Как устроены промышленные газовые котлы большой мощности

Промышленное котельное оборудование, отличается высокой производительностью и практически полной автоматизацией. Присутствует многоступенчатая система безопасности. Промышленные газовые котлы, делятся на две категории, по принципу работы и внутреннему устройству.

Виды промышленных котлов, работающих на газе

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

Эффективность и теплоотдача.

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

Водогрейные котлы на газе

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

Количество теплообменников – промышленные котлы, в большинстве случаев, оснащаются одним теплообменником. Для нагрева ГВС, к водоснабжению подключается бойлер косвенного нагрева с объемом до 2500 литров.

Возможность работы на альтернативном типе топлива – сжиженном газе, дизеле, отработанном масле.

Котлы, оснащенные модуляционной горелкой, автоматически подстраиваются к рабочим параметрам системы отопления: давлению в магистрали, резкому похолоданию, качеству теплоносителя и топлива.

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

Паровые газовые котлы

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

Сухой пар направляется на повторный подогрев. Температура пара доходит до необходимых показателей.

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

Продуцируют пар для производства.

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

Классификация паровых котлов включает в себя несколько моделей:

Водотрубный паровой отопительный агрегат – в данной конструкции, пар окружает трубы, по которым циркулирует теплоноситель, что обеспечивает высокую теплоотдачу и производительность.
Недостаток решения – необходимость в слаженной работе многоуровневой системы безопасности. Сердцевиной котла является поперечный или продольный барабан, установленный горизонтально или вертикально.

Устройство промышленного котла, работающего на газе

Промышленные водогрейные котлы на газовом топливе, по своей конструкции, мало чем отличаются от бытового котельного оборудования. Принцип работы паровых моделей, имеет сложное внутреннее устройство, заслуживающее отдельного упоминания.

Отличия затронули топочную камеру, автоматику, а также устройство газового горелочного устройства. Благодаря особенностям конструкции, помимо нагрева теплоносителя, продуцируется большое количество горячего пара, используемого в различных сферах производства.

Устройство топочной камеры

Промышленное газовое котельное оборудование, продуцирующее пар, снабжается наддувной топочной камерой. Осуществляется принудительное нагнетание воздуха, что делает возможным поддержание высокой температуры, в пределах 1900°С. Принцип работы имеет следующие отличия:

Тепло аккумулируется особыми топочными экранами и теплообменником, окружающим горелку и дымоходные каналы.

После прохождения через сложную конструкцию каналов, продукты сгорания остывают до температуры 100°С и применяются для подогрева теплоносителя системы отопления.

Дополнительным устройством топочной камеры парового котла, является сепаратор, удаляющий капельки влаги и пароперегреватель.

Данный принцип работы отличает все паровые котлы. Конструкционные отличия заключаются в принципе подогрева теплоносителя. В жаротрубных моделях, внутри теплообменника расположены трубки, по которым циркулирует нагретый дым. В водотрубных котлах, наоборот, горячий воздух окружает трубы с циркулирующим теплоносителем.

Автоматика промышленных котлов

В промышленных котлах, предусмотрено автоматическое регулирование работы, обеспечивающее безопасность эксплуатации. За работой котельной следит автоматика. Современное оборудование, оснащено микропроцессорными контроллерами и модуляционной горелкой, автоматически изменяющей производительность и подстраивающейся под необходимые параметры.

Безопасность эксплуатации обеспечивают следующие узлы:

Автоматика безопасности – представляет целую многоуровневую систему, контролирующую подачу и давление газа, наличие пламени на горелочном устройстве, электророзжиг, параметры тяги, температуру нагрева теплоносителя и многое другое.
В некоторых котлах, помимо прочего, предусмотрена система самодиагностики, проверяющая работоспособность оборудования и сохраняющая результаты проверок в базе данных контролирующего процессора.

Типы газовых горелок

В промышленном оборудовании, устанавливаются горелки с разным принципом работы и устройством. Не имея профильного образования, самостоятельно сложно понять, о чем идет речь в описании устройства. Чаще всего, встречаются следующие термины:

Модулируемые горелки – горелочное устройство работает на нагрев теплоносителя следующим образом. При достижении теплоносителем необходимой температуры, гаснет, а после остывания до установленного минимума, включается. Модулируемая горелка меняет интенсивность нагрева, работая в пределах от 15-100% мощности.

Инжекционные горелки низкого давления – предназначены для промышленного обогрева с применением сжиженного газа. КПД устройств небольшой. Во время работы, требуется установка стабилизирующих устройств.

Котлы пульсирующего горения – отдельная категория теплогенераторов. По сути, в конструкции нет горелочного устройства как такового. Горение осуществляется в замкнутой емкости и продолжается, пока температура теплоносителя не достигнет заданных параметров. Устройство применяется в водогрейных агрегатах.

Правила промышленной безопасности газовых котлов

Любое газовое оборудование – потенциально опасно. Котельная имеет класс взрывоопасности, В1-В4. По этой причине, к установке теплогенератора, работающего на сжиженном или магистральном газе, предъявляются высокие требования, описанные в СНиП и ППБ. Ввод котельной в эксплуатацию, происходит только после инспекции представителя Газнадзора.

Существуют несколько требований, отдельно оговаривающих промышленное использование газового отопительного теплогенератора:

Паровые котлы чувствительны к качеству воды. Накипь, при высоких температурах горения газа, может стать причиной возникновения аварийной ситуации. Подключение системы водоподготовки и фильтра для умягчения воды, непременное условие ввода котла в эксплуатацию.

В котельной предусматривают систему пожарной сигнализации, детекторов утечки угарного газа, индивидуальные средства защиты и пожаротушения.

К контролю работы котельного оборудования, допускаются специально обученные специалисты с необходимым допуском.

Выбор марки промышленного котла

Промышленные котельные оснащают теплогенераторами российского, немецкого и итальянского производства. Популярностью пользуются следующие модели котлов:

Промышленные котлы на газе, зарубежного производства, изготавливаются в Германии, Италии, Словакии. Особой популярностью, пользуются:

Viessmann Vitoplex, Vitorond и Vitocrossal;

Lamborghini MEGA PREX;

De Dietrich серии C и DTG;

Protherm в серии Бизон NO.

Продукцию отличает неизменное качество сборки и высокая степень безопасности и теплоэффективности.

При подборе котельного оборудования, ориентируются на фактические потребности производства. Если существует необходимость исключительно в отоплении, выбирают водогрейные котлы. Паровые теплогенераторы, востребованы в некоторых видах мебельного и деревоперерабатывающего производства, в сельском хозяйстве и нефтяной промышленности.

Устройство и принцип работы водогрейного котла

Бытовой водогрейный котел представляет собой устройство, предназначенное для обогрева жилых и хозяйственных помещений за счет использования тепловой энергии, выделяющейся при сгорании топлива. Теплоноситель может использоваться как в замкнутом контуре, так и в проточном режиме для бытовых целей. Сфера применения устройств необычайно широка. Современные приборы отличаются компактностью, безопасностью и высокой эффективностью.

Устройство водогрейного котла
Модификации по типу топлива
Классификация по типу размещения
Технические характеристики
Правила эксплуатации
Область применения
Марки и модели водогрейного котла

Устройство водогрейного котла

Разновидности водогрейных котлов для домашнего и промышленного применения

Принципиальное устройство нагревательных приборов примерно одинаково и может различаться по таким показателям, как потребляемое топливо, мощность, размер и страна производитель.

Стандартный котел отопительный водогрейный состоит из таких деталей:

стальной корпус;
горелка;
фитиль;
входные трубы (располагаются снизу);
выходные патрубки (находятся сверху корпуса);
паровой клапан;
камера сгорания;
водяные теплообменники;
топка с дверкой;
поддувало с ручкой;
дымоход с задвижкой и защитным колпаком.

Топка твердотопливных котлов оборудуется колосниками, предназначенными для размещения горючего и отвода в зольник отработанных продуктов (шлака, пепла, золы).

Принцип работы водонагревательных котлов заключается в следующем:

загрузка топлива в топку и его поджог (подключение электрического тэна);
заполнение водой контура и теплообменника;
жидкость нагревается, под воздействием насоса или из-за перепада давления самотеком движется по трубам;
продукты сгорания выводятся по обычному или коаксиальному дымоходу;
клапан регулирует подачу воздуха, необходимого для горения топлива.

Котлы изготавливаются из прочной жароупорной стали, способной выдерживать высокие температуры.

Модификации по типу топлива

Твердотопливный водогрейный котел работает на дровах, угле, пеллетах, щепе

По способу нагрева теплоносителя различают два типа котлов:

Водотрубные. В них нагрев жидкости происходит в теплообменнике под воздействием жара сгорающего топлива. Дым выводится на улицу по утепленному дымоходу.
Газотрубные. Здесь используется энергия газов, образующихся при сгорании. Они проходят по трубе, поверх которой установлена еще одна внешняя труба с жидкостью.

Приборы могут быть универсальными или работать только на одном топливе. Классификация водогрейных котлов:

Твердотопливные. Агрегаты могут заправляться углем, дровами, брикетами, пластиком и резиной. Имеют простое и надежное устройство, но сильно загрязняют окружающую среду.
Газотопливные. Являются лучшим вариантом с точки зрения экологической чистоты и экономичности. Отличаются высокой надежностью и безопасностью. Водогрейный котел газовый — это отличный выбор, если есть возможность подключиться к промышленной магистрали.
Жидкотопливные. Работают на дизельном топливе, но могут сжигать и другие жидкие углеводороды. По принципу действия схожи с газовыми аналогами, но выделяют токсичный дым.
Электрические. Являются самыми чистыми в плане экологии, так как полностью отсутствуют побочные продукты. Минус в том, что энергия дорогая и расходы на отопление могут оказаться чрезмерно высокими.

Выбор котла осуществляется на основе анализа рынка и стоимости топлива. Приоритет следует отдавать экономичным вариантам и универсальным конструкциям.

Классификация по типу размещения

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

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

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

Читать еще: Как сделать колпак на дымоход своими руками

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

Технические характеристики

Теплообменник промышленного водогрейного котла

Основные технические характеристики водогрейной техники следующие:

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

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

Правила эксплуатации

Избежать аварии водогрейного котла можно, соблюдая технику безопасности при эксплуатации

Срок службы котла зависит от качества его изготовления, примененных в сборке решений и соблюдения норм эксплуатации. Монтаж прибора нужно производить в точном соответствии с техническим описанием изделия и чертежом.

Использование устройства предполагает соблюдение таких правил:

применять только те виды топлива, которые перечислены в инструкции к прибору;
при использовании твердотопливных приборов иметь емкости для заливки извлекаемой золы;
дверка топки должна быть постоянно закрыта;
следить за тем, чтобы в контуре поддерживалась установленная регламентом температура и давление;
помещение, где находится котел, необходимо оградить от доступа посторонних;
проверка манометров и термометров должна проводиться не реже 1 раза в 12 месяцев;
предохранительные клапаны нужно проверять и продувать перед каждым запуском котла;
обязательна регулярная прочистка дымохода, даже если печь потребляет природный газ;
услышав сигнал индикатора о неисправности системы, действовать нужно быстро, в точном соответствии с инструкцией по аварийной остановке.

Для заправки контура нужно использовать воду с установленными для изделия нормами солесодержания и щелочности, чтобы предотвратить развитие коррозии и образование налета внутри контура.

Область применения

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

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

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

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

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

Марки и модели водогрейного котла

Котел промышленный марки Протерм

Лидирующие позиции занимают такие модели газового оборудования:

Wolf GKS Eurotwin;
Buderus Logano G334WS;
Vaillant atmoCRAFT VK INT 1454/9;

Кроме этого, стоит обратить внимание на такие торговые марки:

Ballu;
Timberk;
Kovea;
Следопыт;
Siabs;
Viessmann;
Ariston;
Protherm;
Ferroli;
Immergas;
BAXI;
АТЕМ.

Модели для домашнего использования Стропува Мини

Из твердотопливных котлов, то наибольшей популярностью пользуются такие изделия:

Stropuva Mini S8;
ZOTA Тополь-22ВК;
ZOTA Тополь-16ВК;
ZOTA Тополь-32ВК;
Stropuva S30;
Stropuva S40;
ТЕПЛОВЪ Универсалъ TA-40;
SAS UWT 14;
ТРАЯН ТПГ-15.

Для тех, кто решил использовать электричество в качестве источника энергии, рекомендуется остановить свой выбор на такой продукции:

Zota;
Руснит;
Эван;
Будерус;
Протерм.

Выбор товара зависит от условий его предстоящей эксплуатации, вырабатываемой мощности, габаритов и собственных финансовых возможностей. Водогрейные устройства приобретаются на десятилетия, здесь лучше не экономить.

Газовые водогрейные котлы: классификация промышленных и бытовых агрегатов

Водогрейный газовый котел используется для теплоснабжения частных жилых домов, небольших общественных и производственных зданий в районах, где отсутствует подача центрального отопления либо подсоединение к нему считается неэффективным.

Котлы устанавливаются в одном помещении, называемом водогрейной котельной. Автономная система отопления оснащается основным и вспомогательным котельным оборудованием, блоком автоматики безопасности.

1 Классификация водогрейных котлов на газе
- 1.1 Промышленные газовые котлы
- 1.2 Котлы для частного дома
2 Устройство и принцип работы газовых промышленных котлов
- 2.1 Автоматика и управление
- 2.2 Горелка
- 2.3 Топка
- 2.4 Дымосос
- 2.5 ХВО
3 Устройство водогрейных котлов для дома
4 Ошибки водогрейных бытовых котлов

Классификация водогрейных котлов на газе

Водогрейные газовые котлы устанавливаются в источниках теплоснабжения для организации подачи ГВС и отопления на бытовые и промышленные нужды.

Принцип функционирования таких устройств заключается в циклическом процессе нагрева и охлаждения теплоносителя. В зависимости от температуры нагрева они группируются:

на низкотемпературные с температурой нагреваемой среды до 115 С;
высокотемпературные от 115 до 150 С;
на устройства, вырабатывающие перегретый теплоноситель свыше 150 С.

По назначению они разделяются на две группы:

Газовые промышленные свыше 100 кВт и теплоносителем до 115 С.
Бытовые, для частного дома, с мощностью до 100 кВт и теплоносителем до 90 С.

Промышленные газовые котлы

Промышленные водогрейные газовые котлоагрегаты сегодня являются самыми эффективными источниками теплоснабжения. Они могут быть выполнены водотрубными, когда теплоноситель циркулирует внутри труб, а дымовые газы снаружи.

И жаротрубными, когда дымовые газы проходят внутри труб, а теплоноситель снаружи. Монтаж обоих вариантов отличается различной конструкцией дымоотводящих каналов.

Как правило, промышленный водогрейный агрегат состоит из 2-х взаимосвязанных конструктивных частей: топочной и конвективной.

Первая — выполнена из стальных панелей, называемых экранами по месту расположения: задний, боковой, фронтальный и потолочный. Конвективные поверхности нагрева располагаются после топочных поверхностей нагрева, чтобы обеспечить максимальный теплосъем от уходящих газов.

Для этого направление движения теплоносителя и дымовых газов выполняется по принципу противотока.

Котлы для частного дома

Эти устройства имеют меньшую мощность и работают при более низкой температуре теплоносителя, поэтому могут быть как настенными, так и напольными.

В зависимости от количества контуров нагрева, они изготавливаются одноконтурными для отопления и двухконтурными для отопления и ГВС. Одноконтурные котлы могут иметь патрубки для подключения внешнего бойлера косвенного нагрева ГВС.

Теплообменники изготавливаются из стали, чугуна и меди. Последние в основном для настенных конструкций. Газовое топливо сжигается в топке, которая может выполняться закрытой для принудительного движения дымовых газов и открытой в случае естественного удаления уходящих газов.

Горячие газы омывают теплообменник, через который проходит теплоноситель для контура отопления и ГВС. Остывшие дымовые газы выбрасываются в атмосферу через дымоотводной канал.

Движение воды может протекать естественным путем, за счет разности температур между горячей и холодной средой и принудительным, с использованием циркуляционного насоса.

Нагретый теплоноситель с температурой до 90 С поступает во внутридомовую тепловую сеть, распределяется по стоякам и далее по радиаторам отопления, где отдает тепловую энергию воздуху в помещении, остывает и возвращается в котел для следующего цикла нагрева.

Устройство и принцип работы газовых промышленных котлов

Промышленные газовые водогрейные котлы, способные нести большую тепловую нагрузку — это сложная теплотехническая система, имеющая много взаимосвязанных элементов.

Как правило, водогрейные газовые котлы комплектуются таким оборудованием:

Автоматика и управление.
Котел с топочными экранами.
Горелочное устройство газового котла.
Центробежные насосы: циркуляционные, подпиточные и системы ХВО.
Теплообменные аппараты.
Топливоподача: газорегуляторные установки (ГРУ).
Вентилятор.
Дымосос.
Электрощитовое оборудование.
Блок химической очистки воды — ХВО.
Баки для хранения воды: аккумуляторный, деаэрации, подпиточный.

Техническое обслуживание оборудования водогрейной котельной проводится обученным оперативным персоналом по утвержденным производственным инструкциям.

Автоматика и управление

Управление котлов большой мощности является сложным процессом, поскольку связано с динамически изменяющимися температурными режимами, как внутри котла, так и в системе теплоснабжения.

Для того чтобы постоянно контролировать многочисленные параметры этой системы используются первичные датчики по пламени, разрежению в топке, давлению и расходу газа и температурам по всем контурам нагрева.

Все первичные датчики завязаны на блок автоматики котла, который состоит из системы регулирования и безопасности.

Первая система отвечает за поддержания температурного графика схемы теплоснабжения в зависимости от температуры наружного воздуха. Например, для увеличения температуры, исполнительный механизм открывает подачу газа и соответственно увеличивается расход подачи воздуха в топку через открытие воздушной заслонки, а разрежение в топке через открытие шибера на дымососе.

Система безопасности следит, чтобы контролируемые параметры не превышали или не падали ниже допустимых значений, в этом случае сигнал поступает на электроконтактный клапан-отсекатель, установленный на газовой линии перед котлом.

В аварийной ситуации он полностью отключает подачу газа на горелочное устройство и включает световую и звуковую сигнализацию.

Горелка

Газовая горелка основа любого котлоагрегата, от которой зависит эффективность тепловой системы в целом. По варианту подачи газа они подразделяются на конструкции:

инжекторного принципа действия, которые благодаря высокой скорости истечения газа из сопла, засасывают в корень факела воздушную струю;
наддувного принципа действия, в которых воздух нагнетается с помощью вентилятора;
диффузного типа, в которых газовоздушная смесь образуется в специализированных диффузионных каналах.

Для промышленных водогрейных котлов, в основном применяется газовая наддувная горелка. Она выполнена из форсунки, через которую выходит смесь газа с воздухом, создается мощный факел, обеспечивающий равномерную площадь горения в топке.

Для более мощных промышленных котлов от 100 кВт используют горелки, работающие под разрежением, создаваемым дымососом.

Топка

Устройство топочной камеры в промышленном газовом котле выполняется закрытой, работающей под наддувом. Принудительная подача воздуха и создание разряжения дымососом позволяет поддерживать высокую температуру в области горения до 1900С.

В топочной части проистекает технологический процесс горения газа. Излучаемое тепло при помощи конвективного и радиационного теплообмена передается теплоносителю через стальные экраны.

Для увеличения теплопередающей способности топки панели выполняют газоплотными, сваривают между собой стальной полосой.

После топки горячие газы с температурой 800 С поступают в конвективный пучок, выполненные в виде панели из стояков и труб. Последние располагаются в шахматном порядке, чтобы увеличить поверхность нагрева.

На этом участке температура дымовых газов падает до 180-200 C. В зависимости от проектной схемы для снижения температуры уходящих газов до 55 С, устанавливаются дополнительные «хвостовые» поверхности нагрева котла, например, экономайзер и воздухоподогреватель.

Дымосос

К тягодутьевым машинам водогрейного котла относятся вентилятор и дымосос. Первые обеспечивают принудительную подачу воздуха в зону горения, а вторые разрежение в топке, чтобы дымовые газы могли выходить в атмосферу.

Основные характеристики дымососа:

производительность перекачиваемой среды, м3/ч;
создаваемое разрежение, Па;
мощность установленного двигателя, кВт;
частота оборотов рабочего колеса (об/мин).

Дымосос подбирается по объему дымовых газов, образовавшихся в максимальном режиме работы котла. Он обязан создать напор, который будет превышать сопротивление дымоотводной системы. Условия его работы значительно труднее, чем у вентиляторов, вследствие высокой температуры среды, коррозионной агрессивности уходящих газов и наличия в них частичек золы.

ХВО — это сокращенное обозначения системы химической очистки воды для нужд водогрейного котла, распространенным, доступным и дешевым теплоносителем, она обладает недостатками и может привести к разрывам поверхностей нагрева котла.

Для котлов наиболее опасными примесями в подпиточной воде являются:

взвешенные механические вещества;
растворенные соли жесткости;
кислород и окислы, вызывающие коррозию котловых поверхностей нагрева.

Читать еще: Индукционные котлы отопления: устройство, принцип работы и способы изготовления своими руками

Активный кислород удаляется из воды термическим методом в деаэраторах.

Соли жесткости удаляются химическим путем в умягчителях, с прохождением воды через натрий катионитовые фильтры. Взвешенные вещества удаляются в механических фильтрах, заполненных песком.

Подпитка воды водогрейного котла зависит от системы отопления и размера утечек. Наименьшими показателями подпитки обладают системы закрытого типа.

Устройство водогрейных котлов для дома

Все современные бытовые газовые котлы в диапазоне 9 — 30 кВт для нагрева площади до 300м2 являются водогрейными, то есть через них циркулирует теплоноситель системы отопления.

Контур для нагрева воды выполняется в виде водяной рубашки либо трубчатого теплообменника.

Типовой водогрейный котел состоит:

топочная камера: открытая или закрытая;
горелка модулируемая или обычная;
теплообменный аппарат для каждого контура обогрева: отопления и ГВС;
циркуляционный насос для теплоносителя;
центробежный вентилятор в устройствах закрытого типа для подачи воздуха;
блок управления и автоматики безопасности.

Дымоотводная система выполняется по рекомендациям завода изготовителя котла. Лучшими системами для закрытых топок являются коаксиальный дымоход, который приобретается отдельно и не требуется вертикального вывода отработанных газов через кровлю здания.

Техобслуживание водогрейных газовых котлов в частном доме выполняются по режимным картам, которые представляются сервисными или наладочными организациями.

Ошибки водогрейных бытовых котлов

Все водогрейные котлы, работающие на газовом топливе, имеют единый технологический принцип нагрева теплоносителя и должны отвечать государственным требованиям по безопасной эксплуатации.

Наиболее распространенные ошибки водогрейных котлов:

Обрыв факела на горелочном устройстве. Этот сбой обычно вызван высокими параметрами по разрежению в топке и скорости подачи факела к устью горения, а также низким давлением в газовой сети.
Высокое давление в контуре нагрева, превышающее значение предусмотренное режимной картой. Самыми распространенными причинами такой ошибки могут быть: нерабочий насос циркуляции, утечка в сети, забит теплообменный аппарат и конвективные поверхности нагрева котла.
Высокая температура теплоносителя из-за низкой циркуляции в котле. Сбой может происходить при плохой работе насоса, нерабочих датчиках температур в блоке управления котла, забытых поверхностях нагрева накипью.
Неисправность электронной системы клапана-отсекателя газа.

Водогрейные газовые котлы являются наиболее распространенными источниками нагрева в индивидуальных системах отопления бытовых и промышленных объектов.

Они имеют самые высокие показателями эффективности с КПД до 92 %, предельного уровня автоматизации тепловых процессов — 100%, модуляцией от 30 до 100% и высокую эксплуатационную готовность.

Промышленные газовые котлы отопления: принцип работы и особенности устройства

Бытовые и промышленные газовые котлы отопления набирают популярность с каждым днем, так как конструкция и технические параметры устройств позволяют поддерживать оптимальную температуру и создавать микроклимат, необходимый для проживания или работы, а также хранения товаров, если речь идет о производстве. Повышенный спрос на подобные агрегаты объясняется не только хорошими показателями механики, но и экономичностью потребления ресурсов, будь то газ или иные виды топлива. Установка промышленного котла на предприятии позволит значительно экономить средства, поскольку расход будет низкий, а кпд, наоборот.

Выбор в пользу котлов объясняется следующими факторами:

обогревом больших помещений;
равномерностью показателей температуры;
возможностью поддержания этих значений длительное время;
экономичностью расходования ресурсов;
способностью получать не только тепловую энергию, но и горячую воду.

Важно помнить, что агрегаты подразделяются на бытовые и промышленные, поэтому необходимо уточнять тип устройства заранее, до момента приобретения, чтобы избежать нюансов.

Если котел предназначен для использования на предприятиях, то его основная задача – потребление большого количества топлива и преобразование его в тепловую энергию в больших объемах. Для того чтобы справляться с большими нагрузками они имеют более сложное устройство, чем агрегаты, предназначенные для бытовых нужд.

Кроме того они практичны в потреблении и переработки газа.

Промышленные котлы: особенности и предназначение

Промышленные котлы могут работать от разных видов топлива:

на газе;
электричестве;
жидком топливе;
твердом топливе.

Существуют также агрегаты, способные комбинировать потребляемое топливо – работать. Например, на газе и электричестве, что снижает их зависимость от наличия того или иного источника питания. Важно помнить, что электрокотлы могут быть использованы в качестве самостоятельного источника отопления, только лишь на небольших площадях или в качестве резерва, так как этот вид топлива считается одним из самых дорогих.

Предназначение и работа котлов промышленного типа основана на концентрации и распределении большого количества тепловой энергии, которая расходуется на отопление и нагрев воды. Природный газ считается одним из самых дешевых видов топлива, поэтому газовые котлы и комбинированные варианты с дополнительным питанием от электричества использую чаще других.

Котлы, предназначенные для дома и предприятий, имеют примерно одинаковое устройство и по функционалу отличаются незначительно, но показатели мощности и кпд являются показателями, которые и определяют их принадлежность.

Устройство котлов для промышленного использования:

горелка;
теплообменник, произведенный из меди.

Классификация промышленных котлов включает навесные и стационарные варианты. Каждый из них выполняет функции отопления и снабжения горячей водой. Навесные модели делятся на одноконтурные и двухконтурные, предназначенные, как и бытовые варианты для выполнения задач по поддержанию оптимальной температуры (одноконтурные), а также для водоснабжения (двухконтурные). Некоторые газовые котлы с двухконтурным устройством дополнительно имеют бойлеры, которые нагревают воду в круглосуточном режиме.

Основные элементы промышленных устройств включают в себя также детали, позволяющие вырабатывать пар. У стационарных котлов, использующих в качестве топлива природный газ, отмечается наличие специальных элементов, позволяющих применять их для бесперебойного отопления в системах с определенными техническими требованиями. Что касается отличий одних моделей от других, то основными являются показатели мощности, объема, функций, составных частей. Соответственно, они имеют разную техническую производительность.

Виды и принцип работы котлов

Отличия агрегатов и, соответственно, способа выполнения поставленных задач сводится к тому, какое устройство установлено в той или иной модели – паровое или водонагревательное. Последние разновидности установок используются для отопления производственных помещений чаще. Они могут быть рассмотрены, как небольшие котельные, оборудованные газовой и другими элементами, среди которых:

теплообменник;
регулятор;
насос;
бак;
манометр;
термометр.

Современные модели дополнительно снабжены надежной системой безопасности. Принцип работы промышленного котла – вода нагревается, находясь под большим давлением. Важно отметить, что она не закипает, но постоянно движется. Газовое оборудование легче и надежнее в эксплуатации. Также эти агрегаты оснащаются электронными датчиками контроля, поэтому в случае прекращения подачи газа, происходит отключение системы.

В большинстве случаев газовые устройства вмонтированы в котельные. Контрольно-измерительные устройства и датчики изначально входят в комплектацию с агрегатом, поэтому дополнительно приобретать и монтировать ничего не потребуется.

Преимущества выбора водогрейных котлов состоят в следующем:

высокий КПД, отдача тепловой энергии превышает чаще всего ее потребление;
движение газа осуществляется по специальным магистралям под определенным давлением;
контроль за работой системы осуществляется регуляторами и датчиками;
устройства компактны;
доступны по стоимости;
экономичны.

Кроме того, выбрать подобные котлы следует тем, кто не хочет зависеть от электричества.

Требуется учитывать некоторые нюансы, которые могут возникать во время эксплуатации промышленных котлов:

затухание газовой горелки
прекращение подачи топлива.

В первом случае необходимо проверить не отключено ли напряжение, кроме того, важно обратить внимание на тягу – она может быть остановлена. Для того чтобы избежать подобных неприятностей, требуется произвести монтаж систем безопасности в помещении, где установлен котел. Также в некоторых современных промышленных котлах имеются системы самодиагностики, снабженные термостатами, чья главная функция — защищать от перегрева воды, от блокировки насосов, контролером, регулировать интенсивность зажженного в горелке пламени. Кроме этих неоспоримых преимуществ, существует важная функция — защитная система от накипи.

Водогрейные промышленные котлы: особенности и характеристики

Водогрейные промышленные котлы на разнотопливном конструктиве на порядок лучше справляются не только с обогревом широкомасштабных помещений, но также и решением других задач. Такие установки способны достигать внушительных показателей в мощности – до 20 МВт, что намного превышает простые котлы, работающие на газу. Перед выбором конкретной модели необходимо знать устройство, принцип работы данного оборудования и особенности энергоносителей. Помогут в выборе также знание о видах котлов, их преимущества и недостатки, а также, за сколько можно их купить.

Устройство, принцип работы водогрейных котлов

Вариации промышленных водогрейных котлов устроены в своем конструктиве практически во всех случаях одинаково. Отличия регистрируются в категориях, используемом энергоносителе, мощности и производителе (отечественные бренды или зарубежные).

Общее устройство:

Трубы внизу (3 шт.) – для входа воды, в том числе и для остужения, чтобы котел не перегревался, для наполнения и слива.
Воздушный клапан – располагается у самого днища в конструкции.
Нижняя заслонка – дверца, прикрываются топку.
Отсек для очистки от продуктов горения.
Крышка возле дымохода, чтобы удобнее было очищать.
Дымоход.
Верхняя заслонка.
Трубу вверху (2 шт.) – для выхода воды, в том числе и для той, что защищает от перегрева.

Принцип работы:

Топливо закладывается в топку.
Вода поступает по принимающей трубе.
Под влиянием высоких температур в результате горения вода в приемнике нагревается и поднимается далее по трубной «артерии» с подачей в отопительную систему.
Дымоход выполняет конвекторную функцию – вытягивает газ и дым от сгорания энергоносителя.
Воздухообменный клапан подает или блокирует подачу кислорода для горения.

Обычно такие котлы изготавливаются из прочной, но гибкой стали, способной выдерживать очень высокие температуры и давление.

Теплоноситель: вода

В таких установках используется самое дешевое теплоносительное природное вещество – вода. Они вполне годны для того, чтобы обогреть ангар, склад или иное внутренне помещение масштабного уровня. Но вода может создавать внутри системы накипь, которую усовершенствованные модели котлов могут уменьшить, либо очистить.

Такие котлы обычно призваны отапливать:

склад;
жилые дома (коммунальными службами);
производственные помещения (цех, крытые платформы);
помещения сельскохозяйственного значения;
овощехранилища или зернохранилища;
учреждения и административные здания;
другие крупные объекты и сооружения.

Котел Протон водогреный

Виды: жаротрубный, водотрубный

Особые конструктивные преимущества водогрейных котлов заключаются в том, что можно выбрать любой из двух вариантов: жаротрубный (или – газотрубный) либо водотрубный.

Характеристики:

Жаротрубная модель – специальная система трубок, подающих нагретый энергоноситель, автоматические горелки с дутьевыми вентиляторными приспособлениями. В бытовых условиях эти варианты не используют.
Водотрубная модель – специальные кипятильные трубки перемещают теплоноситель. Быстрый прогрев, случаются перегрузки, но взрывы практически исключены.

Виды: низкотемпературный, высокотемпературный

Существует также котлы различного уровня горения и теплоотдачи. Например, есть варианты длительного, а есть краткосрочного горения, также есть иные виды.

Характеристики:

Низкотемпературная модель – до 115 градусов. Большая экономия расхода топлива, но есть и скопление конденсата, поэтому требуется аккуратная эксплуатация.
Высокотемпературная модель – до 150 градусов и выше. Надёжность стабильная, уровень эксплуатации высок. Бесшумная работа, выбросы отходов минимальны, имеется системы контроля над безопасностью.

Особенности одноконтурного (отопление) котла и двух контурного (+ горячий водопровод) водогрейного котла

Особенности контуров котлов:

Одноконтурный – используется для централизованного отопления помещения.
Двухконтурный – применяется для централизованного обогрева помещения и подогрева водопровода для подачи горячей воды.

Большим КПД отличаться могут и те, и другие варианты.

Топливо: дрова, пеллеты, газ, дизель, мазут

Отличаться модели могут еще и по использованию разного теплоносителя.

Бывают котлы:

дровяные – среднезатратные твердотопливные;
газовые – дешевые;
дизельные – среднезатратные;
мазутные — среднезатратные;
пеллетные – дорогостоящие торфяные гранулы.

Самый экономичный – газовый водогрейный экземпляр. Для напольных установок чаще используют твердотопливные варианты теплоносителя, но могут быть применены и газ или дизель.

Читать еще: Как рассчитать длину трубы для теплого пола, способы определения расходы по м2

Преимущества и недостатки водогрейных устройств

Плюсы водогрейных экземпляров:

Несложный напольный или настенный монтаж.
Расположение трубок по кругу для улучшения аэродинамики внутреннего обогрева.
Оптимальная скорость нагрева.
Отсутствие накопления конденсата.
Выработка насыщенного пара.
Использование дешевого теплоносителя – воду.

Недостатки моделей:

Коррозия металла.
Нужна дополнительная фильтрация воды, если она некачественная, чтобы избежать засоров в трубах.
Высокая стоимость.

Дополнительно: автоматическое управление котлом, автоматическая закладка топлива

Современное устройство – блок управления, датчики и другое – позволяют перейти на автоматическое управление оборудованием. В процессе эксплуатации можно добиться автоматической загрузки топлива. А встроенная интеллектуальная система с инновационным процессором позволит также настроить автоматику и при управлении.

ТОП водогрейных промышленных котлов – описание с характеристиками и ценами трех котлов на площадь 1000 кв.м.

Существуют разные версии моделей, некоторые из них можно рассмотреть в качестве примеров.

Газовый производственный котел Wolf GKS Eurotwin

Площадь отопления – от 1000 кв.м.
Теплоотдача – 95%.
Камеры-цилиндры – 2 шт.
Температура разницы между прямым и обратным ходом теплоносителя – 50 градусов.
Толщина теплоизоляции – 100 мм.
Мощность 0,45-1,25 МВт.
Параметры – 1100х1250х1750 мм.
Цена – договорная по запросу, примерно – от 850 000 руб.
Производитель – Германия.

Напольный газовый котел Buderus Logano G334WS

Теплоотдача – 93%.
Мощность – 146 кВт.
Тип – одноконтурный.
Площадь обогрева – 1460 кв.м.
Диаметр дымохода – 250 мм.
Размер – 880х1264х1610 мм.
Масса без расходных материалов – 688 кг.
Камера сгорания открытого типа.
Стоимость – 750 000 руб.
Производство – Германия, «Будерус».

Напольный котел VAILLANT atmoCRAFT VK INT 1454/9

Теплоотдача – 92,5%.
Мощность – 143 кВт.
Одноконтурного типа.
Площадь обогрева – 1430 кв.м.
Дымоход в диаметре – 250 мм.
Параметры габаритов – 1570х1145х960 мм.
Масса – 550 кг.
Производитель – Германия.
Цена от 650 000 рублей

Устройство таких котлов сложнее простого оборудования – другие применяются агрегаты. Нагретая вода очень быстро перемещается по отопительным трубами и радиаторам, нагревает их, от чего поступает тепло. Также водогрейные котлы промышленного уровня имеют большие размеры, на порядок меньше, чем бытовые варианты. Применение котлов не требует специального содержания и ухода за ними.

Водогрейные газовые котлы: проблемы, ошибки

На сегодняшний день многие объекты жилищной инфраструктуры используют для жизнеобеспечения автономное газовое отопление. Если для городских квартир такая возможность ограничена техническими рамками, то для частного сектора автономное отопление является одним из ключевых аспектов комфортности жилья.

Обеспечить качественный и эффективный обогрев жилых помещений в автономном режиме может газо-нагревательное оборудование. Водогрейные газовые котлы являются именно тем типом отопительной техники, благодаря которой можно создать необходимый комфорт и уют не только в частном доме, но и в мини-отелях, в загородных домах и в коттеджах.

Технические возможности оборудования данного типа способны полностью удовлетворить потребности в отоплении и горячем водоснабжении.

Газовый водогрейный котел — общее представление

Водонагревательный газовый котел, представляет собой вид бытового котельного оборудования большой мощности, рассчитанный на одновременное решение двух задач — отопления внутренних помещений большой площади и обеспечения в нормальном объеме ГВС (горячим водоснабжением). Данный вид отопительной техники применяется в автономных системах отопления, в которых циркуляция воды осуществляется принудительно.

На заметку: для работы котла используется природный или сжиженный газ с количеством теплоты при сгорании 33 МДж/м 3 при температуре окружающей среды 20 0 С и атмосферном давлении в 745-765 мм рт. ст.

В процессе работы бытовой котел способен нагревать теплоноситель до температуры 95 град. по Цельсию, создавая рабочее давление в системе 0,6 МПа. Водогрейный автономный газовый котел или на твердом топливе обладает высокой мощностью, которую принято измерять в мегаваттах. Модели, представленные сегодня на рынке, имеют различную мощность. Котлы для частного дома обычно имеют мощность в диапазоне 0,4 – 1 МВт. Промышленные агрегаты способны обогревать большие площади, до 30-40 тыс. кв. м., обладая мощностью, в 1,5-4 МВт. Благодаря своей конструкции и принципу действия водонагревательные котлы имеют один из самых высоких КПД, — до 92%.

Основные преимущества водогрейных газовых агрегатов следующие:

быстрый выход на оптимальные режимы работы – 2-4 часа;
компактность;
легкость монтажа;
простота эксплуатации и обслуживания;
экологичность.

Главное преимущество котлов этого типа — низкая себестоимость тепловой энергии, на порядок ниже, чем у других отопительных приборов. Основная сфера применения -обеспечение ГВС и отопление жилых объектов, находящихся вдали от теплоцентрали. Обычно водогрейные котлы устанавливают на объектах, где монтаж автономной котельной нецелесообразен с технической стороны и экономически невыгоден.

Другими словами, водогрейные котлы представляют собой высокотехнологичные устройства, в которых посредством сжигания голубого топлива вырабатывается большой объем тепловой энергии. Полученное тепло используется для нагрева воды – теплоносителя, который циркулирует в отопительном контуре. Циркулируя в трубопроводе отопительного контура, вода нагревает радиаторы отопления, отдающие затем тепло воздуху помещения. Давление, создаваемое в системе, обеспечивает необходимое поступление теплоносителя в самые дальние участки отопительного контура и обогрев помещений до комфортной температуры.

Основной момент, на который надо обращать внимание перед установкой водогрейного котла – бесперебойная подача воды. Хорошее техническое состояние водопровода является ключевым аспектом нормальной работы газо-нагревательного оборудования.

Типы водогрейных котлов, используемые в различных сферах

Классификация отопительного оборудования этого вида построена на следующих критериях:

вид используемого топлива;
тип размещения;
основное предназначение.

По виду используемого топлива котлы делятся на газовые приборы, жидкотопливные, твердотопливные и комбинированные агрегаты. Из перечисленного оборудования именно газовые котлы обладают самыми высокими техническими характеристиками.

По назначению водогрейные агрегаты делятся на промышленные и бытовые.

Первый тип используется для обогрева промышленных зданий, эксплуатация подобной техники требует специальных знаний и опыта, эксплуатация промышленных котлов четко регламентируется режимными картами и инструкциями.

На заметку. Как правило, мощность промышленных котлов исчисляется десятками мегаватт (10-50 МВт), в качестве теплоносителя в промышленных отопительных системах используется пар, поэтому такое оборудование чаще называют паровыми котлами.

Второй тип — бытовые водогрейные котлы, представляющие собой отопительное оборудование ограниченной мощности. Такие котлы используются для обогрева бытовых и жилых помещений небольших размеров, ограниченной площади. В качестве теплоносителя в них используется обычная вода.

По типу исполнения или размещения газовые водогрейные агрегаты делятся на настенные (навесные) и напольные модели. Навесной вариант газового котла подразумевает устройство небольшой мощности. Такие приборы устанавливаются в квартирах или небольших частных домах. Напольные котлы обладают большей мощностью и, следовательно, большими габаритами. Для монтажа напольного водогрейного агрегата требуется специальное помещение — котельная, которая в обязательном порядке должна быть оборудована вентиляцией.

Основное предназначение водогрейного устройства обусловлено способом нагрева котельной воды. Котлы с проточным способом подогрева обеспечивают заданную температуру воды посредством подогрева нагревательного контура, находящегося в камере сгорания. Другие модели оснащаются накопительными емкостями, в которых происходит косвенный нагрев воды. Приборы, оборудованные накопительными баками, имеют меньший ресурс и в основном используются для ГВС и отопления квартир и загородных домов небольшой площади. Количество точек забора воды в данном случае также ограничено. Поэтому, чем больше расход горячей воды из системы ГВС, тем большую емкость и мощность должен иметь дополнительный бойлер косвенного нагрева, используемый в случае, если газовый котёл – одноконтурный.

Важно! В бытовых котлах, которые работают на отопление и на обеспечение жилья горячей водой, большая часть мощности расходуется на подогрев воды. Поэтому при выборе модели котла необходимо учитывать резервный запас мощности, благодаря которой горячая вода в доме будет в достаточном количестве, а домашнее отопление станет максимально эффективным в любую погоду.

На данный момент значительная часть моделей, представленных на рынке – это двухконтурные водогрейные котлы (не путать с двухтрубной разводкой системы отопления). Реже встречаются одноконтурные агрегаты.

Популярность моделей газовых котлов с двухконтурной системой подачи теплоносителя заключается в их высокой эффективности и равномерном распределении теплоносителя по всей отапливаемой площади здания. Способность одновременно обеспечить в доме ГВС и отопление, расходуя при этом минимальное количество топлива — основное преимущество двухконтурных газовых водонагревательных котлов, современные модели которых оснащаются циркуляторами – устройствами, улучшающими циркуляцию теплоносителя в системе трубопроводов.

Конструкция водогрейных котлов

На сегодняшний день рынок отопительного оборудования насыщен различными моделями водогрейных котлов, которые имеют схожую конструкцию и отличаются только мощностью нагревательных элементов и, соответственно, производительностью. Модельный ряд представлен изделиями как отечественных, так и зарубежных производителей.

В плане конструкционных особенностей — ничего нового. Обычно газовый водонагревательный котел имеет прочный стальной или чугунный корпус, отделанный теплоизоляционными материалами. Основу конструкции составляют газовая горелка и теплообменник, используемые для подогрева воды, поступающей затем в систему.

Оснащение современных моделей

В водогрейных приборах устанавливаются газовые горелки двух типов:

атмосферные;
наддувные.

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

Атмосферные горелки естественным образом смешивают бытовой газ с воздухом, тогда как наддувные оборудованы для этих целей вентиляторами – нагнетателями. Смешивание газа с воздухом происходит под давлением. Топливная масса поступает в топку под высоким давлением, вследствие чего улучшается интенсивность её горения и эффективность нагрева теплоносителя. Топливо в данном случае сжигается полностью, повышая коэффициент полезного действия отопительного прибора.

Кроме того, наддувные горелки, обеспечивающие необходимое давление газа в системе, более надёжны в эксплуатации.

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

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

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

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

В заключение несколько слов о том, на что дополнительно следует обратить внимание при выборе агрегата. Определившись с потребной мощностью и имея представление об условиях его будущей эксплуатации, необходимо также изучить возможности и степень надёжности автоматики, от работы которой зависит не только эффективность функционирования систем отопления и ГВС, но и безопасность обитателей жилых помещений.

голоса

Рейтинг статьи