*Имя:
*Email:
Телефон:
*Сообщение:
*Код безопасности: Код
Обязательные поля отмечены *
Каталог продукции

г. Новосибирск,

Красный проспект, дом 220,

корпус 53, офис №401

тел: +7(383)-291-1463

post@teplosibiri.com

Главная Информация Конструкция современных стальных котлов

Конструкция современных стальных котлов

Введение

Современные стальные отопительные котлы изготавливаются из высокоценной (высоколегированной) котельной стали. Так как качество материала стальных котлов в значительной мере зависит также от качества обработки – особенно от качества сварных соединений, то эти котлы изготавливаются и проверяются на современном автоматическом оборудовании.

Ознакомиться с модельным рядом стальных котлов Энтророс можно на нашем сайте.

Характерным для стальных котлов является блочная конструкция. Котлы не состоят, как чугунные, из отдельных секций, а сварены из отдельных элементов. К этим элементам принадлежат:

  • горелочная часть с топкой
  • теплообменная часть с теплопередающей поверхностью
  • сборник дымовых газов с патрубком дымовых газов
  • кожух котла с тепловой изоляцией
  • иногда подогреватель горячей воды
  • управляющий шкаф с системой регулирования

Топка стальных котлов

Топки современных стальных котлов для сжигания газа и нефти в дутьевых горелках имеют форму цилиндра, обратная сторона которого закрыта. Пламя горелки горит горизонтально внутрь, и образовавшиеся дымовые газы затем вынужденно обтекают пламя, как полый цилиндр. По этому принципу обратного течения дымовых газов пламя горелки обволакивается собственными продуктами сгорания. Турбулентность, образующаяся в зоне пламени, влияет на всё пламя вплоть до его ядра, так что топливо подготавливается и сжигается с низким избытком воздуха.

При таком способе значительно снижается образование сажи, повышается содержание СО2, пламя горит светло (ярко) и его интенсивность излучения увеличивается, а с этим снижается поверхность нагрева и температура дымовых газов.

В стальных отопительных котлах мощностью до 170 кВт в качестве топки используется выдвижной цилиндр (рисунок 1 и 4), который состоит из жаровой трубы из жаропрочной стали и непосредственно водой не охлаждается, а тепло водяному тракту передаётся через оребренную поверхность. Такая камера сгорания обогревается особенно быстро и, следовательно, исчезает риск образования конденсата в низкотемпературной области, когда температура отходящих газов лежит ниже точки росы.

Рисунок 1. Топка из складчатых рёбер с выдвижной жаровой трубой стального котла Buderus S315

Топки стальных котлов мощностью свыше 170 кВт омываются непосредственно нагреваемой водой (рисунок 7). В связи с этим передача теплоты осуществляется непосредственно по всей топке. Исходя из геометрически обусловленной высокой теплонапряжённости поверхности, проблема возникновения точки росы здесь не существует, так что, как показала практика, специальные мероприятия не требуются.

Отопительные котлы для сжигания твёрдого топлива имеют топку полого объёма, которая делается такой большой, чтобы можно было достичь требуемого продолжительности горения. Поверхность нагрева здесь гладкая и поэтому легко чистится. Зольник, необходимый при сжигании твёрдого топлива смонтирован прямо внизу.

Поверхность нагрева и очистка

Благодаря термодинамически оптимальной конструкции топки, поверхность нагрева (конвективная поверхность) получается наименьшей. Для того чтобы для маленьких типоразмеров котлов достичь высокую турбулизацию, а с этим эффективную теплопередачу, теплопередающая поверхность, ориентированная на мощность отопления (нагрева), выполняется для отдельных типов котлов различной.

Так для стальных отопительных котлов мощностью до 70 кВт теплопередающая поверхность организована как складчатая оребренная поверхность. Такой вид теплопередающей поверхности является инновационным, т.к. при низкотемпературной работе котла исключается конденсация на конвективной теплопередающей поверхности. Теплота передается сосредоточенно по ребрам. Сварные швы расположены на водяной стороне, что способствует лучшей теплопередаче.

Рисунок 2. Нагревательная поверхность из складчатых рёбер в стальных котлах Buderus S105 и 315.

Поток теплоты также поддерживается тепловым излучением с вертикальной стенки ребра, отраженным на спинку ребра. Реберный шов и спинка вследствие этого нагреваются сильнее, чем при гладкой поверхности, и на теплопередающей поверхности не возникает конденсации водяных паров из дымовых газов. Через дымоход отходящие газы устремляются к выходу и газовый тракт имеет малое сопротивление.

Рёберный шов и спинка вследствие этого нагреваются сильнее, чем при гладкой поверхности, так что на теплопередающей поверхности не возникает конденсации водяных паров из дымовых газов. Через дымоход отходящие газы устремляются к выходу (рисунок 4), и газовый тракт имеет малое сопротивление.

Рисунок 3. Тепловое излучение в теплопередающей поверхности стальных котлов Buderus S 105 и 315.

Рисунок 4. Движение дымовых газов в стальном котле Buderus S105 и 315.

Стальные отопительные котлы мощностью от 95 до 170 кВт обладают, помимо описанной поверхности с двойными рёбрам, ещё и другими дымоходами (конвективной поверхностью, которая выполнена сверху топки-рисунки 5 и 8). В этом случае образуется турбулентность, при которой снижается температура дымовых газов, что приводит к достижению КПД котла до 92% (при номинальной мощности).

Рисунок5. Движение дымовых газов по трёхходовой схеме в стальных котлах Buderus S415.

Стальные отопительные котлы свыше 650 кВт в качестве теплопередающей поверхности имеют особые турбулентные трубы - так называемые трубы с соответствующей штамповкой (сжимами), которые называются также волнистыми трубами. Они предназначены для интенсификации теплообмена. Теплопередающая поверхность здесь организована в виде концентрического трубного пучка вокруг топки.

Низкотемпературные стальные котлы мощностью от 200 кВт в качестве теплопередающей поверхности используют специальные трёхслойные турбулентные трубы (композитные трубы), которые состоят из двух труб, лежащих одна в другой и разделённых промежуточным слоем высокой теплопроводности (рисунок 6). Согласно этому принципу остаётся внутренняя труба с высокой температурой поверхности, которая выше точки росы при любых режимах работы и, таким образом, конденсат не образуется. Благодаря турбулизаторам, или дополнительной штамповке, достигается высокая турбулизация дымовых газов и интенсивный теплообмен.

Вся теплопередающая поверхность выполнена таким образом, что высокое аэродинамическое сопротивление преодолевается дутьевой горелкой и, кроме того, не затрудняется очистка – при дополнительных подвижных (съёмных) турбулизаторах.

Рисунок 6. Трёхслойная турбулентная труба теплопередающей поверхности котла S715 для низкотемпературной работы.

У стальных котлов на твёрдом топливе теплопередающая поверхность состоит из широких гладких путей, которые имеют низкое аэродинамическое сопротивление и необходимый для горения воздух может подводиться под действием тяги каминной установки. Подвод воздуха для горения может осуществляться дутьевым вентилятором. Гладкая теплопередающая поверхность уменьшает также отложения летучей сажи и облегчает очистку.

Подключение дымовых газов и водяного тракта

Все стальные отопительные котлы имеют сборник дымовых газов, который из-за больших поперечных размеров охватывает теплопередающую поверхность и закрывает котёл сзади (рисунок 5). Он имеет необходимые очистные проёмы и патрубок дымовых газов для подключения дымовой (отводящей) трубы.

Подключение водяного тракта для котлов мощностью до 170 кВт организовано на их задней стороне котла ассиметрично - справа и слева - для трубопроводов отопительной установки, и по центру – для подающего и обратного трубопроводов безопасности. Разделение патрубков облегчает вывод труб от котла к отопительной установке. С тыльной стороны, особенно при низкотемпературной эксплуатации, обратный патрубок выполнен вверху котла к точке водяного тракта, где котёл особенно интенсивно обогревается. Благодаря этому мероприятию холодная обратная вода смешивается с уже нагретой котловой водой, так что точка росы не достигается даже при неблагоприятных режимах работы. Это действительно точнее для котлов свыше 200 кВт. Здесь все подключения находятся на верхней стороне котла.

Похожие статьи

Оформить заказ

Имя:*
E-mail:*
Телефон:
Модель:*