Водогрейные твердотопливные котлы: общие сведения и отличия

В качестве благоприятного теплового источника для больших помещений для производственных нужд, больших домов для жилья на несколько квартир, можно считать генераторы тепла. Аналогичная техника в течении определенного времени мало поменялась в плане конструкции. Причина этому, большая надежность оборудования и характеристики эксплуатации. До сегодняшних дней не только дожили, но и продолжают еще работать на фирмах и в малых теплогенерирующих установок водонагревательные тт котлы, выпущенные больше тридцати лет назад, еще в период СССР.

Применить твёрдое горючее, уголь или дрова для организации горячего водообеспечения и теплоснабжения всегда было выгодно с точки зрения экономии. Особенно, когда речь идет о теплоснабжении больших площадей для производства и строений жилого типа. Ключевым доводом в выгоду оборудования для котельной аналогичного типа считается большая экономия топливного ресурса. Сравнивая с работой оборудования которое работает на газу, тепло, вырабатываемое генератором тепла в 5-7 раз доступнее. В отношении к работе котлов которые работают от электричества, экономия еще более объяснима.

Рассмотрим, что представляет собой генератор тепла, каковы главные отличия его от оборудования для отопления прочих видов, работающих на твёрдом топливе.

Общие сведения о данном виде нагревательной техники для отопления

Принципиально генератор тепла не отличается ничем от работы иного устройства для обогрева помещения, греющего тепловой носитель за счёт энергии тепла. В топочную камеру идет почти что любое ископаемое или органическое горючее твёрдой фактуры и самых разнообразных фракций. Дрова, уголь, брикеты в виде топлива, все, что отлично горит и есть в постоянных объемах, есть считается топливом для оборудования для котельной данного вида.

В большинстве случаев подобные агрегаты ставят там, где есть в постоянных и огромных количествах конкретный вид топлива. На лесоперерабатывающих фирмах стоят котлы, которые работают на дровах и отходах обработки дерева. В малых теплогенерирующих установок применяется для камеры сгорания аппаратов каменный и бурый уголь. Реже в топочную камеру идут топливные торфяные угли, топливные гранулы. Максимально потенциальный тепловой эффект достигается при эксплуатации угля или обогащенной руды, древесного угля. Для подобного оборудования для отопления, каковым являются генераторы тепла, отличительным считается большой эффект отдачи тепла. За счёт большой экранной поверхности теплообменного аппарата получается довести до нужной температуры значительные объемы воды.

Например: 1 кг угля марки «уголь» во время горения выделяет при горении в камере сгорания котла отопления до 7,16 кВт энергии тепла. Сухие дрова твёрдых пород дерева выделяют всего 2,78 кВт.

Не обращая внимания на то, что водогрейные твердотопливные котлы если сравнивать с газовыми водогреями имеют невысокий КПД (всего 78% на угле и 70% на дровах), экономические расходы, расходуемые на разогрев большого числа воды таким способа вполне оправданы.

Остальные виды твердотопливных агрегатов имеют ограниченную нагрузку. Водонагревательные аппараты наоборот, имеют большой запас мощности, могут работать при постоянной высокой нагрузке. Самый большой тепловой эффект достигается благодаря применению в конструкции большого числа теплообменных компонентов, благодаря которым выполняется разогрев воды в котле для обогрева и ГВС. Рабочий принцип техники для отопления данного вида выделяется от работы остальных радиаторов на твёрдом топливе.

Важные отличия

Водонагревательный прибор в довольно обычном выполнении – это нагревательный котёл отопления, в котором за счёт сгорания твёрдого топлива тепловой носитель нагревается до максимально больших температур (95-115 0 С). В момент работы отопительного агрегата вода в теплообменном устройстве находится под давление, которое составляет 0,6 МПа. В этом и лежит значительное отличие котлов данного типа от другой техники для отопления, где тепловой носитель, в первую очередь в котле, а потом и отопительной системе двигается свободно.

На заметку: В основном, в генераторах тепла в виде теплоносителя, применяется простая вода, в которую для большей технологичности добавляют конкретные присадки и примеси. Такие меры нужны для того, что бы продлить эксплуатационные сроки главного элемента конструкции – водонагревательный контур (непростую систему водяных труб в которых и происходит нагревание носителя тепла).

Нагретый до температуры в 115 0 С тепловой носитель передает собственное тепло в систему отопления. Системное давление трубо-проводов котла поддерживается на регулярном уровне. Чем выше давление, тем лучше. С ростом водного давления уменьшается вероятность закипания жидкости в пристеночном слое, разумеется меньше образуется накипи и уравнивается температура жидкости на всех участках нагревательного контура.

Топка в котлах данного вида ничем от наших классических представлений не выделяется. Твёрдое горючее, как правило уголь, подается в топочную камеру, где сжигается. Через стены топочной камеры тепловая энергия подается котловой воде, которая двигается по теплообменному аппарату. Каждый агрегат для отопления рассчитывается аналогичным образом, что бы достигалась высокая интенсивность горения топлива и при этом происходила самая большая отдача тепла. Для уменьшения температуры продуктов згорания в оборудовании учтены конвективные пакеты. Благодаря собственной обширной поверхности пакеты разрешают уменьшить температуру уходящих газов до 200 0 С.

Для справки: Уменьшение температуры продуктов згорания до меньших значений может привести к появлению конденсата.

Особенности конструкции генератора тепла

Обычный аппарат данного вида собой представляет железную сварную конструкцию, в которой есть в первую очередь опорная рама, каркас, оборудованного утеплительными, материалами для защиты. Важный элемент конструкции, как было сказано прежде, система водогрейных труб – теплообменный аппарат, через которых происходит циркуляция воды в котле. С наружной стороны котлы обшиваются листовым железом.

Сама конструкция прибора и рабочий принцип говорят про то, что эти агрегаты имеют довольно большие размеры. В моделях различных типов есть топочные камеры, ориентированные на различные способы загрузки-подачи топлива.

Готовый водонагревательный тт котел заводской сборки – это единый блок, в котором можно все конструкционные элементы образно говоря поделить на 2 половины: экранную и конвективную поверхность. Поверхности делаются из цельнокатаных труб из стали диаметром 76 мм. Между трубами предусматривается установка плавников. Данная конструкционную особенность теплообменного аппарата позволяет свести до минимума потери тепла, уменьшить утечку горячих газов через корпус агрегата. Все детали соединяются в общую систему с помощью сварочного соединения, способного держать давление до 10 атм.

Важно! Все внутренние соединения водогрейного контура должны содержать только сварное соединение. Большие температуры и наличие давления в системе требования предъявляют особые к работам со сваркой.

Загрузка угля или дров выполняется через топочный блок, который оборудован обыкновенными или поворотными колосниками (для котлов с ручной топливоподачей). Под топочной частью при установке котла в опорную раму, в самой части которая находится снизу оснащают воздуховодный канал, через который в топку будут нагнетаться массы воздуха.

Очень интересно смотрится чистка оборудования для отопления. В агрегатах с ручной подачей убирание золы и сажи выполняется через специализированный люк. В приборах механической подачей все подобные процессы выполняются специализированными механизмами – транспортерами.

Разновидности генераторов тепла

Как и все твердотопливные агрегаты, устройства водонагревательные и котлы классического типа имеют собственные определенные показатели мощности. Модели приборов с функцией нагрева, работающих на угле мощнее. Диапазон мощности на различных агрегатах в этом случае меняется в пределах:

для оборудования небольшой мощности 4 кВт – 65 МВт;
устройства средней мощности 70 кВт – 1,8 МВт;
котлы высокой мощности, начина от 1,8 МВт и выше.

Агрегаты, которые работают на дровах слабее собственных «угольных собратьев». В этом случае мощность моделей генераторов тепла может колебаться в границах от 4 кВт до 1,3 МВт. Необходимо заметить, что оборудование, которое работает на дровах, имеет объемную топочную камеру для большей разовой топливные загрузки. В подобных аппаратах достигается высокая интенсивность горения и почти что отсутствует недожог топливной массы.

С целью устранить накопление очень маленьких остатков несгоревшего топлива, в конструкции котлов есть поворотная камера, на выходе из ключевой топки.

На заметку: Водонагревательные агрегаты, использующие дрова в качестве основополагающего вида топлива, в основном, загружаются ручным способом. Не меньше затратной и тяжёлой смотрится уборка и чистка данного оборудования. Убирание шлака и зольных элементов исполняется ручным способом.

Плюс ко всему к разделению нагревательной техники по видам топлива, следует делить генераторы тепла по методу циркуляции носителя тепла. Из очень часто используемых можно подчеркнуть такие:

котлы с конвективной циркуляцией;
техника с циркуляцией принудительного типа;
оборудование, где применяются комбинированный вариант циркуляции;
генераторы тепла прямоточные.

В первом варианте речь идет об отопительных агрегатах, где циркуляция воды в котле выполняется за счёт различной плотности жидкости. В другом варианте можно говорить о циркуляции носителя тепла, вызванной работой электрического насоса. В комбинированных агрегатах применяется и первый и второй варианты, в зависимости от технологичной потребности. К завершальному варианту относятся нагревательные аппараты, где выполняется обязательное прямоточное движение носителя тепла в сторону выхода.

Генераторы тепла, обладающие высокой мощностью, оборудованы вентиляторами, нагнетающими воздух в топку. Подобные модели, в основном, оснащены дымососами, для уравновешенной тяги и ставят в некоторые помещения, оснащенные средствами предохранения от пожаров.

Заключение

Водогрейный твердотопливный котел очень популярное явление у нас в жизни. Многие объекты небольшой инфраструктуры города, фирмы отаплюются при помощи аналогичного оборудования. Экономность топливного ресурса и большая продуктивность агрегатов помогают тому, что подобная техника еще продолжает пользоваться популярностью. Водонагревательные аппараты, работающие в органическом или на ископаемом топливе, не просят получения разрешения на установку.

Простота и понятность конструкции агрегата, быстрый процесс установки разрешают в короткие сроки конкретно на объекте установить рабочее изделие. В ходе эксплуатации нагревательного техники этого вида не потребуется особой подготовки и знаний. На большинстве моделей, которые на сегодняшний день используются, установлено весьма небольшое количество автоматики, остальных приборов контроля. Кроме популярных видов топлива, угля и дров, в топочную камеру идет все, что может отлично гореть. Почти что абсолютное сгорание топлива выполняет подобные агрегаты чистым в экологическом плане видом оборудования которое применяется в промышленности.