Принцип работы парового котла для отопления дома

Алан-э-Дейл       20.04.2022 г.

Схема обвязки парового котла

Схема обвязки. Источник фото: strangely.ru

Типовая схема обвязки ПК зависит от типа парогенератора и его рабочих параметров.

Для систем центрального теплоснабжения системы жилищно-коммунального хозяйства типовая схема состоит:

  1. Парогенератор.
  2. Деаэратор.
  3. Умягчитель по схеме химической очистки.
  4. Дозатор и бак реагентов.
  5. Ресивер.
  6. Регулируляторы давления.
  7. Насос подачи питательной воды в котел.
  8. Насос подачи воды из деаэратора в ресивер.

В конструкцию котла также могут входить:

  • пароперегреватель — для повышения температуры насыщенного пара;
  • сепаратор пара и внутрибарабанные устройства — для удаления влаги из пара.

Как отличаются газо- и водотрубные паровые котлы

Рабочий принцип котлов построен на подогреве емкости с водой. Емкость, в которой вода переходит в парообразное состояние, в основном, собой представляет трубу или несколько труб. Приборы, в которых горючее греет трубы, поднимаясь вверх, называются газотрубными котлами.

Однако есть и иной вариант — когда горючий газ передвигается по трубе, расположившейся изнутри емкости с водой. В этом случае водные емкости называются барабанами, а сам котел – водотрубным. В быту его также называют огнетрубным котлом. В зависимости от размещения водных барабанов, котлы данного типа разделяют на: горизонтальные, вертикальны и радиальные. Также можно встретить модели, в которых выполнены разнообразные направления труб.

Устройство и рабочий принцип огнетрубного парового котла немного выделяется от газотрубного. Самое первое, касается это размера труб с водой и паром. У водотрубных котлов трубы менее габаритны, чем у газотрубных. Второе, имеют место различия по мощности. Газотрубный котел даёт давление не больше 1 МПа и имеет теплообразующую способность до 360 кВт. Причиной этому являются большие трубы. Чтобы в трубах образовывалось достаточно пара и давления, их стены обязаны быть толстыми. В конечном итоге – цена подобных котлов завышена. Водотрубный котел мощнее. Благодаря тонким стенкам труб, пар нагревается лучше. И третье, водотрубные котлы безопаснее. Они делают большую температуру и не боятся существенных перегрузок.

Вспомогательное оборудование котельной

Для того чтобы в котле эффективно протекали процессы теплопередачи, все потоки воды, топлива и воздуха должны пройти процесс подготовки, перед подачей в агрегат. Эти задачи выполняет вспомогательные котельные установки.


Группа насосов в котельной

К вспомогательным элементам котлоагрегата относят устройства:

  • системы топливоподачи;
  • системы дымоочистки;
  • тягодутьевые аппараты;
  • питательные и циркуляционные насосы, отвечающие за движение воды по контуру;
  • сепарационные устройства котла;
  • установка водоподготовки.

К тягодутьевым аппаратам относятся дымососы и вентиляторы работающих в системе газовоздушных трактов котла. Первые служат для создания разряжения в топочной камере и отвода дымовых газов через дымовую трубу в атмосферу.

Они устанавливаются между газоходом и дымовой трубой, обычно вне помещения котельной, сзади котла, из-за высокого уровня шума, создаваемого при работе.

Вентиляторы предназначены для принудительной подачи воздуха в топочную камеру, для создания газовоздушной смеси на выходе из газовой горелки, для обеспечения полного сгорания топлива. Устройство также устанавливается вне здания котельной, но перед фронтом котла.

Сепарационные устройства служат для сепарации пара от котловой воды, их монтаж выполняют в верхнем барабане котла. Система водоподготовки занимается очисткой питательной воды от солей жесткости в натрий-катионитовых фильтрах для уменьшения процессов накипеобразования на котловых поверхностях нагрева котла и удаление активного кислорода в деаэрационно-питательной установке, для уменьшения коррозионных процессов во внутренних поверхностях нагрева теплогенератора.

Для питания паровых котлов, устанавливают не менее двух электронасосов, с рабочим давлением не менее 1.25 давления водяного тракта котла, и производительностью 110% от номинальной паропроизводительности всех работающих котлов.

Кроме того устанавливают два паровых насоса не менее 50% номинальной производительности котельной.

Насосы котельной подразделяются:

  1. Питательные — предназначены для подачи питательной воды в котел.
  2. Подпиточные – для подпитки контура теплоснабжения при утечках теплоносителя в магистральных сетях.
  3. Сетевые для циркуляции теплоносителя в подающем и обратном трубопроводе. Они также используются и для водогрейных котельных.
  4. Насосы ХВО — в системе химводоподготовки.
  5. Газовое оборудование.

Дополнительно: автоматическое управление котлом, автоматическая закладка топлива

Благодаря оснащению котлов современной панелью измерительных приборов и функциональных инструментов, этот блок способен эффективно использовать автоматическое управление установкой. Если использовать специальные режимы работы котла, то создается существенная экономия расхода горючих материалов, какими они ни были. Кроме этого паровые установки могут быть оснащены также дополнительным блоком – емкостью, которую если наполнить энергоносителем, то будет обеспечена бесперебойная его подача в камеру сгорания. Такой механизм называется – «автоматической топливной подачей».

Конструкция и принцип работы газового котла отопления

Основу стандартного котла на газу составляют следующие элементы:

  • прямоугольная газовая горелка. Эта конструкция включает в себя форсунки, которые и служат местом проведения газа внутрь камеры сгорания. Благодаря этим элементам пламя распределяется равномерно, что делает сгорание теплоносителя внутри системы наиболее эффективным;
  • теплообменник. Это устройство представляет собой короб из металла, оборудованный встроенной батареей. Внутри этого короба проходят трубы, по которым циркулирует теплоноситель. Нагрев воды происходит из-за того, что теплообменник, нагреваясь от сгорающего внутри камеры газа, передает ей тепло. Если в котле одноконтурного типа теплообменник может быть только один, то в двухконтурных аппаратах их может быть и два (первичный и вторичный);
  • циркуляционный насос. С помощью этого устройства регулируется давление, возникающее в системе с циркуляцией, работающей по принудительному принципу. Далеко не все котлы оснащены подобной деталью;
  • расширительный бак. Основное назначение данного элемента – временный отвод теплоносителя, что необходимо в случае нагрева и расширения воды. Такой бачок оснащен специальной емкостью, которая сможет подойти для любого котла на газу. Если планируется использовать отопительное оборудование на больших участках, то можно смонтировать еще один расширительный бак;
  • прибор, отвечающий за отвод продуктов сгорания топлива. В котлах атмосферного типа этот элемент присоединяется к отдельной дымовой трубе, имеющей естественную циркуляцию, а в турбированных механизмах в наличии уже есть двойная труба отвода коаксиального типа, вывод продуктов горения в которой осуществляется посредством вмонтированного вентилятора;
  • автоматическая система, которая служит центром управления котлом. Основным его элементом является электронная схема, позволяющая установить желаемый режим работы котла исходя из данных, отображаемых на установленных датчиках.

Принципиальные схемы паровой и водогрейной котельных

Отдельные элементы принципиальной схемы котельной установки принято условно показать в виде прямоугольников, кружков и т.п. и соединять их между собой линиями (сплошными, пунктирными), обозначающими трубопровод, паропроводы и т. п. В принципиальных схемах паровых и водогрейных котельных установок имеются существенные различия. Паровая котельная установка из двух паровых котлов, оборудованных индивидуальными водяными и воздушными экономайзерами, включает групповой золоуловитель, к которому дымовые газы подходят по сборному борову. Для отсоса дымовых газов на участке между золоуловителем и дымовой трубой установлены дымососы с электродвигателями. Для работы котельной без дымососов установлены шиберы (заслонки).

Принципиальные схемы паровой и водогрейной котельных

Пар от котлов по отдельным паропроводам поступает в общий паропровод и по нему к потребителю. Отдав теплоту, пар конденсируется и по конденсатопроводу возвращается в котельную в сборный конденсационный бак. Через трубопровод в конденсационный бак подается добавочная вода из водопровода или химводоочистки (для компенсации объема, не вернувшегося от потребителей).

Понедельник Открыто 24 часа
Вторник Открыто 24 часа
Среда Открыто 24 часа Сейчас открыто
Четверг Открыто 24 часа
Пятница Открыто 24 часа
Суббота Открыто 24 часа
Воскресенье Открыто 24 часа

В случае, когда часть конденсата теряется у потребителя, из конденсационного бака смесь конденсата и добавочной воды подается насосами по питательному трубопроводу сначала в экономайзер, а затем в котел. Воздух, необходимый для горения, засасывается центробежными дутьевыми вентиляторами частично из помещения котельной, частично снаружи и по воздуховодам подается сначала к воздухоподогревателям, а затем к топкам котлов.

Водогрейная котельная установка состоит из двух водогрейных котлов, одного группового водяного экономайзера, обслуживающего оба котла. Дымовые газы по выходе из экономайзера по общему сборному борову поступают непосредственно в дымовую трубу. Вода, нагретая в котлах, поступает в общий трубопровод, откуда подается к потребителю. Отдав теплоту, охлажденная вода по обратному трубопроводу направляется сначала в экономайзер, а затем опять в котлы. Вода по замкнутому контуру (котел, потребитель, экономайзер, котел) перемещается циркуляционными насосами.

Отопление частных домов подробно по стоимости

  • Ремонт отопления
  • Отопление дачи
  • Отопление дома
  • Водоснабжение дома
  • Водоснабжение дачи
  • Отопление 100 м² Стоимость работ 49 500 р.
  • Отопление 150 м² Стоимость работ 52 500 р.
  • Отопление 200 м² Стоимость работ 72 500 р.
  • Отопление 250 м² Стоимость работ 87 500 р.

Отопление 100 м²

Стоимость работ от 49 500 руб
Стоимость оборудования от 120 000 руб

Отопление 100 м² Отопление 150 м²

Стоимость работ от 52 500 руб
Стоимость оборудования от 200 000 руб

Отопление 150 м² Отопление 200 м²

Стоимость работ от 72 500 руб
Стоимость оборудования от 250 000 руб

Отопление 200 м² Отопление 250 м²

Стоимость работ от 87 500 руб
Стоимость оборудования от 300 000 руб

Отопление 250 м²

Расчет стоимости отопления

Стоимость ремонта систем отопления

Стоимость монтажа водоснабжения

Устройство парового котла на твердом топливе

На сегодняшний день в продажу поступают паровые котлы разной паропроизводительности. На вертикальной плоскости друг над другом располагаются верхний и нижний барабаны. Их объединяет между собой сеть труб конвективного пучка, которые, в свою очередь, крепятся вальцовкой в барабанах. Установка труб конвективного пучка осуществляется на расстоянии около 90 мм друг от друга вдоль самого барабана. Ширина боковых пазух при этом должна составлять 195-387 мм. (См. также: Какой котёл выбрать?)

В состав топочной камеры входят плотные боковые экраны, а также боковые ряды труб конвекционного пучка, которые связаны по всей длине с нижними коллекторами. Верхние концы труб при этом присоединяются к верхнему барабану. Для производства задней, а также фронтовой стенки топочной камеры используется особый огнеупорный кирпич. Справа в стенке топочной камеры проделывается окно, и в дальнейшем именно через него продукты сгорания будут поступать в камеру догорания. Нижняя часть камеры догорания выполнена с наклоном к топке. Это сделано для того, чтобы облегчить попадание на решетку кусков сгоревшего топлива.

Преимущества и недостатки

Котлы с жаротрубной конструкцией обладают следующими преимуществами:

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

Жаротрубные котлы имеют высокий КПД, достигающий 92-93% благодаря эффективному распределению тепла К недостаткам жаротрубной конструкции относятся:

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

Парогенератор

Парогенераторы – это разновидности паровых котлов, снабженные дополнительными элементами. В частности, конструкция такого устройства может включать в себя несколько промежуточных пароперегревателей, позволяющих многократно повысить мощность оборудования.

Чаще всего парогенераторы используются в атомных электростанциях. Использование пара позволяет преобразовать вырабатываемую при распаде атомов энергию в электричество.

Пар в атомных реакторах может работать следующим образом:

  1. Вода окружает внешнюю часть корпуса реактора, принимая его тепловую энергию. Пар образуется в собственном контуре, находящемся снаружи реактора. Парогенератор в подобной конструкции выполняет функцию теплообменника.
  2. Вторая схема подразумевает нахождение труб для нагрева воды в самом реакторе. В результате получается, что реактор превращается в своеобразную топочную камеру, а выработанный пар отправляется сразу в электрогенератор. Данная конструкция называется кипящим реактором и не требует установки парогенератора.

Заключение

Паровые котлы – это достаточно мощные и эффективные устройства, оказывающиеся незаменимыми в ряде ситуаций. Бытовые паровые котлы дают возможность прогревать дом или выполнять какую-то работу, а промышленные агрегаты позволяют вырабатывать электрическую энергию в огромных количествах. В любом случае, для эффективного решения поставленных задач назначение и устройство котла должны соответствовать друг другу. 

Устройство ДКВР и принцип работы

Существует несколько типов оборудования этого производителя, отличающихся давлением пара и его количеством, произведённым за час. Все модификации снабжены двумя барабанами (сепараторами).

Размер верхнего барабана определяет ещё два типа: длинный и короткий. Котлы устаревшей модификации до 10 т/ч оснащены длинным верхним сепаратором, а модернизированные модели от 10 до 35 т/ч выпускаются уже с коротким барабаном.
Котлы ДКВР имеют разнообразное оснащение, которое зависит от потребляемых ресурсов. Материал барабанов – сталь, их диаметр по внутренним стенкам 1 м.

Нижний барабан короче верхнего на размер камеры сгорания. Топка состоит из нескольких экранов и содержит мощный кипятильный трубопровод из, собранный из труб 51х2,5 мм. Топка поделена кладкой на две секции.
Дымовые газы перемещаются по двум газоходам, образованным чугунной и кирпичной перегородками, и догревают трубы пучка конвекции. Затем через отверстие на задней поверхности котла покидают его.


Верхний барабан состыкован с коллекторами фронтальной части при помощи 16 труб, эта конструкция образует боковые экраны нагрева. С тыльной стороны котла верхний сепаратор при помощи кипятильных труб состыкован с нижним. Таким образом получается обширная конвективная зона нагрева.
Для контроля объёма пара в пароохладитель вмонтирован дренажный вентиль на соединительных проводах.
Трубы расположены на расстоянии 110 мм друг от друга во всех направлениях. Перепускные трубы соединяют коллектор с нижним сепаратором. Подпиточная вода заполняет верхний до определённого уровня. Далее оттуда вода опускается в коллекторы.

После чего смесь воды и пара поднимается из боковых экранов в барабан. Эта схема формирует два контура циркуляции рабочего тела. Существует и третий контур, его формируют оба барабана и пучок конвекции.
Вода опускается сверху, а затем после нагрева смесь воды с паром по нагретому трубопроводу поступает обратно, где происходит разделение этих сред. Чтобы избавиться от излишней соли и водных вкраплений предусматривается применение устройство сепарации.
Для образования перегретого пара предусматривается установка пароперегревателя. Конструктивно его располагают вместо части труб кипятильного пучка, за третьим рядом. Это устройство в условиях давления 1,4 МПа и температуры 250°С выполняется в виде вертикальной петли, а при условии 2,4 МПа – из нескольких труб 32х3 мм.

Паровое отопление в частном доме от печи на дровах своими руками

Приступая к монтажу парового отопления, важно учитывать размеры дома и схему отопления. Так если будет использоваться 2-х контурная система обогрева с возможностью получать горячую воду для хозяйственных нужд, то лучше приобретать котел помощнее. Во время работы всей системы печью производится достаточно большое количество тепла

Это не позволяет использовать синтетические трубы, которые не предназначены для работы при высоких температурах. Мастера рекомендуют использовать для монтажа такие виды труб:

Во время работы всей системы печью производится достаточно большое количество тепла. Это не позволяет использовать синтетические трубы, которые не предназначены для работы при высоких температурах. Мастера рекомендуют использовать для монтажа такие виды труб:

  1. Стальные.
  2. Медные.
  3. Нержавеющие.

Установка стальных труб традиционна для нашей страны, однако их монтаж связан с трудностями. Для установки не обойтись без сварочного оборудования и чаще всего нужно будет нанимать хорошего мастера, чтобы монтаж системы был сделан правильно и владельцам не угрожали протечки. Стальные трубы обладают высокой прочностью при механических воздействиях, но их недостаток в том, что они подвержены коррозии.

Медные трубы отличаются высокой стоимостью и сложностью монтажа, при котором используется пайка стыков. Преимущество меди в том, что она быстро отдает тепло, так как обладает высокой теплопроводностью и помещение нагревается гораздо быстрее. Медные трубы легко переносят воздействие высоких температур, не подвержены коррозии.

Оцинкованные и нержавеющие трубы достаточно прочные, не разрушаются ржавчиной, хорошо отдают тепло в помещении. Монтаж системы из оцинкованных труб отличается простотой, так как стыковка осуществляется с помощью резьбы. Такие трубы гарантированно прослужат не одно десятилетие, но стоят дороже стальных.

Паровое отопление в частном доме: монтажные работы, схема

Прежде всего необходимо произвести расчеты, закупить все необходимые материалы и оборудование, составить проект. Если владелец частного дома занимается подобными работами впервые, стоит обратиться за помощью к профессионалу. Когда все готово, приступают к монтажу по спланированной схеме.  

Монтаж однотрубной системы парового отопления отличается простотой, однако имеет существенные недостатки. Система состоит из последовательно соединенных между собой радиаторов. Недостаток однотрубного варианта состоит в том, что в радиаторах, к которым в первую очередь доставляется теплоноситель, поддерживается высокая температура. Однако к дальним точкам дома доставляется остывший теплоноситель и эффективность обогрева помещения значительно снижается.

Двухтрубный вариант подразумевает параллельную установку подающей трубы и обратной, по которой теплоноситель поступает в центральную магистраль, а затем в печь на дровах. Преимущество этой системы в том, что все радиаторы одновременно получают теплоноситель одинаково высокой температуры, а весь дом, даже дальние точки, хорошо прогревается.

2-х трубная система отопления более сложная, но гораздо надежнее, более функциональнее и эффективнее. У владельцев появляется возможность с помощью отдельно установленных вентилей регулировать подачу горячей воды к каждому радиатору. Это позволяет экономить. Если помещение не используется длительное время, в нем можно установить температуру немного ниже, чем в помещении, в котором живут люди. Благодаря такой регулировке тепло используется рационально.

Паровое отопление в частном доме от печи на дровах, видео

Паровое отопление в частном доме от печи на дровах – актуальная тема для владельцев особняков, а особенно с приходом холодов. Они стремятся не только сэкономить, но наслаждаться теплом в студеные зимы. Рекомендуем посмотреть фото, изучить схемы, и выбрать подходящие варианты отопления в доме непосредственно от печи.

Сфера применения

Выделяют три основные области применения паровых котлов:

  1. Отопительные системы. Пар выступает в роли энергоносителя.
  2. Энергетика. Промышленные паровые машины, или, как их еще называют, парогенераторы, используются для получения электрической энергии.
  3. Промышленность. Пар в промышленности используют не только для обогрева «рубашек» аппаратов и трубопроводов, но и для преобразования тепловой энергии в механическую и перемещения транспортных средств.

Бытовые паровые котлы используются для отопления жилых помещений. Простыми словами, их задача состоит в подогреве воды и передвижении пара по трубопроводу. Такую систему часто обустраивают вместе со стационарной печью или котлом. Обычно бытовые приборы вырабатывают насыщенный не перегретый пар, которого вполне достаточно для решения возложенных на них задач.

В промышленности пар перегревают – продолжают греть после испарения с целью еще больше повысить температуру. К таким установкам предъявляют особые требования по качеству, так как при перегреве пара емкость рискует взорваться. Перегретый пар, полученный из котла, может идти на образование электричества или механическое движение.

Электрический ток с помощью пара образуется следующим образом. Испаряясь, пар попадает в турбину, где он, благодаря плотному потоку вращает вал. Таким образом, тепловая энергия переходит в механическую, а та, в свою очередь, преобразовывается в электрическую. Так работают турбины электростанций.

Вращение вала, которое возникает при испарении больших количеств перегретого пара, может передаваться непосредственно на мотор и колеса. Так в движение приводится паровой транспорт. В качестве популярных примеров работы парового двигателя можно привести парогенератор паровоза или же судовой паровой котел. Принцип работы последних довольно прост: при сжигании угля образуется тепло, которое нагревает воду и образует пар. Ну а пар, в свою очередь, вращает колеса, или в случае с судном, винты.

Подготовка котельной к работе

Удостовериться в наличии необходимого количества воды и проверить топку на отсутствие мазута. Также нужна вентиляция топки, чтобы избежать воспламенения накопившихся газов. При подаче топлива в топку розжиг его осуществляется электрическим запалом или от горящего источника.

Пар распределять следует медленно для равномерного прогревания частей котла. Перед подъёмом пара нужно убедиться, что воздушный клапан открыт. Во время подогрева воды и подъёма пара проверяется герметичность люков, лазов и крышек. Включают подпиточные насосы, запускают автоматические котельные установки с включением топливного насоса, вентилятора и подачей тока к зажигающим электродам.
По достижению давления пара 1 кг/кв.см. закрывают воздушные краны и продувают водоуказательные приборы. После достижения паром давления 3 кг/кв.см. обследуют фланцы и лазы, обжимая их гайки. При давлении 5 кг/кв.см. включается подпитка водой и продувка.

Гость форума
От: admin

Эта тема закрыта для публикации ответов.