Для каких целей нужен паровой котел: схема и эксплуатация

Дополнительные элементы котлов

Устройство парового котла не ограничивается основными элементами, которые уже были описаны выше. Иногда паровой котел может комплектоваться дополнительными устройствами, позволяющими повысить эффективность или функциональность системы.

Речь идет о следующих элементах:

1. Пароперегреватель. Данный элемент позволяет разогреть пар до температуры свыше 100 градусов, что позволяет добиться большей экономичности за счет увеличения КПД агрегата. Пар при использовании перегревателя может достигать температуры в 500 градусов, причем его нагрев осуществляется уже в трубах, то есть после этапа испарения воды. Пароперегреватель может быть как встроенным, так и выполняться в формате отдельного устройства. Существуют конвекционные и радиационные устройства (второй тип имеет в 2-3 раза большую мощность).
2. Сепаратор пара. Этот элемент парового котла позволяет устранить всю лишнюю влагу из пара и максимально его высушить. При использовании сепаратора КПД всего котла существенно повышается.
3. Паровой аккумулятор. Данное устройство позволяет стабилизировать работу системы. Аккумулятор вбирает в себя излишки выработанного пара и возвращает их в систему, если его становится слишком мало.
4. Устройство для очистки воды. Данное приспособление позволяет снизить насыщенность воды кислородом и различными химическими веществами. Своевременная подготовка воды дает возможность уменьшить воздействие коррозии на внутренние элементы котла и свести к минимуму количество отложений в системе.

Также устройство парового котла включает в себя клапан для спуска конденсата, подогреватели воздуха и блок управления агрегатом, в который входит выключатель горения и регуляторы расхода сырья и энергоресурсов. Понимание того, из чего состоит паровой котел, позволяет подогнать его конфигурацию под решение конкретных задач.

Преимущества и недостатки паровых котлов. Их особенности

Паровые котлы уже давно используются для различных частных и промышленных целей, в домах и на производствах. Объясняется это рядом преимуществ, которыми владеют агрегаты подобного рода:

• Первое и самое главное преимущество заключается в быстром нагревании помещения, если агрегат используется для отопления. Системы их строения сконструированы таким образом, что они обладают высокой теплоотдачей. Это позволяет экономить топливо лучше, чем другие подобные аппараты.
• Вода в состоянии пара становится очень легкой и способна подниматься на достаточно длинные расстояния, способствуя обогреву одним котлом нескольких этажей здания.
• После остывания пар конденсируется и падает обратно в котел, что позволяет не использовать дополнительных систем подачи тепла.

Преимущества

Особенностью паровых котлов является то, что они совершенно безопасны для человека. Большинство современных установок работают полностью автоматизированно и не требуют вмешательства человека в процесс естественной генерации пара. Это означает, что для постоянной  работы с ними не нужен человек. Установки, производимые по современным технологиям, подходят для работы в различных условиях. Они подходят для отопления небольших зданий и для подачи тепла большим помещениям. Следовательно, паровые котлы довольно практичны и могут применяться во многих местах, а стоят сравнительно дешево.

Обратите внимание! Еще одной особенностью парового котла является то, что для его установки не нужна покупка и установка дополнительных насосов и прочих перемещающих элементов, ведь пар двигается под воздействием собственного давления. Именно поэтому многие частные лица и предприниматели устанавливают в своих помещениях паровые котлы

Недостатки

Преимущества не исключают недостатки, которые тоже имеются. Заключаются они в основном в очень высокой температуре отопительных приборов, что влечет за собой нужду в постоянной и своевременной замене труб и прочих конструкций. Более того, воздух в помещении, отапливаемом таким котлом, становится сухим и начинает активно циркулировать, доставляя дискомфорт и повышая шанс развития аллергии на пыль. Система пароотопления достаточно шумная из-за циркуляции пара. Если в промышленных помещениях это может не сыграть роли, но в частном доме доставит немало неудобств. Еще один недостаток тоже исходит от высокой температуры нагревательных элементов: не все строительные материалы переносят такой нагрев, а точнее, почти никакие.

Важно! Выбор отделки около генератора часто ограничивается цементной штукатуркой с последующей покраской термостойкими красящими материалами. Другие материалы плавятся, портятся и начинают испускать газы, дышать которыми небезопасно

Как устроен паровой котёл

Несмотря на значительный спектр разновидностей полномочий, каждый котёл обладает схожей сборкой. Так как котёл преобразует воду в пар, конструкция состоит из ёмкости, которая производится из трубы. Кроме этого элемента, агрегат оснащён топкой — в ней сжигается топливо. Её строение и особенности напрямую зависят от вида материала, который используется для разжигания. Например, если в этой роли выступают дрова или уголь, то можно заметить наличие колосниковой решётки, которая предназначена как раз для источника тепла. В случае когда носителем энергии выступает мазут или газ, то вводится горелка. Для того чтобы тяга была эффективной, специально встраивают дымоход.

Из этого можно сделать вывод, что постоянными элементами системы вне зависимости всегда остаются:

• отвод для дыма;
• чаша с водой.

Остальные элементы могут меняться в зависимости от потребляемого топлива.

Газовые двухконтурные и одноконтурные напольные котлы – характеристики и особенности

Газовые котлы отопления обычно отличаются от настенных мощностью. Они более производительные и функциональные. Такое оборудование используется в частных домах и на коммерческих объектах. На напольные газовые котлы цена зависит от нескольких параметров: марки техники, производительности, функционала, использованных в конструкции технологий.

Виды устройств

Установки бывают двух видов:

• одноконтурные;
• двухконтурные.

Простые системы с одним контуром работают на обогрев. Они относительно легко подключаются и известны практичностью. Двухконтурные газовые напольные котлы работают на обогрев и подключаются к системе ГВС. Они конструктивно сложнее, зато полностью обеспечивают дом всем необходимым. Двухконтурные модели могут оснащаться бойлером или змеевиком.

Системы отопления подключают по-разному в зависимости от места проживания и предпочтений владельца дома. Если поблизости проходит централизованная магистраль, то можно подключить оборудование напрямую к ней. Однако для полной автономности котельное оборудование оснащают баллонами со сжатым топливом.

Категории горелок

Агрегаты также делятся на две категории по типу использованных горелок.

Горелки бывают:

• атмосферными;
• наддувными.

Атмосферные приспособления дешевле, проще в эксплуатации, они работают с минимальным количеством шума. Можно сразу купить напольный котел с такой горелкой и начать его эксплуатировать. Элементы устанавливаются по умолчанию – это штатные комплектующие.

Наддувные горелки надо покупать, они более шумные, зато у них повышенный КПД. С такими комплектующими колосник не прогорает. Чтобы обеспечить более тихую работу котельной, используют шумоизолирующие кожухи.

Разница очевидна: установки с классическими атмосферными горелками имеют мощность до 110 кВт, с наддувными – до нескольких тысяч кВт.

Материалы теплообменников

Газовые котлы для отопления оснащают теплообменниками из трех материалов: чугуна, меди, стали. Медные трубки редко используются для напольных моделей – они более распространены в настенных агрегатах. Чугунные пользуются высоким спросом, они устойчивы к коррозии и отличаются увеличенной толщиной стенок. Наибольшее количество котлов оснащено стальными комплектующими. Сталь устойчива к микротрещинам и служит долго.

Напольный газовый котел купить можно онлайн, выбрав модель с нужными техническими характеристиками

Особое внимание стоит обратить на мощность системы, количество контуров и тип горелки

• Оперативно доставляем посылки во все регионы России.
• Мы имеем в своем распоряжении собственный склад в Москве, без посредников доставляя товар в Ваш дом!
• Сотрудничаем напрямую только с официальными производителями, которые занимаются выпуском данного оборудования в течении нескольких десятков лет.
• Постоянные акции и скидки.
• Наши консультанты имеют многолетний стаж работы и смогут помочь вам выбрать.
• Вы сможете произвести бесплатный самовывоз прямо в день заказа!
• Предоставляем полную, подробную, а главное достоверную информацию обо всех товарах!
• Большое разнообразие способов оплаты товара!

Устройство парового котла

Паровые котлы состоят из основных и вспомогательных агрегатов и частей, а также автоматики.

Основное требование к металлопродукции – из жаропрочных сплавов. Только так можно добиться максимально безопасной эксплуатации котельного оборудования.

Схема парового котла

Важная роль отводится системе безопасности. Это не просто датчики температуры и давления. Система включает механическую безопасность. Он включает в себя обратные клапаны, электрические клапаны и другую запорную арматуру. Эта двойная защита гарантирует максимальную безопасность, особенно в случае отказа электроники. В это время все функции берет на себя механик.

К системе водоподготовки предъявляются особые требования. Вода должна соответствовать определенным стандартам. Эти стандарты различны для прямоточных и барабанных установок. В последнем жидкость должна быть идеально чистой, практически дистиллированной. Ведь в таких устройствах он никуда не пропадает. То есть бойлер был залит один раз и проработает долгие годы.

Если вода жесткая с примесями, то через время все трубы забьются отложениями, ржавчиной. Уменьшается их диаметр, уменьшается теплопроводность, что приводит к снижению КПД. Пар будет не таким, как вы хотите (температура, влажность).

Несмотря на сложную конструкцию и низкую безопасность, паровые котлы по-прежнему пользуются спросом. Особенно на кораблях, в технологии электростанций, на заводах, где требуются высокие температуры охлаждающей жидкости. Поэтому производители делают все, чтобы повысить безопасность эксплуатации, снизить стоимость оборудования и сложность обслуживания.

Также рекомендуем посмотреть избранные видео по нашей теме.

Как работает паровой котел?

Паровой котел: устройство и обслуживание, подробный обзор.

Источники информации:

• https://kotle.ru/parovye-kotly/ustrojstvo-parovyh-kotlov
• https://clubpechnikov.ru/parovoj-kotel
• https://pechiexpert.ru/parovoj-kotel

Источник – https://sovet-ingenera.com/otoplenie/o-drugoe/parovoj-kotel.html

Для каких помещений подходит паровое отопление?

Паровое отопление применяется в определенных случаях, в основном, когда целесообразно утилизировать энергию дымовых газов от какого-либо производства. Как правило, чаще всего отапливаются производственные площади (цеха, мастерские, подсобные помещения, гаражи).

В настоящее время отопление паровым способом жилых помещений применяется редко, так как сложно регулировать температурный режим и существует опасность ожога паром при повреждении отопительной системы.

Паровые котлы, работающие на угле, газе или дизельном топливе устанавливают в тех помещениях, в которых нужно установить определенную температуру за короткий период времени. Объясняется это малой инерционностью паровых систем и большой отдачей тепловой энергии. Пар, кроме передачи своего тепла, передает скрытый тип тепловой энергии во время своей конденсации, которая была получена в процессе испарения. То есть тепловая энергия передается не только за счет охлаждения массы пара, но и за счет его конденсации.

Разбираемся, как выгодно печи для гаража купить и не ошибиться при выборе. Для каких целей, какие нормы и прочее можно узнать в статье печь буржуйка для гаража.

Схема парового отопления дома

Достоинства парового отопления:

• можно применять радиаторы меньшей площади, за счет большой ∆t;
• быстрое достижение требуемой температуры в помещении;
• малый объем сконденсированной воды на возвратном трубопроводе, позволяет применять трубы небольшого диаметра;
• возможность сократить расходы на отопление при возможности утилизации дымовых газов в парогенераторе.

Недостатки:

• невозможность регулировки температуры радиаторов;
• вероятность ожога при прикосновении к элементам отопительной системы (температура 120-130 С);
• высокий уровень шума работы паровых котлов;
• потери тепла в магистралях.
• Паровые котлы, спецификации по их эксплуатации, должны подбираться в зависимости от поставленных задач и финансовой целесообразности их использования.

Котел паровой, цена зависит от объема

Описание и устройство газовых котлов отопления

Если вблизи от вашего дома проходит газовый трубопровод, вам очень повезло. Вопрос отопления решится намного проще и дешевле, да и пищу готовить на газовой плите в разы выгоднее.

При описании газовых котлов отопления рационально рассматривать всю систему отопительного оборудования: в неё входят собственно котел, радиаторы, газопровод, подводящий газ, запорная арматура и приборы автоматики, обеспечивающие безопасность. Газовое отопление весьма экономично. Современные газовые котлы, оборудованные автоматикой, позволяют не следить за процессом. Если пламя погаснет, то система вновь разожжет горелку. Этот вид отопительных котлов обладает высоким КПД. Он способен обогреть большие по площади помещения.

При установке газового отопления могут возникнуть определенные сложности. Во-первых, установку оборудования придется согласовать с Газтехнадзором. Для этого нужно предоставить целый пакет документов, состоящий из проекта котельной, договоров с организацией по монтажу и обслуживанию, приложить лицензию проектной и монтажной фирмы, а также заключить трехсторонний договор об установлении отношений по ответственности за оборудование и разграничение полномочий.

Для обустройства газовой котельной нужно выбрать хорошо проветриваемое помещение, , куда будут выходить отработанные газы. Горелки могут коптить. Основная причина — понижение давления в системе.

Принцип работы парового котла

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

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

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

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

Устройство парового котла

Паровой котёл любого типа собой представляет некую ёмкость, и эта ёмкость заполнена водой. Вода в паровом котле нагревается до газообразного состояния, испаряясь – переходит из жидкого состояния в газообразное. Рабочая емкость парового котла, зачастую, сделана из трубы большого диаметра. Все паровые котлы оборудованы специальной камерой, где сжигается разного рода топливо. Строение топочной камеры напрямую зависит от вида топлива, что будет использоваться в котле. В твердотопливных паровых установках должна быть установлена специальная решетка, сквозь которую зола будет осыпаться в зольник. Колосниковая решётка служит для подачи воздуха в топку котла. Продукты сгорания отводятся через дымоход. Дымоход должен быть смонтирован в самой верхней точке топочной камеры.

Если в паровой установке в качестве топлива используется разного рода природный газ, то в топку котла устанавливается специальная форсунка. Форсунка также используется тогда, когда в качестве топлива применяется мазут. При использовании форсунки также необходима подача воздуха сквозь колосниковую решетку, что обеспечит достаточную тягу в топке. В топке достаточно большая рабочая температура, но для розжига котла и для набора давления требуется какое-то время. Вырабатываемое в топочной камере тепло доводит до кипения воду в рабочей емкости, и затем образовавшийся пар поступает в трубопроводы паровой установки.

Сферы применения паровых котлов и назначение

Паровые котлы активно используются в следующих отраслях:

1. Отопительные системы. Существуют промышленные и бытовые модели паровых котлов, позволяющие использовать пар в качестве теплоносителя. Пар проходит через отопительные контуры и/или поступает в теплообменники устройств горячего водоснабжения, тем самым обеспечивая перемещение тепловой энергии. Бытовой паровой отопительный котел часто комбинируется с твердотопливными отопительными устройствами. На промышленных объектах используются более мощные и надежные устройства, вырабатывающие перегретый пар, имеющий повышенную теплоотдачу.
2. Энергетика. Паровые машины позволяют преобразовывать разогретый пар в электрическую энергию. Рабочий процесс выглядит довольно просто: пар перемещается в турбину и вращает вал, за счет чего и происходит выработка электричества. Данный принцип с успехом используется на множестве электростанций.
3. Промышленность. Паровые устройства вполне могут обеспечивать механическое движение различных элементов систем. Принцип работы парового котла промышленного назначения выглядит так же, как и в предыдущем случае, но выработанная энергия направлена на осуществление механического воздействия на элементы, которые должны двигаться.

Знание того, для чего нужен паровой котел и где он применяется, позволяет использовать устройство с предельной эффективностью.

Особенности конструкции

В основе конструкции рассматриваемого котла лежит своего рода барабан. В этот элемент оборудования посредством системы насосов и труб подается предварительно подготовленная вода. В нижнем отсеке котла размещены опускные трубы. Эти элементы имеют разный диаметр и не нагреваются в процессе работы котла. По системе труб жидкость из барабана переходит в коллекторы. Последние чаще всего размещаются внизу котла.

Паровой котел

Коллектор сопрягается с барабаном при помощи подъемного трубопровода. За счет трубопровода в месте сгорания загруженного топлива создаются поверхности нагревания.

К парогенератору подключается система трубопроводов, работающая по механизму сообщающихся сосудов. В горячих трубах циркулирует смесь жидкой воды и водяного пара. Данная смесь имеет довольно низкую плотность, что позволяет ей беспрепятственно поступать в сепараторное отделение, где происходит разделение пара и воды. Жидкая составляющая направляется в барабан парового котла.

Пар переходит в паропровод, а затем – в специальные нагреватели, где происходит повышение давления, а также температуры пара до нужных параметров. В завершении пар направляется в соответствующую паровую турбину.

Делаем паровой котел

Технологическое применение котловых паровых установок

Паровые котлы, применяющиеся сегодня намного совершеннее тех что были в работе 100-120 лет назад в самый рассвет паровых машин. Но век таких агрегатов уже минул и сегодня эти агрегаты в основном применяются в четырех отраслях экономики:

• Теплоэнергетике;
• Энергетике;
• В промышленном производстве, где необходимо применение высокотемпературного пара;
• При утилизации отходов производства.

Паровые котлы в теплоэнергетическом комплексе используются как установка для отопления больших промышленных объектов. Для того чтобы в промышленном цеху или на конвейерной линии по сборке автомобилей было тепло используется паровая система отопления. Она более эффективна по сравнению с обычной котельной, где в качестве теплоносителя используется вода. Для таких масштабов, как локомотивное депо или средняя швейная фабрика одного парового котла вполне достаточно чтобы в помещениях была температура на уровне +16-18 градусов Цельсия. В теплоэлектроцентралях городов паровые котлы греют пар для пунктов теплоснабжения, где и происходит нагрев воды систем отопления жилых домов. Кроме того, он используется как энергоустановка во время пиковых нагрузок, чтобы снизить нагрузку на магистральные линии, и взять обслуживание части потребителей на себя. В электроэнергетике паровой котел является основным агрегатом, который вырабатывает пар для турбин генераторов. В паровой установке вырабатывается пар, он под давлением выпускается из котла и, попадая на лопасти турбины, обеспечивает ее вращение. Это самый простой и одновременно безопасный способ получить высокие обороты турбины. При этом паровой котел используется в технологическом цикле, что на обычной тепловой электростанции, что на атомной.

В промышленности, где применяется пар для приготовления перегретого высокотемпературного пара. Без паровой обработки не обходится дезинфекция цистерн и емкостей для пищевых продуктов, например, цистерна молоковоза обязательно обрабатывается паром, перед каждым рейсом и сразу после того, как молоко будет слито с нее. В кожевенном производстве обработка кожи проводится в несколько этапов, одним из которых выступает обработка паром.  В пищевой промышленности, при изготовлении продуктов из растительных жиров, продуктов животноводства и переработке продукции растениеводства пар используется не только как способ дезинфекции, но и как один из способов кулинарной обработки. Так, производство консервированных продуктов, соков, полуфабрикатов невозможно без обработки паром под высоким давлением.  В строительной индустрии при помощи пара проводится сушка железобетонных конструкций в сушилках заводов по производству железобетонных изделий. Пар по своим свойствам имеет высокую теплоемкость, даже конденсат пара в замкнутом контуре нагрет выше температуры кипения воды.

Используется паровой котел и при утилизации газообразных отходов производства. Так, при утилизации доменных газов, продуктов горения плавильных печей, остатков производства химических волокон и стекла установка используется как охладитель. Паровой агрегат выступает идеальным устройством для отбора тепла у газов перед их очисткой.

Схема автоматизации котельной: и тепло, и дешево!

Автоматизированные котлы обходятся в эксплуатации дешевле обычных отопительных приборов. Ведь стандартный прибор функционирует в одном режиме круглые сутки, а «умный» котел, оснащенный особым устройством, синхронизирующим режим работы котла с потребностями хозяев дома.

Поэтому каждая принципиальная схема водогрейной котельной помимо прочих элементов  содержит в себе еще и блок автоматического управления, с помощью которого решают следующие задачи:

Схема автоматизации котельной

• Оптимизирует температуру нагрева в зависимости от времени года. Ведь летом приятнее пользоваться теплой водой, а зимой в СГВ должна циркулировать по-настоящему горячая жидкость.
• Управляют работой «контурами» отопительно-водонагревательного котла. Ведь большинство моделей оборудованы лишь одной «камерой сгорания». То есть, в рабочем состоянии находится либо отопительная, либо водонагревательная ветвь.
• Управляют температурными режимами не только водонагревателя, но и отопительного блока. Ведь дневные и ночные режимы стоит применять и на отопительной, и на водонагревательной ветви.
• Корректируют работу насосов и систем циркуляции и/или рециркуляции в закрытой схеме. Причем без этой функции работа закрытой системы нагрева воды не возможна в принципе. То есть, определенный набор микросхем или механических управляющих элементов есть в любой закрытой схеме водонагревательного котла.

Причем блок автоматического управления может работать в трех режимах, а именно:

• В формате приоритета системы горячего водоснабжения. То есть, когда вся мощность идет на водонагревательный контур. Обычно этот режим задействован в теплое время года.
• В формате смешанной работы, когда функционирует либо отопительная ветвь, либо водонагреватель. Такой режим поддерживается при проточном нагреве воды, осуществляемом по открытой схеме.
• В формате работы без приоритетов, когда большая часть энергии уходит на отопительный контур, а некоторая часть расходуется на обогрев воды. Этот вариант управления рекомендован для закрытых систем подогрева воды.

Разумеется, все вышеупомянутые режимы можно реализовать даже в формате одного устройства. Поэтому систему нагрева воды с помощью котла удается реализовать и в проточном формате (прямой нагрев открытого типа в двухконтурном котле) или в накопительном формате (косвенный нагрев закрытого типа в расширительном баке).

Эта особенность водонагревательных котельных дает возможность экономить энергию и зимой, и летом. Ведь в холодное время года можно воспользоваться косвенным нагревом от размещенного в баке паропровода. А в теплое время года можно черпать горячую воду прямо из нагревательного контура котла.

Это интересно: Как спрятать газовый котел на кухне с фото примерами — познаем подробно