Производство жаротрубных котлов: КОТЛЫ ЖАРОТРУБНЫЕ — «Алтайский Котельный Завод»

Содержание

схема, виды и принцип работы

Жаротрубные котлы являются одними из самых распространённых отопительных агрегатов благодаря своей простой конструкции, надёжности, возможности улучшения эксплуатационных характеристик. При компактных размерах они вырабатывают высокую тепловую мощность и при этом полностью безопасны. Кроме того, доступны для выбора несколько типов конструкций, среди которых можно подобрать оптимальный вариант под доступное топливо и экономить на обогреве.

Устройство и принцип работы

Жаротрубные водогрейные котлы работают по принципу передачи тепловой энергии от сгораемого топлива теплоносителю, циркулирующему в теплообменниках. При этом для парообразования достаточно температуры до +1150С и рабочего давления до 0,7 кгс/см2. Средняя мощность теплового потока составляет 1,3 МВт/м3.

Сгорание топлива происходит в топочной, которая со всех сторон, кроме лицевой, охлаждается водяной рубашкой. Для выхода дыма установлен пучок труб, которые позволяют его вывести за пределы котла.

В качестве топлива может использоваться газ, дрова, уголь, мазут, дизель.

При нагреве воды часть объёма переходит в пар, который скапливается в верхней части ёмкости в специальной камере, подключённого к отопительной системе.

Благодаря простому принципу работы жаротрубного котла он имеет относительно простую конструкцию. Корпус может иметь практически любую форму, но большинство производителей изготавливают его в основном в виде цилиндров. В торцевой части расположена топочная, а с противоположной стороны – система отвода дыма. Воздух для поддержания горения нагнетается при помощи электровентилятора, расположенного фронтально.

Над топочной камерой расположены по периметру теплообменники, которые заполнены теплоносителем и имеют плотный контакт с дымоотводом. Они выполнены в виде горизонтальных трубок небольшого сечения для увеличения эффективности нагрева воды.

Трёхходовой жаротрубный котёл ТТ-100

Наибольшее распространение получил трёхходовой жаротрубный котёл, отличие которого от описанной конструкции (одноходовой) состоит в наличии трёх ходов для отвода дыма, расположенных над топочной. Первым ходом является сама камера сгорания, вторым и третьим – ходы, расположенные сверху друг над другом. Тяга в каналах обеспечивается при помощи вентилятора и/или за счёт естественных воздушных потоков через вентиляционные отверстия или колосники.

Трёхходовой жаротрубный котёл позволяет понизить температуру нагретого дымового газа с +10000С до +2500С, то есть основная часть тепла будет передана теплоносителю. По этой причине уровень воды весьма нестабилен и его достаточно сложно контролировать. Поэтому в устройстве используется сепаратор, отделяющий воду от пара, в результате чего капли не попадают в отопительный коллектор.

Для улучшения эксплуатационных характеристик и автоматизации процесса нагрева теплоносителя производители устанавливают следующие узлы:

  • воздухоотводы;
  • манометр, показывающий давление пара;
  • термометр для индикации температуры нагрева;
  • блок управления нагревом;
  • датчики давления теплоносителя;
  • система защиты от перегревов и аварийных режимов работы.

Виды жаротрубных котлов

Жаротрубные паровые котлы по типу нагрева теплоносителя подразделяются на следующие виды:

  • паровые, в которых для подогрева используется пар, накапливаемый в отдельном специальном резервуаре;
  • водогрейные, использующие для нагрева теплоносителя воду, применение пара недопустимо из-за необходимости предотвращения перегрева и деформации стенок корпуса котла.
Схема водогрейного жаротрубного котла

Преимущества и недостатки

Котлы с жаротрубной конструкцией обладают следующими преимуществами:

  • высокий КПД, достигающий 92-93% благодаря эффективному распределению тепла и полному отбору мощности от создаваемого теплового потока при сгорании топлива;
  • отсутствие нагрева внешней поверхности корпуса благодаря использованию водяной рубашки;
  • высокая теплоёмкость котла и минимальная инерционность нагрева при работе;
  • стабильные температурные параметры за счёт полного контроля процесса сгорания топлива;
  • безопасность при эксплуатации: риск взрыва по причине высокого роста давления минимален;
  • возможность внесения модификаций с целью изменения технических характеристик;
  • простота конструкции, позволяющая проводить обслуживание и ремонты без привлечения специалистов;
  • компактные размеры, по сравнению с другими типами котлов с аналогичными характеристиками;
  • надёжность и долговечность по причине использования жаростойкой стали и минимальному количеству сварных швов;
  • возможность применения для обогрева объектов, эксплуатируемых в суровых климатических условиях;
  • средний срок службы от 20 до 50 лет;
  • отличная ремонтопригодность;
  • доступность конструкций под использование различных видов топлива.
Жаротрубные котлы имеют высокий КПД, достигающий 92-93% благодаря эффективному распределению тепла

К недостаткам жаротрубной конструкции относятся:

  • в случае применения жёсткой воды на внутренних поверхностях образуется неравномерная накипь, которую удалять можно только после разборки, что весьма трудоёмко;
  • высокое потребление воды;
  • появление застойных зон теплоносителя из-за малой скорости его циркуляции;
  • необходимость постоянного контроля состояния и периодического обслуживания, для недопущения аварийных ситуаций;
  • сложность очистки ходов для отвода продуктов сгорания из топочной камеры;
  • наличие непрогреваемых участков внутри теплообменников из-за низкой скорости циркуляции теплового потока.

Особенности эксплуатации

В жаротрубных котлах принцип работы основан на подогреве воды и образовании пара, поэтому необходимо использовать воду без примесей и постоянно следить за показаниями датчиков с целью обеспечения стандартных режимов работы. Для подготовки воды рекомендуется применять двухступенчатые натрий-катионные фильтры или обратный осмос с натрий-катионированием.

Кроме того, необходимо выполнять деаэрирование для получения необходимого pH уровня, а также введение специальных химических средств, предотвращающих коррозию металла. Связана эта мера с тем, что при пониженной кислотности воды в ней образуются сульфиты и фосфаты железа, которые стимулируют отложения накипи на внутренних поверхностях. Слой накипи опасен в первую очередь для топочной трубы одно- или трёхходового жаротрубного котла, так как она охлаждается только водяной рубашкой.

Периодичность проверки качества воды через каждые 3-4 суток. Это делает встроенная автоматика или лаборатория. Контролируются следующие параметры:

  • жёсткость;
  • электропроводимость;
  • содержание щёлочи, кислорода и кислородного связующего компонента;
  • уровень pH.

В этот же период следует проводить частичную или полную продувку объёма для удаления шлама. Для этого в устройстве жаротрубных котлов предусмотрена запорная арматура, расположенная в его нижней части. Некоторые конструкции предполагают не периодическую, а постоянную продувку с количеством удаляемой воды 5-10% от общего объёма.

В процессе эксплуатации, чтобы избежать ремонта жаротрубных котлов, важно следить за их внутренним давлением. Большие объёмы поступающей в ёмкость воды благоприятно сказываются на стабильности давления при резких изменениях потребления пара отопительной системой. Однако термоаккумулирующие свойства жидкости даже при небольших колебаниях давления стремятся привести термодинамическую систему в стабильное состояние за счёт стремительного парообразования. В итоге, получаем опасный рост давления пара, который может привести к взрыву котла.

При использовании твёрдого топлива, в дымоходе образуется сажа, которая ухудшает отдачу тепла водяной рубашке и снижает тягу. Поэтому существенно повышается расход топлива при нагреве до заданной температуры и вырастает инерционность системы. По этим причинам необходимо проводить очистку каналов дымоотвода через 25-30 дней непрерывной эксплуатации.

Ремонт котлов

В случае нарушения герметичности, ремонтируем жаротрубные котлы в такой последовательности:

  1. Изучаем документацию и схемы устройства.
  2. Выполняем поиск проблемного участка и локализуем его.
  3. Проводим зачистку поверхности возле трещины до чистого металла на ширину 15-20 мм.
  4. Выполняем сварочные работы при температуре окружающей среды выше +50С. Применяем электроды толщиной 2,5 мм или 3 мм. Навариваем шов со стороны барабана на 2-4 мм больше, чем от трубы. Направление сварки от середины трещины к краям одновременно с применением двух сварочных аппаратов.
  5. Зачищаем шов до блеска и смотрим на его качество. При необходимости устраняем недоделки: не проваренные участки и раковины.
  6. Проводим испытания котла.
Жаротрубные водогрейные котлы применяют в котельных, для отопления частных домовладений, в промышленности и других сферах

Иногда в устройстве жаротрубных котлов из-за неправильной эксплуатации возникает необходимость замены повреждённого участка. Для этих целей применяют газопламенный способ. При этом размеры повреждённой части должны быть не менее 200 мм или диаметра трубы. Сначала локализуют участок, затем вырезают его болгаркой до сохранившегося по толщине и свойствам металла, после чего зачищают и приваривают латку из такой же по составу стали.

Жаротрубные водогрейные котлы применяют в котельных, для отопления частных домовладений, в промышленности и других сферах. Это обусловлено их высокой эффективностью нагрева и экономным расходом топлива, надёжностью и неприхотливостью в эксплуатации. Устройство жаротрубных котлов относительно простое, поэтому их легко можно отремонтировать даже самостоятельно без привлечения специалистов.

Жаротрубный котел 400 кВт| ЗАВОД. ЦЕНА

Водогрейный жаротрубный котел 400 кВт. Характеристики:

  • мощность 370 КВт, 0,37 МВт, 0,32 ГКал;
  • температура 95 / 115 градусов
  • топливо – каменный и бурый уголь;
  • давление не более 0,3 МПа;
  • устанавливается в котельных административных, производственных зданий и отопительных котельных ЖКХ.

Устройство и описание

Котел жаротрубный 400 кВт твердотопливный с колосниками изготавливается из стальных цельнотянутых труб диаметром 57 толщиной стенки 3- 3,5 мм сталь 10. Каркас под обмуровку изготавливается из профильной трубы, уголка и швеллера. Тепловая изоляция состоит из плиты ПТЭ. Наружная обшивка котла выполнена из полимерного оцинкованного листа. Для очистки конвективных секций в обмуровке предусмотрены съёмные люки.

Чертеж жаротрубного котла 400 кВт Конструкция котла состоит из топки и конвективной части. В топку загружается и сжигается твердое топливо – уголь. В нижней части топочной камеры укладываются чугунные колосники с отверстиями. Горячие газы выходят из топки вверху топочной камеры и поступают в конвективные секции. Горячие газы из котельного блока выходят в задней части сверху.

Циркуляция котла 400 кВт жаротрубного на угле обеспечивает быстрый нагрев воды и выход на требуемую мощность. Локальные перегревы отдельных зон поверхностей нагрева исключаются точностью производимых расчетов гидравлики. Дренажи и воздушники производят дренирование трубной системы от шлама и удаление скапливающего воздуха.

Принцип работы котла жаротрубного 400 кВт

Твердое топливо сгорает в топке. Горячие газы омывают трубную систему и нагревают воду до 115 °С.

Циркуляция воды в котельном агрегате производится циркуляционным насосом. Для восполнения теплоносителя, теряемого при дренировании и в теплосети, производится подпитка подпиточным насосом.

Для горения топлива вентилятором в короб подается воздух, через отверстия в колосниках воздух поступает в топку. В отверстия ссыпается образующиеся зола и шлак. Горячие дымовые газы проходят трубную систему котельного блока и поступают в газоходы котельной. Для преодоления сопротивления газоходов перед дымовой трубой монтируется дымосос Д 3,5. Далее газы через дымовую трубу поступают в атмосферу.

Колосниковая топка котла

В жаротрубном котле с колосниками, очень важно не допускать горения угля в топке при выключенном вентиляторе, так как поступающий воздух охлаждает колосники. При выключенном вентиляторе, колосники могут деформироваться от перегрева и их нужно будет преждевременно менять.

Водно-химический режим жаротрубного водогрейного котла должен быть организован в соответствии с требованиями руководства по эксплуатации и нормативной литературы по тепловым энергоустановкам и тепловым сетям. Для подбора водоподготовительной установки требуется провести химический анализ воды.

Подключение котла

Подключение и монтаж отопительного жаротрубного котла 400 кВт производятся по проекту.

Схема подключения жаротрубного котла

В зависимости от количества котельных агрегатов, наличия или отсутствия теплообменников существуют различные варианты схем подключения котла.

Один из вариантов схемы подключения твердотопливного котла 400 кВт.

Все котельно-вспомогательное оборудование для подключения угольного жаротрубного котла 400 кВт вы можете купить на нашем котельном заводе. Также наш завод оказывает услуги по проектированию, монтажу, шеф монтажу и пуско-наладке котельных.

Безопасность котла

Безопасная эксплуатация котла обеспечивается выполнением требований:

  • Инструкции по эксплуатации
  • Правил устройства и безопасной эксплуатации водогрейных котлов с температурой нагрева воды не выше 115 °С
  • Правил технической эксплуатации тепловых энергоустановок

Требования к помещениям котельной регламентируются СП 89.13330.2016 «Котельные установки».

Жаротрубный котел 400 кВт на твердом топливе с колосниками должен управляться автоматикой безопасности, имеющей сертификат соответствия.

Одним из самых важных устройств, обеспечивающих безопасную эксплуатацию водогрейного котла, является предохранительный клапан. Расчет пропускной способности для каждой мощности приведен в паспорте котла.

Гарантии изготовителя

На заводе изготовителе производственный жаротрубный котел 400 кВт с колосниками подвергается гидравлическому испытанию давлением 0,9 МПа (9 кгс/см2).

Гарантийное обслуживание включает в себя бесплатное устранение скрытых заводских дефектов, замену деталей и узлов вышедших из строя в период гарантийного срока при условии монтажа и эксплуатации оборудования Покупателем в соответствии с его назначением, технической документацией, техническими нормами, правилами ввода в эксплуатацию и эксплуатации данного оборудования.

Сертификат соответствия для котла мощностью 0.37 МВт и температурой 115 градусов имеет соответствие техническим регламентам ТР ТС 010, ТР ТС 032.

Жаротрубный водогрейный котел 400 кВт всегда есть в наличии на складе на заводе, действующая цена указана на сайте. Производство отопительных котлов мощностью 0.37 МВт по техническому заданию завод осуществляет в течении 10-20 рабочих дней.

О компании

Компания LCZ (Италия) была создана в г. Парма в 1971 году, в регионе, известном своими многовековыми традициями в производстве продуктов питания. Именно для предприятий пищевой отрасли и начала производить котельное оборудование компания LCZ. Высокие требования заказчиков к надежности, сроку службы и энергоэффективности котельного оборудования сформировали современный облик нашего предприятия и заложили основу проектирования и сборки паровых и водогрейных котлов нашего производства, а также вспомогательного котельного оборудования.

На сегодняшний день компания LCZ обладает богатым опытом проектирования, производства и монтажа паровых котлов, парогенераторов, блочно-модульных котельных и другого оборудования и занимает лидирующие позиции в котельном сегменте на итальянском и европейском рынках.

В настоящее время компания LCZ входит в состав группы компаний ICI Caldaie S.p.A. Производство жаротрубных паровых котлов, змеевиковых прямоточных парогенераторов, водогрейных котлов, водотрубных паровых котлов большой мощности осуществляется на головном предприятии. Завод оснащен современным технологическим оборудованием, системами автоматизированного проектирования и территориально расположен в г. Вероне.

Краткая история компания представлена следующими основными событиями:

1971. Собран первый двухходовой водогрейный жаротрубный котел с поверхностью нагрева 30 м2.

1972. Выполнена первая водогрейная котельная «под ключ».

1973. Выпущен паровой котел серии PMS с поверхностью нагрева 212 м2 и паропроизводительностью 10000 кг/ч.

1983. Впервые выпущен трехходовой жаротрубный паровой котел с поверхностью нагрева 440 м2.

1990. Произведен первый паровой котел с реверсивным развитием факела с поверхностью нагрева 30 м2.

1993. Построена и пущена в эксплуатацию пароводогрейная котельной для прачечной промышленного назначения на территории 10000 м2 общей паропроизводительностью 32000 кг/ч.

2000. Построен «под ключ» сыроваренный завод для автоматического производства сыра «Грана падано». Основное и вспомогательное оборудование пароводогрейной котельной и основной технологической линии производства сыра произведено на мощностях LCZ.

2002. Произведены первые котлы с маркировкой CE в соответствии с Директивой PED.

2004. На фабрике LCZ производится паровой жаротрубный трехходовой котел CS 25000 с поверхностью нагрева 521 м2, самый большой котел данного типа в Италии (25 т/ч).

2004. Компания LCZ приобретена группой компаний ICI Caldaie S.p.A.

2007. Начато производство блочно-модульных котельных (пароводогрейных, паровых, водогрейных, на диатермическом масле).

2008. Начато производство первых прямоточных парогенераторов змеевикового типа модели CFH.

2009. Начато производства водотрубных паровых котлов (до 50 т/ч).

2015. Начата продажа оборудования LCZ в Российской Федерации (прямоточные змеевиковые парогенераторы, паровые котлы, водогрейные котлы).

 

ООО Прогресс-производство котлов ВК-21, ВК-22, ВК-22М, горелок ГГС-Б, АПНД.

Кот­лы се­рии КСВ,  АКС, – сталь­ные, га­зо­труб­ные двух и трех­хо­до­вые по ды­мо­вым га­зам, го­ри­зон­таль­но­го ис­пол­не­ния.  Кот­лы от­но­сят­ся к клас­су жа­ро­труб­ных кот­лов с ды­мо­гар­ны­ми тру­ба­ми. Кот­лы се­рии АТВ, КВ-СТ- во­до­труб­ные с  га­зо­труб­ной кон­век­тив­ной ча­стью. 

Кот­лы при­ме­ня­ют­ся для  на­гре­ва во­ды под  дав­ле­ни­ем для  отоп­ле­ния как про­мыш­лен­ных, так и жи­лых по­ме­ще­ний. Кли­ма­ти­че­ское ис­пол­не­ние УХЛ ка­те­го­рии раз­ме­ще­ния 4 по ГОСТ 15150-69. 

На­ше пред­при­я­тие вы­пус­ка­ет кот­лы мощ­но­стью от 100 кВт до 3.5 МВт.

В за­ви­си­мо­сти от теп­ло­вой мощ­но­сти кот­ла мож­но обес­пе­чить теп­лом и го­ря­чей во­дой от не­боль­шо­го це­ха пло­ща­дью от 100м 2 до не­сколь­ких со­тен ты­сяч м2 ,  от от­дель­но сто­я­ще­го до­ма, хо­зяй­ствен­ных по­стро­ек до це­ло­го по­сел­ка из не­сколь­ких мно­го­этаж­ных до­мов.  Так для отоп­ле­ния про­из­вод­ствен­но­го по­ме­ще­ния пло­ща­дью до 1000 м2 до­ста­точ­но кот­ла мощ­но­стью 100 кВт. В тех­ни­че­ских па­ра­мет­рах  кот­ла за­кла­ды­ва­ют­ся- мак­си­маль­ное ра­бо­чее дав­ле­ние не бо­лее 0,6МПа, и мак­си­маль­ная тем­пе­ра­ту­ра теп­ло­но­си­те­ля не бо­лее 115 оС.

Кот­лы мо­гут пе­ре­во­зить­ся же­лез­но­до­рож­ным, ав­то­мо­биль­ным, авиа и вод­ным транс­пор­том. По­став­ка кот­лов осу­ществ­ля­ет­ся в со­бран­ном ви­де од­ним бло­ком.

Ав­то­ма­ти­зи­ро­ван­ные га­зо­вые го­рел­ки ти­па ГГС-Б мощ­но­стью от 1,2 до 3,5 Мвт.- в ка­че­стве топ­ли­ва ис­поль­зу­ет­ся при­род­ный газ. Жид­ко топ­лив­ные го­рел­ки тип АПНД мощ­но­стью от 1,4 до 3.5 Мвт. – в ка­че­стве топ­ли­ва ис­поль­зу­ет­ся печ­ное бы­то­вое топ­ли­во мар­ки ТПБ, ди­зель­ное топ­ли­во ма­рок ДМ, ДТ, сы­рая нефть.

Зап­ча­сти для ре­мон­та ко­тель­но­го обо­ру­до­ва­ния из­го­тав­ли­ва­ем под за­каз. Зап­ча­сти для  го­ре­лок га­зо­вых и жид­ко-топ­лив­ных кот­лов, га­зо­вые рам­пы. Стой­ки ав­то­ма­ти­ки, ком­плек­та­ция кот­лов си­сте­ма­ми ав­то­ма­ти­ки.

Какой котел выбрать водотрубный или жаротрубный — Котельное оборудование — Каталог статей

Жаротрубный или водотрубный котел выбрать?
 
Данный вопрос нужно решать в контексте имеющихся ресурсов и стоящих задач, а не банальным определением, что лучше или хуже.
В одних случаях рациональнее применение жаротрубного котла в других водотрубного.
 
Наше предприятие производит большой перечень агрегатов обсуждаемых систем, различной мощности и стоимости.
 
Подбор котельного оборудования лучше доверить специалистам, каковыми являются инженеры, менеджеры нашей компании. Однако, заказчику полезно самому  разобраться в вопросе хотя бы поверхностно.
 
Итак, начнем с истории и мировой практики.
 
Производство жаротрубных котлов имеет более чем столетнюю историю. Начиная самоваром, паровозом совершенствовались технологии изготовления, материалы, направления использования.
                                                              
В итоге, сегодня мы имеем широкий перечень надежных, производительных источников пара, а средний срок их эксплуатации достигает двадцати лет (при регулярной чистке жаровых труб, минимальной культуре обслуживания).
 
На зарубежных рынках жаротрубные котлы малой, средней мощности представлены довольно широко.
Обусловлено это высоким КПД (значимый показатель, топливо в Европе дорого) и низкими издержками по обслуживанию.

 

 
 
Проверенные временем качества:
 
  • Простота, надежность конструкции. 
  • Низкая требовательность к химическому составу воды (в случае большого  водопотребления водоподготовительная установка желательна). 
  • Отсутствие необходимости в дымососе, экономайзере. 
  • Низкое аэродинамическое, гидравлическое сопротивление снижает потребление электроэнергии, других эксплуатационных, капитальных затрат. 
  • Небольшие габариты. 
  • Высокий КПД до 90%. 
  • Наличие приборов автоматического управления исключают взрывоопасность.
  • Стабильность производства пара.
 
 
По мнению специалистов теплотехников, проектировщиков, эксплуатационников, ремонтников основным критерием при выборе является требуемая мощность. Указанные выше качества актуальны и значительны для агрегатов до 20 мегаватт.
При увеличении мощности положительный эффект от эксплуатации уравнивается с данными водотрубников производительностью более 20 МВт.
Говоря простым языком, до 20 мег жаротрубный выгоднее, чем водотрубный такой же мощности, а свыше неважно котел, какого принципа вы установите.
Поэтому, рациональнее использовать установку с несколькими котлами – жаротрубными, не выше указанной мощности и водотрубными большей мощности на периоды большей нагрузки.
 
Выбор обусловлен целью применения:
 
Наибольшая  эффективность достигается использованием в технологических паровых системах с постоянным отбором пара. Большой объем внутрикотловой воды и площадь зеркала испарения позволяет устойчиво поддерживать необходимый режим при изменяющихся нагрузках.
 
Области применения:
 
  • Деревообрабатывающая промышленность — сохранение уровня
  • влажности в сушильных камерах,
  • Медицина — стерилизация инструментов, спецодежды,
  • Сельское хозяйство — изготовление комбикормов,
  • Нефтегазовая промышленность — прогрев нефтепродуктов.

 
Следуя лучшим традициям, котельный завод «Жилищная коммунальная компания» сегодня это:
 

  • освидетельствование котельных
 
  • комплексное проектирование энергообъектов и узлов
 
  • подбор оптимальных инженерных решений
 
  • изготовление, доставка, монтаж, запуск котлоагрегатов и сопутствующего технического оснащения
 
  • производство комплектующих, запчастей ко всем видам теплоэнергетического и вспомогательного оборудования
 
Надежный поставщик и проверенный исполнитель коммерческих и муниципальных контрактов с 2006 года.
 

Паровые и водогрейные жаротрубные котлы в промышленных котельных

Жаротрубные котлы появились в позапрошлом веке в целях увеличения производства пара в типовом цилиндрическом котле, без изменения его размера, при помощи доработки внутренних поверхностей. До сих пор жаротрубные котлы – это вполне актуальное оборудование для различных нужд.

Сфера применения жаротрубных паровых котлов

 

Промышленные жаротрубные котлы применяются во многих сферах и промышленных процессах, чаще всего встречаются в котельных жилых домов или предприятий. На промышленных  предприятиях жаротрубные котлы используются в таких отраслях как:

 

  • металлургия, машиностроение
  • строительство
  • текстильная промышленность
  • пищевое производство, переработка
  • целлюлозно-бумажная промышленность, переработка древесины
  • кожевенные фабрики
  • прачечные
  • производство упаковки

 

Жаротрубные паровые котлы на газу

 

Жаротрубные котлы переводят на газовое топливо для повышения КПД котла. При этом на них монтируются горелки газовые низкого давления, либо горелки инжекционные среднего давления. Газовые жаротрубные котлы показывают надежную работу и эффективные теплотехнические показатели. Современные жаротрубные котлы в эксплуатации предусматривают обязательную соответствующую химическую водоподготовку, а также использование химоочищенной воды.

 

 

Большинство импортных водогрейных и паровых котлов – жаротрубно-дымогарные. Жаротрубно-дымогарные котлы выгодно отличаются от водотрубных тем, что их конструкция позволяет на заводе комплектовать котел полностью и передавать его на объект единым блоком, что в свою очередь облегчает его установку в котельной.

 

Жаротрубно-дымогарные котлы в основном выполнены в цилиндрическом корпусе. Спереди в торце жаровой трубы установлена наддувная горелка, сжигающая топливо (жидкое топливо, а чаще всего газ). В этом случае топкой выступает жаровая труба, где и происходит процесс полного сгорания.

 

Жаровые трубы существуют 2 типов – волнистые или гладкие, размещаются в нижней части объема воды для оптимальной циркуляции воды и увеличения теплообмена.

 

Схема жаротрубных котлов

 

Котлы жаротрубные двухходовые работают по принципу – продукты сгорания сначала движутся в топке, далее по жаровым трубам.

 

Котлы жаротрубные трехходовые продукты сгорания имеют третий ход движения – в обратную сторону, с разворотом. Трехходовые котлы обладают большим КПД по сравнению с двухходовыми котлами – за счет большей поверхности жаровых труб они обеспечивают лучшую теплоотдачу.

Котел жаротрубный водогрейный, паровой газовый| котельный завод

Жаротрубный котел описание

Жаротрубный котел — водогрейное оборудование достаточно распространено во всем мире. Впервые котлы жаротрубные появились еще в 19 веке. Конструкция была создана для того, чтобы увеличить показатели производительности парового оборудования без увеличения размера агрегата и его формы. Их широкое применение в настоящее время объясняется удобством эксплуатации, простотой выполнения ремонтных и обслуживающих работ, а также возможностью использования при наличии давления внутри конструкции выше атмосферного.

Принцип работы и особенности конструкции

Котел жаротрубный являет собой подвид газотрубного оборудования, у которого поверхность состоит из определенного количества жаровых труб, внутри которых движется конкретный вид топлива. Принцип работы жаротрубного котла достаточно прост. На переднем торце всех жаровых труб расположена горелка надувочного типа, которая может сжигать газ или жидкое топливо. Благодаря этому жаровая труба становиться особой топочной камерой, где сгорает практически все идущее в прибор топливо. Жаротрубный котел Что касается паровых жаротрубных котлов, то подобные модели часто имеют трехходный теплообменник. Это означает, что перед непосредственным выбросом наружу газы совершают три хода по жаровым трубам, которые омываются водой. Первым ходом выступает камера сгорания. Показатель температуры там самый большой. В зоне камеры газы меняют свой путь и попадают в жаровые трубы второго хода, а оттуда – в жаровые трубы третьего хода. Схема движения осуществляется и направляется за счет работы вентилятора внутри конструкции агрегата, а также естественной тяги дымовой трубы. Уровень воды в баке подобной модели парового жаротрубного котла отличается нестабильностью. В процессе эксплуатации часть воды закипает и в виде пара поступает внутрь конструкции, где при помощи особого компонента – сепаратора отделяются небольшие капли. Этот процесс является обязательным. В противном случае будут возникать гидроудары, что негативно скажется на работе парового оборудования.

Конструкция жаротрубного водогрейного котла состоит из корпуса, передней и задней крышки, труб для отвода из агрегата дымовых газов и опор. Сама конструкция корпуса включает в себя камеру, представленную жаровой трубой с закругленным дном, конвективную зону, переднюю камеру агрегата и опоры. Дополнительно жаротрубный водогрейный котел покрывается теплоизоляционными материалами. Газы, которые образовываются в жаровой трубе при сгорании конкретного вида топлива, меняют свое направление движения и возвращаются к фронтальной части отопительного оборудования. После отдачи тепла теплоносителю они выводятся наружу через дымоход. Конструкция парового или водогрейного жаротрубного котла может быть другой. Расположение и комплектация разных компонентов оборудования, в том числе и жаровых труб, может отличаться у разных производителей, а также в зависимости от предназначения и габаритов агрегата.

Особенности и преимущества

Широкое распространение в разных сферах котлы жаротрубные получили благодаря следующим характеристикам: Наличие простой конструкции и удобства работы с ней. Наличие нескольких видов оборудования, в том числа водогрейного и парового. Наличие участков с высоким показателем тепло напряжённости. Оптимальный уровень безопасности котлов жаротрубных. Высокий показатель мощности при компактных габаритах. Наличие отопительного оборудования для обеспечения автоматической работы. Это достигается за счет использования дополнительных приборов: манометра, воздухоотводчика, термометра, датчика давления воды и др. Стабильная работа горелки на жаровых трубах котла без проблемы пульсации пламени.

Использование стали для теплообменника позволяет паровым и водогрейным жаротрубным котлам быть защищенными от коррозии и температурных перепадов. Несмотря на некоторые разногласия, данный вид оборудования для обогрева, как парового, так и водогрейного типа, широко используется в странах Европы в промышленной сфере.

Среди факторов, которые влияют на этот показатель, можно выделить следующие: Большой объем используемой воды в котлах жаротрубных позволяет поддерживать стабильный показатель температуры на выходе. Низкий показатель гидравлического сопротивления паровых или водогрейных жаротрубных агрегатов непосредственно влияет на снижение издержек эксплуатации. Жаровая труба котла обеспечивает практически стопроцентное сгорание топлива, что обеспечивает высокий показатель КПД, достигающий выше 90%. Высокий уровень тепловой мощности оборудования парового или водогрейного типа позволяет уменьшить количество теплопотерь сооружения при наличии неблагоприятных климатических условий. Что касается недостатков жаротрубных агрегатов, то сюда можно отнести их относительно высокую взрывоопасность, что объясняется особенностями конструкции агрегата, в частности жаровыми трубами. Однако при соблюдении всех норм и правил использования оборудования, паровые и водогрейные жаротрубные котлы будут абсолютно безопасны и надежны в работе.

Особенности эксплуатации

Учитывая высокие требования безопасности, выдвигаемые к котлам жаротрубным, на что непосредственно влияет их конструкция с наличием жаровых труб, при эксплуатации паровых и водогрейных жаротрубных котлов необходимо знать следующее: Наличие жаровых труб приводит к тому, что скорость движения теплоносителя в паровых и водогрейных жаротрубных агрегатах небольшая, что приводит к образованию застойных зон внутри агрегата. Количество воды в котлах жаротрубных намного больше, чем у водотрубного водогрейного оборудования. Это делает агрегат более взрывоопасным. Основная причина поломки водогрейных или паровых агрегатов – это образования разных отложений и накипи. Учитывая конструктивные особенности оборудования, в частности наличие жаровых труб, накипь в агрегатах скапливается неравномерно, вызывая перегрев теплообменника. Чтобы не допустить взрыва, данные агрегаты должны вовремя подлежать ремонту и техническому обслуживанию. Все непригодные детали, в том числе и жаровые трубы, должны быть вовремя заменены. Во время использования нужно не выходить за пределы эксплуатации и точно следовать всем указаниям, прописанным в инструкциях и технических характеристиках котлов жаротрубных.

Возможность перевода оборудования на газ

Чаще всего паровые или водогрейные жаротрубные приборы применяются для снабжения горячей водой жилых домов и предприятий. Достаточно часто данный вид оборудования применяется и в промышленных предприятиях и организациях. При этом с целью повышения КПД, котлы жаротрубные часто переводят на газ. Для осуществления подобного варианта внутри оборудования необходима установка дополнительных компонентов. Обязательными элементами являются газовые горелки низкого давления, которые могут быть заменены на особый вид горелок инжекционного типа со средним давлением. Нужно будет также убрать колосниковую решетку. Ее основной целью в котлах жаротрубных является сжигание твердого топлива. Необходимым моментом также является демонтаж фронтальной плиты и установка нового варианта. Этого процесса можно избежать, если установить горелки инжекционного характера с наличием стабилизатора.

Что касается резонности перевода котла жаротрубного на газ, то однозначного мнения среди профессионалов нет. Одни считают такой вариант вполне приемлемым и надежным, а другие предлагают заменить его альтернативными агрегатами. В любом случае, при правильно выполненной работе, оборудование будет работать надежно и с оптимальными техническими показателями. Единственным недостатком подобных манипуляций является то, что после перевода на газ у котлов жаротрубных может наблюдаться нагревание насадки горелки, что сопровождается пульсацией горения, негромкими хлопками, потрескиванием и выбросом пламени. Поскольку перевод котла жаротрубного на газ является сложным процессом, требующим знаний и определенных навыков, а также учитывая то, что возможные погрешности в работе могут привести к созданию взрывоопасной ситуации, все работы должны быть выполнены специалистами с соответствующей квалификацией.

Самостоятельное вмешательство может создать опасную ситуацию для владельца оборудования и персонала. Котлы жаротрубные широко используются в разных сферах. Они имеют хороший показатель мощности, просты в монтаже, эксплуатации и обслуживании, а также легко поддаются ремонтным работам. Разнообразие моделей позволяет подобрать вариант для любого помещения и для самых разных условий. Главное – это выбрать качественный вариант и четко следовать руководству по его эксплуатации.

Обучение HVAC; Вот как компания Fire tube Boiler Works

Stromquist and Company не продает жаротрубные котлы, но мы продаем огромное количество средств управления для этих котлов от таких производителей, как Conbraco, Honeywell, Asco, McDonnell & Miller, Maxitrol и многих других. производителей контроля. Понимание этих котлов является серьезной проблемой в наших постоянных усилиях по информированию наших читателей.

ЖАРОТРУБНЫЕ КОТЛЫ:

В паровом жаротрубном котле тепло и газы сгорания проходят через трубу, окруженную водой.Жаротрубные котлы Паровые котлы могут быть как котлами высокого, так и низкого давления. Три типа паровых жаротрубных котлов — это горизонтальный возвратный трубчатый котел, шотландский морской котел и вертикальный жаротрубный котел.

Все жаротрубные котлы имеют одинаковые основные принципы работы. Тепло, выделяемое газами сгорания, проходит через трубы, а вода окружает трубы. Однако жаротрубные котлы имеют разные конструкции, такие как 2-ходовые, 3-ходовые и 4-ходовые, в зависимости от условий применения и установки.

Трубы жаротрубных котлов всегда измеряются по их наружному диаметру (НД). Жаротрубные котлы обычно рассчитаны на максимальное давление 250 фунтов на квадратный дюйм и примерно 750 лошадиных сил.

ПРИНЦИП РАБОТЫ:

При нагревании вода увеличивается в объеме и становится легче. Эта более теплая вода, теперь более легкая, поднимается вверх, а более холодная вода опускается, чтобы занять ее место. Образовавшиеся пузырьки пара прорываются через поверхность воды и попадают в паровое пространство.

Добавление трубок внутри барабана, содержащего воду, увеличивает нагревающую поверхность.Поверхность нагрева – это та часть котла, с одной стороны которой находится вода, а с другой – тепло и газы сгорания. За счет увеличения поверхности нагрева от продуктов сгорания отбирается больше тепла. Это приводит к более быстрой циркуляции воды и более быстрому образованию паровых пузырьков.

При выделении большего количества пара тепловой КПД котла увеличивается. Термический КПД – это отношение тепла, поступающего от топлива, к теплу, поглощаемому водой. Современные жаротрубные котлы с улучшенной конструкцией и коэффициентом теплопередачи достигли показателей теплового КПД от 80% до 85%.

Размещение внутренней топки в корпусе котла значительно увеличивает поверхность нагрева, обеспечивая максимальное поглощение тепла, тем самым сокращая время образования пара.

Безопасность котла

Из-за большого объема котла пожарной трубы воды может возникнуть, могут возникнуть катастрофические взрывы. Взрывы могут произойти из-за внезапного падения давления без соответствующего падения температуры.Знание основных принципов работы котла может предотвратить серьезные несчастные случаи.

Вода закипит и превратится в пар, когда достигнет 212 градусов по Фаренгейту при атмосферном давлении.

Чем выше давление пара, тем выше температура кипения воды в котле.

По мере увеличения давления пара в котле происходит соответствующее повышение температуры.

 

Когда паровой котел работает при избыточном давлении 100 фунтов на квадратный дюйм, температура воды и пара будет около 337 градусов по Фаренгейту.Если происходит внезапное падение давления со 100 фунтов на квадратный дюйм до 0 фунтов на квадратный дюйм без соответствующего падения температуры, вода при температуре 337 градусов по Фаренгейту превращается в пар. Когда вода превращается в пар, ее объем сильно увеличивается. Это может привести к катастрофическому взрыву.

Крайне важно соблюдать максимальную осторожность при эксплуатации и техническом обслуживании жаротрубного котла. Это включает в себя ежегодные осмотры котлов со стороны воды и топки котла. Элементы управления, такие как отсечка при низком уровне воды, предохранительные клапаны, защита от пламени, должны быть в исправном рабочем состоянии.

Для просмотра видеороликов о работе жаротрубных котлов нажмите здесь.

Принцип работы водотрубного котла

Одним из последних достижений в технологии производства пара является использование водотрубных котлов. Этот тип котла отличается от обычных котлов, в которых используется жаротрубная система. Водотрубные котлы более эффективны, чем жаротрубные, они производят больше пара, но потребляют меньше топлива. Они также намного безопаснее, чем жаротрубные котлы, и ими легче управлять, когда речь идет о плановых проверках и техническом обслуживании.Так как же именно работают эти водотрубные котлы?

Чтобы эффективно ответить на этот вопрос, мы должны сначала понять основную разницу между водотрубными и жаротрубными котловыми системами. Все сводится к соотношению между водой и источником тепла. В конструкции жаротрубного котла вода окружает источник тепла. В водяной трубе источник тепла окружает воду. Давайте подробнее рассмотрим эту разницу и почему она важна.

В любой котельной системе создание пара начинается с горелки.Когда топливо (обычно природный газ, пропан или мазут) сжигается внутри печи, образуются горячие газы, которые, в свою очередь, нагревают воду. В обычном жаротрубном котле горячие газы движутся из топки в нагревательные трубы, погруженные в воду в баке. По мере того как стенки трубок нагреваются газом, тепло передается воде, в конечном итоге превращая горячую воду в пар.

Хотя эта конструкция довольно распространена, она также довольно неэффективна по нескольким причинам.Во-первых, вода — медленный проводник тепла, и чем больше воды в баке, тем дольше она нагревается. Мало того, что для запуска обычного котла требуется несколько часов простоя, но и после того, как вы достигли желаемого давления пара, у вас мало возможностей приспособиться к изменяющейся потребности. В результате жаротрубные котлы обычно потребляют гораздо больше энергии, чем на самом деле необходимо для выполнения работы, что приводит к отходам тепла и более высоким затратам на топливо/воду.

Во-вторых, есть проблема с местом. Обычные промышленные котлы занимают много места по своей конструкции, поэтому для их размещения требуется отдельная котельная.Небольшие компании, в частности, могут счесть сложной и дорогостоящей проблемой создание такого отдельного пространства.

Промышленные водотрубные котлы

имеют гораздо более эффективную конструкцию, позволяющую экономить место и энергию. который течет по всему котлу. В водяной трубе вода окружена нагретыми газами, а не наоборот. Горячий газ из топки поступает в основную камеру котла.

В некоторых случаях газ ударяется о заднюю стенку котла, а затем отскакивает к другому концу котла.Это создает эффект перегрева внутри котла, что может помочь уменьшить количество топлива, необходимого для выработки тепла на оптимальном уровне.

Пока этот горячий газ движется по котлу, он нагревает воду внутри ряда котельных труб, расположенных в середине котла. Эти водяные трубы имеют форму прямоугольника и примерно равны длине самого котла. Трубки также полностью герметичны и могут выдерживать более высокое давление, так что вода не может вытекать, а огонь или газ не могут проникнуть внутрь трубки.

По сути, огонь и газ, производимые горелкой, парят вокруг водяных труб, нагревая их и воду внутри них снаружи. Это заметное отличие от жаротрубных котлов, в которых вода, используемая для создания пара, будет окружать источник тепла.

Поскольку тепло распределяется по всему котлу и окружает водяные трубы, эта конструкция не только более энергоэффективна, но и требует меньше воды. Вода также может двигаться и циркулировать по трубам, что снижает нагрузку на котел.

Вода, нагретая внутри труб, поднимается наверх котла в паровой барабан. На дне парового барабана находится кипящая вода, которая продолжает нагреваться за счет огня и газа, создаваемого горелкой. Эта кипящая вода в конечном итоге становится паром, который затем может быть выпущен котлом для использования для отопления и других целей. Процесс от холодного пуска до полного пара обычно занимает минуты, а не часы.

Водотрубные котлы

также имеют сливную трубу, которая соединяет паровой барабан с барабаном питательной воды.Если пар охлаждается и снова конденсируется в капли воды, эта вода может стекать из парового барабана в барабан питательной воды через сливную трубу. Это позволяет этой воде снова поступать в водоснабжение котла, возвращаться в трубы и снова превращаться в полезный пар. Опять же, это помогает уменьшить количество воды, необходимой внутри котла.

Весь процесс не только выполняется быстрее, чем с традиционными котлами, но и занимает гораздо меньше места. В результате водотрубные котлы занимают гораздо меньшую площадь, чем обычные жаротрубные котлы, что дает возможность для большего количества котлов, которые могут еще больше повысить эффективность.При использовании в модульной конфигурации водотрубные котлы можно включать и выключать, чтобы не отставать от постоянно меняющихся потребностей в паропроизводительности, что делает их намного более энергоэффективными.

Свяжитесь с представителем Miura в вашем регионе или позвоните нам по телефону 1-678-685-0929, чтобы узнать больше о водотрубных котлах.

Жаротрубный котел | Работа и типы жаротрубных котлов

Жаротрубный котел является одним из самых основных типов котлов, и его конструкция также очень старая. Он был популярен в 18 -м веке.В основном он использовался для паровозных двигателей.

Эксплуатация жаротрубного котла

Эксплуатация жаротрубного котла так же проста, как и его конструкция. В жаротрубном котле топливо сжигается внутри топки. Горячие газы, образующиеся в печи, затем проходят через жаровые трубы. Жаровые трубы погружены в воду внутри основного сосуда котла. Когда горячие газы проходят через эти трубы, тепловая энергия газов передается окружающей их воде.В результате в воде образуется пар, который естественным образом поднимается вверх и хранится над водой в том же сосуде жаротрубного котла.

Затем этот пар отводится из паровыпускного отверстия для использования по назначению. Вода подается в котел через вход питательной воды. Поскольку пар и вода хранятся в одном и том же сосуде, получить из него пар очень высокого давления довольно сложно. Общая максимальная производительность этого типа котла составляет 17,5 кг/см 2 и производительностью 9 метрических тонн пара в час.В жаротрубном котле главный сосуд котла находится под давлением, поэтому, если этот сосуд лопнет, может возникнуть крупная авария из-за этого взрыва.

Типы жаротрубных котлов

В зависимости от расположения топки существует два типа жаротрубных котлов : с внешней топкой и с внутренней топкой.
В основном существует три типа жаротрубных котлов с внешней топкой.

  1. Котел жаротрубный с горизонтальным возвратом.
  2. Короткая топка Жаротрубный котел.
  3. Компактный жаротрубный котел.

Также есть два типа внутритопочных жаротрубных котлов

  1. Горизонтальный трубчатый.
  2. Вертикальный трубчатый жаротрубный котел.

Принцип работы жаротрубного котла с горизонтальным возвратом

Горизонтальный жаротрубный котел с возвратом наиболее подходит для тепловых электростанций малой мощности. Главной конструктивной особенностью этого котла является один паровой барабан больших размеров, который располагается горизонтально на несущих конструкциях.Несколько жаровых труб выходят из печи и также выровнены горизонтально внутри барабана. Когда барабан наполняется водой, эти трубки погружаются в воду.

Топливо (обычно уголь), сгоревшее в топке, и горючие газы поступают в жаровые трубы, проходят по этим трубам от задней к передней части корпуса котла и, наконец, газы попадают в дымовую камеру. Горячие газы в трубах под водой передают тепло воде через стенки труб. За счет этой тепловой энергии образуются пузырьки пара, которые выходят на поверхность воды.По мере увеличения количества пара в этом закрытом барабане давление пара внутри барабана увеличивается, что значительно увеличивает температуру кипения воды и, следовательно, скорость производства пара снижается. Таким образом, жаротрубный котел регулирует собственное давление. Другими словами, это котел с автоматическим регулированием давления.

Преимущества жаротрубного котла

  1. Компактная конструкция.
  2. Колебания потребности в паре можно легко компенсировать.
  3. Дешевле водотрубного котла.

Недостатки жаротрубного котла

  1. Из-за большого количества воды требуемое время нарастания давления пара довольно велико.
  2. Давление пара на выходе не может быть очень высоким, так как вода и пар находятся в одном сосуде.
  3. Пар из жаротрубного котла не очень сухой.
  4. В жаротрубном котле паровой барабан всегда находится под давлением, поэтому существует вероятность сильного взрыва, который может привести к серьезной аварии.

Жаровня – обзор

Существуют две основные группы пароводяных циркуляционных котлов, рис.4.1. К первой группе относятся котлы большого объема. В них при нагреве пар испаряется внутри большого объема воды. Например, бытовой чайник можно считать чайником большого объема.

Рисунок 4.1. Классификация пароводяной стороны.

Ко второй группе котлов относятся котлы, в которых кипение происходит внутри трубы, изначально заполненной водой. Например, по этому принципу работает кофеварка. К этой группе относится большинство крупных современных котлов. Кроме того, есть группа, которую можно было бы назвать другими или разными.Они имеют черты обеих вышеупомянутых групп. К этой смешанной группе относятся многие паровые контуры атомных электростанций, а также контуры солнечной энергии. Все группы, несмотря на их структуру, подчиняются одним и тем же законам.

4.1.2 Котел с естественной циркуляцией

Естественная циркуляция основана на разности плотностей. Тот же принцип можно увидеть, например, в комнате холодным зимним днем. Теплый воздух поднимается вверх по стене, где обогревается помещение; в дальнейшем охлажденный, более плотный воздух падает вниз на противоположную стенку.

Естественная циркуляция обусловлена ​​разностью плотностей насыщенной воды и нагретой воды, частично заполненной пузырьками пара. В агрегате с естественной циркуляцией водяные трубы соединяются в петлю, рис. 4.3. Тепло подается на одну ветвь, называемую подъемной трубой, по которой пароводяная смесь течет вверх. Более плотная насыщенная вода стекает вниз по ненагретой ветви, называемой сливным стаканом.

Рисунок 4.3. Принцип естественной циркуляции.

4.1.3 Вспомогательная циркуляция

Вспомогательная циркуляция типична для котлов-утилизаторов (HRSG) и установок высокого давления.Вода из барабана прокачивается через испарительные поверхности. Синонимом вспомогательной циркуляции является принудительная циркуляция (рис. 4.4).

Рисунок 4.4. Вспомогательная циркуляция в парогенераторе-утилизаторе.

При регулируемой циркуляции насос поддерживает поток. Поток регулируется отверстиями. Это обеспечивает равномерный поток во всех стенных трубах. Контролируемая циркуляция является торговой маркой ABB.

Наиболее известным типом котлов с принудительной циркуляцией является котел La Mont. Название происходит от одного производителя этих котлов.В котлах La Mont давление в барабане обычно ниже 19,0 МПа. Основное преимущество заключается в том, что дизайнер может совершенно свободно выбирать рисунок трубки. Поток воды через трубки контролируется отверстиями соответствующего размера. Коэффициент циркуляции в котлах La Mont составляет от 4 до 10. Потери давления в контуре обычно составляют от 0,1 до 0,3 МПа.

4.1.4 Прямоточный котел

В прямоточных котлах вода непрерывно течет через котел, выходя в виде 100% пара на главном выходе пара.Циркуляция не ограничивает давление, поэтому котел может выдерживать очень высокое давление. Поскольку положительная циркуляция сохраняется при перепаде давления, потери давления в котле имеют тенденцию быть большими. Высокая потеря давления означает высокую потребность в собственной мощности.

Чистота питательной воды должна быть очень высокой, так как любые загрязнения имеют тенденцию оставаться на стенках котла. Питательная вода должна иметь примерно такую ​​же чистоту, как и пар. Чистота пара определяется требованиями турбины. Запуск и остановка прямоточного котла проблематичны.Из-за насосов плотность массового расхода в прямоточных котлах высока, Таблица 4.1.

Таблица 4.1. Плотности массового потока

3
Поверхность Массовая плотность потока (кг / м 2 с)
конвектор Superheater 1000
печь 2000-3000
Economizer 600

Устройство труб печи сложное.При естественной и принудительной циркуляции печь может быть выполнена из прямых труб одинаковой температуры. В прямоточных котлах используются трубы различной конфигурации для покрытия стен топки. По этим типам схемы прямоточные котлы делятся на однотрубные Sultzer, Benson и Ramzin (рис. 4.5).

Рисунок 4.5. Однотрубная циркуляция Sultzer: 1 — вход питательной воды; 2, экономия поверхности; 3 — топочные трубы; 4, бутылка; 5 — поверхность перегрева; 6, пароохладитель; 7 — перегрев; 8, основной пар выходит; 9, подача топлива.

Из Долежал Р., 1967. Большие котельные печи. Издательство Эльзевир, 394 стр. (Долежал, 1967).

Одним из первых успешных прямоточных котлов был однотрубный котел Sultzer. Его фирменным знаком является использование бутылки, в которой оставшиеся капли воды отделяются от пара. Для течения в печи используются U-образные пучки труб.

Конкурент конструкции Sultzer, котел Benson имел очень похожую схему труб (рис. 4.6). Очень редко бутылка или подобное устройство использовалось в котле Бенсона.Для облегчения конструкции в котле Benson используются прямые нагреваемые части с восходящим потоком и ненагреваемые части с нисходящим потоком. В котле Бенсона нет определенной точки, где заканчивается испарение и начинается перегрев при работе под критическим давлением.

Рисунок 4.6. Циркуляция котла Бенсона: 1 – вход питательной воды; 2, экономия поверхности; 3 — топочные трубы; 4 — обратная поверхность; 5 — поверхность перегрева; 6, пароохладитель; 7 — перегрев; 8, основной пар выходит; 9, подача топлива.

Из Долежал, Р., 1967. Большие котельные печи. Издательство Эльзевир, 394 стр.

Разделение каждого прохода на несколько сегментов помогает поддерживать низкую разницу температур между соседними трубками. Тепловой поток к трубкам может варьироваться из-за локализованного загрязнения и размещения трубок.

Котел Рамзина разработан в России (рис. 4.7). В нем используются те же принципы работы, что и в однотрубном котле Sultzer. Главной отличительной чертой котла Рамзина является то, что трубы опоясывают топку. Это дорого в производстве.Разделение (4), аналогичное конструкции Sultzer, было добавлено позже. В основном котлы Ramzin использовались в бывшем Восточном блоке.

Рисунок 4.7. Циркуляция Рамзина: 1 — вход питательной воды; 2, экономия поверхности; 3 — топочные трубы; 4, бутылка; 5 — поверхность перегрева; 6, пароохладитель; 7 — перегрев; 8, основной пар выходит; 9, подача топлива.

Из Долежал Р., 1967. Большие котельные печи. Издательство Эльзевир, 394 стр.

В прямоточных котлах выпаривание доведено до конца.Поэтому части труб должны работать с очень высоким содержанием пара. Этот вид операции создает нагрузку на определенные трубы, когда вода иногда отделяется от стенок трубы, а иногда нет. Одним из полезных решений является изготовление частей труб из нарезных труб или труб с внутренним оребрением. Водно-паровой раствор приводится во вращательное движение, и более тяжелая вода стремится дольше оставаться на стенках трубы. Трубки со спиральным оребрением увеличивают смачивание стенок, снижают вероятность выхода из пузырькового кипения (DNB) и являются более дорогими, чем прямые трубки.

Из-за возможности нестабильности теплопередачи при малых массовых расходах необходимо улучшить поток при малых нагрузках. Затем насос можно использовать для работы с частичной нагрузкой. Часть пароводяного раствора можно рециркулировать в барабан и снова прокачивать через котел.

Как работает жаротрубный котел?| Какие бывают виды жаротрубных котлов?

Котел представляет собой механическое устройство, используемое для производства пара. Котлы используются в различных бытовых и промышленных целях.Существует несколько типов котлов, которые разработаны в соответствии с требованиями применения. Жаротрубный котел является наиболее распространенным типом котла. Котлы бывают двух основных типов:

  1. Водотрубный котел
  2. Жаротрубный котел

В предыдущей статье мы рассмотрели водотрубный котел. Поэтому в этой статье мы собираемся обсудить жаротрубный котел.

Что такое жаротрубный котел?

Жаротрубный котел представляет собой котел, в котором дымогарных труб погружены в воду , а горячие дымовые газы вырабатываются потоком камеры сгорания внутри дымогарных труб .Горячие дымовые газы передают свое тепло наружной воде в процессе теплопроводности. Когда тепло передается воде, оно превращается в пар.

Эти типы котлов чаще всего используются для применений, требующих низкого или среднего давления пара и низкой скорости производства пара. Жаротрубный котел не подходит для приложений, требующих высокой скорости подачи пара. Эти котлы могут производить пар с давлением до 10 кг/см 2 и производительностью пара до 12 000 кг/час.

Котел жаротрубный имеет топку, колосник, камеру сгорания, дымовую трубу, дымогарные трубы и дымосборник. Дымоход используется для сброса отработанных газов и дыма в атмосферу.

Они могут использовать несколько видов топлива, таких как газообразное, уголь, жидкое/масло или твердое топливо.

Принцип работы жаротрубного котла

Работа жаротрубного котла очень похожа на работу водотрубного котла. Работает жаротрубный котел следующим образом:

  • В первую очередь питательный насос подает воду в котел.
  • Решетка используется для размещения угольного топлива.
  • Огонь вводится в топку через топочное отверстие.
  • Когда огонь воспламеняет топливо, выделяется тепло.
  • Произведенное тепло передается дымовым газам.
  • При повышении температуры дымовых газов они начинают двигаться в камеру сгорания.
  • Пройдя через камеру сгорания, горячие газы попадают в жаровые трубы.
  • Огневая труба погружается в воду.
  • Дымовые газы передают свое тепло воде в процессе теплопроводности.
  • Когда вода получает тепло, ее температура увеличивается; за счет этого он переходит в насыщенный пар.
  • Вы можете использовать этот насыщенный пар напрямую или можете использовать его после преобразования насыщенного пара в перегретый пар.
  • Выходной пар передается на паровую турбину, где он вращает лопатки турбины и вырабатывает электроэнергию.
  • Перегреватель используется для преобразования насыщенного пара в перегретый пар.

Типы жаротрубных котлов

Жаротрубный котел бывает следующих основных типов:

  1. Котел Velcon
  2. Судовой котел Scotch
  3. Корнуоллский котел
  4. Котел Кокрана
  5. Простой вертикальный котел
  6. Тепловозный котел
  7. Ланкаширский котел

1) Кокрановский котел

Это котел низкого давления с внутренним нагревом и вертикальным барабаном. Эти котлы не подходят для работы с паром высокого давления.

Котел Cochran — переносной котел. Вы можете легко переставить его с одного места на другое. Это модифицированная версия простого вертикального котла. Этот тип жаротрубного котла может использовать только мазут или угольное топливо для производства горячих газов. Котел Cochran лучше всего подходит для небольших производств и электростанций.

Котел Cochran имеет горизонтальные жаровые трубы. В нем 165 пожарных труб. Он более эффективен, чем простой вертикальный котел. Одним из больших преимуществ котла Cochran является то, что он имеет небольшие размеры, благодаря чему его можно легко установить в небольшом пространстве.

Читайте также: Работа котла Cochran

2) Корнуоллский котел

Котел Cornish – это тип котла, который может производить пар с давлением до 20 бар. Имеет паропроизводительность до 6500 кг/час. Этот котел также имеет небольшие размеры, и вы можете легко переносить его с одной площади на другую. Котел Cornish имеет корпус длиной от 4 м до 7 м и диаметром от 1,2 м до 1,8 м. Имеет только одну огневую трубу.

Преимущество котла Cornish в том, что он имеет очень простую конструкцию, низкие затраты на техническое обслуживание, простоту конструкции и портативность.Он чаще всего используется в химической промышленности, сахарных заводах и малых гидроэлектростанциях. Эти котлы также используются для запуска паровых турбин.

3) Тепловозный котел

Паровозный котел — это передвижной котел (т. е. переносной котел). Это котел с внешним нагревом. Этот котел имеет барабан с горизонтальной осью, большое топочное пространство и несколько труб.

Этот тип котла имеет колосниковую решетку, топку, зольник, питательный насос, дымовую коробку, дымоход и жаровые трубы. Колосник — это место, куда помещается твердый уголь, а зольник используется для сбора золы сгоревшего топлива.

Паровозные котлы использовались в двигателях локомотивов, но в настоящее время эти двигатели работают на электричестве или дизельном топливе. Эти котлы использовались в железнодорожных двигателях до 20 века, но позже они были преобразованы в двигатели на топливе, а теперь и на электричестве.

Эти котлы чаще всего используются в переносных паровых двигателях, тяговых двигателях, морских судах и железных дорогах.

Важнейшим преимуществом паровозного котла является высокая скорость парообразования.Однако общий КПД у него низкий.

Подробнее: Работа и строительство тепловозного котла

4) Трубчатый котел с горизонтальным возвратом (HRT)

Этот котел имеет горизонтально цилиндрическую оболочку с множеством дымовых труб, расположенных в горизонтальном направлении. Этот котел имеет низкую начальную стоимость. Он также имеет простую установку.

Котел HRT может работать на газе, дровах, мазуте или угле.В этом котле дымовые газы идут из топки в заднюю часть котла.

5) Ланкаширский котел

Этот тип жаротрубного котла работает так же, как котел Cornish, но имеет два больших дымохода, в которых горит огонь. В 1884 году Уильям Фэйрберн сконструировал ланкаширский котел.

Котел Lancashire представляет собой котел с естественной циркуляцией внутреннего сгорания. Этот котел имеет топку внутри котла.

Основное преимущество данного котла в том, что он имеет высокий тепловой КПД (от 80% до 90%).Котел Lancashire имеет рабочее давление до 16 бар. Он потребляет мало электроэнергии или другого топлива, поскольку имеет естественную циркуляцию пара.

Эти типы котлов чаще всего используются в шинной, сахарной, текстильной и бумажной промышленности.

Читайте также: Работа котла Lacashire

6) Простой вертикальный котел

Простой вертикальный котел устанавливается в вертикальном направлении и не остается в стационарном состоянии, в отличие от других жаротрубных котлов.Имеет низкую паропроизводительность. Это не лучший вариант для систем с высоким давлением пара. Поэтому эти котлы используются в приложениях с низким парообразованием.

Вертикальный котел имеет небольшие размеры. Поэтому для установки требуется небольшое пространство. Большим преимуществом этого жаротрубного котла является то, что он требует низкой стоимости и места для установки. Он прост в эксплуатации и его очень легко заменить или установить.

Вертикальные жаротрубные котлы используются в паровых осликах, паровозах, паровых экскаваторах, железнодорожных паровых машинах, паровых грузовиках и паровых кранах.

Детали и функции жаротрубного котла

Жаротрубный котел состоит из следующих частей:

  1. Зольник
  2. Печь
  3. Решетка
  4. Пожарные трубы
  5. Дымоход
  6. Камера сгорания
  7. Топка
  8. Коптильня
  9. Пожарное отверстие
  10. Люк
  11. Питающий насос

Преимущества и недостатки жаротрубного котла

Преимущества и недостатки пилотрубных котлов приведены ниже:

Преимущества жаротрубного котла
  • Этот котел прост в обслуживании и чистке.
  • Простое управление.
  • Лучше всего подходит для небольших промышленных применений.
  • Жаротрубный котел имеет более низкую стоимость, чем водотрубный котел.
  • Имеет компактную конструкцию.
  • Этот котел имеет низкий риск взрыва.

Недостатки жаротрубного котла
  • Не может создавать высокое давление.
  • Он не может генерировать большой объем пара.
  • Этот тип котла может создавать давление до 20 бар, что ниже, чем у водотрубного котла.
  • Нельзя использовать для силовых установок высокого давления.
  • Тепловой КПД жаротрубного котла составляет до 70%, что ниже, чем у водотрубного котла.
  • Он не может легко справиться с колебаниями нагрузки.

Жаротрубный котел против водотрубного котла

Основное различие между водотрубным котлом и жаротрубным котлом приведено ниже:

Жаротрубный котел   Водотрубный котел
В жаротрубном котле вода течет снаружи жаротрубных труб, а горячие газы движутся внутри дымогарных труб. В водотрубном котле дымовые газы проходят снаружи труб, а вода течет внутри труб.
Этот котел требует высоких затрат на обслуживание. Этот котел отличается низкой стоимостью обслуживания.
Давление пара может достигать 20 бар. Может создавать давление от 70 до 100 бар.
Менее эффективен. Это более эффективно.
Этот котел лучше всего подходит для систем среднего или низкого давления. Этот котел лучше всего подходит для систем высокого давления.
Жаротрубный котел не может создавать такое высокое давление, как водотрубный котел. Водотрубный котел создает высокое давление.
Имеет низкий уровень парообразования. Обладает высокой производительностью пара.
Это котел с внутренним нагревом. Котел с внешним нагревом.
Сложная конструкция. Имеет простую и легкую конструкцию.
Для этого котла требуется большой диаметр кожуха, так как дымогарные трубы установлены в кожухе. Этот тип котла требует малого диаметра корпуса.
Он используется для приложений малого и среднего давления, таких как судостроение, текстильная промышленность и сахарные заводы. Используется для работы с большим давлением пара, например, в нефтеперерабатывающей, бумажной и целлюлозной промышленности.
Очистка и ремонт жаротрубного котла очень просты. Чистка и ремонт водотрубного котла очень сложны.
Жаротрубные котлы просты в эксплуатации. Требуется специалист по эксплуатации водотрубных котлов.
Требуется больше места для установки. Требуется меньше места для установки.
Существует меньший риск взрыва, так как давление пара низкое. Существует высокий риск разрыва, поскольку создается высокое давление пара.
Эти котлы имеют большой вес; они не могут легко перемещаться с одного места на другое. Они имеют малый вес и могут легко транспортироваться из одного места в другое.
Общий КПД жаротрубного котла до 75%. Общий КПД водотрубного котла до 90%.
Котел локомотива и ланкаширский котел являются примерами жаротрубных котлов. Котел Стирлинга, котел Ламонта, котел Бенсона, котел Ярроу и простой вертикальный котел являются примерами водотрубных котлов.

Применение в жаротрубных котлах
  • Жаротрубные котлы лучше всего подходят для небольших производств.
  • Используются на железных дорогах.
  • Эти типы котлов также используются для морских судов и малых гидроэлектростанций

Раздел часто задаваемых вопросов

Что понимается под жаротрубным котлом?

Котел, в котором дымогарные трубы погружены в воду, а дымовые газы проходят внутри жаровых труб, называется жаротрубным котлом.

Какой пример жаротрубного котла?

Жаротрубные котлы имеют следующие примеры:

  1. Lancashire Boiler
  2. Locomotive Boiler
  3. Cochran Boiler
  4. Cornish Boiler

Для чего используются жаротрубные котлы?

Жаротрубные котлы используются для установок низкого давления и малой выработки пара, таких как сахарные заводы, целлюлозно-бумажная промышленность, химические и малые электростанции.

Для чего в котле используется экономайзер?

Основное назначение экономайзера – снижение расхода топлива в соответствии с потребностью в паре.

Увеличивает площадь поверхности теплопередачи внутри котла и снижает тепловое напряжение.

Подробнее
  1. Различные типы котлов
  2. Работа Ланкаширского котла
  3. Работа котла Lamont
  4. Как выполнять обслуживание котла

Сравнение водотрубных и жаротрубных котлов

Горелки Baltur TBG1100 ME питают водотрубные промышленные котлы на установке в Китае
Из двух основных типов промышленных котлов жаротрубный тип более распространен в Великобритании.
Фил Петт , менеджер по коммерческим продажам производителя горелок и дистрибьютора EOGB Energy Products, объясняет, почему нельзя упускать из виду водотрубные котлы.

В Великобритании для выработки пара в промышленных установках используются два основных типа котлов – водотрубные и жаротрубные.

Трудно утверждать, что один из этих типов лучше другого: оба имеют свои преимущества и недостатки. Однако жаротрубный котел (также известный как кожухотрубный котел) гораздо чаще используется в Великобритании: считается, что это связано с историческими причинами (конструкция жаротрубного котла восходит к восемнадцатому веку, когда он использовался для паровозы).

Жаротрубные котлы

В жаротрубном или кожухотрубном котле горячие дымовые газы, образующиеся в горелке, проходят через небольшие трубы, расположенные в цилиндрическом барабане под давлением и окруженные водой. Тепловая энергия передается воде, которая нагревается до состояния пара.
Жаротрубные котлы являются более дешевой альтернативой водотрубным котлам и часто используются на небольших промышленных объектах с более низким рабочим давлением. Основными преимуществами жаротрубного котла являются его простая конструкция, компактные размеры и способность легко компенсировать резкие колебания потребности в паре.

Недостатками являются чрезмерное время, необходимое для повышения давления пара из-за относительно большого объема воды, более низкая эффективность теплопередачи (поскольку теплообменник использует меньше теплового излучения) и неспособность быстро реагировать на продолжительные большие изменения нагрузки (которые также является результатом большого объема воды).

Водотрубные котлы часто используются для установок, требующих высокой паропроизводительности, например, на электростанциях
Водотрубные котлы

Промышленные водотрубные котлы работают по обратному принципу: вода циркулирует внутри труб котла и трубы окружены горячими газами.Этот тип относительно редко встречается в Великобритании, но гораздо чаще встречается в других частях мира.

Из-за малого диаметра трубы водотрубный котел может работать при гораздо более высоком давлении, чем жаротрубный котел, поэтому они часто используются на электростанциях, где требуется высокая паропроизводительность, пар высокого давления или перегретый пар.

Преимущества

Такие котлы часто питаются от более чем одной горелки, и они могут использоваться по отдельности или параллельно на одной печи, что дает возможность индивидуального контролируемого отключения для технического обслуживания без необходимости полного отключения котла.Горелки могут работать при различных нагрузках на печь, чтобы учитывать колебания спроса, что приводит к снижению выбросов.

Водотрубные котлы

поставляются с индивидуально программируемым логическим контроллером (ПЛК) для управления котлом и модуляции горелки (или горелок), который может управлять пароперегревателем, системами контроля уровня и питательной воды.

Поскольку в трубах водотрубного котла находится меньший объем воды, чем в жаротрубном котле, они производят пар намного быстрее и отличаются исключительной отзывчивостью.Они также чрезвычайно эффективны, работают при более высоком давлении и могут производить насыщенный или перегретый пар в зависимости от конструкции и области применения, для которой они требуются.

Водотрубный котел может быть спроектирован для работы на высокозольном топливе в сочетании с сажеобдувочными установками и соответствующим оборудованием для удаления золы и очистки дымовых газов в соответствии с экологическими нормами. Это означает, что конструкция подходит для применения на биомассе и на установках по переработке отходов в энергию.

Недостатки

Недостатком водотрубного котла является то, что капитальные затраты обычно выше, чем у эквивалентного жаротрубного котла, и, в зависимости от размера, его часто приходится строить на месте, что может увеличить затраты и сроки.Специальные проекты могут учитывать ограничения по площади площадки, но это также может увеличить бюджет проекта.

Сложность систем управления можно преодолеть путем индивидуального обучения и соответствующих уровней автоматизации, но это связано с дополнительными затратами.

Тем не менее, автоматизация может повысить надежность и предложить решения для удаленного мониторинга и устранения неполадок, которые могут уменьшить капитальные вложения, предлагая экономию средств и улучшения профилактического обслуживания.

Резюме

Как жаротрубные, так и водотрубные котлы имеют свои преимущества и недостатки в различных промышленных применениях. Причина того, что водотрубные котлы очень редко используются в Великобритании, неясна, но ее можно объяснить историческими причинами и тем фактом, что жаротрубный метод считается «традиционным» методом производства пара.

В свете новых правил эффективности, таких как Европейская директива по энергетическим продуктам, многие компании предпочитают заменять традиционные котлы.Выбор правильного котла для промышленного применения — непростая задача, и важно принять решение, основанное на ряде факторов, таких как потребности в производстве пара, надежность, эффективность, эксплуатационные расходы и простота обслуживания.


www.eogb.co.uk

Водотрубные котлы | Спиракс Сарко

Водотрубные котлы

Водотрубные котлы отличаются от котлов кожухотрубного типа тем, что вода циркулирует внутри труб, а источник тепла окружает их.Возвращаясь к уравнению для кольцевого напряжения (уравнение 3.2.1), легко увидеть, что, поскольку диаметр трубы значительно меньше, при том же напряжении можно допустить гораздо более высокое давление.

Водотрубные котлы используются на электростанциях, для которых требуется:

  • Высокая паропроизводительность (до 500 кг/с).
  • Пар высокого давления (до 160 бар).
  • Перегретый пар (до 550°С).

Однако водотрубные котлы также производятся в размерах, чтобы конкурировать с кожухотрубными котлами.

Небольшие водотрубные котлы могут изготавливаться и собираться в единое целое, как и корпусные котлы, в то время как большие блоки обычно изготавливаются секциями для сборки на месте.

Многие водотрубные котлы работают по принципу естественной циркуляции воды (известной также как «термосифонирование»). Это тема, которую стоит осветить, прежде чем рассматривать различные типы доступных водотрубных котлов. Рисунок 3.3.2 помогает объяснить этот принцип:

  • Более холодная питательная вода подается в паровой барабан за перегородкой, где из-за большей плотности холодной воды она опускается в «нижнем стояке» к нижнему или «грязевому» барабану, вытесняя более теплую воду вверх в передние трубы .
  • Непрерывный нагрев создает пузырьки пара в передних трубах, которые естественным образом отделяются от горячей воды в паровом барабане и удаляются.

Однако при увеличении давления в водотрубном котле разница между плотностями воды и насыщенного пара падает, следовательно, циркуляция уменьшается. Чтобы сохранить тот же уровень паропроизводительности при более высоких расчетных давлениях, необходимо увеличить расстояние между нижним барабаном и паровым барабаном или ввести некоторые средства принудительной циркуляции.

Секции водотрубных котлов

Энергия источника тепла может извлекаться либо в виде излучения, либо в виде конвекции и теплопроводности.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *