Namo šildymo garo katilo veikimo principas

Kieto kuro garo katilų montavimas

Kieto kuro garo katilų konstrukcija yra vienos ugnies horizontali dėžė, susidedanti iš dviejų skirtingo skersmens cilindrinių sektorių. Šie cilindrai įkišami vienas į kitą ir sujungiami flanšais ir garų surinktuvu. Taigi priešais priešgaisrinį vamzdį yra kuro dėžė, o gale - vamzdžių ryšulys. Kieto kuro garo katilų veikimo principas pagrįstas skysčių ir dujų šilumos mainais. Deginant kurą, katilo bloko kuro dalyje susidaro aukštos temperatūros išmetamosios dujos. Pro vamzdžių ryšulius, kuriuose cirkuliuoja vanduo, praeina pro dujų kanalus karštų dūmų srautai. Taigi dujos šiluminę energiją perduoda vandeniui, o jos pačios aušinamos nuo sąlyčio su šaltais vamzdžiais. Dėl to šildomas vanduo vamzdžiuose išskiria garą, kuris kaupiasi viršutiniame katilo būgne.

Katilą valdo prietaisai ir katilo automatika. Pagalbiniai prietaisai stebi vandens temperatūros ir slėgio pokyčius, o katilinės automatika užtikrina saugų prietaisų veikimą dėl įmontuotų jutiklių.

Garo katilo gamybos technologija

Ko reikia norint sukurti tokią sistemą?

• 1 mm nerūdijančio plieno lakštai.
• Įvairaus skersmens vamzdžiai iš nerūdijančio plieno - 100–120 mm, 10–30 mm.
• Apsauginis vožtuvas.
• Asbestas lakštų pavidalu.

Visų pirma, jūs turite gauti garo katilo planus. Šiandien tai nėra problema, nes jie laisvai prieinami internete. Antroji užduotis - nustatyti prietaiso galią. Viskas priklausys nuo garo šildymo sistemos, privataus namo dydžio, jame esančių radiatorių skaičiaus ir pan. Kiti straipsniai mūsų svetainėje padės jums išspręsti šią problemą. Trečia, turite pasirinkti vieneto formą. Jis gali būti apvalus, kvadratinis arba stačiakampis.

Aukšto slėgio garo katilas

Kad būtų lengviau gaminti, galite paimti 100-110 cm ilgio vamzdį. Tai bus įrenginio korpusas. Atkreipkite dėmesį, kad sienos storis turi būti bent 2,5 mm. Labai svarbus dalykas yra pakuros konstrukcija ir liepsnos bei dūmų vamzdelių tiekimas į ją.

Degimo kamera geriausiai pagaminta iš nerūdijančio plieno lakštų, kuriuose išgręžiamos skylės aprašytiems vamzdžiams. Jų galai būtinai suvyniojami, kad būtų tvirtas atrama į paviršius. Norint geriau sandarinti ir padidinti jungties stiprumą, vamzdžiai turėtų būti suvirinti naudojant argono suvirinimą. Jei neturite šių įgūdžių, galite juos suvirinti nuolatiniais elektrodais.

Po to turite suvirinti vamzdžio kolektorių ir sumontuoti apsauginį vožtuvą. Įrenginys izoliuotas asbesto lakštais. Šiuo klausimu galime laikyti, kad darbas yra atliktas. Tada prijungiama garo šildymo sistema ir katilas.

Katilų tipai

Visus kietojo kuro garo katilus galima suskirstyti į dvi mažas grupes - anglimi kūrenamus garo katilus (lignito ir akmens anglis) ir medienos garo katilus. Priklausomai nuo sunaudojamo kuro, katiliniai turi savo krosnių variantus. Tai gali būti mechaninės krosnys su judamomis grotelėmis, su diržinėmis grotelėmis, judančiomis į priekį, su stumiamomis grotomis, su pasvirusiomis grotomis arba su fiksuotomis grotelėmis ir ošiančia juostele.

Šiuolaikinių kietojo kuro katilų tipai

Pagal kuro struktūrą ir rūšį šiuolaikinius kietojo kuro katilus galima suskirstyti į šiuos pagrindinius tipus:

• katilai deginant dugną apačioje;
• viršutiniai degimo įrenginiai;
• dujiniai katilai;
• Granuliniai šilumos generatoriai;
• garo vienetai.

Apatiniai degimo katilai

Apatinis degimo katilas
Apatinis degimo katilas yra labiausiai paplitęs kietojo kuro elementas, veikiantis daugiausia mediena ir anglis. Šilumos generatoriaus konstrukcijoje yra šie pagrindiniai korpuso elementai: krosnis arba degimo kamera, šilumokaitis, šildymo sistemos kontūro tiekimo ir grąžinimo vamzdžiai, grotelės, durys degalams pakrauti, durelės uždegimui valymas nuo pelenų, kaminas.

Šiuolaikinių katilų korpusas pagamintas iš plieno, o šilumokaitis gali būti plieninis arba ketinis. Kiekvienas šilumokaičių tipas turi savų privalumų ir trūkumų. Vienetai su ketaus šilumokaičiu turi didesnį atsparumą korozijai nei plieniniai. Tai yra svarbus momentas, nes kai kietojo kuro šilumos generatoriai kūrenami tol, kol temperatūra viršija rasos tašką, krosnyje susidaro kondensatas, kuris, sumaišytas su degimo produktais, yra labai agresyvus metalams. Ketinis šilumokaitis taip pat atsparesnis ugniai nei plieninis, todėl jo tarnavimo laikas yra ilgesnis. Ketaus šilumokaičių trūkumai yra trapumas, didelis svoris, mažas atsparumas temperatūros pokyčiams šilumos nešiklyje šildymo sistemoje, jie neturėtų viršyti 20 ° C.

Paprastai ketaus šilumos generatoriai yra suskirstyti į atskiras dalis, o tai palengvina transportavimo, montavimo sunkumus, o sugedus vienai iš sekcijų, ją lengva pakeisti. Vienetai su plieniniu šilumokaičiu yra vientisa konstrukcija.

Apatinio degimo katilo įtaise gali būti įrengtos dvi ar trys degimo kameros, kurios leidžia iš naujo deginti kuro daleles. Tuo pačiu metu kenksmingų degimo produktų emisija į atmosferą mažėja, degalų sąnaudos mažėja, katilo efektyvumas padidėja. Šiuolaikiniai kietojo kuro šildymo katilai leidžia valdyti degimo procesą, kuriam naudojama oro įpurškimo valdymo sistema su ventiliatoriumi.

Viršutiniai degimo katilai

Viršutinis degimo katilas
Įrenginyje su viršutiniu degimu kuro - anglies, malkų, durpių briketų ar pjuvenų - deginimo procesas, priešingai nei mažesnio degimo katilas, vyksta ne iš apačios į viršų, o iš viršaus į apačią. Tai tapo įmanoma po to, kai 2000 metais Lietuvos inžinierius E. Strupaitis sukūrė ir užpatentavo išradimą ir pirmą kartą panaudotas katiluose. Degimas tokiame šilumos generatoriuje palaikomas tik viršutiniame, maždaug 15 cm storio, sandėliuojamo kuro sluoksnyje, kur karštas oras tiekiamas iš viršaus specialiu teleskopiniu vamzdžiu iš specialios kameros. Kai žymė išdega, vamzdis palaipsniui plečiasi ir leidžiasi žemyn pagal savo svorį, todėl oro skirstytuvas vamzdžio gale nuolat yra liepsnos centre.

Malkomis kūrenamas kietojo kuro šildymo katilas su viršutiniu degimu leidžia kas 30 valandų padaryti vieną žymę, o anglimi kūrenamą įrenginį - vieną žymę kas 5 dienas. Šilumos generatoriaus veikimo režimas yra iš vieno skirtuko į kitą. Tai yra, visiškai deginant pakrautą kurą, būtina pašalinti susidariusius pelenus ir padaryti naują žymę.

Viršutiniai degimo agregatai turi didelį aukštį, tačiau jie užima mažai vietos ploto atžvilgiu.

Dujų generavimo (pirolizės) katilai

Dujų generatoriaus katilas - darbo schema
Kietojo kuro dujas gaminančiuose katiluose yra 2 degimo kameros. Jų veikimo principas grindžiamas tuo, kad mediena, veikiama aukštos temperatūros ir deguonies trūkumo sąlygomis, išsiskiria pirolizės degiosiomis dujomis. Vienoje kameroje įprastas degimo procesas pirmiausia vyksta įprastu oro tiekimu pro specialų langą.Normaliai medienai degant, oro tiekimas sumažinamas automatinio reguliatoriaus pagalba, o katilas pereina į pirolizės dujų susidarymo režimą. Mediena lėtai smilksta, o išsiskyrusios dujos pakyla į antrąją kamerą, kur vyksta jos perdegimo procesas.

Dujas generuojančio įrenginio efektyvumas siekia 85–90%, kenksmingas degimo produktų išmetimas į atmosferą sumažėja iki minimumo, tokiam katilui degalų reikia kelis kartus mažiau nei tiesioginio degimo šilumos generatoriui. Kurui gali būti naudojamos ne tik malkos, bet ir medienos apdirbimo atliekos, kurių drėgmės lygis ne didesnis kaip 20%.

Granulių katilai

Granulių katilas su kuro bunkeriu
Granuliniai katilai dirba iš durpių, pjuvenų, žemės ūkio atliekų pagaminto biokuro, suspausto į cilindrines granules, vadinamas granulėmis. Granulės yra mažo dydžio ir parduodamos patogioje pakuotėje, kad būtų lengva jas transportuoti ir laikyti.

Granulių katiluose yra automatinė valdymo sistema, įskaitant kuro granulių tiekimą į degimo kamerą, kuri yra mažo dydžio. Atsižvelgiant į tai, automatika labai tiksliai reguliuoja tiekiamo kuro tūrį, tuo tarpu, kai priverstinai įpurškiamas oras į degimo zoną pasiekiamas maksimalus degimo dujų išsiskyrimas ir maksimali temperatūra. gerbėjo.

Granulės pakraunamos į kuro bunkerį, iš kur jos tiekiamos į degimo kamerą naudojant padavimo sistemą. Bunkeris gali būti atskirai pastatytas arba įmontuotas į katilo struktūrą, 20–40 kW galingumo katilo bunkerio galia paprastai yra ne didesnė kaip 200–250 kg, o to pakanka savaitei nepertraukiamo veikimo. Tiekimo sistema yra sraigtinis konvejeris, varomas elektros varikliu. Jei reikia gabenti granules dideliais atstumais, galima naudoti pneumatinę tiekimo sistemą.

Granulių šilumos generatorių automatizavimas apima mechanines pelenų šalinimo ir savaiminio valymo sistemas, galimybę kontroliuoti temperatūrą šildymo vamzdynuose, atsižvelgiant į orą, ir kitus įrenginius, palengvinančius granulių šildymo įrenginių darbą.

Garo kietojo kuro katilai

Garo kietojo kuro katilas
Kietojo kuro garo katilai dėl savo didelės galios ir matmenų daugiausia naudojami pramonėje, tiekiant garus technologiniams procesams ir šildymo sistemoms. Kieto kuro garo šilumos generatoriai yra ypač efektyvūs įmonėse, kuriose yra didelis degimui tinkamų atliekų kiekis kaip kuras, kai neįmanoma naudoti kitų energijos šaltinių. Maži maitinimo blokai taip pat gali būti naudojami namų ir kitų patalpų šildymui įvairiais tikslais.

Pagal veikimo principą garo katilai skirstomi į 2 pagrindinius tipus: ugnies ir garo vamzdžius.

Ugnies vamzdžio bloke degimo produktai, deginant degalus, įkaitę iki aukštos temperatūros, cirkuliuoja per vamzdžių sistemą ir perduoda šiluminę energiją į vandenį, supantį šiuos vamzdžius. Tokiu atveju vanduo virsta garais ir po to patenka į šildymo sistemą arba garo vamzdynais pramonės vartotojams. Kadangi susidaręs garas turi aukštą slėgį, tokio katilo sienos yra labai storos. Todėl saugumo sumetimais priešgaisrinių vamzdžių katilai turi galios apribojimus.

Vandens vamzdžių katiluose veikimo principas yra priešingas - vanduo teka kūno viduje esančia vamzdžių sistema, aplink juos cirkuliuoja pašildyti degimo produktai, todėl vamzdžiuose esantis vanduo virsta garais, o vėliau patenka į vartotojus. Vandens vamzdžių įrenginiai yra saugesni, jiems nereikia didelio kūno sienelių storio, o tai gali žymiai padidinti jų produktyvumą.

Garo katiluose yra automatikos sistemos, įskaitant įtaisus, skirtus degalams uždegti ir degimui sustabdyti, vandens ir degalų sąnaudų reguliavimui. Didelę reikšmę turi kietojo kuro katilo saugos grupė, į kurią įeina temperatūros indikatoriai, apsauginiai termostatai, manometrai, apsauginiai slėgio jungikliai ir garo slėgio vožtuvai, kiti prietaisai ir prietaisai, užtikrinantys nepriekaištingą veikimą.

Šildymas garais ir kas tai?

Verdant vandeniui, išsiskiria vandens garai, turintys daug šiluminės energijos. Energijos perdavimas aplinkai vyksta kondensacijos momentu, kitaip tariant, perėjus vandeniui iš garų būsenos į skystą būseną.

Šildant garais galioja tas pats principas. Katile verdantis vanduo vamzdžiais tiekiamas į šildymo prietaisus, juose kondensuojasi ir atiduoda šilumą. Po to į skystą būseną patekęs aušinimo skystis vamzdžiais tiekiamas į specialų laikymo įtaisą. Iš ten skystis gravitacijos būdu arba priverstinai teka į katilą.

Privalumai ir trūkumai dėl kaitinimo garais

Šildymas garais privačiame name suteikia šiuos privalumus:

1. Maža prietaiso kaina. Pelningumas naudojimo procese. Sistema gali būti pagaminta iš įprastos krosnies, o tai ypač svarbu gyvenvietėms be gazifikacijos.
2. Kadangi aušinimo skystis neužšąla, sistemą galima naudoti sezoniniuose gyvenamuosiuose pastatuose.
3. Patalpų šildymo efektyvumą padidina šilumos energijos spinduliuotė ir konvekcija.
4. Sistemai surinkti galima naudoti mažus radiatorius ir mažus vamzdžius, kurie taupo medžiagas.
5. Garas greitai patenka į kiekvieną šildymo sistemos tašką, neatsižvelgiant į jo sudėtingumą ir namo dydį.
6. Greitas patalpų šildymas yra papildomas privalumas.
7. Šilumos perdavimo koeficientas yra labai didelis, todėl šilumos nuostoliai sumažėja iki nulio.
8. Tokios sistemos gali būti naudojamos kartu su šiltomis grindimis.

Prieš atlikdami šildymą garais, turite ištirti jo trūkumus. Šildymo garais trūkumai yra šie:

• cirkuliuojant išilgai kontūro, garai sukelia triukšmą (siekiant sumažinti triukšmo lygį, sienų viduje klojami variniai vamzdžiai, o katilas dedamas į atskirą patalpą);
• šildymo prietaisai ir vamzdžiai gali įkaisti iki aukštesnės nei 100 ° C temperatūros, o tai padidina nudegimų tikimybę liečiant baterijas (šiuo atžvilgiu radiatorius ir vamzdžius rekomenduojama uždengti apsauginiais ekranais);
• proveržio atveju susidaro pavojinga avarinė situacija, nes aušinimo skysčio temperatūra yra labai aukšta;
• norint surinkti grandinę, jums reikės brangių varinių arba cinkuotų vamzdžių (į tai reikia atsižvelgti apskaičiuojant, kiek kainuoja šildymas garais);
• sistema yra jautri korozijai, todėl jos tarnavimo laikas yra trumpas;
• sunku reguliuoti kambarių temperatūrą (tam reikia vėdinti patalpas arba sumažinti degalų kiekį, o tai yra gana sunku)

Prietaiso charakteristikos ir schema

Šildymo garų sistemos viduje gali būti skirtingi slėgiai. Atsižvelgiant į tai, tai gali būti šių tipų:

Oro šildymo sistema privačiame name ir pramoninėse patalpose

1. Esant aukštam slėgiui, viršijančiam 0,07 MPa.
2. Esant žemam slėgiui, mažesniam kaip 0,07 MPa.
3. Vakuuminės garų sistemos slėgis yra ne mažesnis kaip 0,1 MPa.

Garų šildymo kontūras gali būti su uždara ir atvira grandine. Žemo slėgio atviros grandinės sąveikauja su aplinkos oru. Uždaros uždaros sistemos yra patvaresnės.

Dažniausiai privačiame name uždaros sistemos gaminamos grąžinant aušinimo skystį į katilą. Paprastai naudojami viršutiniai vamzdynai. Jei naudojama grandinė su apatine instaliacija, vamzdžiai klojami nuolydžiu garų srauto kryptimi, kad sumažėtų triukšmas.Kondensato nutekėjimo vietoje padaromas vandens sandariklis kilpos pavidalu, kuris apsaugo nuo garų patekimo į kondensacijos liniją.

Svarbu! Garų sistemose garo greitis palaikomas 0,14 m / s ribose, bet ne didesnis už šią vertę. Priešingu atveju garai sulaikys kondensuojančios drėgmės daleles, skleisdami garsą ir padidindami vandens plaktuko tikimybę.

Rečiau naudojami kombinuoti laidai su vamzdynų klojimu po vidurinio ar paskutinio aukšto grindimis. Tokiu atveju grįžtamosios linijos liumeną visiškai uždaro kondensatas.

Esant tinklo slėgiui, viršijančiam 0,02 MPa, naudojamos tik atviros grandinės. Juose oras pašalinamas per kondensacinį akumuliatorių. Apsaugai nuo garų nutekėjimo įrengiamos vandens spynos arba garų gaudyklės. Siurblys naudojamas skysčio, skirto šildyti garams, pernešimui iš rezervuaro į šilumokaitį. Tai leidžia rezervuarą montuoti po šilumokaičiu.

Ant pastabos! Garų sistemos, kaip ir vandens sistemos, yra viengubos ir dvivamzdės. Pirmasis variantas tinka vieno aukšto namams, kurių plotas ne didesnis kaip 80 m². Antrasis variantas gali būti naudojamas dviejų aukštų namuose.

Įrenginys

Garų katilo įtaisas yra gana sudėtingas. Todėl surinkti garo katilą savo rankomis nėra lengva užduotis. Kiekvienas atskiras modelis turi savo surinkimo ypatybes. Bet visi jie turi pagrindinius komponentus:

• Krosnis. Čia yra degalai;
• Peleninė. Jis naudojamas kuro degimo produktams rinkti;
• Degiklis. Jos užduotys yra gana aiškios;
• Ekonomizatorius. Tai yra vandens šildytuvas, apie kurį mes kalbėsime išsamiau;
• Būgnas. Reikalingas matavimo prietaisams, vamzdynams, saugikliams montuoti;
• Manometras. Kad garo blokas veiktų saugiai, grandinėje būtinai turi būti slėgio matuoklis garo slėgiui stebėti.

Visų garo katilų montavimo taisyklės reikalauja, kad jie būtų žemiau nei dujotiekio ir šildymo prietaisų lygis. Taigi garai gali cirkuliuoti normaliai ir grąžinti kondensatą iš sistemos.

Kaip veikia sistema

Nepainiokite vandens ir garų šildymo namuose. Nepaisant paviršutiniško panašumo, jie turi daug funkcinių skirtumų.

Abu šie tipai turi komponentus:

• katilas;
• radiatoriai;
• vamzdžiai.

Garų šildymas laikomas efektyviu, galite išsiversti su nedideliu akumuliatorių skaičiumi
Garas yra šilumos nešiklis garui šildyti privačiame name. Tokią sistemą galite sukurti savo rankomis, vykdydami komponentų surinkimo ir montavimo instrukcijas. Vandens sistemai vanduo atlieka nešiklio vaidmenį. Katilas išgarina vandenį ir jo nešildo. Aušinimo skysčio garai juda vamzdžiais ir tampa patogios temperatūros namuose šaltiniu. Viduje garai atvėsta, po to kondensuojasi. Tokiu atveju 1 kg garo paverčiama 2000 kilodžaulių šilumos. Palyginimui, vandens aušinimas 50 ° C suteikia tik 120 kJ.

Garų šilumos perdavimas yra kelis kartus didesnis, o tai paaiškina aukštą šios rūšies šildymo efektyvumą. Radiatoriaus viduje susidaręs kondensatas pereina į apatinę dalį ir savarankiškai juda į katilą. Yra keletas šildymo sistemų tipų. Šiuo atveju specifikacija atliekama pagal aušinimo skysčio, kuris buvo paverstas kondensatu, grąžinimo būdą.

1. Uždaryta. Šiuo atveju nėra kontūrų. Atitinkamai kondensatas juda vamzdžiais, kurie guli tam tikru kampu. Jis eina tiesiai į katilą tolesniam šildymui.
2. Atidaryta. Čia yra rezervuaras. Kondensatas patenka į jį iš radiatorių, siurblys dalyvauja jo pakartotiniame įpurškime į katilą.

Kaip pasirinkti tinkamą katilą

Norėdami pasirinkti tinkamą kietojo kuro šildymo katilą, turite atsižvelgti į šiuos veiksnius:

• įrenginio tipas - su viršutiniu arba apatiniu degimo, dujų generavimo, granulių ar garų kiekiu, tinkamiausiu tam tikromis darbo sąlygomis;
• katilo galia, reikalinga šildymui ir karšto vandens ruošimui;
• naudojamo kietojo kuro rūšis;
• degimo kameros tūris, nuo kurio priklausys kuro pakrovimo dažnis;
• šilumokaičio medžiaga - plienas arba ketaus, atsižvelgiant į kiekvienos medžiagos privalumus ir neigiamas savybes;
• poreikis prisijungti prie elektros tinklų, nes kai kuriuose katilų modeliuose yra įtaisai, veikiantys elektrą - šildymo elementai, palaikantys temperatūrą katilo išjungimo laikotarpiu, dūmų šalintuvai, oro slėgio ventiliatoriai;
• įrengti automatinį valdymą, apsaugos įtaisus, nes kietojo kuro katilai namuose turi būti visiškai aprūpinti visais prietaisais ir įtaisais, kad jie veiktų be problemų;
• galimybė pereiti prie kitų rūšių kuro arba naudoti keletą rūšių.