Принцип работы паровой газовой котельной

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:

    Температура теплоносителя – промышленные котлы работают по принципу подогрева воды или производства сухого пара.

  • 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:

      Принцип нагрева теплоносителя – котлы снабжены одним или двумя теплообменниками. В котельном оборудовании промышленного типа, используется первичный теплообменник, типа «водяной рубашки», полностью окружающей камеру сгорания, а также, дымовые каналы ломаной конструкции.

    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:

      Теплоноситель нагревается до температуры, свыше 100°С. Достигнув точки кипения, жидкость становится паром, после чего, отправляется в сепаратор, где частички влаги удаляются.

  • Сухой пар направляется на повторный подогрев. Температура пара доходит до необходимых показателей.
  • Паровые газовые котлы высокого давления, выполняют сразу несколько важных функций:

      Нагревают теплоноситель для системы отопления.

  • 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:

      Жаротрубный паровой котел на газовом топливе – устаревший тип с низким КПД. Газообразные разогретые продукты сгорания, циркулируют по множеству трубок, расположенных внутри корпуса. Жаровые трубы окружает теплоноситель системы отопления. Производительность оборудования, ограничена 360 кВт. Пар подается под давлением, равным приблизительно 1 Мпа.

  • 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:

      Продукты сгорания поступают в дымоходный канал при температуре 800°С и используются для изготовления пара.

    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 для подачи газа – работает в двух базовых режимах на сжигание магистрального и сжиженного газа, что очень удобно и позволяет попеременно использовать каждый вид топлива. Автоматика отслеживает, параметры давления газа и выключает работу котла при достижении максимально допустимых значений и показателей.

  • 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:

      Газовые горелки с принудительной подачей воздуха – в горелках данного типа, воздух нагнетается с помощью вентилятора. Горелочные устройства с принудительной тягой, устанавливаются в паровых и некоторых типах водогрейных котлов.

    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:

      Обслуживание промышленных отопительных котлов, осуществляется дважды в году: в начале и после окончания отопительного сезона.

    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 газовые котлы российского производства – отличаются неприхотливостью к рабочим параметрам системы отопления. Стоят, в среднем, в 2 раза дешевле зарубежных аналогов. Отечественные котлы промышленного типа, предлагает компания Термотехник.

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

      Buderus Logano и Logano PLUS;

    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.

    Принцип работы и устройство парового котла – различия, преимущества

    Паровые котлы – это оборудование, которое может использоваться как на промышленных объектах, так и для бытовых целей. Главной функцией таких устройств является преобразование воды в пар, который в дальнейшем может использоваться для обогрева помещений или обеспечения движения различных механизмов. В данной статье будет рассмотрено устройство парового котла, его особенности и применение.

    Читайте также  Монтаж газового оборудования в котельной

    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.

    Принцип работы парового котла

    В первую очередь нужно понять, что называется паровым котлом. Паровой котел – это устройство, генерирующее пар. Существует два вида вырабатываемого пара – насыщенный и перегретый. Температура насыщенного составляет 100 градусов, а давление – 100 кПа. Перегретый пар разогревается вплоть до 500 градусов, а величина давления при этом может превышать 26 МПа. Насыщенный пар используется в агрегатах бытового назначения, а перегретый ввиду своих особенностей применим только на объектах промышленного масштаба.

    Сырьем для создания пара является вода, которая перерабатывается в котле, работающем на любом виде топлива. Созданный пар в процессе работы преобразуется в теплоноситель, доставляющий тепловую энергию на участок его применения.

    Независимо от особенностей конструкции конкретного устройства, общий принцип работы парового котла всегда остается неизменным:

    • Первым делом воду проходит этап очистки и направляется в резервуар (обычно находящийся в верхней части устройства) при помощи электрического насоса;
    • Накопленная в резервуаре вода поступает в трубы, ведущие к расположенному ниже коллектору;
    • Из коллектора вода направляется вверх, поступая в зону нагрева;
    • В трубе вода преобразуется в пар, выходящий вверх за счет разницы давлений жидкости и газа;
    • В верхней части конструкции располагается сепаратор, позволяющий отделить пар от воды и отвести излишки последней в резервуар;
    • Пар направляется в трубопровод и отправляется к потребителям;
    • В парогенераторах этап нагрева осуществляется еще раз для достижения паром необходимого состояния.

    Чтобы хорошо понять, как работает паровой котел, нужно также рассмотреть особенности его конструкции, о чем речь пойдет дальше.

    Устройство парового котла

    Конструктивно паровой котел – это емкость, в которой происходит процесс преобразования воды в пар. Емкость обычно выполняется из трубы, диаметр которой может варьироваться в достаточно широких пределах. Помимо заполненной трубы, схема парового котла включает в себя топочную камеру, предназначенную для сжигания топлива.

    Топка может иметь определенные особенности, которые напрямую зависят от используемого вида топлива. Например, твердотопливные топочные камеры в нижней части оборудуются колосниковой решеткой, сквозь которую в камеру поступает кислород. В верхней части конструкции устанавливается традиционный дымоход, создающий тягу и обеспечивающий нормальное горение. В случае использования жидких энергоносителей или газа топочная камера снабжается горелкой.

    В любом случае, выделяемый при сгорании топлива газ подступает к заполненной водой емкости, отдает ей свое тепло и выводится в атмосферу дымоходом. Вода в определенный момент начинает кипеть и превращаться в пар, который направляется в верхнюю часть емкости, а потом – в трубы.

    Виды паровых котлов

    Первый параметр, по которому классифицируются паровые котлы – вид используемого топлива, в зависимости от чего выделяют следующие виды котлов:

    • Газовые;
    • Угольные;
    • Мазутные;
    • Электрические.

    В зависимости от их предназначения выделяют следующие виды паровых котлов:

    • Бытовые;
    • Промышленные;
    • Энергетические;
    • Утилизационные.

    Последний параметр – конструкция, позволяющая выделить два вида котлов:

    • Газотрубные;
    • Водотрубные.

    Конструкция парового котла довольно важна, поэтому стоит разобраться, в чем заключаются отличия этих видов устройств.

    Отличия газо- и водотрубных котлов по схеме работы

    Емкость, позволяющая создавать пар, обычно выполняется из одной или нескольких труб. Находящая в них вода прогревается за счет разогретых газов, выделяемых в процессе горения топлива. Такая конструкция подразумевает, что газ сам поднимается к заполненным водой трубам, и устройства, работающие по такому принципу, называются газотрубными котлами.

    В другом типе котлов газ перемещается по трубе в самой емкости с водой. Емкость в данном случае называется барабаном, а сам котел относится к категории водотрубных. Заполненные водой барабаны могут располагаться горизонтально, вертикально, радиально или же комбинировано, в зависимости от чего выделяют соответствующие виды водотрубных котлов.

    Сравнение особенностей рассматриваемых видов котлов позволяет сделать следующие выводы:

    1. Первое отличие – разные размеры используемых труб. Газотрубные устройства оснащаются достаточно большими трубами по сравнению с изделиями, которые используются в водотрубных котлах.
    2. Следующее отличие заключается в разнице мощностей. Предельное значение мощности газотрубных котлов составляет 360 кВт, а максимальное давление не может превышать 1 МПа. Высокое давление и объем пара требуют увеличения толщины стенок устройства, что негативно сказывается на итоговой стоимости котла. Водотрубные котлы такого недостатка лишены – для них вполне могут использоваться тонкие трубы, позволяющие добиться большей температуры и давления по сравнению с газотрубными аналогами.
    3. Водотрубные котлы отличаются не только мощностью и более высокой температурой. К их преимуществам относится еще и возможность выдерживать серьезные перегрузки, что говорит о большей степени безопасности подобных устройств.

    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.

    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.

    Читайте также  Освещение в котельной частного дома

    Устройство и принцип работы котлов парового типа

    Сегодня паровые котлы применяются повсеместно в отопления. Эти устройства широко применяются, как в промышленности, так и в быту. Главной функцией парового котла является преобразование воды в пар. Горячий пар используется для отапливания разного рода помещений, а также пар приводит в движение паровые машины.

    Что это за устройство?

    Котёл парового типа может производить пар двух видов:

    • пар, который насыщен водой;
    • сухой пар, который еще называют «перегретый».

    Первый вид водяного пара предназначен для работы в системах с рабочим давлением не более 100 кило Паскалей. Насыщенный пар нагревается до температуры не выше 100 градусов по Цельсию.

    Второй вид пара в паровом котле предназначен для работы в системах с повышенным давлением – более 26 мега Паскалей. Сухой пар имеет более высокую температуру, и эта температура порой превышает 500 градусов Цельсия.

    В основном, в системах отопления используется насыщенный пар, где трубопроводы не предназначены для высокого давления. Сухой пар используется в энергоустановках. При помощи перегретого пара работают мощные установки, которые вращают электрогенераторы. В некоторых видах транспортных средств перегретый пар является основной тяговой силой.

    Где применяются

    Паровые котлы всё еще широко применяются для обогрева жилищ и промышленных помещений. Эти устройства вырабатывают пар путем нагрева воды, и затем этот пар циркулирует в системе отопления. Бытовые паровые котлы вырабатывают насыщенный водой пар, и используются эти котлы зачастую в частных домостроениях.

    В промышленности применяются специальные паровые установки, которые по ступенчато нагревают насыщенный пар, доводя его до температуры 500 градусов. Промышленные паровые котлы сделаны более добротно, поскольку работают с большим давлением и температурами. Промышленные паровые котлы также отличаются и размерами. Габариты промышленного котла зависят от объёма задач, которые выполняет данное устройство. В большинстве случаев промышленные парогенераторы применяются для генерации электричества. Существуют несколько видов промышленных паровых установок, которые объединены в один агрегат с электрогенератором. Такими устройствами оборудуются небольшие электростанции.

    Паровые котлы такой электростанции работают по принципу нагрева воды до состояния кипения, а затем в специальном аппарате образовавшийся пар доводится до перегретого состояния и под большим давлением подается в паровую турбину. Вал паровой турбины связан с ротором электрогенератора, который вращаясь от паровой турбины – вырабатывает ток.

    Также промышленные паровые котлы довольно широко применялись на транспорте – паровозах, тракторах, автомобилях. Сегодня транспортные средства на паровой тяге можно встретить только на железной дороге, где они используются для грузоперевозок, а также для маневровых работ. Паровые котлы промышленного типа ещё хороши тем, что они могут работать практически на любом виде топлива. Есть некоторые виды паровых котлов промышленного типа, которые предназначены для определенного вида топлива. Также и паровые котлы для бытового использования могут быть, как многотопливные, так и ориентированные на определённый вид топлива.

    Принцип работы парового котла

    Паровой котел является универсальным устройством, поскольку может работать даже на солнечной или геотермальной энергии. Современные паровые котлы в качестве топлива используют природный газ, но также существуют и твердотопливные котлы. Все паровые котлы работают примерно по одной и той же схеме, где обычная вода превращается в насыщенный или перегретый пар. Эта схема работы состоит из нескольких этапов:

    1. Очистка воды при помощи фильтрующих элементов.
    2. Подача очищенной воды в рабочую ёмкость. Подача может осуществляться, как самотёком, так и при помощи насоса. Сегодня в основном применяются электрические насосы.
    3. Подача воды из рабочей емкости в коллектор. Подача осуществляется самотёком.
    4. Подъём воды из коллектора в зону нагрева.
    5. Подача образовавшегося пара в сепаратор, где происходит влагоотделение. Остатки воды по специальному трубопроводу стекают в резервуар.
    6. Подача пара в паропровод.

    В промышленном паровом котле данная схема дополнена ещё двумя пунктами:

    1. Подача пара в зону повторного нагрева;
    2. Подача пара в рабочую магистраль.

    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.

    Разновидности паровых установок

    Паровые установки бывают, как многотопливные, так и однотопливные. По видам топлива паровые котлы классифицируются как:

    • паровые установки, работающие на угле;
    • паровые установки, работающие на мазуте;
    • паровые установки, работающие на газе;
    • паровые установки, работающие на электроэнергии.

    Также паровые котлы можно разделить на области их применения. В этот перечень входят:

    • промышленные паровые установки;
    • паровые установки, которые ориентированы на выработку электроэнергии;
    • паровые установки, которые применяются в быту.

    Также существует утилизационные паровые установки.

    Паровые установки имеют также конструктивные отличия, и их можно разделить на два вида:

    • водотрубные паровые установки;
    • газотрубные паровые установки.

    В газотрубных котлах вода нагревается при помощи горячих газов, что образуются в момент сгорания любого вида топлива. Эти газы нагревают трубы, внутри которых находятся вода. Вода в эти трубы поступает из резервуара.

    Водотрубная паровая установка работает по несколько иному принципу. В этих котлах –наоборот, нагретый газ движется внутри специального трубопровода, который помещен в ёмкость с водой. Водотрубные паровые котлы разделяются на несколько видов:

    • вертикальные водотрубные котлы;
    • горизонтальные водотрубные котлы;
    • радиальные водотрубные котлы.

    Все виды водотрубных котлов отличаются лишь внутренним расположением трубопроводов.

    Какой паровой котёл лучше

    Газотрубные паровые котлы имеют больший диаметр труб, что позволяет работать с давлением не более 1 мПа. Также котлы данного типа способны вырабатывать не более 360 кВт тепловой энергии. Слабым местом данного устройства является – большой размер трубопроводов, что может привести к повышенному парообразованию. Повышенное парообразование способствует увеличению давления. Большое давление может использоваться только в толстостенных трубопроводах, что ощутимо увеличивает стоимость парового котла.

    Водотрубные паровые котлы имеют более высокую мощность, нежели газотрубный. В водотрубных котлах используются трубопроводы с небольшим диаметром, что позволяет развить большое давление внутри такого котла. Также водотрубные паровые котлы способны работать с очень высокими температурами, которые недоступны газотрубным котлам.

    Элементы, которые повышают эффективность котла парового типа

    Современный котёл парового типа оборудован не только трубопроводами и топкой, но также в нём используются вспомогательные узлы. Эти дополнительные элементы способствуют не только поднятию температуры пара в установке, но и могут повышать рабочее давление, а также способствуют более интенсивному парообразованию. В перечень таких полезных элементов паровой установки входят:

    1. Сепаратор, с помощью которого пар отделяется от влаги. Данное приспособление в несколько раз увеличивает коэффициент полезного действия парового котла.
    2. Пароперегреватель, с помощью которого температура пара нагревается свыше 100 градусов по Цельсию. Этот элемент также ощутимо повышает КПД парового котла, поскольку способен нагреть сухой пар до 500 градусов. Такими вспомогательными приспособлениями комплектуются паровые установки, которые применяются в АЭС.
    3. Аккумулятор пара, который способен накапливать пар, и в момент необходимости обратно отдавать его в рабочую магистраль.
    4. Подготавливающие устройство, с помощью которого из обычной воды вытесняется излишний кислород. Данное приспособление в разы увеличивает срок службы паровой установки, поскольку малая концентрация кислорода в теплоносителе препятствует возникновению коррозии и накипи.

    Также в современных паровых установках используются дополнительные элементы, с помощью которых удаляется конденсат, регулируется потребление топлива и расход воды, а также осуществляется управление котлом и контроль всех его параметров.

    Читайте также  Модульная твердотопливная котельная для частного дома

    Парогенератор

    Данное устройство собой представляет мощную паровую установку, которая в основном применяется в атомной энергетике. Парогенератор оснащен дополнительными узлами, которые существенно увеличивают мощность этого устройства. Достигается это при помощи промежуточных нагревателей, которые нагревают пар до несколько сот градусов. Мощность парогенераторов в несколько десятков раз превышает мощность обычного парового котла.

    Заключение

    Сегодня паровые котлы и парогенераторы используются не только для отопления жилищ, но и для выработки электроэнергии. Паровые котлы делают нашу жизнь теплей и светлее. Именно паровые котлы стали родоначальниками промышленной революции, результатами которой мы пользуемся и по сей день.

    Паровые котельные

    Паровые котельные применяются для получения насыщенного или перегретого пара, который выступает в качестве теплоносителя для нагрева воды (в системе горячего водоснабжения) и получения тепла (в системе отопления). Теплопроизводительность паровых котельных позволяет обслуживать как малые объекты потребления, так и крупные промышленные здания и сооружения.

    Специалисты Завода ГазСинтез Ⓡ предлагают производство паровых котельных как низкого, так и высокого давления по индивидуальному заказу (до 12 МПа).

    В качестве топлива паровые котельные могут использовать газ, дизельное топливо, мазут, уголь или другое твердое топливо. Для бесперебойной работы целесообразно применять котельные, которые могут эксплуатироваться в несколькими видами топлива в качестве резервного или аварийного.

    Устройство и принцип работы паровых котельных

    Работа паровых котельных основывается на применении паровых котлов. Их (котлы) вода заполняет лишь наполовину через подводящие трубопроводы. Подогреваясь до высокой температуры, вода испаряется, превращается в пар и поступает сначала в паровое пространство и далее к потребителю. Восполнение испарившейся воды производится системой подпитки.

    Пар в котле может циркулировать двумя способами — естественным или принудительным. Принудительная циркуляция пара осуществляется за счет применения циркуляционных насосов.

    Упрощенная тепломеханическая схема паровой котельной

    Блочно-модульные паровые котельные

    Завод ГазСинтез Ⓡ проектирует и производит блочно-модульные паровые котельные. Особенностью таких котельных является их здание, которое представляет собой один или несколько блок-модулей каркасного типа. Каркас отдельного блока представляет собой металлическую раму, обшитую сэндвич-панелями и утепленную. Количество блоков-модулей рассчитывается исходя из требуемой производительности паровой котельной, то есть от количества и мощности паровых котлов и состава оборудования.

    Блочные паровые котельные обладают рядом преимуществ по сравнению с другими конструкциями паровых котельных:

    • полная заводская готовность блочных паровых котельных
    • мобильность модульных паровых котельных
    • простота транспортировки и монтажа блочных паровых котельных
    • возможность демонтажа паровой котельной и повторной ее установки на новом месте эксплуатации

    Технические характеристики блочно-модульных паровых котельных производства Завода ГазСинтез Ⓡ

    Наименование Значение
    1 Тип размещения котельной стационарный, пристроенный
    2 Внешняя обшивка модулей сэндвич-панели с возможностью утепления дополнительным слоем минеральной ваты
    3 Тип используемого топлива газ, жидкое топливо, твердое топливо
    4 Номинальная паропроизводительность от 100 кг пара/час
    5 Тип горелок однотопливные, комбинированные
    6 Степень автоматизации автоматический режим управления с выводом параметров работы на выносной диспетчерский пульт
    7 Срок службы котельной 15 лет

    Оборудование паровой котельной

    Комплектность паровой котельной рассчитывается индивидуально, исходя из требований Заказчика к ее производительности.

    Паровые котельные изготавливаются с автоматизированным управлением с выводом пульта управления на диспетчерский пульт, что не требует постоянного присутствия обслуживающего персонала в здании котельной.

    Основным оборудованием, обеспечивающим стабильную и надежную работу паровой котельной, является:

    • парогенератор или паровой котел
    • горелка (газовая, дизельная, твердотопливная — в зависимости от вида используемого топлива)
    • насосы (циркуляционные, сетевые, подпиточные и др.)
    • система водоснабжения
    • система водоподготовки
    • трубопроводы подачи воды
    • трубопроводы для подачи топлива
    • трубопроводы, раздающие пар
    • система сбора конденсата
    • электрооборудование
    • автоматизированная система КИПиА для контроля, регулирования и управления работой паровой котельной

    Для жидкотопливных или твердотопливных паровых котельных должны быть предусмотрены резервуары или склады для хранения топлива, а также дымовая труба для выведения дымовых газов или сажи.

    Габаритные чертежи паровой блочно-модульной котельной на примере ГазСинтез-П-2000

    Расчет паровой котельной в Вашем городе

    Для расчета паровой котельной, подбора необходимого оборудования и доставки до места эксплуатации, Вы можете:

    • связаться со специалистами Завода по телефону 8-800-555-4784
    • скачать Опросный лист на паровую котельную, заполнить его и прислать на электронную почту .

    Специалисты Завода выполняют весь комплекс услуг для сдачи паровой котельной в эксплуатацию:

    • расчет паровой котельной и подбор оборудования
    • разработка проекта паровой котельной (проектирование паровой котельной)
    • изготовление паровой котельной в соответствии с требованиями государственных стандартов
    • доставка паровой котельной до места эксплуатации
    • строительно-монтажные работы (устройство фундамента и сетей)
    • пуско-наладка паровой котельной на строительной площадке

    Все работы по проектированию и производству паровых котельных, выполняемые Заводом, сертифицированы и имеют соответствующие разрешительные документы.

    Обеспечат теплом огромные площади! Промышленные газовые котлы для обогрева, их принципы работы

    Высокий спрос на бытовые и промышленные газовые котлы обусловлен их высокой эффективностью, экономичностью и безопасностью.

    Современный котел на газу способен отапливать помещение, нагревать теплоноситель и вырабатывать пар для производственных нужд.

    Сложное устройство топки позволяет получать высокий КПД при низком расходе газа, а толстые стенки и легированная сталь делают прибор долговечным.

    Устройство и принцип действия промышленных газовых котлов

    Принцип действия отопительного устройства основан на сжигании газа в топке с сопутствующим нагревом теплоносителя. По этому признаку котлы делятся на две группы:

    • с циркуляцией горячего воздуха (жаротрубные);
    • с нагревом жидкости почти до температуры кипения (водотрубные).

    Паровые котлы устанавливаются на предприятиях, использующих пар в промышленном производстве.

    Справка. Стоимость природного газа и его теплотворная способность не имеет конкурентов среди других природных горючих материалов. Поэтому использование природного газа дает значительную экономическую выгоду.

    Газовая горелка

    Главной частью любого котла является горелка. По типу подачи газа они делятся:

    • на инжекторные, засасывающие газ вместе с воздушной струей;
    • на наддувные, применяющие принудительное нагнетание воздуха мощным вентилятором;
    • на диффузные, подающие газ к месту горения через специальные диффузионные каналы.

    Фото 1. Промышленный котел на газу марки Энтророс. В устройстве установлена наддувная газовая горелка.

    Распространенная конструкция горелки — набор из нескольких параллельных стержневых устройств, которые расположены равномерно по всему объему топки. Они снабжены отверстиями для выхода смеси газа с воздухом и обеспечивают равномерный нагрев. Для повышения эффективности между стержнями помещают трубопровод с теплоносителем. Такие установки способны достичь КПД в 98—99%.

    Еще один популярный вариант горелки промышленного котла мощностью от 100 кВт и выше имеет факельное устройство. На одной из стенок агрегата устраивается специальное сопло, в которое нагнетается газовоздушная смесь. Факельное горение хорошо показало себя в двух и трехходовых котлах, используется для получения теплоносителя с температурой 115—120 градусов или пара.

    Топочная камера

    Для топки мощного котла важно длительное время выдерживать высокую температуру. Жаропрочность обеспечивает использование специальных сталей с добавлением марганца, хрома и других легирующих компонентов. Стенки укрепляют гофрированием и окружают теплоизоляционной оболочкой.

    В водогрейных котлах в топке размещают один или два теплообменных контура, по которым циркулирует теплоноситель.

    В паровых или котлах высокого давления применяются топочные экраны и теплообменник для получения тепла, а пар образуется в дымоходе, где температура дымовых газов снижается до 600—800 °C.

    В топочной камере парового котла размещают сепаратор и пароперегреватель.

    Безопасность эксплуатации обеспечивает взрывной клапан, который обязательно устанавливают на одной (чаще задней) стенке котла. Механизм срабатывает в случае превышения давления в топке.

    Автоматика и система управления

    Сложность управления промышленным котлом связана с постоянно изменяющимися температурой и давлением воды, мгновенным расходом газа, забором воздуха для горелки и другими факторами.

    Чтобы исключить человеческий фактор, все управление осуществляется с помощью специальных контроллеров.

    Данные для их работы поступают с датчиков температуры, давления, расхода воздуха и газа. Для большей надежности в современных котлах автоматику разделяют на две части:

    • Автоматика подачи топлива, которая отвечает за работу модуляционной горелки и поддержание стабильной работы всей системы.
    • Автоматика безопасности учитывает критические условия работы котла, наличие пламени в топке, подачу газа, нагрев теплоносителя. В случае неисправности происходит отключение котла и прекращение подачи топлива. Некоторые модели котлов снабжены системами самодиагностики.

    Внимание! Обычно используется природный газ: метан. Он легче воздуха и является оптимальным топливом. В отдельных случаях допускается сжигание пропан-бутановой смеси. Этот газ тяжелее воздуха и требует соответствующей настройки оборудования.