Text knihy „Kotly na tepelné elektrárne a ochrana atmosféry“

Vlastnosti inštalácie plynových kotlov a zariadení pece

Inštalácia plynových kotlov musí byť vykonaná v súlade s požiadavkami regulačných dokumentov. Samotní nájomníci, vlastníci budovy nemôžu montovať plynové zariadenia. Mal by byť nainštalovaný v súlade s projektom, ktorý môže vyvinúť iba organizácia s povolením na tento účel.

Plynové kotly inštalujú (pripájajú) aj odborníci z oprávnenej organizácie. Obchodné spoločnosti majú spravidla povolenie na popredajný servis automatizovaných plynových zariadení, často na projektovanie a inštaláciu. Preto je vhodné využívať služby jednej organizácie.

Ďalej sú pre informačné účely uvedené základné požiadavky na miesta, kde môžu byť inštalované kotly na zemný plyn (pripojené k plynovodu). Ale výstavba takýchto štruktúr sa musí uskutočňovať v súlade s projektom a požiadavkami noriem.

Odlišné požiadavky na kotly s uzavretou a otvorenou spaľovacou komorou

Všetky kotly sú rozdelené podľa typu spaľovacej komory a spôsobu vetrania. Uzavretá spaľovacia komora je násilne vetraná pomocou ventilátora zabudovaného do kotla.

To vám umožní zaobísť sa bez vysokého komína, ale iba s vodorovnou časťou potrubia a nasávať vzduch pre horák z ulice vzduchovým potrubím alebo rovnakým komínom (koaxiálny komín).

Preto požiadavky na miesto inštalácie jedného nízkoenergetického (do 30 kW) nástenného kotla s uzavretou spaľovacou komorou nie sú také prísne. Môže byť inštalovaný v suchej technickej miestnosti vrátane kuchyne.

Inštalácia plynového zariadenia v obytných miestnostiach je zakázaná, v kúpeľni je zakázaná

Kotly s otvoreným horákom sú ďalšou vecou. Pracujú pre vysoký komín (nad hrebeňom strechy), ktorý vytvára prirodzený ťah spaľovacou komorou. A vzduch sa odoberá priamo z miestnosti.

Prítomnosť takejto spaľovacej komory znamená hlavné obmedzenie - tieto kotly musia byť inštalované v samostatných miestnostiach špeciálne určených pre ne - v peci (kotolne).

Získajte viac informácií o vlastnostiach kotlov s rôznymi spaľovacími komorami. A tiež sa dozviete o výbere ekonomického kotla a vytvorení ekonomického vykurovacieho systému.

Ďalej zvážime podrobnejšie požiadavky na umiestnenie kotlov v peci a na túto miestnosť.

Kde môže byť umiestnená pec (kotolňa)

Miestnosť na inštaláciu kotlov môže byť umiestnená na akomkoľvek poschodí súkromného domu, vrátane v suteréne a suteréne, ako aj v podkroví a na streche.

Tých. pod pecou môžete prispôsobiť miestnosť v dome s rozmermi nie menšími ako štandard, z ktorých dvere vedú do ulice. A tiež vybavené oknom a vetracou mriežkou určitej oblasti atď. Pec môže byť umiestnená v samostatnej budove.

Čo a ako je možné umiestniť do pece

Voľný priechod z prednej strany inštalovaného plynového zariadenia musí byť široký najmenej 1 meter. V peci sa môžu ubytovať až 4 jednotky plynového vykurovacieho zariadenia s uzavretými spaľovacími komorami, ale s celkovou kapacitou najviac 200 kW.

Rozmery pece

Výška stropov v peci (kotolni) je najmenej 2,2 metra, podlahová plocha je minimálne 4 metre štvorcové. pre jeden kotol. Ale objem pece je regulovaný v závislosti od kapacity inštalovaného plynového zariadenia: - do 30 kW vrátane - najmenej 7,5 metrov kubických; - 30 - 60 kW vrátane - najmenej 13,5 metrov kubických; - 60 - 200 kW - najmenej 15 metrov kubických

Čo je vybavené pecou

Pec je vybavená dverami do ulice so šírkou najmenej 0,8 metra, ako aj oknom pre prirodzené osvetlenie s rozlohou najmenej 0,3 metra štvorcového. 10 metrov kubických. pec.

Pec je napájaná jednofázovým napájaním na 220 V, vyrobeným v súlade s PUE, ako aj vodovodným systémom napojeným na vykurovanie a dodávku teplej vody, ako aj kanalizačným systémom, ktorý môže v prípade núdze prijímať vodu. záplavy vrátane objemov kotla a vyrovnávacej nádrže.

Prítomnosť horľavých a v ohni nebezpečných materiálov vrátane povrchovej úpravy stien nie je povolená. Plynové potrubie v peci musí byť vybavené uzatváracím zariadením, jedným pre každý kotol.

Ako by mala byť pec (kotolňa) vetraná

Pec musí byť vybavená odsávacím vetraním, prípadne napojeným na ventilačný systém celej budovy. Čerstvý vzduch je možné privádzať do kotlov cez ventilačnú mriežku, ktorá je inštalovaná v spodnej časti dverí alebo steny.

Plocha otvorov v tomto rošte by navyše nemala byť menšia ako 8 štvorcových cm na jeden kilowatt výkonu kotla. A ak je prítok zvnútra budovy najmenej 30 cm štvorcový. pre 1 kW.

Komín

Hodnoty minimálneho priemeru komína v závislosti od výkonu kotla sú uvedené v tabuľke.

Ale základné pravidlo je toto - prierezová plocha komína by nemala byť menšia ako plocha výstupu v kotle.

Každý komín musí mať kontrolný otvor umiestnený minimálne 25 cm pod vstupom do komína.

Pre stabilnú prevádzku musí byť komín nad hrebeňom strechy. Rovnako musí byť komínový kmeň (zvislá časť) absolútne rovný.

Tieto informácie sú poskytované len na informačné účely, aby vytvorili všeobecnú predstavu o peci v súkromných domoch. Pri výstavbe miestnosti na umiestnenie plynového zariadenia je potrebné sa riadiť konštrukčnými riešeniami a požiadavkami regulačných dokumentov.

Stanovenie rozmerov spaľovacej komory, konvekčného dymovodu a umiestnenia horákov

Spaľovacia komora navrhnutého kotla je rovnobežnostenná (at - šírka, bt - hĺbka, ht - výška)

Objem spaľovacej komory je obmedzený osovou rovinou rúrok steny a stropu. Prierez pece pozdĺž osí rúr rúrok sít sa určuje na základe v praxi testovanej hustoty uvoľňovania tepla pozdĺž úseku pece qf

fт =, m2 (9)

Šírka a hĺbka spaľovacej komory sa vyberajú na základe rozmerov plameňa horákov a ich tepelného výkonu. Projekt kurzu používa automatické horáky Weishaupt []. Rozmery časti spaľovacej komory sa určujú podľa nomogramu na obrázku 9.1.

Obrázok 9.1

Tepelný výkon horáka

, kW (9,1)

kde Вр je objemová spotreba zemného plynu, m3 / h;

- najmenšie teplo spaľovania plynu, kJ / m3.

V kotloch s nízkou produktivitou (do 25 t / h) je na každý kotol nainštalovaný jeden horák. Typ vhodného horáka je vybraný z katalógu [].

Výsledok výberu horáka je uvedený v tabuľke. 9.1

Tabuľka 9.1

Objem spaľovacej komory kotla sa volí na základe prípustného tepelného napätia spaľovacieho objemu.

, m3 (9,2)

Výsledky výpočtu prierezu, objemu a výšky spaľovacej komory sú uvedené v tabuľke. 9.2

Tabuľka 9.2

Najmenší úsek konvekčného plynového potrubia sa určuje na základe objemu plynov na vstupe do bane a na základe ich ekonomicky optimálnej rýchlosti

, m2 (9,3)

kde Fk je rez, m2; - teplota spalín na vstupe do plynového potrubia, оС; K je koeficient plochy voľného toku; - optimálna rýchlosť spalín, m / s.

Pomer voľnej prietokovej plochy

, (9.4)

kde S1 je stúpanie potrubia v priečnom priereze priečnom k ​​toku plynu, mm; d - vonkajší priemer rúrok, mm.

S1 S1 d

prietok plynu

Vopred zvolené d = 51 mm, S1 = 100 mm. Výsledky výpočtu sú uvedené v tabuľke. 9.3

Tabuľka 9.3

Vypočítaný povrch stien spaľovacej komory

, m2 (9,5)

Odhadovaný objem spaľovacej komory

, m3 (9,6)

Výsledok stanovenia je uvedený v tabuľke. 9.4

Tabuľka 9.4

Tepelný výpočet spaľovacej komory

10.1. Užitočný odvod tepla v kúrenisku

, kJ / m3 (10)

kde je čistá výhrevnosť suchého zemného plynu, kJ / m3; - teplo vonkajšieho vzduchu. Pretože studený vzduch nie je predhriaty

, kJ / m3 (10,1)

Výsledky výpočtu sú uvedené v tabuľke. 10.1

Tabuľka 10.1

Teoretická (adiabatická) teplota spaľovania paliva.

Teplota υa sa určuje z tabuľky. 7.3 interpoláciou entalpie plynov zo spaľovacej komory pomocou vzorca

, оС (10.2)

Výsledok výpočtu je uvedený v tabuľke. 10.2

Tabuľka 10.2

Výhody a nevýhody kotla s výmenníkom tepla

Kachle vybavené vodným okruhom, ktoré sa používajú na vykurovanie jednotlivej chaty, majú výhody aj nevýhody. Pred rozhodnutím o inštalácii takéhoto zdroja vykurovania ich musí vlastník domu zohľadniť.

Okrem toho budete musieť zvoliť veľkosť kúreniska, ktorá z hľadiska tepelných indikátorov zabezpečí spoľahlivé vykurovanie domu. Pri použití tuhého paliva musí objem spaľovacej komory zabezpečiť prevádzku zdroja po dobu 8 - 12 hodín z jednej záťaže.

Výhody pece s výmenníkom tepla:

1. Nízka miera špecifickej spotreby paliva na výrobu tepla v porovnaní s konvenčnými pecami.
2. Účinnosť pece s ohrevom vody môže dosiahnuť účinnosť kotla na tuhé palivo.
3. Nízke náklady na inštaláciu a inštaláciu v dôsledku použitia existujúcich kachlí a dymovodov.
4. Možnosť potrubia vykurovacieho okruhu s vnútorným vykurovacím systémom.
5. Konštruktívna schopnosť integrovať rúru do existujúceho dizajnu miestnosti.

Medzi nevýhody pecí s skeletovým výmenníkom tepla pracujúcim na tuhé palivá patrí potreba neustálej údržby pece na plnenie paliva, absencia ochranného a regulačného systému. V tejto súvislosti môžu byť v miestnosti vytvorené zóny prehriatia alebo prehriatia.

Závislosť účinnosti kotla na vykurovacej ploche

Pri navrhovaní vidieckeho domu alebo letnej chaty by ste mali vopred premýšľať o tom, ako implementovať pohodlné teplotné podmienky vo všetkých miestnostiach, to znamená zabezpečiť zariadenie vykurovacieho systému. Konvenčné kachle sa postupne stávajú minulosťou, nahrádzajú ich parné kotly určené na ekonomickejšie palivo pre dané sídlisko. Aby ste rozumne, s minimálnymi stratami, použili zakúpené palivo, je potrebné sa vyzbrojiť určitými poznatkami o konštrukcii vykurovacích zariadení a o vplyve na účinnosť prenosu tepla na vykurovacej ploche kotlov bez ohľadu na druh paliva, ktoré sa v nich používa.

Schéma vykurovacích kotlov.

Aby sme to dosiahli, budeme musieť zvážiť, ako sa para vyrába v parných kotloch, ktoré pri správnom výpočte a inštalácii uvádzajú do pohybu horúcu vodu vo vykurovacom systéme.

Čo sa považuje za vykurovacie plochy kotlov?

Hlavnou pracovnou oblasťou parných kotlov je systém, ktorý sa nachádza priamo v tele kotla, nad kúreniskom a na jeho bočných stranách a predstavuje vo väčšine prípadov štruktúru kovových rúrok, cez ktoré prechádza chladiaca kvapalina (voda). Vonkajšia plocha rúrok spalených horúcim plynom je vykurovacou plochou parných kotlov.

Čím väčšia je celková vyhrievaná plocha, tým účinnejšie sa ohrievacie činidlo (voda) zohrieva v parných kotloch na požadovanú teplotu.

Okruh vykurovania povrchu kotla.

Pre laika je tento systém známejší ako výmenník tepla, pretože sa vďaka jeho zariadeniu uskutočňuje priamy prenos tepla z horiaceho paliva do vody.

Prečo sa berú do úvahy povrchy a nie objem vody vo výmenníku tepla parných kotlov? Pri dostatočnej teplote spaľovania paliva dosiahne 1 liter vody bod varu rýchlejšie, ak sa ohrieva nie v jednej nádobe, ale vo viacerých, okolo stien každej z nich, cez ktorú prechádzajú horúce plyny. Objem chladiacej kvapaliny, rozdelený na užšie prietoky, sa vďaka tomu, že sa v konštrukcii používajú rúry s malým priemerom, rýchlejšie zahreje, čo výrazne zvyšuje účinnosť kotla a prispieva k ekonomickej spotrebe paliva. Okrem toho je možné použiť rúrky s malým otvorom pri pomerne výraznom zvýšení tlaku, ktoré je možné dosiahnuť v parných kotloch.

V parných kotloch sa potrubia s malým priemerom používajú ako výmenník tepla oddeľujúci vodu (nosič tepla) a plyny, ktoré ju ohrievajú, a súčasne takmer bez strát prenášajú teplo z pece na vodu cez steny kovových rúrok. Tieto rúry sú vyrobené z liatiny, ocele, nehrdzavejúcej ocele alebo medi. Materiály sú uvedené v poradí zvyšovania nákladov a relatívneho zvyšovania životnosti kotla, s výnimkou prvých dvoch položiek (liatinové rúry sú odolnejšie, ale krehkejšie, obávajú sa nárazov a oceľové rúry sa obávajú korózie) .

Späť na obsah

Schéma vykurovania konvekčnej plochy kotla.

Konštrukcia výmenníka tepla je najbežnejšia v malých kotloch, keď dochádza k odparovaniu v dôsledku stúpania horúcich plynov a ohrevu vody. Systémy potrubí umiestnené nad pecou (v najjednoduchších prevedeniach parných kotlov je to jednodielna nádoba) predstavujú konvekčnú (fúkanú) vykurovaciu plochu.

Vykurovacie plochy clony prijímajú teplo priamo v kúrenisku, ktoré sa nachádza v jeho pravej, ľavej a zadnej časti. K ich ohrevu dochádza v dôsledku tepelného žiarenia počas spaľovania paliva. Na výrobu vykurovacích plôch sita pre kotly, ako sú konvekčné, sa používajú liatinové, oceľové alebo medené (takmer večné) rúry.

V domácich kotloch (základné princípy ich výroby sú uvedené nižšie) sú výhrevné plochy sita predstavované stranou nádrže alebo výmenníka tepla vo forme nádrže umiestnenej v zóne pece, pretože okrem vzostupné prúdy ohriateho vzduchu, jeho ohrev zaisťuje tepelné žiarenie samotnej pece, ktorej teplota môže dosiahnuť niekoľko sto stupňov.

Schéma vykurovania povrchu obrazovky kotla.

V kotloch na tuhé alebo kvapalné palivá, ako aj v kombinovaných kotloch môžu byť vykurovacie plochy, a to ako sieťové, tak konvekčné, časom vystavené usadeninám popola, čo znižuje účinnosť kotla. Vykurovacie plochy v parných kotloch na tuhé palivá si počas prevádzky vyžadujú väčšiu pozornosť. Pretože tieto povrchy tvoria rúrky, je veľmi dôležité zabezpečiť, aby medzi nimi voľne prúdil horúci vzduch.

Pri výbere kotla by ste mali venovať pozornosť skutočnosti, že v pasových charakteristikách pre určité typy kotlov nie je uvedená plocha vykurovacej plochy, ale objem výmenníka tepla v litroch. Zostáva dôverovať výrobcovi, ktorý musel tento objem uvedený v pase správne rozdeliť do rúrok a bočných obrazoviek (kde sú). Iba podmienečne môžeme súhlasiť s tým, že existuje priamy vzťah medzi celkovou plochou vykurovacích plôch kotla a objemom výmenníka tepla.

Priemyselné kotly majú vykurovacie plochy od 25 metrov štvorcových, domáce sú oveľa menšie, napríklad kotly s výkonom 18 kW majú plochu vykurovacej plochy niečo cez jeden meter štvorcový, čo umožňuje dodávať teplo domu o rozlohe asi 100 metrov štvorcových.

Späť na obsah

Schéma konštrukcie domáceho vykurovacieho kotla.

Pomocou teoretických poznatkov o vplyve plochy vykurovacích plôch na účinnosť kotla je možné dosiahnuť maximálny možný prenos tepla pri inštalácii vykurovacieho kotla v kombinácii s existujúcou pecou, ​​aby bolo možné inštalovať parné kúrenie v dom.

Najjednoduchší kotol na vykurovanie alebo zásobovanie teplou vodou, postavený na základe kachlí, je možné vyrobiť dvoma spôsobmi: namontovaním telesa kotla okolo komína alebo inštaláciou výmenníka tepla priamo nad (alebo za) spaľovacou komorou. Prvá možnosť je ľahšie realizovateľná - konštrukcia valcovej nádrže nad kúreniskom s komínom prechádzajúcim cez jej stredovú časť. Samozrejme, v takom prípade musí byť časť komína, ktorá odvádza produkty spaľovania z kúreniska, vyrobená z liatinovej alebo oceľovej (so silnou stenou) rúrkou. To znamená, že opätovné vybavenie kachľovej pece na kotol „sediaci“ na jeho potrubí je celkom možné.

V druhom prípade je miesto pre výmenník tepla usporiadané priamo v peci. Teoreticky je možné dosiahnuť maximálny prenos tepla pre vykurovaciu vodu pre vykurovací systém, ak je nádrž výmenníka umiestnená tak, aby stúpajúce horúce prúdy cez ňu obtekali všetky strany, čo si však bude vyžadovať rekonštrukciu kachlí. Nie je to zlé, ak to nie je kocka zváraná z kovových plechov, ale nejaká konštrukcia vyrobená z rúrkových častí: zahrievanie vykurovacieho systému bude trvať oveľa menej času.

Okrem umiestnenia rúrok alebo kocky nad kúreniskom môžu byť niektoré z nich umiestnené aj pozdĺž bočných stien kúreniska, a tak usporiadať povrchy obrazoviek, ktoré zvýšia účinnosť systému.

1poteply.ru

Čo je vákuum v kotlovej peci

Vákuum v kotlovej peci predstavuje pokles tlaku v nej pod vplyvom teplotného rozdielu, v dôsledku čoho sa do spaľovacej komory prirodzene vháňajú čerstvé vzduchové hmoty a produkty spaľovania sa vytláčajú komínom.

Schematické znázornenie vákuového procesu v kotlovej peci.

Jednoduchými slovami, hustota vzduchu závisí od teploty: čím je vyššia, tým menšia je hustota vzduchu. Preto pochádza výraz „vyprázdňovanie“, ktorý sa často zamieňa s „vyprázdňovaním“. Podľa toho prúdi vzduch do zóny s nízkou hustotou (kotlová pec) zo zóny s vyššou hustotou (miestnosť), pretože tam je vyšší tlak. Hmotnosti ohriateho vzduchu a produkty spaľovania majú tendenciu nahor a sú navyše vytlačované čerstvými vzduchovými hmotami cez komín. Inými slovami, tento jav sa nazýva prirodzený ťah kotla.

Metódy a jednotky merania

Jednotky merania podtlaku v kotlovej peci - Pascals (Pa). Indikátor sa meria prístrojmi, ktorých princíp činnosti je založený na citlivosti snímača tlaku kvapaliny alebo pružiny: manometra alebo vákuometra. Používajú sa tiež anemometre, ktoré priamo merajú silu prirodzenej trakcie.

Pre kotol na teplú vodu pre domácnosť s tradičným vertikálnym komínom je norma 10 - 20 Pa.