Kenmerken van de installatie van gasketels en ovenapparatuur
De installatie van gasketels moet worden uitgevoerd in overeenstemming met de vereisten van regelgevende documenten. De huurders zelf, de eigenaren van het gebouw, kunnen geen gasapparatuur installeren. Het moet worden geïnstalleerd in overeenstemming met een project dat alleen kan worden ontwikkeld door een organisatie die hiervoor een licentie heeft.
Gasketels worden ook geïnstalleerd (aangesloten) door specialisten van een erkende organisatie. Handelsbedrijven hebben in de regel vergunningen voor service na verkoop van geautomatiseerde gasapparatuur, vaak voor ontwerp en installatie. Daarom is het handig om de diensten van één organisatie te gebruiken.
Hieronder worden ter informatie de basisvereisten gegeven voor de plaatsen waar ketels op aardgas kunnen worden geïnstalleerd (aangesloten op de gasleiding). Maar de constructie van dergelijke constructies moet worden uitgevoerd in overeenstemming met het project en de vereisten van de normen.
Verschillende eisen voor ketels met een gesloten en open verbrandingskamer
Alle ketels zijn ingedeeld volgens het type verbrandingskamer en de manier waarop deze wordt geventileerd. De gesloten verbrandingskamer wordt geforceerd geventileerd met behulp van een ventilator die in de ketel is ingebouwd.
Hierdoor kun je het zonder hoge schoorsteen stellen, maar alleen met een horizontaal gedeelte van de pijp en lucht voor de brander vanaf de straat aanzuigen via een luchtkanaal of dezelfde schoorsteen (coaxiale schoorsteen).
Daarom zijn de eisen voor de installatieplaats van één laagvermogen (tot 30 kW) wandketel met gesloten verbrandingskamer niet zo streng. Het kan worden geïnstalleerd in een droge bijkeuken, inclusief de keuken.
Installatie van gasapparatuur in woonkamers is verboden, in de badkamer is het verboden
Ketels met een open brander zijn een andere zaak. Ze werken voor een hoge schoorsteen (boven de nok van het dak), waardoor een natuurlijke trek door de verbrandingskamer ontstaat. En de lucht wordt rechtstreeks uit de kamer gehaald.
De aanwezigheid van een dergelijke verbrandingskamer brengt de belangrijkste beperking met zich mee - deze ketels moeten worden geïnstalleerd in aparte kamers die speciaal voor hen zijn toegewezen - oven (ketelruimten).
Lees meer over de kenmerken van ketels met verschillende verbrandingskamers. En leer ook over het kiezen van een zuinige ketel en het creëren van een zuinig verwarmingssysteem.
Vervolgens zullen we de vereisten voor de plaatsing van ketels in de oven en voor deze kamer in meer detail bekijken.
Waar kan de oven (stookruimte) worden geplaatst
De ruimte voor het installeren van ketels kan zich op elke verdieping van een woonhuis bevinden, ook in de kelder en kelder, maar ook op de zolder en op het dak.
Die. onder de oven kunt u een kamer in het huis aanpassen met afmetingen die niet minder zijn dan de standaard, waarvan de deuren naar de straat leiden. En ook nog voorzien van een raam en een ventilatierooster van een bepaalde ruimte, etc. De oven kan in een apart gebouw geplaatst worden.
Wat en hoe kan in de oven worden geplaatst
De vrije doorgang vanaf de voorzijde van de geïnstalleerde gasapparatuur dient minimaal 1 meter breed te zijn. De oven biedt plaats aan maximaal 4 eenheden gasverwarmingsapparatuur met gesloten verbrandingskamers, maar met een totaal vermogen van niet meer dan 200 kW.
Afmetingen oven
De hoogte van de plafonds in de oven (stookruimte) is minimaal 2,2 meter, het vloeroppervlak is minimaal 4 vierkante meter. voor één ketel. Maar het volume van de oven wordt geregeld afhankelijk van het vermogen van de geïnstalleerde gasapparatuur: - tot en met 30 kW - niet minder dan 7,5 kubieke meter; - inclusief 30 - 60 kW - niet minder dan 13,5 kubieke meter; - 60 - 200 kW - minimaal 15 kubieke meter
Wat is uitgerust met een oven
De oven is voorzien van deuren naar de straat met een breedte van minimaal 0,8 meter, evenals een raam voor natuurlijke verlichting met een oppervlakte van minimaal 0,3 vierkante meter. 10 kubieke meter. oven.
De oven wordt geleverd met een enkelfasige 220 V-voeding, gemaakt in overeenstemming met de PUE, evenals een watertoevoersysteem dat is aangesloten op verwarming en warmwatervoorziening, evenals een riolering die water kan ontvangen in geval van nood overstromingen, ook in de volumes van een ketel en een buffertank.
De aanwezigheid in de stookruimte van brandbare, brandgevaarlijke stoffen, inclusief afwerking aan de wanden, is niet toegestaan. De gasleiding in de oven moet zijn uitgerust met een afsluiter, één voor elke ketel.
Hoe de oven (stookruimte) moet worden geventileerd
De oven moet voorzien zijn van afzuiging, eventueel aangesloten op het ventilatiesysteem van het gehele gebouw. Via het ventilatierooster, dat onderaan de deur of wand is geïnstalleerd, kan verse lucht naar de ketels worden toegevoerd.
Bovendien mag de oppervlakte van de gaten in dit rooster niet kleiner zijn dan 8 cm in het vierkant per kilowatt ketelvermogen. En als de instroom van binnenuit het gebouw minimaal 30 cm in het vierkant is. voor 1 kW.
Schoorsteen
De waarden van de minimumdiameter van de schoorsteen in functie van het ketelvermogen staan vermeld in de tabel.
Maar de basisregel is dit: het dwarsdoorsnedegebied van de schoorsteen mag niet kleiner zijn dan het oppervlak van de uitlaat in de ketel.
Elke schoorsteen moet een inspectiegat hebben dat zich minstens 25 cm onder de schoorsteeninlaat bevindt.
Voor een stabiele werking moet de schoorsteen zich boven de daknok bevinden. Ook moet de schoorsteenstam (verticaal deel) absoluut recht zijn.
Deze informatie wordt alleen ter informatie verstrekt om een algemeen beeld te krijgen van de oven in privéwoningen. Bij het bouwen van een ruimte voor het plaatsen van gasapparatuur, moet u zich laten leiden door ontwerpoplossingen en de vereisten van regelgevingsdocumenten.
Bepaling van de afmetingen van de verbrandingskamer, convectiekanaal en plaatsing van branders
De verbrandingskamer van de ontworpen ketel is een parallellepipedum (op - breedte, bt - diepte, ht - hoogte)
Het volume van de verbrandingskamer wordt beperkt door het axiale vlak van de wand- en plafondwandbuizen. Het gedeelte van de oven langs de assen van de buizen van de schermen fт wordt bepaald op basis van de dichtheid van warmteafgifte die in de praktijk wordt getest langs het gedeelte van de oven qf
fт =, m2 (9)
De breedte en diepte van de verbrandingskamer worden gekozen op basis van de afmetingen van de vlam van de branders en hun warmteafgifte. Het cursusproject maakt gebruik van Weishaupt [] automatische branders. De afmetingen van het gedeelte van de verbrandingskamer worden bepaald volgens het nomogram in figuur 9.1.
Figuur 9.1
Warmteafgifte van de brander
, kW (9,1)
waar Вр het volumetrische verbruik van aardgas is, m3 / h;
- de laagste verbrandingswarmte van gas, kJ / m3.
Bij ketels met een lage productiviteit (tot 25 t / h) wordt per ketel één brander geplaatst. Het type geschikte brander wordt gekozen uit de catalogus [].
Het resultaat van de keuze van de brander wordt weergegeven in de tabel. 9.1
Tabel 9.1
| Type brander | bedrag |
| Monarh gasolie 1000 ... 1000 kW |
Het volume van de verbrandingskamer van de ketel wordt geselecteerd op basis van de toelaatbare thermische spanning van het verbrandingsvolume.
, m3 (9.2)
De resultaten van de berekening van de doorsnede, het volume en de hoogte van de verbrandingskamer zijn weergegeven in de tabel. 9.2
Tabel 9.2
| , m3 / s | , kJ / m3 | , kW / m2 | , m2 | , kW / m2 | , m3 | ht, m |
Het kleinste deel van het convectiegaskanaal wordt bepaald op basis van het gasvolume bij de ingang van de mijn en hun economisch optimale snelheid
, m2 (9,3)
waar Fk de sectie is, m2; - temperatuur van rookgassen bij de ingang van het gaskanaal, оС; K is de coëfficiënt van het vrije stroomgebied; - optimale snelheid van rookgassen, m / s.
Verhouding vrijstroomoppervlak
, (9.4)
waarbij S1 de steek van de buis is in de dwarsdoorsnede dwars op de gasstroom, mm; d - buitendiameter van pijpen, mm.
S1 S1 d
gasstroom
Voorgeselecteerd d = 51 mm, S1 = 100 mm. De berekeningsresultaten zijn weergegeven in de tabel. 9.3
Tabel 9.3
| , m3 / uur | , m3 / s | Vg, m3 / m3 | , oC | , Mevrouw | S, mm | d, mm | NAAR | , m2 |
Het berekende oppervlak van de wanden van de verbrandingskamer
, m2 (9,5)
Geschat volume van de verbrandingskamer
, m3 (9,6)
Het resultaat van de bepaling is weergegeven in de tabel. 9.4
Tabel 9.4
| , m | , m | , m | , m2 | , m2 |
Thermische berekening van de verbrandingskamer
10.1. Nuttige warmteafvoer in de vuurhaard
, kJ / m3 (10)
waar is de calorische onderwaarde van droog aardgas, kJ / m3; - de warmte van de buitenlucht. Omdat koude lucht niet wordt voorverwarmd
, kJ / m3 (10,1)
De berekeningsresultaten zijn weergegeven in de tabel. 10.1
Tabel 10.1
| , kJ / m3 | , % | , kJ / m3 | , kJ / m3 | , kJ / m3 |
Theoretische (adiabatische) brandstofverbrandingstemperatuur.
Temperatuur υa wordt bepaald aan de hand van de tabel. 7.3 door de enthalpie van de gassen in de verbrandingskamer te interpoleren met behulp van de formule
, оС (10,2)
Het berekeningsresultaat wordt weergegeven in de tabel. 10.2
Tabel 10.2
| , kJ / m3 | , оС | , оС | , kJ / m3 | , kJ / m3 | , оС |
Voors en tegens van een ketel met skeletwarmtewisselaar
Kachels uitgerust met een watercircuit, die worden gebruikt om een individueel huisje te verwarmen, hebben zowel voor- als nadelen. De huiseigenaar moet er rekening mee houden voordat hij besluit om een dergelijke verwarmingsbron te installeren.
Bovendien moet u de grootte van de vuurhaard kiezen, die, in termen van thermische indicatoren, voor een betrouwbare verwarming van het huis zal zorgen. Bij gebruik van vaste brandstof moet het volume van de verbrandingskamer de werking van de bron gedurende 8-12 uur vanaf één lading garanderen.
Voordelen van de skeletwarmtewisselaaroven:
- Laag specifiek brandstofverbruik voor warmteopwekking in vergelijking met conventionele ovens.
- De efficiëntie van een oven met waterverwarming kan de efficiëntie van een vaste brandstofketel bereiken.
- Lage installatie- en installatiekosten door het gebruik van de bestaande kachel en rookgaskanalen.
- Mogelijkheid om het verwarmingscircuit te voorzien van een eigen verwarmingssysteem.
- Constructief vermogen om de oven in het bestaande kamerontwerp te integreren.
De nadelen van ovens met een skeletwarmtewisselaar die werken op vaste brandstoffen zijn onder meer de noodzaak van constant onderhoud van de oven voor het laden van brandstof, het ontbreken van een beschermings- en regelsysteem. In dit opzicht kunnen er onder- of oververhittingszones in de kamer ontstaan.
Afhankelijkheid van het ketelrendement op het verwarmingsoppervlak
Bij het ontwerpen van een landhuis of zomerhuisje moet u van tevoren nadenken over hoe u comfortabele temperatuuromstandigheden in alle kamers kunt implementeren, dat wil zeggen, zorg voor de uitrusting van het verwarmingssysteem. Conventionele kachels behoren langzamerhand tot het verleden, ze worden vervangen door stoomketels die zijn ontworpen voor zuinigere brandstof voor een bepaalde nederzetting. Om redelijkerwijs, met minimale verliezen, de gekochte brandstof te gebruiken, is het noodzakelijk om uzelf te wapenen met enige kennis over het ontwerp van verwarmingsapparaten en over het effect op de warmteoverdrachtsefficiëntie van het verwarmingsoppervlak van ketels, ongeacht het type brandstof dat erin wordt gebruikt.
Verwarmingsketels diagram.
Om dit te doen, zullen we moeten overwegen hoe stoom wordt geproduceerd in stoomketels, die heet water in het verwarmingssysteem in gang zetten, wanneer het correct is berekend en geïnstalleerd.
Wat wordt beschouwd als een verwarmingsoppervlak van een ketel?
Het systeem, dat zich direct in het ketellichaam, boven de vuurhaard en aan de zijkanten bevindt en in de meeste gevallen een structuur van metalen buizen vertegenwoordigt waar het koelmiddel (water) doorheen stroomt, is het belangrijkste werkgebied van stoomketels. Het buitenoppervlak van de met heet gas gespoelde buizen is het verwarmingsoppervlak van stoomketels.
Hoe groter het totale verwarmde oppervlak, hoe efficiënter het verwarmingsmiddel (water) in stoomketels tot de gewenste temperatuur wordt verwarmd.
Keteloppervlakteverwarmingscircuit.
Een meer bekende voor een leek, de naam van dit systeem is een warmtewisselaar, omdat het dankzij het apparaat is dat de directe overdracht van warmte van de brandende brandstof naar het water wordt uitgevoerd.
Waarom wordt er gekeken naar oppervlakken en niet naar het watervolume in de warmtewisselaar van stoomketels? Met een voldoende verbrandingstemperatuur van de brandstof zal 1 liter water sneller het kookpunt bereiken als het niet in één vat wordt verwarmd, maar in meerdere, rond de wanden van elk waarvan hete gassen passeren. Het volume van het koelmiddel, verdeeld in smallere stromen, vanwege het feit dat buizen met een kleine diameter worden gebruikt in het ontwerp, zal dus sneller opwarmen, wat de efficiëntie van de ketel aanzienlijk verhoogt en bijdraagt aan een zuinig brandstofverbruik. Bovendien kunnen buizen met een kleine diameter worden gebruikt bij de vrij aanzienlijke drukstijgingen die kunnen worden bereikt in stoomketels.
In stoomketels worden pijpen met een kleine diameter gebruikt als warmtewisselaar die water (warmtedrager) en gassen scheidt en tegelijkertijd, vrijwel zonder verliezen, warmte van de oven naar water overbrengt door de wanden van metalen pijpen. Deze buizen zijn gemaakt van gietijzer, staal, RVS of koper. Materialen worden gegeven in volgorde van stijgende kosten en relatieve verlenging van de levensduur van de ketel, met uitzondering van de eerste twee items (gietijzeren buizen zijn duurzamer, maar kwetsbaarder, ze zijn bang voor schokken en stalen buizen zijn bang voor corrosie) .
Terug naar de inhoudsopgave
Verwarmingsschema van het convectieoppervlak van de ketel.
Het ontwerp van een warmtewisselaar komt het meest voor bij kleine ketels, wanneer verdamping optreedt doordat hete gassen opstijgen en het water opwarmen. De leidingsystemen boven de oven (in de eenvoudigste ontwerpen van stoomketels is dit een container uit één stuk) vertegenwoordigen een convectief (geblazen) verwarmingsoppervlak.
Schermverwarmingsoppervlakken ontvangen warmte rechtstreeks in de vuurhaard, die zich in het rechter-, linker- en achtergedeelte bevindt. Hun verwarming vindt plaats als gevolg van thermische straling tijdens de verbranding van brandstof. Voor de vervaardiging van schermverwarmingsoppervlakken voor boilers, zoals convectie-oppervlakken, worden gietijzeren, stalen of koperen (bijna eeuwige) buizen gebruikt.
In zelfgemaakte ketels (de basisprincipes van hun fabricage worden hieronder gegeven), worden de verwarmingsoppervlakken van het scherm weergegeven door de zijkant van de tank of warmtewisselaar in de vorm van een tank in de ovenzone, aangezien, naast de stijgende stromen van verwarmde lucht, de verwarming ervan wordt verzorgd door de thermische straling van de oven zelf, de temperatuur kan enkele honderden graden bereiken.
Verwarmingsschema van het ketelschermoppervlak.
In ketels voor vaste of vloeibare brandstoffen, evenals in gecombineerde, kunnen verwarmingsoppervlakken, zowel scherm als convectie, na verloop van tijd worden blootgesteld aan asafzettingen, wat het rendement van de ketel vermindert. Verwarmingsoppervlakken in stoomketels met vaste brandstof vereisen meer aandacht tijdens het gebruik. Omdat deze oppervlakken pijpen vormen, is het erg belangrijk ervoor te zorgen dat de warme lucht vrij tussen de buizen kan stromen.
Let bij het kiezen van een ketel op het feit dat in de paspoortkenmerken voor bepaalde typen ketels niet het verwarmingsoppervlak wordt vermeld, maar het volume van de warmtewisselaar in liters. Het blijft de fabrikant vertrouwen, die dit volume in het paspoort correct moest verdelen in de buizen en zijschermen (waar ze zijn). Slechts onder voorwaarden kunnen we afspreken dat er een directe relatie is tussen het totale oppervlak van de verwarmingsoppervlakken van de ketel en het volume van de warmtewisselaar.
Industriële ketels hebben verwarmingsoppervlakken vanaf 25 vierkante meter, huishoudelijke ketels zijn veel kleiner, zo hebben ketels met een vermogen van 18 kW een verwarmingsoppervlak van iets meer dan een vierkante meter, waardoor het mogelijk is om een huis van warmte te voorzien met een oppervlakte van ongeveer 100 vierkante meter.
Terug naar de inhoudsopgave
Schema van de constructie van een zelfgemaakte verwarmingsketel.
Met behulp van theoretische kennis over de invloed van het oppervlak van verwarmingsoppervlakken op het rendement van de ketel, is het mogelijk om de maximaal mogelijke warmteoverdracht te bereiken bij het installeren van een verwarmingsketel, gecombineerd met een bestaande oven, om stoomverwarming te installeren in het huis.
De eenvoudigste ketel voor verwarming of warmwatervoorziening, gebouwd op basis van een kachel, kan op twee manieren worden gemaakt: het ketellichaam rond de schoorsteen monteren of een warmtewisselaar direct boven (of achter) de verbrandingskamer installeren. De eerste optie is gemakkelijker te implementeren - de constructie van een cilindrische tank boven de vuurhaard met een schoorsteen die door het centrale deel gaat. Natuurlijk moet in dit geval het deel van de schoorsteen dat de verbrandingsproducten uit de vuurhaard verwijdert, gemaakt zijn van een gietijzeren of stalen (met een dikke wand) buis. Dat wil zeggen, het opnieuw uitrusten van een dikke kachel in een ketel die op de pijp "zit", is heel goed mogelijk.
In het tweede geval is er een plaats voor de warmtewisselaar midden in de oven. Theoretisch is het mogelijk om een maximale warmteoverdracht voor het verwarmen van water voor het verwarmingssysteem te bereiken als de warmtewisselaar-tank zo wordt geplaatst dat de stijgende hete stromen er van alle kanten overheen spoelen, maar hiervoor is de reconstructie van de kachel nodig. Het is niet erg als het geen kubus is die is gelast van metalen platen, maar een soort constructie gemaakt van buisdelen: het zal veel minder tijd kosten om het verwarmingssysteem op te warmen.
Naast het plaatsen van pijpen of een kubus boven de vuurhaard, kunnen sommige ervan langs de zijwanden van de vuurhaard worden geplaatst, waardoor schermoppervlakken worden georganiseerd die de efficiëntie van het systeem verhogen.
1poteply.ru
Wat is vacuüm in de keteloven
Vacuüm in de keteloven is een drukverlaging daarin onder invloed van een temperatuurverschil, waardoor op natuurlijke wijze verse luchtmassa's in de verbrandingskamer worden gestroomd en de verbrandingsproducten door de schoorsteen worden verplaatst.
Schematische weergave van het vacuümproces in de keteloven.
In eenvoudige bewoordingen is de luchtdichtheid afhankelijk van de temperatuur: hoe hoger het is, hoe minder luchtdichtheid. Vandaar de term "legen", die vaak wordt verward met "legen". Dienovereenkomstig stroomt lucht naar de zone met lage dichtheid (keteloven) vanuit de zone met hogere dichtheid (kamer), omdat de druk daar hoger is. Verwarmde luchtmassa's en verbrandingsproducten neigen naar boven en worden bovendien door verse luchtmassa's door de schoorsteen verplaatst. Met andere woorden, het fenomeen wordt de natuurlijke trek van de ketel genoemd.
Methoden en meeteenheden
Eenheden voor vacuümmeting in de keteloven - Pascals (Pa). De indicator wordt gemeten door apparaten waarvan het werkingsprincipe is gebaseerd op de gevoeligheid van een vloeistof- of veerdruksensor: een manometer of een vacuümmeter. Er worden ook anemometers gebruikt, die direct de kracht van natuurlijke tractie meten.
Voor een boiler voor huishoudelijk warm water met een traditionele verticale schoorsteen is de norm 10-20 Pa.
