Котельный агрегат - это комплекс устройств, в котором в результате сжигания топлива вырабатывается тепловая энергия, передающаяся теплоносителю. Чаще всего, в качестве теплоносителя служит вода и пар.
В зависимости от вида теплоносителя бывают водяные и паровые котлы.
В зависимости от вида сжигаемого топлива бывают котлы работающие на твёрдом, жидком и газообразном топливе.
Конструктивно все современные котлы устроены по одной схеме: металлический или чугунный корпус с теплообменником внутри. Нагретый в теплообменнике теплоноситель поступает по трубам к отопительным приборам. Независимо от фирмы-производителя котел представляет собой самое сложное и, как следствие, самое дорогое устройство всей системы отопления. Именно поэтому к выбору отопительного котла нужно подходить со всей серьезностью. При подборе котельной установки обращают внимание на следующие моменты: * вид топлива — твердое, жидкое или газообразное; * номинальную мощность котла; * функциональное назначение котла — для обогрева, горячего водоснабжения или того и другого; * уровень автоматики котельного оборудования; * материал, из которого сделан котел; * габариты и вес; * стоимость и др. Стоимость топлива составляет основную часть эксплуатационных расходов систем отопления.
На сегодня в России самым дешевым и доступным видом топлива является магистральный газ. При сжигании газа получается больше полезного тепла, чем при сжигании любого другого вида органического топлива, а в продуктах сгорания содержится меньше вредных веществ, загрязняющих атмосферу. Кроме того, котлы, работающие на природном газе, практически не подвергаются коррозии и более долговечны, чем твердотопливные или жидкотопливные котлы. Но, к сожалению, магистральный газ не всегда доступен. Все газовые котлы подразделяются на две группы: напольные и настенные. Газовые котлы могут быть одноступенчатыми (работают только на одном уровне мощности) и двухступенчатыми (2 уровня мощности), а также с модуляцией (плавным регулированием) мощности. Экономичнее использовать котел с двумя уровнями мощности. Отопление на дизельном топливе (солярке) — независимое, но поэтому и самое дорогое. Хранить жидкое топливо можно в специально оборудованном помещении. Во время работы котла дизельное топливо в смеси с воздухом сжигается. При этом образуется большое количество серных выделений, которые конденсируют на стенках котла, особенно при низкой температуре теплоносителя. В котлах с тепловоспринимающими поверхностями из чугуна конденсат меньше, чем в стальных котлах, поэтому обычно жидкотопливные котлы выпускают в чугунном исполнении, что ощутимо увеличивает их вес. В условиях работы котла на жидком топливе становится особо актуальным вопрос об установке автоматической системы контроля, так как она заметно помогает сэкономить тепловую энергию. Котлы, работающие на газообразном и дизельном топливе, не требуют дополнительных временных затрат по уходу за ними, так как работают они автоматически на протяжении всего отопительного сезона. Потребуются лишь сезонные профилактические работы.
В отличие от газовых и дизельных котлов, генераторы тепла, работающие на твердом топливе, требуют массу времени и энергии. Начнем с того, что твердотопливный котел придется время от времени загружать топливом. Далее, эффективность сжигания твердого топлива будет значительно ниже, чем газа, а это значит, что КПД работы такого котла не превысит 60 % против КПД газового или дизельного котла, в некоторых случаях достигающего 95 %. После сжигания твердого топлива остается большое количество сажи, что делает уход за твердотопливным котлом достаточно трудоемким. И, наконец, для хранения твердого топлива потребуется дополнительное помещение, и не маленьких размеров. Существуют котлы, которые полностью работают от электрической сети. По энергозатратам работа электрического котла — не самое дешевое удовольствие, но допускающее массу лазеек для экономии: удобную система контроля температуры, экономичный режим работы котла, льготный ночной тариф и пр. Главная проблема использования электрических котлов обусловлена перебоями с подачей электроэнергии
Как уже указывалось, устройства, в которых
непосредственно вырабатывается пар и нагревается вода, называют паровыми или
водогрейными котлами. Если котлы в отопительных котельных вырабатывают пар давлением (Р), они называются паровыми.
В производственных и энергетических котельных по давлению получаемого пара котельные агрегаты разделяются на следующие: низкого давления (0,8-1,6 МПа),
среднего (2,4-4 МПа), высокого (10-14МПа) и сверхвысокого давления (25-31Мпа).
Котельные агрегаты производительностью 0,01-5,5 кг/с относятся к котлам малой
мощности, производительностью до 30 кг/с к котлам средней мощности и более 30
кг/с (до 500-1000 кг/с) – к котлам большой мощности.
Водогрейные котлы унифицированы по теплопроизводительности на восемь типов: 4,
6,5, 10, 20, 30, 50, 100 и 180 Гкал/ч. Котлы теплопроизводительностью ниже 30
Гкал/ч предназначаются для работы только в одном режиме (основном). Котлы
теплопроизводительностью 30 Гкал/ч и выше допускают возможность работы как в
основном, так и в пиковом режимах, т.е. в период максимального теплопотребления
при наиболее низких температурах наружного воздуха.
Для котлов теплопроизводительностью до 30 Гкал/ч температура воды на выходе
принимается 432 К, а давление воды на входе в котел – 1,6 МПа. Для котлов
теплопроизводительностью 30 Гкал/ч и выше максимальная температура воды на
выходе принимается 450-470 К, а давление воды на входе – 2,5 МПа.
По конструкции паровые котлы можно разделить на два типа – газотрубные и водотрубные. В газотрубных
котлах основные поверхности нагрева находятся внутри цилиндрического сосуда большого диаметра в виде так называемых жаровых или дымогарных труб или
различных их комбинаций, по которым движутся продукты сгорания топлива.
Более совершенными являются водотрубные паровые котлы. Они имеют развитые поверхности нагрева, состоящие из труб, заполненных внутри водой и пароводяной смесью, а снаружи обогреваемых продуктами сгорания топлива. Котлы относятся к горизонтально-водотрубным, если трубы расположены под углом к горизонту не более 25о, и к вертикально-водотрубным, если трубы идут более круто или вертикально. В этих котлах путем изменения числа труб в пучках и числа самых пучков удалось увеличить площадь поверхности нагрева, не увеличивая диаметр их барабанов, что в свою очередь дало возможность получить в этих котлах пар высокого давление.
При работе парового котла очень важно обеспечить надежное охлаждение поверхностей нагрева, в которых происходит парообразование. Для этого необходимо соответствующим образом организовать движение воды и пароводяной смеси в испарительных поверхностях нагрева. По характеру организации движения рабочего тела в испарительных поверхностях котельные агрегаты делятся на три типа:
- с естественной циркуляцией (рис 14.2,а);
- с принудительной циркуляцией (рис 14.2,б);
- прямоточные.
Принципиальная схема прямоточного котла показана на рис 14.3. Питательная вода подается в конвективный экономайзер 6, где она подогревается за счет тепла газов, и поступает в экранные трубы 2, выполненные в виде параллельно включенных змеевиков, расположенных на стенах топочной камеры. В нижней части змеевиков вода нагревается до температуры насыщения. Парообразование до степени сухости 70-75% происходит в змеевиках среднего уровня расположения. Пароводяная смесь затем поступает в переходную конвективную зону 4, где происходит окончательное испарение воды и частичный перегрев пара. Из переходной зоны пар направляется в радиационный перегреватель 2, затем доводится до заданной температуры в конвективном перегревателе 3 и поступает на турбину. В опускной шахте котлоагрегата расположены первая (по ходу газов) и вторая ступени 5 и 7 воздухоподогревателя.
К основным элементам котельных агрегатов относятся пароперегреватели,
экономайзеры и воздухоподогреватели.
Пароперегреватель представляет
собой змеевиковую поверхность теплообмена, предназначенную для перегрева пара,
полученного в испарительной части котельного агрегата. Пар движется внутри
трубок, омываемых снаружи дымовыми газами. Пароперегреватель – неотъемлемый
элемент энергетических котельных агрегатов. Если для некоторых технологических
процессов требуется перегретый пар, то котельные агрегаты малой и средней
мощности также снабжают пароперегревателями.
Водяные экономайзеры предназначены
для подогрева питательной воды до поступления ее в испарительную часть
котельного агрегата. Предварительный подогрев воды за счет теплоты дымовых газов существенно увеличивает КПД котельного агрегата .
В зависимости от применяемого материала экономайзеры делятся на чугунные и
стальные, по типу поверхности – на ребристые и гладкотрубные, по степени
подогрева воды – на не кипящие и кипящие.
Воздухоподогреватели. В отличие отводяного экономайзера и пароперегревателя
воздухоподогреватель. отнимая теплоту от уходящих дымовых газов и уменьшая
таким образом потери ее с этими газами, непосредственно отнятую теплоту не
передает рабочему телу (воде или пару). Горячий воздух, направляемый в топку
котла, улучшает условия сгорания топлива, уменьшает потери теплоты от
химической и механической неполноты сгорания топлива, повышает температуру его горения, интенсифицирует темплообмен, что в итоге повышает КПД установки. В
среднем понижение температуры уходящих газов на каждые 20-25 К повышает КПД примерно
на 1%.
КОТЕЛ
м. чугунный или листовой сосуд для варки, обычно с округлым дном, небольшим раструбом кверху, с ушами или с перевяслом; чугун, казан. Большие котлы бывают клепаные, из листов котельного железа; паровые или паровики делаются в виде наглухо закрытых цилиндров. Дорожный, солдатский котелок подвешивается к треноге. Медный котлик. Прогорелый котлишка. Пивоварный котлища. Котел мортиры, пустота, в которую, сверх заряда в камере, кладется бомба. | Есть крестьянская игра котел; | котлом же называют и котловину, всякое углубленье, яму, провал с крутыми стенами. Солеварный котел, сковорода, чрен, црен. | Котлы стар. литавры. Горшок котлу не товарищ. Мужика семь лет в котле варит. Голова с пивной котел, а ума (мозгу) ни ложки. Женское сердце что котел кипит. Две бараньи головы в один котел не лезут, что-нибудь да торчит. Шел я мимо, видел диво: висит котел в девяносто ведер месяц. Котелка, тул. обыкнов. крендель, варимый в котле. (Шейн). Котелки, -лочка, котельчика ми. растен. Аnemone pulatillа, ветреннца, анемон. | Водяное растен. Тrapa natans, рогатка, болотные, водяные орехи, рогульки, рогульник, чертовы орехи, чилим, батлачик; | растен. Сатраnula persicifoliа, синелька, пичужница, колокольчики. Котелочка, растен. Сатраnula patula, колокольчики, балаболки, цветок пирожки. Котельный, к котлу прнадлежщ., относящ. Котельное дно, -уши, -пиво, не корчажное, заводское. - железо, толстое листовое, для склепки эаводских котлов. -свод, круглый, шапкою. Котельная, мастерская, где работают котлы. Котловый, котляный, к котлу относящ. Котельный кирпич, лучший, огнестойкий, для закладки котлов; есть, для этого, и гнутый. Котельник, котельный мастер, работающий клепан (см. также катать). Котельников, ему прнадлежщ.; котельничий, к нему или к мастерству его относящ. Котельничать, промышлять котельничеством, клепальным и котельным мастерством. Котельчатый, котлистый, котловидный, -образный, котлу подобный, на котел похожий, т. е. глубокий, крутой, с округлым дном и небольшим развалом. Котляр и. тул. котельник или медник; котляры делают и самовары. Вот гуляют наи котлярки, котлярши, дочери, жены их. Котлярный, котельничий. Котлярство ср. ремесло, мастерство котляра; котлярить и котлярничать, заниматься им, котельничать. Котлина ж. глубокая впадина, ямина, котловина; | самое глубокое место в озере, пруде; | залежка кабанов, где на день залегает стадо кабанов; | просторная пещерка в лисьей норе, в самой глубине. Котловина, округлая глубокая яма, впадина, провал; такое ж углубленье земли обширного объема, кругловатый лог, дол, земляной бассейн. Котловина моря, весь объем его; котловина огневой горы, глубина жерлища или жерловины. Котловинный, к котловине относящ. Котловинник м. провалья, пешерник, все место занятое множеством провалов, обычно в гипсе. Котлубань ж. вост. малое, глубокое озерцо, ямою. Котлубанина ж. котловинка, залитая водою, колдобина, колдобоина. Котлован, заключенное в шпунтовой (пазовой) свайной бойке место в воде, для загатки и кладки в нем мостового быка, устоя и пр. Котляна ж. артель, хлебающие из одного котла; в арх. артель морских промышленников. Плотная котляна, если паевщики идут от себя, не от хозяина; главный в котляне называется корщик, за ним полукорщиик, третий полууженщик (ужна, пай), остальные покрутчики, покрученики. На хозяина идет две трети ужнов всего промысла; корщик, из трети, получает 5-6 ужнов, полукорщик половину этого и пр. Котляный, к котляне относящ.
Толковый словарь В.Даля
Отопительные котлы
Начнем с того, что лучше всего отопительный котел (далее просто "котел") устанавливать летом. Казалось бы, летом логичнее говорить про кондиционеры, а не про котлы. Но согласитесь, чаще всего именно летом многие затевают строительство дачи или коттеджа. Так вот, установку котла и всей отопительной системы лучше всего проводить во время строительства дома, потому что для правильной работы отопительной системы надо проложить много труб, а если это делать, когда отделка дома уже закончена, придется по новому долбить стены и пол, ломать голову, куда поставить (или повесить) котел и так далее. Квалифицированные специалисты смотрят план дома, рассчитывают возможные теплопотери, а на их основе- мощность котла, подбирают вспомогательное оборудование котельной (насосы, регуляторы, расширительные баки, трубы и т.д.) Исходя из этого, а также из пожеланий и возможностей Заказчика советуют приобрести тот или иной котел.
Котел - основа отопительной системы. Котлы бывают одноконтурными и
двухконтурными. Разница между первыми и вторыми заключается в том, что
первые только отапливают помещение, а вторые еще и нагревают
водопроводную воду. Многие спорят, какой из этих видов котлов лучше. Но
далее мы будем рассматривать одноконтурный котел как более надежный.
Почему удобнее одноконтурный котел? Если выйдет из строя двухконтурный
котел, то вы останетесь без отопления и без подогрева проточной воды. А
если сломается одноконтурный котел, то у вас все равно будет запас
горячей воды, потому что к такому котлы, как правило, подключен
водонакопитель.
Какие бывают котлы
Котлы бывают:
Электрические (работают от электричества); Газовые (на газе); Жидкотопливные (на солярке); Твердотопливные (дрова, уголь, торф);
Электрические
Электрический котел лучше не ставить в доме площадью больше 100 кв. м, т.к. подведенной к дому электрической мощности скорее всего не хватит. К тому же в большом доме он себя не оправдывает: слишком много придется заплатить за электричество, которое он потребляет. Так что в коттедж электрокотел лучше ставить только как "аварийный" вариант.
Газовые
Лучше всего поставить газовый котел, если рядом с домом есть газовая магистраль. Мощность этих котлов позволяет обогреть большую площадь.Преимущества:
Простота в эксплуатации: не надо следить, достаточно ли топлива; Дешевое топливо при высоком КПД; Может обогреть коттедж большого размера.
Жидкотопливные
Жидкотопливные котлы очень близки (по производительности) к газовым. Разница только в том, что жидкотопливный котел работает не на газе, а на дизельном топливе (солярке). Эти котлы имеет смысл ставить тогда, когда дом большой, а газопровода рядом с домом нет.
Твердотопливный котел
Твердотопливный котел - на любителя. Скорее всего, такой котел хорош для летнего домика площадью до 60 кв.м.
