginis srautas. Labiausiai paplitę katilai su natūralia cirkuliacija.

Priklausomai nuo būdų, kaip organizuoti vandens judėjimą šildymo paviršiuje, natūralios ir daugkartinės cirkuliacijos katilai vadinami būgniniais, trumpi, kiti katilai yra tiesioginio srauto. Jų pagrindinės hidraulinės diagramos parodytos fig. 5.5 a ir b.

Abieju atveju pirmas vanduo tiekiamas į katilą per vandens šildytuvą 5 (ekonomizatorius), kur jis kaitinamas iki temperatūros, esančios netoli virimo temperatūros. Be to, hidraulinės sistemos skiriasi.

Turiu būgnai katilo vanduo iš ekonomatoriaus patenka į būgną 9 - konteineris horizontaliu cilindru, esantis virš degimo kameros lubų. Su būgno vamzdžiais prijungtos krosnys ekranai 4, esantys krosnies sienose, daugiausia vertikaliai. Kiekvieno ekrano vamzdžių apatiniai galai yra sujungti į bendrą kolektorių, kurių kiekvienas yra prijungtas prie būgno vienu ar keliais vamzdžiais 11, einančiais už degimo kameros išorės (nekaitintas). Tai yra vadinamosios "standpipes". Nuleidimo, ekrano vamzdžiai, būgnai ir kolektoriai sudaro uždarą katilo vandens cirkuliacijos kontūrą (5.5 pav., A).

Įkvėpus degiklio šilumą, ekrano vamzdžių vanduo iš dalies yra paverčiamas garais, kurių tankis (masė tūrio vienetui) yra daug mažesnis už vandens tankį. Taigi taip pat sumažėja ir vidutinis tankis ρ.žr garų ir vandens mišinys, suformuotas ekrano vamzdeliuose. Hidrostatinis slėgis ekrano vamzdelių apatiniame taške (kolektoriuje) yra lygus garo ir vandens mišinio kolonos aukščio produktams (nuo kolektoriaus iki vandens lygio būgne) ir mišinio tankio H vandeniliožr. Hidrostatinis slėgis taip pat sukurtas rezervuaruose, kuriuose yra tik vanduo, kurio tankis yra ρ.į. Todėl slėgio dydis puslaidininkių rezervuarų pusėje yraį. Kadangi ρžr

Šis skirtumas yra natūralios cirkuliacijos varomoji jėga, dėl kurios garų ir vandens mišinys pakyla per ekrano vamzdelius ir patenka į būgną. Ten jis yra padalintas, sočiųjų garų patenka į perkaitintuvą 6, o ne išgarintą vandenį sumaišoma su naujais pašarų vandens porcijomis ir vėl patenka į rezervuarą, tada per kolektorių vėl patenka į ekrano vamzdelius. Steam po būgno praeina papildomas perkaitimas garo katilas ir siunčiama į turbinos.

Pav. 5.5. Hidraulinė katilų schema:

a - būgnas; b - tiesioginis perėjimas

Būgniniai katilai su natūralia cirkuliacija gali patikimai veikti tik esant ne didesniam kaip 15,0-16,0 MPa slėgiui. Didėjant slėgiui, skirtumas tarp garo ir vandens tankio sumažėja, o tai lemia apyvartinės jėgos sumažėjimą (žr. 5.1 lygtį).

Svarbus būgninių katilų privalumas yra leistinas tiekimas pašariniam vandeniui, kuriame yra tam tikras priemaišų kiekis. Iš dalies išgarinant vandenį, priemaišos daugiausia išlieka skystoje fazėje, todėl priemaišų koncentracija katilo vandenyje didėja. Šios priemaišos gali būti iš dalies pašalintos išleidžiant tam tikrą vandenį iš katilo būgno, naudojant vadinamąjį valymo įrenginį. Katile nebus kaupiamos priemaišos, jei išlaikysime lygią tarp įeinančių ir išeinančių priemaišų kiekio.

Tiesioginio srauto katilas buvo sukurtas 1932 m. Sovietų inžinierius L. K. Ramzinas. Hidraulinis kontūras yra paprasta (5.5 pav, b): visas pašarų vandens srautas kelias užsklanda 5 srautus į keletą lygiagrečių vamzdžių 4, vokų krosnis ir šildymo paviršiai formavimas ekraną, kuriame vanduo yra visiškai, išgarina vieną perdavimo (cirkuliacinis įvairovė suma yra lygi vienam) Garas, gautas toliau, kaip ir būgno katiluose, praeina per perkaitintuvą 6.

Tiesioginio srauto katilai statyboje yra paprastesni nei būgniniai katilai ir neturi tokio brangio elemento kaip būgnas; jie iš esmės gali būti naudojami esant bet kokiam spaudimui. Tiesioginio srauto katilų eksploatavimo sunkumas yra tas, kad joms reikia tiekiamo vandens, kuriame nėra jokių priemaišų. Jei pašarų vanduo įveda priemaišas, jie neišvengiamai kaupiasi ekrano vamzdeliuose, o tai dažnai sukelia žalą pastarajam ir katilų avarijoms.

Pav. 5.6. Būgno katile su natūralia cirkuliacija, veikiančia purškiamu kuru: 1 - degikliai; 2 - degimo kamera; 3 - krosnelė; 4 - būgnas; 5 vamzdžiai;

6 - festoon; 7 - garo perkaitintuvas; 8 - konvekcinis dūmtakis;

9 - ekonomatorius, 10 - vamzdinis oro šildytuvas;

11 - dugno kolektoriai krosnių ekranuose

Pav. 5.6 yra natūralios cirkuliacijos būgno katilo schema, pagaminta tradicinėje U formos išdėstyme.. Katilai modernių šiluminių elektrinių - yra sudėtingi inžinerijos struktūros labai dydžio - jų aukštis yra 100 m Pagrindiniai katilo yra: degimo kamera 2, tūryje, iš kurių tiekiama degalų degimo kartu su oru per pjoviklio 1, dujotakiai 8, kurios juda kūryklų dujų, šilumokaičiai dedami degikliuose ir dujotiekiuose, vadinami šildymo paviršiais.

Yra radiaciniai ir konvekciniai šildymo paviršiai. Pirmasis yra plokščiųjų plokščių 3 formos, sudarytos iš vienos vamzdžių eilės. Jie yra ant vidinio degimo kameros sienelių (pats sienas sudaro ugniai atsparios ir šilumą izoliuojančios medžiagos, taip pat dujų kanalų sienos).

Šilumos perdavimas į katilo krosnies šildymo spinduliuotės paviršių daugiausia susijęs su degimo kuro degiklių skleidžia šilumos spinduliuote. Todėl vamzdžių plokštės, esančios krosnies kameroje, taip pat vadinamos krosnių ekranais. Ekrano šildymo paviršiai paprastai naudojami faktiniam vandens išgarinimo procesui.

Konvekciniai šildymo paviršiai yra vamzdžių eilės, supaprastintos srauto iš karštų dūmų dujų, t. Y. šilumos priėmimas konvekcijos būdu. Tokiuose šildymo paviršiuose vanduo pašildomas iki virimo taško - vadinamame vandens ekonomizatoriuje 9, o perkaitintuve 7 perkaito garas.

Be to, konvekciniai šildymo paviršiai yra naudojami iš anksto pašildyti orą į oro šildytuvą 10 prieš jį įleisti į krosnį. Oro tiekimo į oro išankstinio kaitinimo kaitintuve, o po to Katilo degikliais priemonėmis pūtimo ventiliatoriumi, kūryklų dujos iš krosnies per siurbimo dūmtakių - per dūmų išmetimo, iš kurių išmetamosios dujos yra nukreiptas į kaminą (5.6 pav Ventiliatoriai ir išmetimo ventiliatoriai neparodyta.). Šias mašinas vairuoja elektriniai varikliai.

Pašarų siurblio sukurtas pašarinis vanduo pateks į kondensaciniame velenyje esantį ekonomozarį. Ekonomatorius yra pirmoji katilo garo ir vandens takelio dalis: į ją įkaitinamas vanduo įeina į būgną, kurio apatinė dalis yra sujungta tiek su neapšildomomis, tiek su šildomomis kėlimo vamzdžiais. Nekaitintuose vamzdynuose katilo vanduo patenka į kolektorius, esančius degimo kameros apatiniame krašte. Iš šių kolektorių vanduo patenka į garuojančius paviršius - vertikalius dūmų ekranų vamzdžius, kuriuose dėl galingo šilumingumo iš iškastinio kuro deginimo prasideda tikras garinimo procesas.

Perkeliant krosnies ekranus vieną kartą, ne visas vanduo išgaruoja, o garo ir vandens mišinys grįžta į būgną. Būgno tūris atskiriamas nuo vandens ir garo. Garas patenka į perkaitintuvo įleidimo kolektorių, o katilo vanduo vėl patenka į cirkuliacijos kilpos išleidimo vamzdžius. Katiluose su natūralia cirkuliacija cirkuliacijos santykis paprastai yra 10-50.

Garo katilą, kurio natūraliai cirkuliacijai (PKETS) skiriasi garais talpa, matuojama t / val arba kg / val ir gali būti paleisti įvairių tipų iškastinio kuro: gamtinių dujų, anglies, medienos ir medienos atliekos, ir tuo, kad skystas kuras - žalią naftą, mazutas, dyzelinas. Pagrindiniai PKEC privalumai yra didelis patikimumas, patogumas, aukštas automatikos lygis ir ekonomiškumas.

Modernių katilinių TPP garų talpa siekia 3950 t / h, tai atitinka 1200 MW galios elektros energiją. Suprojektuoti katilai dar daugiau galios. Pagaminamo garo slėgis yra 14,0-35,0 MPa, garo temperatūra po kaitinamo šildytuvo yra 545-570 ° C.

Gamtinės cirkuliacijos katilai

Katilų vandens cirkuliacija

Vandens cirkuliacija yra vandens judėjimas uždaroje grandinėje. Apskritimo ciklo sudėtis apskritai apima tokius konstrukcinius elementus kaip katilai, būgnai, kolektoriai, šildomi ir nešildomi šildomų paviršių vamzdžiai. Vanduo gali tekėti kontūre keletą kartų arba vieną kartą, judant per šildymo paviršius nuo įleidimo iki išleidimo angos.

Priklausomai nuo priežasčių, dėl kurių vandens cirkuliacijos judėjimas yra padalintas į natūralų ir priverstinį.

Gamtinė cirkuliacija atliekama garo katiluose, nes variklio slėgis grandinėje susidaro dėl vandens ir garo tankio skirtumo. Be to, kiekvienas kg vandens gali palaipsniui pasisukti į garą, pakartotinai praeiti per grandinę arba pasukti į garą per vieną praėjimą per šildymo paviršių.

Priverstinė siurblio tekančio vandens cirkuliacija. Jis naudojamas vandens katiluose ir vandens ekonomizatoriuose ir yra tiesioginis srautas.

Bet kokios rūšies cirkuliacija ir jos organizavimo metodai, grandinėje sukurtas vanduo ir garas turi patikimai atvėsinti metalą, kuris yra būtinas, kad be katilų veiktų be kliūčių.

Gamtinė vandens cirkuliacija garo katiluose. Apsvarstykite natūralios cirkuliacijos principą, esantį krosnies šoninio ekrano cirkuliacinio kontūro pavyzdyje (10 pav.).

Pav. 10. Paprastiausios natūralios cirkuliacijos kontūrai schema:

1 - kolektorius; 2 - standpipe; 3 - viršutinis būgnas; 4 - ekranai (kėlimo) vamzdžiai.

Pašarų vandens yra įvestas į viršutinę katilo 3. Iš jos vandens lašai ant stovo 2 ir patenka į kolektorių 1. Šiame grandinės dalis šildyti vandens yra nepateikta (šamotas izoliuoti vamzdžio sienelės) ir vandens temperatūra yra mažesnė už soties temperatūrai esant tam tikram garų slėgio katilas.

Iš kolektoriaus vanduo patenka į kaitinamus 4 ekrano vamzdžius ir, pakyla per juos, kaitina iki virimo, virinama ir iš dalies virsta garu. Gautas garų ir vandens mišinys įvedamas į būgną, kur jis yra padalintas į vandenį ir garą. Garas palieka katilą, o vanduo sumaišomas su pašariniu vandeniu ir vėl patenka į cirkuliacinį kontūrą.

Kėlimo vamzdžių skyrius, kur vanduo yra šildomas iki verdančio sluoksnio, yra vadinamas "ekonomaizieriumi", o jo turintis garas vadinamas garais. Pastato aukštis yra kelis kartus didesnis už ekonomatoriaus sekcijos aukštį.

Ekonomatoriaus skyriuje vanduo juda pastoviu greičiu, o garų turinčioje dalyje jis nuolat didėja, nes nuolat didėja garų, pagamintų stovejimo vamzdžiuose, kiekis. Greitis, kurį vanduo turi ekonomatoriaus skyriuje, vadinamas cirkuliacijos greičiu. Dėl savo pastovumo, apykaita yra viena iš svarbių natūralios cirkuliacijos savybių. Jos vertė yra maždaug 0,5 - 1,5 m / s.

Skerspjūvio kontūro buvimas su skirtingo tankio terpėmis sukuria slėgio skirtumą arba kontūro cirkuliacijos varomąją galvutę. Slėgis plyšyje yra sukuriamas vandens stulpeliu, kurio tankis yra rĮ ir kėlimo vamzdžiai - vandens ir garo ir vandens mišinio kolona su tankiu rSM. Todėl tankesnė terpė išstumia mažiau tankią ir grandinėje sukuria apykaitinį vandens judėjimą. Vairuojančiosios galvutės dydį lemia formos priklausomybė:

kur hPAIR - garų surinkimo vamzdžių skyriaus aukštis; g - gravitacinis pagreitis.

Iš judančios galvos išraiškos matyti, kad apyvartai nepakanka turėti skirtingo tankio aplinką. Taip pat būtina, kad garų surinkimo vamzdžiai būtų išdėstyti vertikaliai.

Vienu palei kontūrą tik dalis vandens sugeria garu. Todėl, norint apibūdinti vandens išgaravimo intensyvumą, naudojamas apykaitos rodiklis:

kur M - vandens srautas per kietą kūną, kg / h; D - šildomuose vamzdžiuose pagaminto garo kiekis, kg / h.

Taigi, apyvartos daugybė rodo, kiek kartų po vieną kilogramą vandens turi praeiti per grandinę, kad pasisuktų į garą. Ekranams, k = 50 - 70, konvekcinėms sijoms, k = 100 - 200.

Apyvartos daugialypis apibūdinimas apibūdina šlapio garo x = 1 / k sausumo laipsnį. Iš to galima daryti išvadą, kad ekranuose suformuotas garų ir vandens mišinys, kuriame yra ne daugiau kaip 0,02 arba 2% garo. Todėl net katilų, kurie yra ekranai, šildomieji šildymo paviršiai yra patikimai drėkinami ir atšaldomi vandeniu.

Konvektyviose sijoms visi vamzdžiai šildomi dujomis, kurių temperatūra nuolat kinta per siją. Todėl šildymo vamzdžiuose dujų srauto kryptimi garų kiekis taip pat mažėja ir padidėja garo ir vandens mišinio tankis. Vamzdelyje pluoštas garo-vandens mišinyje su skirtingo tankumo buvimas sukuria vairavimo spaudimas, kuris juda vandens taip: nuo būgno viršuje metu vanduo įeina į galinio vamzdžių pluošto ir įtraukia jas į katilo apačioje; iš būgno, vanduo patenka į likusius sijų spindulius ir garai patenka į viršutinį būgną.

Priverstinė apyvarta. Priverstinė cirkuliacija naudojama katiluose, taip pat garo katilų ekonomikai. Vandens judėjimas per šildymo paviršių vamzdžius sukuria siurblį. Vanduo pateko į šildymo paviršių šaltą ir palieka jį karštu būdu, todėl katilą galima tiesiogiai judėti. Vandens cirkuliacijos dažnis lygus vienam.

Norint sukurti tiesioginį vandens srautą, katilų šildymo paviršiai gaminami atskirų plokščių pavidalu, kurie yra tarpusavyje sujungiami serijiniu ar lygiagrečiai. Skydas pagamintas iš vienos eilės vamzdžių, kurių galai uždaryti į apatinį (paskirstymo) ir viršutinį (surinkimo) kolektorius. Šiuo atveju vamzdžiai gali turėti tiek tiesinę (daugiausia), tiek ritę.

Kai vamzdžiai lygiagrečiai prijungti prie kolektorių, vanduo tekėja per nelygias išlaidas dėl vamzdžių hidraulinės varžos ir netolygių vamzdžių šildymo dujomis. Todėl į atskirus vamzdžius patenka mažiau vandens nei būtina metalui patikimai atvėsinti. Vandenį galima paversti atskirais vamzdžiais, kurie dar labiau sumažina vandens tekėjimą tokiuose vamzdžiuose.

Vandens judėjimas vamzdžiuose gali būti kėlimas ir nuleidimas. Tačiau, norint išvengti virimo vandens, jo greitis imamas ne mažiau kaip 0,5-1 m / s. Dėl tų pačių priežasčių vandens slėgis katiluose neturėtų būti didesnis kaip 0,2 MPa.

17 Katilų charakteristikos ir projektai. Gamtinės cirkuliacijos energijos katilai

17.1. Kaitintuvų charakteristikos ir projektavimas

Pramonės ir šiluminėse elektrinėse plačiai naudojami katilai, skirti gaminti įvairių parametrų garus su natūralia ar priverstine cirkuliacija. Kartais gaminant garus naudojami specialios konstrukcijos ir specializuotos paskirties katilai: katilai su tarpiniais šilumokaičiais, dujų katilo slėgio katilai; atominių elektrinių reaktoriai ir garų generatoriai; katilai, kuriuose naudojamos technologinių ir energetikos technologinių mazgų dujos ir kt.

Stacionarūs katilai, skirti gaminti procesą naudojantiems ir vidaus vartotojams naudojamus garus, taip pat turbinos agregatus elektros energijos gamybai, standartizuojami parametrais ir galia (GOST 3619-82). Numatoma gaminti šiuos stacionarius katilus:

- mažo slėgio katilai su natūralia ir priverstine cirkuliacija, įskaitant katilus, kurių garų slėgis yra 0,88 MPa (9 kg / cm2), 0,16-1 t / h talpos prisotinto garo talpa, pašarų vandens temperatūra 50 ° С; garus naudoja pramoniniai ir buitiniai vartotojai;

- vidutinio slėgio katilai, kuriuose yra natūralių cirkuliacinių katilų su garų slėgiu generuoti prisotintą ir silpnai perkaitintą garą, kurio slėgis yra 1,36 MPa (14 kg / cm 2), talpa 2,5 ÷ 160 t / val. ir pašarų vandens temperatūra 105 ° С;

- katilai su natūralia cirkuliacija, kad gautų sočią ir silpnai perkaitintą garą, kurio slėgis yra 2,36 MPa (24 kg / cm2), talpa 50-160 t / val. ir pašarinės vandens temperatūra 105 ° C;

- vidutiniškai 3,9 MPa (40 kg / cm 2) slėgio katilai su natūralia cirkuliacija, gaminant perkaitintą garą, kurio slėgis yra 3,9 MPa (40 kg / cm 2), 440 ° C temperatūra, šių katilų našumas yra 10 ÷ 160 t / val. pašarų vandens temperatūra 150 ° С;

natūralios ir priverstos cirkuliacijos aukšto slėgio katilai, kurių talpa yra 220 ÷ 820 t / val. Šie katilai gamina perkaitintą garą, kurio slėgis yra 9,8 MPa (100 kg / cm 2), temperatūra 540 ° С ir pašarų vandens temperatūra 215 ° С;

- aukšto slėgio katilai - 13,8 MPa (140 kgf / cm 2), perkaitinto garo temperatūra 540 ÷ 560 ° С, talpa 210 ÷ 1000 t / val., pašarų vandens temperatūra 215 ° С;

- tiesioginio srauto superkritiniai slėginiai katilai, kurių talpa 1000 ÷ 3950 t / val., garuojanti garą 25 MPa (255 kgf / cm2) slėgis, perkaitinto garo temperatūra 540 ÷ 560 ° C, pašarų vandens temperatūra 270 ° C.

Katilų tipų pavadinimas: natūrali cirkuliacija - E, tarpinis perkaitimas - EPR. tiesioginis srautas - P, tarpinis perkaitimas - PPR.

Pagrindiniai garų katilų parametrai GOST klasifikuoja nominalią galią D, kg / s; nominalus garų slėgis p, MPa (kgf / cm2); perkaitinto garo temperatūra tnn, ° С; nominali pašarinio vandens temperatūra, ° C; Bendras efektyvumas.

Pirmasis garų energijos parametrų (3,90 MPa, 440 ° C) etapas buvo priimtas dėl galimybės atlikti anglies plieno turbinos superheater ir aukšto slėgio stadijas. Perkaitinto vamzdžio temperatūra neturi viršyti 500 ° C. 3,90 MPa slėgis priimamas pagal leistinos galinės drėgmės būseną mažo slėgio turbinos stadijose 10 ÷ 12%. 9,80 MPa slėgis atitinka didžiausią leistiną leistiną priimtoje garų temperatūroje 540 ° C ir turbinoje esančio garo drėgmės kiekį, kuris šiuo atveju neviršija 12%.

Parametrai 13,8 MPa, 560 ° C buvo parinkti, atsižvelgiant į galimo pradinio slėgio padidėjimo sąlygas esant tarpiniam garo perkaitinimui ir tuo pačiu metu išlaikant leistiną garo garų galutinį drėgmės kiekį. Labai aukšto garo parametrų vertes lemia patikimos šiuolaikinės lydinio plieno rūšys. Vykdomas darbas naudojant garus ir aukštesnius parametrus. Yra bandomosios gamyklos, kurių garų slėgis yra 29,4 MPa ir 600 ° C temperatūra.

Aukšto slėgio ir superkritinio (25 MPa) slėgio garo generavimo katilai skirti vidutinėms ir didelės galios šiluminėms elektrinėms. Elektros katilų slėgio ir talpos svarstyklės pagal GOST imamas pagal parametrus garo ir galios standartizuotų turbinų vienetų, remiantis vieno ar dviejų turbininių įrenginių katilų montavimu.

Prieš karo metais įvestų garų parametrų ir pastoviųjų katilų galios standartizavimas leido mums surengti masinę elektros energijos gamybos įrangą, kuri žymiai sumažino katilų gamybos ir būtinos pagalbinės įrangos išlaidas, taip pat užtikrino racionaliausių sprendimų naudojimą energetikos sektoriuje.

Dažniausiai pramoniniuose katiluose su natūralia ir priverstine cirkuliacija iš esmės skiriasi tik organizuojant hidrodinamiką garuojančiuose šildymo paviršiuose. Šiuose katiluose vandens, garo ir vandens mišinio bei garo judėjimo organizavimo diagramos parodytos fig. 17.1.

Katiluose su natūralia cirkuliacija (17.1 pav., A) pašarų vanduo pumpuojamas į ekonomatorių ir iš jo į viršutinį būgną. Natūralios cirkuliacijos procese, kuris vyksta šildymo garinimo paviršiuje, gaunamas garo ir vandens mišinys siunčiamas į būgną, kuriame yra garo ir vandens atskyrimas. Iš būgno garas siunčiamas perkaitinti į perkaitintuvą, tada vartotojams. Esant kritiniam slėgiui katile, natūrali cirkuliacija nėra įmanoma. Ši nuostata, taip pat patikimos apyvartos sąlygos, statinio masės ir sąnaudų padidėjimas, padidėjus katilo slėgiui, nustatė katilų su natūralia cirkuliacija naudojimą esant iki 13,8 MPa slėgiui. Mažo ir vidutinio slėgio katilai daugiausia yra gaminami naudojant natūralią cirkuliaciją, daugiausia dėl mažiau griežtų reikalavimų, susijusių su pašarų tiekimo kokybe, paprastesnės deginimo ir elektros energijos gamybos automatizavimo sistemos bei elektros energijos trūkumo darbinei terpei judant garinimo sistemoje.

Katiluose su daugybe priverstos cirkuliacijos (17.1.6 pav.) Pašarinis vanduo pumpuojamas į ekonomizatorių, o po to į būgną. Garintuvo šildymo cirkuliacijos paviršiai atliekami siurblio jėga, įtraukta į cirkuliacinį kontūrą. Garo ir vandens atskyrimas būna būgne, iš kurio garas siunčiamas į perkaitintuvą, o po to - į vartotojus.

Katilai su daugybe priverstinio apyvartumo daugiausia naudojami technologinių ir energetikos technologijų vienetų dujų šilumai panaudoti žemų ir vidutinių parametrų garams gaminti. Esant aukštam slėgiui tokiuose katiluose, apytakos siurblių, veikiančių vandenyje esant daugiau kaip 300 ° C temperatūrai, konstrukcijos ir darbo sąlygos yra sudėtingos. Esant 13,8 MPa ir aukštesnio slėgio apkrovai, centralizuoto šildymo katilai ir kombinuotos šilumos ir elektros energijos jėgainės paprastai naudoja tiesioginio srauto katilus. Tiesioginio srauto katiluose (17.1 pav., C) ekonomazizatorius, garintuvo šildymo paviršius ir perkaitintuvas yra struktūriškai integruoti ir, nuosekliai perduodant, vanduo kaitina, išgaruoja ir susidaro garas perkaunamas, o tada eina į vartotojus. Visiškas vandens išgaravimas vyksta per vienkartinį vandens ištraukimą išgarinimo dalies šildymo paviršiuje. Būgno nebuvimas aukšto slėgio didelės talpos katiluose žymiai (8 ÷ 10%) sumažina metalo kaštui gaminti reikalingą kainą, palyginti su tokio paties galingumo ir slėgio būgno katilu. Katilai, kurių slėgis yra 25 MPa, atliekamas tik vieną kartą.

Yra daug įvairių rūšių katilų, kuriuos lemia daugybė veiksnių, turinčių įtakos techninio sprendimo pasirinkimui: garo parametrai, eksploatavimo charakteristikos, degalų rūšis ir jos degimo būdas, pašarų vandens charakteristikos, reikalingi efektyvumo rodikliai. Bendras katilo konstrukcijų kūrimo tendencijas lemia darbo patikimumo ir ekonomiškumo didinimo reikalavimai, t. Y. Padidinti bendrąjį ir grynąjį efektyvumą, mažinant metalo vieneto sąnaudas, gamybos ir įrengimo sąnaudas, mažinant kenksmingą teršalų kiekį, užtikrinant darbo saugą ir palengvinant darbo jėgą.

Garo katilai su natūralia cirkuliacija

Garo katiluose įvairios aušinimo skysčio cirkuliacijos schemos yra naudojamos pervesti vandenį į garą: natūralus, daugybinis priverstinis ir tiesioginis tekėjimas. Labiausiai paplitę katilai su natūralia cirkuliacija.

Prenumeruoti straipsnius gali būti pagrindinis puslapis.

Steamo gamybos technologija apima keletą fizinių procesų seka. Viskas prasideda nuo šildymo pašarų vandens, kuris patenka į katilą tam tikru slėgiu, kurį sukuria pašarų siurblys. Šis procesas vyksta, kai vienas kondensacinis šildymo paviršiaus vamzdžių pratekėjimas, vadinamas ekonomažančiuoju (1 pav.).
Po ekono- minerio vanduo patenka į garintuvo šildymo paviršių, kurie paprastai yra garų katilų degimo kamerose. Iš šio katilo elemento pavadinimo aišku, kad čia generuojamas garas, kuris kai kuriuose katiluose patenka į perkaitintuvą. Garas per perkaitintuvo vamzdelius, kaitinamas dūmtakio dujomis, praeina vieną kartą, tačiau garų formuojantys kaitinimo paviršiai gali būti skirtingi. Dažniausiai katiluose garo ir vandens mišinys pakartotinai praeina per kaitintus dūmtakių ekranų vamzdžius dėl natūralios cirkuliacijos arba dėl daugkartinio priverstinio cirkuliacijos (naudojant specialų siurblį). Katiluose, kurie vadinami tiesioginiu srautu, garų ir vandens mišinys vieną kartą praeina išgaruojančio kaitinimo paviršiaus dėl pašarų siurblio susidarančio slėgio.
Išsamiau aptarkime garo gamybos ypatumus katiluose su natūralia cirkuliacija.
Pav. 1 parodyta būgno katilo su natūralia cirkuliacija schema, pagaminta pagal tradicinę U formos schemą. Pašarinis vanduo pateks į kondensaciniame velenyje esantį ekonomozarį. Ekonomas yra pirmoji katilo vandens ir garo kelio dalis: į ją įkaitinamas vanduo patenka į būgną, kurio apatinė dalis yra sujungta tiek su nešildomuoju nuskenuotu, tiek su šildomu kėlimo vamzdžiu. Nekaitintuose vamzdynuose katilo vanduo patenka į kolektorius, esančius degimo kameros apatiniame krašte. Iš šių kolektorių vanduo patenka į vertikalius dūmų ekranų vamzdžius. Būtent čia, dėl galingo šilumos srauto iš iškastinio kuro deginimo, prasideda tikras garavimo procesas. Kai praeina per krosnies ekranus vieną kartą, ne visas vanduo išgaruoja: garų ir vandens mišinys grįžta į būgną. Būgno tūris atskiriamas nuo vandens ir garo. Garas patenka į vartotoją arba į perkaitintuvo įleidimo kolektorių, o katilo vanduo vėl patenka į cirkuliacijos kilpos skylučių vamzdžius.

Pav. 1. Būgno katile su natūralia cirkuliacija, veikiančia purškiamu kuru:
1 - degikliai; 2 - degimo kamera; 3 - krosnelė; 4 - būgnas; 5 vamzdžiai; 6 - festoon; 7 - garo perkaitintuvas; 8 - konvekcinis dūmtakis; 9 - ekonomatorius, 10 - vamzdinis oro šildytuvas; 11 - apatinio kolektoriaus krosnies ekranai

Dėl katilo vandens ir garo / vandens mišinio tankio skirtumo kyla ir nuleidžiamas judėjimas natūralios cirkuliacijos kontūre (t. Y. Per nešildomas nuleidimo ir šildomas kėlimo vamzdelius).
Siekiant padidinti apyvartos patikimumą aukšto slėgio būgno katiluose (17-18 MPa), naudojamas garų ir vandens mišinio judėjimas dūmtakiuose yra naudojamas (2 pav., B). Kaip matyti iš pirmiau pateiktų schemų, katilas su priverstine cirkuliacija skiriasi nuo katilo su natūralia cirkuliacija (2 pav., A), esant siurbliui katilo vandeniui. Tame pačiame paveikslėlyje (2, c) parodytas srauto katilo išdėstymas.

Pav. 2. Vandens ir vandens garų judėjimo schema:
a) būgno cirkuliacija su natūralia apyvarta; b) būgno katilą su priverstine cirkuliacija; c) tiesioginis katilas
1 - pašarų siurblys; 2 - ekonomatorius; 3 - katilo viršutinis būgnas; 4 - lašiniai vamzdžiai; 5 - garavimo vamzdynai; 6 - garo perkaitintuvas; 7 - cirkuliacinis siurblys; 8 - apatinis kolektorius

Tiesioginio srauto katiluose, kuriuose nėra būgno, o grandinė yra atvira, vandens pertvarkymas į garą vykdomas per vieną šildytuvo praėjimą, o cirkuliacijos koeficientas yra lygus vienam. Būgno katiluose šis skaičius yra didesnis. Katiluose su priverstine cirkuliacija, kuriuose yra šildytuvai ritinėlių forma, cirkuliacijos daugybė paprastai yra nuo 3 iki 10. Katiluose su natūralia konvekcija šis parametras paprastai yra 10-50, o mažomis šilumos apkrovomis vamzdžių - 200-300.

Savybės ir privalumai

Pagrindinis parametras, leidžiantis pasirinkti natūralaus apyvartinio garo katilą (FCC), yra garo talpa, išmatuojama t / h arba kg / val. Platus PKEC pasirinkimas leidžia pasirinkti katilus, kurių talpa yra nuo kelių kilogramų iki kelių tonų garo per valandą. Svarbūs vandens garų būklės rodikliai yra jo slėgis ir temperatūra.
Platus PKEC modelių modelis leidžia jums gaminti vandens garus su pertekliniu slėgiu nuo dešimtų iki kelių dešimčių atmosferų. PKEC gali veikti įvairiais iškastinio kuro rūšimis: gamtinėmis dujomis, anglimis, mediena ir medienos atliekomis, taip pat skystojo kuro - neapdirbtu (stabilizuoto) aliejumi, mazutu, dyzelinu. Kai kuriais atvejais naudojamos specialios krosnys, leidžiančios PECZ veikti keliomis degalų rūšimis. Be tradicinių proceso garų gamybos procesų, jie yra plačiai naudojami įvairiose srityse: geležinkelio ir vandens transporto, maisto, lengvosios ir kasybos pramonės.
Pagrindiniai PKEC privalumai yra didelis patikimumas, patogumas, aukštesnis automatizavimo ir efektyvumo lygis.
Sukuriamos apytakos patikimumo sąlygos krosnies ekranuose pasiekiamos apriboti katilo darbinį slėgį, paprastai ne didesnę kaip 155 atm. Tai sukelia tai, kad esant didesniam slėgiui sumažėja garo ir vandens tankio skirtumas, dėl kurio neužtikrinama veiksminga apyvarta.
Šiuolaikiniai PCEC gamintojai užpildo mikroprocesorių valdymo sistemą ir apsaugą. Pavyzdžiui, "Alfa-M" sukurta "Energetik" (Maskva) sistema leidžia mums pasiekti paprastumą ir palengvėjimą. Tokių sistemų naudojimas optimizuoja "degalų ir oro" santykį esant skirtingam degalų suvartojimui, kuris teigiamai veikia šilumos energijos gamybos efektyvumą.
Tokio tipo variklius galima eksploatuoti įvairiose klimato zonose, nereikalaujant sudėtingos eksploatacijos. Svarbus ne pernelyg didelių modernių PKEC modelių pranašumas yra jų monoblokų vykdymas. Šiame projekte yra kompaktiškas įrenginys toje pačioje rėmo su ventiliatoriaus bloku, išmetimo ventiliatoriumi ir pašarų siurbliu. Aukšto lygio projektavimo tyrimo su tiksliomis kontrolės ir stebėsenos sistemomis derinys leidžia pasiekti aukšto efektyvumo lygį SCE, kuris gali viršyti 90%.
Monobloko konstrukcijoje katilai tiekiami kaip vienas gabenamasis įrenginys - sumontuotas, mūrinis ir apmuštas. Jų įrengimas yra gana paprastas. Įrangos išdėstymo kompaktiškumas netrukdo atlikti esamą ir avarinį remontą, taip pat prevencinių procedūrų įgyvendinimą - visi komponentai ir dalys gali būti patikrinti.

PKETS Rusijos rinkoje

Rusijos garų katilų rinkoje, taip pat visoje NVS šalyse, pramoniniai katilai su natūralia cirkuliacija gali būti dažniau nei kiti, ir yra tiek vidaus, tiek užsienio gamintojų produktai. Rusijoje pagaminti katilai turi "E" indeksą, kuris atspindi natūralios aušinimo skysčio cirkuliacijos principą šiuose modeliuose. Už kainą jie yra palankesni, palyginti su užsienio analogais.
"P" (Maskva) pagamintos "E" serijos garo katilai yra vertikalūs vandens vamzdiniai katilai su dviem būgnais, esančiais toje pačioje vertikalioje ašyje ir tarpusavyje sujungti 51 mm skersmens vamzdžiais.
"E" serijos katilai gaminami pagal šiuos modifikacijas, priklausomai nuo naudojamo kuro: Е 1.0-0.9 ГЗ (Э) - eksploatuojant gamtines dujas, Е 1.0-0.9 М-З (Э ) - dirbant mazutu, E 1,0-0,9 PZ (E) - dirbant su kietuoju kuru, E 1,6-0,9 GMN (E) - darbui su dujomis arba mazutu. Pirmoji iš skaitmenų grupių, po "E" indekso, žymi garų gamybą (t / h), antrasis yra garo slėgis katile (MPa). Pavadinimas "H" rodo buvimą katilo slėgio sistemoje.
Serijos "E" varikliai skirti sočiųjų vandens garų gamybai, kurių darbinis slėgis yra 8 atm. Šį garą suvartoja įvairios pramonės, transporto ir žemės ūkio įmonės, skirtos šildymui, technologiniams, buitiniams ir namų reikmėms.

Pav. 3. Garinis katilas su natūralia cirkuliacija E-1,0 - 0,9 GM.

GC "Integrated Systems" (Sankt Peterburgas) siūlo "KE" serijos garo katilus su mechaninėmis krosnimis, kurių talpa nuo 2,5 iki 10 t / val. Šie katilai yra skirti gaminti sočiųjų arba perkaitintų vandens garus, kurie naudojami pramoninių įmonių technologiniams poreikiams, taip pat šildymo, vėdinimo ir karšto vandens sistemoms.
"KE" serijos yra suskirstytos į "KE-S" modifikacijas, kuriose yra sluoksniuotos krosnies įtaisai ir "KE-MT" modifikacijos, kuriose yra pirminio greitojo degimo krosnis.
"DE" serijos katilus siūlo "Generation" pramonės grupė (Berezovskis, Sverdlovskas regionas). Jie gali veikti įvairiais kuro rūšimis (dujomis, mazutu), kurių talpa nuo 4 iki 25 t / val. Suprojektuotas gaminti sočiuosius arba silpnai perkaitintus garus, naudojamus įmonių technologiniams poreikiams, taip pat šildymui, vėdinimui ir karšto vandens tiekimui. "ME" serija skiriasi nuo ankstesnių serijų, nes šios serijos katilai turi 20% didesnį šildymo paviršių ir dėl to didesnį efektyvumą. Tos pačios serijos katilus taip pat siūlo kompanija "Teplouniversal" (Sankt Peterburgas).
Tarp užsienio gamintojų galime paminėti Italijos kompaniją "Garioni Naval", kuri tiekia Rusijos rinkai GMT / HP 200-2000 pramonės modelius, kurių garo gamybos pajėgumas yra nuo 0,3 iki 3,5 t / val. Šios serijos katilų ypatybė yra gaminamo garo darbinis slėgis, kuris gali svyruoti nuo 5 iki 110 atm. Vandens garų slėgis nurodytame diapazone atitinka aušalo temperatūrą nuo 152 iki 318 ° C, o tai leidžia naudoti šios serijos katilus įvairiose pramonės šakose.
Aukšto slėgio garo katilai su natūralia cirkuliacija NRW (Vokietijos kompanija BBS GmbH) turi garo gamybos pajėgumus nuo 0,3 iki 8 t / val. Šios serijos vandens vamzdiniai katilai gali gaminti prisotintą garą, kurio darbinis slėgis yra iki 120 atm. Šilumos nešiklis su tokiais parametrais paprastai naudojamas chemijos, naftos chemijos, maisto, taip pat kosmetikos pramonėje.
Taip pat yra garo katilų su mažu slėgiu užsienio gamybos. Taigi bendrovė "Viessmann" (Vokietija) gamina Vitoplex 100-LS prekės ženklą katilus, kurių talpa yra 0,26-2,2 t / val. Skystiems arba dujiniams degalams, o darbinis slėgis 7 atm atmatuje yra katilinėje.

Straipsnis buvo paskelbtas žurnale "Pramoniniai ir šildymo katilai ir mini-CHP" № 2 (7) `2011

Top