Prinsippet om drift av en dampkjele for oppvarming av hjemmet

Installasjon av dampkjeler med fast drivstoff

Utformingen av dampkjeler med fast brensel er en horisontal boks med en brann, bestående av to sylindriske sektorer med forskjellige diametre. Disse sylindrene settes inn i hverandre og kobles sammen med flenser og en dampopsamler. Dermed er en brannkammer plassert foran brannrøret, og et rørbunt bak. Prinsippet om drift av dampkjeler med fast drivstoff er basert på varmeveksling av væske og gass. Under forbrenningen av drivstoff dannes røykgasser ved høy temperatur i drivstoffdelen av kjelenheten. Passerer gjennom gassrørene, strømmer varm røyk skyller rundt rørbuntene der vannet sirkulerer. Dermed overfører gasser termisk energi til vann, og de blir selv avkjølt fra kontakt med kalde rør. Som et resultat frigjør det oppvarmede vannet i rørene damp som akkumuleres i kjelens øvre trommel.

Kjelen styres av instrumentering og kjeleautomatisering. Hjelpeapparater overvåker endringer i vanntemperatur og trykk, og kjeleromautomatisering sikrer sikker drift av enheter på grunn av innebygde sensorer.

Dampkjeleproduksjonsteknologi

Hva er nødvendig for å lage et slikt system?

• 1 mm stålplate i rustfritt stål.
• Rør av forskjellige diametre fra rustfritt stål - 100–120 mm, 10–30 mm.
• Sikkerhetsventil.
• Asbest i form av ark.

Først og fremst må du skaffe tegningene til dampkjelen. Dette er ikke noe problem i dag, siden de er fritt tilgjengelige på Internett. Den andre oppgaven er å bestemme kraften til enheten. Alt vil avhenge av dampvarmesystemet, størrelsen på et privat hus, antall radiatorer i det, og så videre. Andre artikler på nettstedet vårt vil hjelpe deg med å håndtere dette problemet. For det tredje må du velge enhetens form. Den kan være rund, firkantet eller rektangulær.

Høytrykksdampkjele

For å gjøre det lettere å produsere kan du ta et rør som er 100-110 cm langt. Det vil være enhetens kropp. Vær oppmerksom på at veggtykkelsen må være minst 2,5 mm. Et veldig viktig poeng er konstruksjonen av brennkammeret og tilførselen av flamme- og røykrør til den.

Forbrenningskammeret er best laget av rustfritt stålplater, der hull bores for de beskrevne rørene. Endene deres er nødvendigvis rullet for å skape et tett anslag mot overflatene. For bedre tetting og økt styrke på forbindelsen, bør rørene sveises med argonsveising. Hvis du ikke har disse ferdighetene, kan du sveise dem med permanente elektroder.

Etter det må du sveise på rørmanifolden og installere sikkerhetsventilen. Enheten er isolert med asbestplater. På dette kan vi vurdere at arbeidet er gjort. Deretter kobles dampvarmesystemet og kjelen til.

Kjeltyper

Alle dampkjeler med fast drivstoff kan deles inn i to små grupper - kullfyrte dampkjeler (brunkull og hardkull) og vedfyrte dampkjeler. Avhengig av drivstoff som forbrukes, har kjelenhetene sine egne varianter av ovner. Disse kan være mekaniske ovner med en bevegelig rist, med et belterist med bevegelse fremover, med skyverister, med skrå rister eller med en fast rist og en raslende stang.

Typer av moderne kjeler med fast brensel

I henhold til strukturen og typen drivstoff, kan moderne kjeler med fast drivstoff klassifiseres i følgende hovedtyper:

• kjeler med bunnforbrenning av drivstoff;
• forbrenningsenheter over hodet;
• kjeler for gassgenerering;
• pellets varme generatorer;
• dampenheter.

Forbrenningskjeler

Forbrenningskjele
Forbrenningskjelen er den vanligste enheten for fast drivstoff, som hovedsakelig opererer på tre og kull. Varmegeneratorens utforming inkluderer følgende hovedelementer som er lukket i kroppen: en brannkammer eller et forbrenningskammer, en varmeveksler, tilførsels- og returrør i varmesystemkretsen, et rist, en dør for påfylling av drivstoff, en dør for tenning og rengjøring fra ask, en skorstein.

Kroppen til moderne kjeler er laget av stål, og varmeveksleren kan være enten stål eller støpejern. Hver type varmeveksler har sine egne fordeler og ulemper. Enheter med støpejernsvarmeveksler har høyere korrosjonsbestandighet enn stål. Dette er et viktig poeng, siden det dannes kondensat i ovnen, når varmegeneratorer med fast brensel fyres opp til temperaturen overstiger duggpunktet, som, når det blandes med forbrenningsprodukter, er veldig aggressivt overfor metaller. En varmeveksler av støpejern er også mer brannbestandig enn en stål, derfor har den lengre levetid. Ulempene med støpejerns varmevekslere er skjørhet, høy vekt, lav motstand mot temperaturendringer i varmebæreren i varmesystemet, de bør ikke overstige 20 ° C.

Vanligvis er støpejernsvarmegeneratorer delt inn i separate seksjoner, noe som letter vanskeligheter med transport, installasjon, og i tilfelle svikt i en av seksjonene er det enkelt å bytte den ut. Enheter med stålvarmeveksler er konstruert i ett stykke.

I anordningen til en kjele med bunnforbrenning kan det være anordnet to eller tre forbrenningskamre, som gjør det mulig å brenne drivstoffpartikler på nytt. Samtidig reduseres utslippet av skadelige forbrenningsprodukter i atmosfæren, drivstofforbruket reduseres, og effektiviteten til kjelen øker. Moderne varmekjeler med fast drivstoff lar deg kontrollere forbrenningsprosessen, som et kontrollsystem med en vifte for luftinjeksjon brukes til.

Topp forbrenningskjeler

Topp forbrenningskjele
I en enhet med øvre forbrenning skjer prosessen med å forbrenne drivstoff - kull, ved, torvbriketter eller sagflis - i motsetning til en kjele med lavere forbrenning, ikke fra bunn til topp, men fra topp til bunn. Dette ble mulig etter at oppfinnelsen ble laget og patentert av den litauiske ingeniøren E. Strupaitis i 2000 og ble brukt for første gang i kjeler. Forbrenning i en slik varmegenerator støttes bare i det øvre laget av det lagrede drivstoffet, omtrent 15 cm tykt, der varm luft tilføres ovenfra gjennom et spesielt teleskoprør fra et spesielt kammer. Når bokmerket brenner ut, utvides og faller røret gradvis ned under sin egen vekt, slik at luftfordeleren ved enden av røret hele tiden er i sentrum av flammen.

En vedfyrt fyr med fyringsovn med topp forbrenning gjør at det kan lages ett bokmerke hver 30. time, og en kullfyrt enhet - ett bokmerke hver 5. dag. Driftsmåten til varmegeneratoren er fra en flik til en annen. Det vil si at etter fullstendig forbrenning av lastet drivstoff er det nødvendig å fjerne den dannede asken og lage et nytt bokmerke.

Topp forbrenningsenheter har en betydelig høyde, men de tar liten plass arealmessig.

Gassgenererende kjeler (pyrolyse)

Gassgenerator kjele - ordning med arbeid
Kjeler til generering av fast brensel er utstyrt med 2 forbrenningskamre. Prinsippet for arbeidet deres er basert på det faktum at tre under påvirkning av høy temperatur og under oksygenmangel blir til kull ved frigjøring av pyrolyse brennbar gass. I ett kammer foregår den vanlige forbrenningsprosessen først med normal lufttilførsel gjennom et spesielt vindu.Etter at treet har brent normalt, reduseres lufttilførselen ved hjelp av den automatiske regulatoren, og kjelen går i pyrolysegassformasjonsmodus. Ved smelter sakte, og den frigitte gassen stiger inn i det andre kammeret, hvor prosessen med etterbrenning finner sted.

Effektiviteten til en gassgenererende enhet når 85-90%, skadelige utslipp av forbrenningsprodukter i atmosfæren reduseres til et minimum, drivstoff for en slik kjele krever flere ganger mindre enn for en varmegenerator med direkte forbrenning. I tillegg til ved kan trebearbeidingsavfall med et fuktighetsnivå på ikke mer enn 20% brukes som drivstoff.

Pelletskjeler

Pelletskjele med drivstofftank
Pelletskjeler kjøres på biodrivstoff laget av torv, sagflis, landbruksavfallsprodukter, komprimert til sylindriske granulater kalt pellets. Granulatene er små i størrelse og selges i praktisk emballasje for enkel transport og lagring.

Pelletskjeler er utstyrt med et automatisk kontrollsystem, inkludert tilførsel av drivstoffpellets til forbrenningskammeret, som er lite i størrelse. I denne forbindelse regulerer automatiseringen med stor nøyaktighet volumet på det tilførte drivstoffet, mens den mest komplette forbrenningen oppnås og produksjonen av brennbare gasser med maksimal temperatur oppnås på grunn av tvungen injeksjon av luft i forbrenningsområdet ved hjelp av av en fan.

Pellets lastes inn i drivstoffbunkeren, hvorfra de mates inn i forbrenningskammeret ved hjelp av matesystemet. Bunkeren kan være frittstående eller innebygd i kjelens konstruksjon, bunkerens kapasitet for en kjele med en kapasitet på 20-40 kW er som regel ikke mer enn 200-250 kg, noe som er nok i en uke kontinuerlig drift. Fôringssystemet er en skruetransportør drevet av en elektrisk motor. Hvis det er nødvendig å transportere pellets over lange avstander, kan et pneumatisk fôringssystem brukes.

Automatiseringen av pelletsvarmegeneratorer inkluderer mekanisk askefjerning og selvrensende systemer, muligheten til å kontrollere temperaturen i oppvarmingsrørledninger avhengig av været og andre enheter som letter driften av pelletsvarmeenheter.

Damp kjeler med fast brensel

Damp kjele med fast brensel
Dampkjeler for fast drivstoff, på grunn av sin store kraft og dimensjoner, brukes hovedsakelig i industrien til å gi damp til teknologiske prosesser og varmesystemer. Bruken av dampgeneratorer med fast drivstoff er spesielt effektiv i bedrifter med en stor mengde avfall som er egnet for forbrenning som drivstoff når det er umulig å bruke andre energikilder. Små kraftenheter kan også brukes til oppvarming av boliger og andre lokaler til forskjellige formål.

I henhold til driftsprinsippet er dampkjeler delt inn i 2 hovedtyper: brannrør og damprør.

I en brannrørsenhet sirkulerer forbrenningsprodukter oppvarmet til høy temperatur under forbrenning av drivstoff gjennom rørsystemet og overfører termisk energi til vannet som omgir disse rørene. I dette tilfellet blir vann til damp og går deretter inn i varmesystemet eller gjennom damprørledninger til industrielle forbrukere. Siden den genererte dampen har høyt trykk, blir veggene til en slik kjele laget veldig tykke. Av sikkerhetsgrunner har brannrørskjeler derfor effektbegrensninger.

I vannrørskjeler er driftsprinsippet det motsatte - vann strømmer gjennom rørsystemet inne i kroppen, oppvarmede forbrenningsprodukter sirkulerer rundt dem, som et resultat blir vannet i rørene til damp og går deretter til forbrukerne. Vannrørsenhetene er tryggere, de krever ikke en stor tykkelse på kroppens vegger, noe som kan øke produktiviteten deres betydelig.

Dampkjeler er utstyrt med automatiseringssystemer, inkludert enheter for drivstofftenning og stopp av forbrenning, regulering av vann og drivstofforbruk. Sikkerhetsgruppen til en kjele med fast drivstoff er av stor betydning, som inkluderer temperaturindikatorer, sikkerhetstermostater, trykkmålere, sikkerhetstrykkbrytere og damptrykksventiler, andre enheter og enheter som sørger for problemfri drift.

Dampoppvarming og hva er det?

Når vann koker, frigjøres vanndamp, som har en stor mengde termisk energi. Overføringen av energi til miljøet skjer i det øyeblikket kondens, med andre ord, under overgangen av vann fra en damptilstand til en flytende tilstand.

Ved dampoppvarming gjelder det samme prinsippet. Vannet som koker i kjelen føres gjennom rørene til varmeenhetene, kondenserer i dem og gir fra seg varme. Deretter føres kjølevæsken, som har gått over i flytende tilstand, gjennom rør til en spesiell lagringsenhet. Derfra strømmer væsken med tyngdekraften eller med makt inn i kjelen.

Fordeler og ulemper med dampoppvarming

Dampoppvarming i et privat hus gir følgende fordeler:

1. Lav kostnad for enheten. Lønnsomhet i bruksprosessen. Systemet kan lages fra en konvensjonell ovn, noe som er spesielt viktig for bosetninger uten forgassning.
2. Siden kjølevæsken ikke fryser, kan systemet brukes i sesongbaserte boligbygg.
3. Effektiviteten til romoppvarming økes ved stråling av varmeenergi og konveksjon.
4. For å montere systemet kan du bruke små radiatorer og små seksjonsrør, noe som sparer materialer.
5. Damp kommer raskt inn på hvert punkt i varmesystemet, uavhengig av kompleksiteten og størrelsen på huset.
6. Rask oppvarming av lokalene er en ekstra fordel.
7. Varmeoverføringskoeffisienten er veldig høy, så varmetap reduseres til null.
8. Slike systemer kan brukes i kombinasjon med varme gulv.

Før du utfører dampoppvarming, må du studere dens ulemper. Ulempene med dampoppvarming er som følger:

• når sirkulerer langs konturen, skaper damp støy (for å redusere støynivået legges kobberrør inne i veggene, og kjelen plasseres i et eget rom);
• varmeenheter og rør kan varme opp til temperaturer over 100 ° C, noe som øker sannsynligheten for forbrenning når du berører batteriene (i denne forbindelse anbefales det å dekke radiatorer og rør med beskyttende skjermer);
• i tilfelle et gjennombrudd oppstår en farlig nødsituasjon fordi kjølevæsken har veldig høy temperatur;
• for å montere kretsen trenger du dyre kobber- eller galvaniserte rør (dette må tas i betraktning når du beregner hvor mye det koster å utføre dampoppvarming);
• systemet er utsatt for korrosjon, så dets levetid er kort;
• det er vanskelig å regulere temperaturen i lokalene (for dette må du ventilere rommene eller redusere mengden drivstoff, noe som er ganske vanskelig).

Enhetens egenskaper og diagram

Det kan være forskjellige trykk i et varmesystem. Avhengig av dette kan det være av følgende typer:

Luftvarmesystem i et privat hus og industrilokaler

1. Med høyt trykk over 0,07 MPa.
2. Med lavt trykk mindre enn 0,07 MPa.
3. Vakuum-dampsystemet har et trykk på minst 0,1 MPa.

Dampvarmekrets kan være med lukket og åpen krets. Åpne kretser med lavt trykk samhandler med omgivende luft. Forseglede lukkede systemer er mer holdbare.

Oftest, i et privat hus, er lukkede systemer laget med retur av kjølevæsken ved tyngdekraften til kjelen. Topprør brukes vanligvis. Hvis det brukes en krets med bunnledninger, legges rørene med en skråning i retning av dampstrømning for å redusere støy.På punktet med kondensdrenering er det laget en vanntetning i form av en sløyfe for å beskytte mot damp som kommer inn i kondensledningen.

Viktig! I dampsystemer holdes damphastigheten innenfor 0,14 m / s, men ikke høyere enn denne verdien. Ellers vil dampen fange opp partikler med kondenserende fuktighet, lage en høy lyd og øke sannsynligheten for vannhammer.

Mindre vanlig brukes kombinert ledning med legging av rørledninger under gulvet i mellom- eller siste etasje. I dette tilfellet er lumenet til returledningen helt lukket av kondensat.

Ved nettverkstrykk over 0,02 MPa brukes bare åpne kretser. I dem fjernes luft gjennom en kondensator. For å beskytte mot damplekkasjer er det installert vannlåser eller dampfeller. En pumpe brukes til å overføre væsken til dampoppvarming fra lagringstanken til varmeveksleren. Dette gjør at lagringstanken kan installeres under varmeveksleren.

På et notat! Dampsystemer, som vannsystemer, er enkeltrør og dobbeltrør. Det første alternativet er egnet for enetasjes hus med et areal på ikke mer enn 80 m². Det andre alternativet kan brukes i to-etasjes hus.

Enhet

Enheten til en dampkoker er ganske komplisert. Derfor er det ikke en enkel oppgave å montere en dampkjele med egne hender. Hver enkelt modell har sine egne monteringsfunksjoner. Men de er alle utstyrt med hovedkomponentene:

• Firebox. Det er her drivstoffet er plassert;
• Askepanne. Det tjener til å samle forbrenningsprodukter for drivstoff;
• Brenner. Oppgavene er ganske klare;
• Economizer. Dette er en varmtvannsbereder, som vi vil snakke nærmere om;
• Tromme. Nødvendig for installasjon av måleinstrumenter, rør, sikringer;
• Trykk måler. For sikker drift av dampenheten, må kretsen nødvendigvis inneholde en manometer for å overvåke damptrykket.

Installasjonsreglene for alle dampkjeler krever at de er plassert lavere enn nivået på rørledningen og varmeenhetene. Så dampen kan sirkulere normalt og returnere kondensat fra systemet.

Hvordan systemet fungerer

Ikke bland vann og dampoppvarming hjemme. De har mange funksjonelle forskjeller, til tross for deres overflatiske likheter.

Begge disse typene har komponenter:

• kjele;
• radiatorer;
• rør.

Dampoppvarming anses å være effektiv, du kan klare deg med et lite antall batterier
Damp er en varmebærer for dampoppvarming av et privat hus. Du kan lage et slikt system med egne hender ved å følge instruksjonene for montering og installering av komponenter. For et vannsystem spiller vann rollen som en bærer. Kjelen fordamper vannet og varmer det ikke opp. Kjølevæskedampene beveger seg gjennom rørene og blir en kilde til en behagelig temperatur i huset. Dampen avkjøles inne, hvorpå den kondenserer. I dette tilfellet blir 1 kg damp omgjort til 2000 kilojoule varme. Til sammenligning gir vannkjøling med 50 ° C bare 120 kJ.

Varmeoverføringen av damp er flere ganger høyere, noe som forklarer den høye effektiviteten til denne typen oppvarming. Kondensatet dannet inne i radiatoren går inn i den nedre delen og beveger seg uavhengig til kjelen. Det finnes flere typer varmesystemer. I dette tilfellet utføres spesifikasjonen i henhold til metoden for retur av varmebæreren, som er transformert til kondensat.

1. Lukket. Det er ingen konturer i dette tilfellet. Følgelig beveger kondensatet seg gjennom rørene, som ligger i en viss vinkel. Den går direkte inn i kjelen for videre oppvarming.
2. Åpnet. Det er en lagringstank her. Kondensat kommer inn i det fra radiatorene, pumpen deltar i injeksjonen i kjelen.

Hvordan velge riktig kjele

For å velge riktig varmekjel for fast drivstoff, må du ta hensyn til følgende faktorer:

• enhetstype - med øvre eller nedre forbrenning, gassgenerering, pellet eller damp, mest egnet for de gitte driftsforholdene;
• kjeleeffekt som kreves for oppvarming og klargjøring av varmt vann;
• typen fast drivstoff som skal brukes;
• forbrenningskammerets volum, hvor frekvensen av drivstoffbelastning vil avhenge;
• varmeveksler materiale - stål eller støpejern, med tanke på fordelene og de negative egenskapene til hvert materiale;
• behovet for å koble til strømnettet, siden noen modeller av kjeler har enheter som fungerer på elektrisitet - varmeelementer for å opprettholde temperaturen i kjelestengingsperioden, røykavgassere, vifter for lufttrykk;
• utstyr med automatisk styring, sikkerhetsenheter, siden kjeler for fast brensel til hjemmet må være utstyrt med alle enheter og enheter for problemfri drift;
• muligheten til å overføre til andre typer drivstoff eller bruke flere typer.