Паровые котлы высокого давления на газу. Котел для парового отопления. Топливом для паровых котлов может служить

Котлы паровые жаротрубные, трехходовые, горизонтальные.

Технические характеристики паровых котлов на жидком топливе:

	КП-0,3 Л.Ж.	КП-0,7 Л.Ж.	КП-0,9 Л.Ж.
			(аналог Д-900)
, не менее
Тип топлива	Жидкое топливо
Рабочее давление пара, МПа

Расход топлива, не более, кг/час
(жидкое печное топливо, дизельное топливо)

(длина / высота / ширина)	2140 / 2150 / 1700	2500 / 2150 / 1700	2950 / 2200 / 2000

	0,34

Технические характеристики паровых котлов на природном газе:

	КП-0,3Гн	КП-0,7Гн	КП-0,9Гн
		(аналог Д-721ГФ)	(аналог Д-900)

Тип топлива	Природный газ
Рабочее давление пара, МПа
Температура пара на выходе, не менее С 0
Расход топлива, не более:
Природный газ, м 3 /час
Габаритные размеры, без горелки, не более, мм
(длина / высота / ширина)	2140 / 2150 / 1700	2500 / 2150 / 1700	2750 / 2150 / 1700
Масса котла, кг (без монтажных частей)
Горелка мощностью, не менее, МВт

Котлы паровые жаропрубные, трехходовые, вертикальные.

Котлы предназначены для нагрева воды температурой до 115 о С, за счет встроенного пароперегревателя с избыточным давлением в 0,07 МПа (0,7 кг/см 2) с целью теплоснабжения технологических процессов в производствах.

сельскохозяйственном (кормопроизводство),
строительно-монтажном (асфальто - бетонное),
коммунальном (отопление, горячее водоснабжение с использованием бойлера),
пищевом (хлебопекарное, молочное, колбасное, кондитерское),
деревообрабатывающем.

Котлы просты в обслуживании и не требуют значительных денежных затрат в эксплуатации.

Технические характеристики паровых котлов на жидком топливе и природном газе:

	КП-300 Л.Ж.В.	КП-500 Л.Ж.В.	КП-300 Гн.В	КП-500 Гн.В
Паропроизводительность, кг/час
Вид топлива	жидкое печное	жидкое печное	газ природ.	газ природ.
Рабочее давление, МПа
Температура пара, С О
Расход топлива, кг/час
Габаритные размеры, мм	без горелки	без горелки	без горелки	без горелки
(длина /высота / ширина)	2400 / 2400 / 1900	2400 / 2600 / 1900	2400 / 2400 / 1900	2400 / 2600 / 1900
Коэффициент готовности
Горелка мощностью, не менее, МВт

Масса, кг

Котлы паровые КП (ПАР) низкого давления.

Технические характеристики паровых котлов КП (ПАР) -0,07Ж на жидком топливе:

Марка котла	КП (ПАР) - 0,15 - 0,07 Ж	КП (ПАР) - 0,3 - 0,07 Ж	КП (ПАР) - 0,5 - 0,07 Ж	КП (ПАР) - 0,7 - 0,07 Ж
Производительность пара, т/час
Тип топлива	Дизельное топливо

Макс. расход топлива, кг/ч


Время выхода на рабочий режим мин.
Температура пара на выходе
(ДхШхВ), мм	1750х1350х1450	1900х1450х1550	2500х1750х1850	2850х1750х1850
Масса котла без воды, кг

Технические характеристики паровых котлов КП (ПАР) -0,07Г на газе:

Марка котла	КП (ПАР) - 0,15 - 0,07 Г	КП (ПАР) - 0,3 - 0,07 Г	КП (ПАР) - 0,5 - 0,07 Г	КП (ПАР) - 0,7 - 0,07 Г
Паропроизводительность, т/час
Тип топлива	Природный газ низкого давления

Расход топлива м 3 /час (газ)
Уст. мощность электродвигателей, кВт
Допустимое избыточное давление пара, МПа (кгс/см 2)
Время выхода на рабочий режим, мин.
Температура пара на выходе
Габаритные размеры (без горелки) (ДхШхВ), мм	1750х1350х1450	1900х1450х1550	2500х1750х1850	2850х1750х1850
Масса котла без воды, кг

Условные обозначения на примере КП (ПАР) - 0,15 - 0,07 Ж:

0,15 - Максимальная паропроизводительность, тонн пара в час,
0,07 - Давление пара, мПа,
Ж - Тип топлива (Ж - жидкое, Г - газовое, Т - твердое топливо, П - печное топливо, 0 - отработанное масло).

Котлы паровые КП (ПАР) высокого давления.

Технические характеристики паровых котлов КП (ПАР) -1.6Ж на жидком топливе и природном газе:

	КП (ПАР) -0,3 -1,6	КП (ПАР) -0,75 -1,6	КП (ПАР) -1,0 -1,6	КП (ПАР) -1,6 -1,6	КП (ПАР) -2,0 -1,6	КП (ПАР) -2,5 -1,6
Паропроизводительность, кг/ч
Вид топлива	Природный газ низкого давления 20-360 мБр. Дизельное топливо
Тип топки	Жаротрубная, с реверсивным развитием пламени
Поверхность нагрева, м 2
Тепловая мощность, кВт
Расход топлива:
жидкое, макс., кг/ч природный газ, макс., м 3 /ч
Объем, м 3:
Водяной Паровой
Рабочее давление, МПа
Номинальная температура пара на выходе из котла, °С
Габаритные размеры (без горелки), мм Длина Ширина Высота	1950 2000 2000	2850 2000 2000	3150 2000 2000	3400 2300 2400	4050 2300 2400	5200 2300 2400
Масса котла без воды, кг

Паровые котлы КП, КСП.

Технические характеристики котлов КП и КСП на жидком топливе:

	КП-300Лж	КСП-300Лж	КСП-500Лж	КСП-850Лж	КСП-1000Лж
Паропроизводительность, кг/час
Рабочее давление пара, Мпа
Температура пара, С
	80, не менее
Габаритные размеры
Длина, мм
Ширина, мм
Высота, мм
Вес изделия, кг

Применяемое топливо	Печное бытовое ТУ 38.101.656, дизельное
Горелочное устройство
Номинальный расход топлива, л/ч
Параметры топки
длина/высота, мм
Диаметр, мм
Объем, м 3
Водяной объем котла, м 3
Паровой объем котла, м 3
Патрубок топочный
диаметр/длина, мм
Площадь нагрева, кв.м

Технические характеристики котлов КП и КСП на природном газе:

	КП-300Гн	КСП-300Гн	КСП-500Гн	КСП-850Гн	КСП-1000 Гн;Гс
Паропроизводительность, кг/час
Рабочее давление пара, Мпа
Температура пара, С
	80, не менее
Габаритные размеры
Длина, мм
Ширина, мм
Высота, мм
Вес изделия, кг
Уст. мощность эл/оборудования, кВт
Применяемое топливо	Природный газ ГОСТ 5542-87
Горелочное устройство
Номинальный расход топлива, кг/ч	21,5 куб.м/ч		36,5 куб.м/ч	85,84 куб.м/ч
Параметры топки
длина/высота, мм
Диаметр, мм
Объем, м 3
Водяной объем котла, куб.м
Паровой объем котла, куб.м
Патрубок топочный
диаметр/длина, мм
Площадь нагрева, кв.м

Устройство и принцип работы котлов КП, КСП.

Котлы паровые жаротрубные КП низкого и среднего давления.

Котлы паровые жаротрубные КП предназначены для получения пара с целью теплоснабжения технологических процессов, железобетонных заводов, линий по производству пенополистирола, пропарки цистерн и ГСМ-хранилищ, животноводческих ферм и хозяйственных комплексов: тепловой обработки кормов, пастеризации молока, отопления помещений и других целей.

В стандартную комплектацию котла входят:
котел, горелка, насос подпиточный, автоматика уровня, блок датчиков уровня, манометр, реле давления, указатель уровня воды прямого действия №6, предохранительные клапана (2 шт.), запорная регулирующая арматура.

Технические характеристики котлов паровых низкого и среднего давления:

	КП-75	КП -100	КП -150	КП -250	КП -300	КП -500	КП -600	КП -800	КП -1000
Мощность системы, кВт
Паропроизводительность, кг/час
Напряжение в сети, В/Гц
Рабочее давление, кг/см 2
Температура пара, о С
Расход топлива,
Дизель, л/ч Газ, м 3 /ч	5.5 6.6	7.7 9.3	11 13.3	16.4 20	21.9 26.2	32.8 40.9	43.8 54.5	60 73
Эффективность (КПД), %
Выход пара Ø, мм
Вход воды Ø, мм
Вытяжная труба Ø, мм
Масса, кг
Габариты (ШхДхВ), мм	1370х1730 х1974	1370х1730 х1974	1370х1730 х1974	1370х1730 х1974	1370х1730 х1974	1970х1930 х1974	1970х2000 х2095	1970х2010 х2300	3000х2200 х2200

Возможна поставка котлов паропроизводительностью до 2000 кг/ч.

Котлы паровые водотрубные КП высокого давления.

Котлы паровые водотрубные КП предназначены для получения пара с целью теплоснабжения технологических процессов, линий по производству пенополистирола, пропарки цистерн и ГСМ-хранилищ, животноводческих ферм и хозяйственных комплексов: тепловой обработки кормов, пастеризации молока, отопления помещений и др.

В стандартную комплектацию котла входит:
котел, горелка, насос подпиточный, питательный бак для сбора конденсата, автоматика подпитки, датчик уровня воды в баке, манометры, реле давления и сухого хода, указатель уровня воды прямого действия, предохранительные клапана (2 шт.), рама, запорная регулирующая арматура.

Технические характеристики котлов паровых высокого давления:

	КП -150	КП-250	КП-300	КП -500	КП-600	КП-800	КП-1000	КП-1600
Мощность системы, кВт
Паропроизводительность, кг/час
Напряжение в сети, В/Гц
Рабочее давление, кг/см2
Температура пара, о С
Расход топлива,
Дизель, л/ч
Газ, м 3 /ч
Эффективность (КПД), %
Выход пара Ø, мм
Вход воды Ø, мм
Вытяжная труба Ø, мм
Масса, кг
Габариты (ШхДхВ), мм	2300х1500 х2000	2300х1500 х2000	2300х1500 х2000	2300х1500 х2000	2300х1500 х2000	2300х1500 х2400	2300х1500 х2400	2300х1500 х2400

Возможна поставка котлов паропроизводительностью до 2500 кг/ч.

Внимание! Вся информация предоставлена на сайте исключительно в ознакомительных целях. Завод — изготовитель оставляет за собой право изменять конструкцию, присоединительные размеры, технические характеристики, внешний вид товара без предварительного уведомления.

Перед покупкой товара обязательно уточните интересующие Вас параметры.

Котлы паровые мобильные (переносные) КП-м.

Переносные котлы ПКм предназначены для выработки водяного пара температурой до +180ºС. Применяются для производства железобетонных изделий, отогрева траншей, оборудования, техники при низких температурах и полевых условиях, при аварийных ситуациях, а также в случаях, где необходим автономный источник тепла и пара не требующий источника электроэнергии. Вид топлива - бензин, керосин, диз. топливо.

В комплект парогенератора входит:
котел, горелка, насос подпиточный, автоматика уровня, блок датчиков уровня, указатель уровня воды прямого действия №5, предохранительные клапана, запорная регулирующая арматура.

Возможно исполнение в утепленном термобоксе.

Технические характеристики мобильных паровых котлов ПК-м:

	КП-25м	КП-35м	КП-50м	КП-70м	КП-100м	КП-150м	КП-250м	КП-300м	КП-500м	КП-1000м
Мощность системы, кВт
Выход пара, кг/час
Рабочее давление, кг/см 2
Температура пара, ºС
Расход топлива, л/ч
Эффективность (КПД), %
Выходное отверстие, мм
Масса, кг
Габариты (ШхДхВ), мм

Котлы паровые Д-900, Д-721ГФ.

Котлы Д-721ГФ и Д-900 предназначены для получения пара температурой не выше 115 °С с избыточным давлением до 0,07 МПа (0,7 кгс/см2) с целью снабжения технологических процессов различных видов производств, горячее водоснабжение, отопление и др. целей.

Преимущества котлов Д-721ГФ, Д-900:

Не требуют регистрации в органах котлонадзора.
Малые размеры котлов позволяют устанавливать их в небольших помещениях.
Время вхождения в рабочий режим - 15 минут.
Котлы просты в обслуживании и эксплуатации.
Они незаменимы в условиях мелких производств и фермерских хозяйств.

Технические характеристики котлов Д-721ГФ, Д-900:

	Д-721-ГФ
	Стационарный, горизонтальный, дымогарный, трехходовой	Стационарный, горизонтальный, дымогарный, трехходовой
Режим работы по основному технологическому процессу	Автоматический	Автоматический
Паропроизводительность по нормальному пару, кг/ч.
Тепловая мощность, кВт, не менее
КПД, %, не менее
Параметры пара: - допустимое избыточное давление, МПа (кгс/см 2) - температура при изб. давлении выше 0,05 МПа	0,07 (0,7) не выше 115°С	0,07 (0,7) не выше 115°С
Вид топлива	Природный газ низкого давления	Топливо печное жидкое
Расход топлива, кг/ч	не более 64	не более 63,5
	Электрический 3 фаз. 50 Гц, 220/380 В	Электрический 3 фаз. 50 Гц, 220/380 В
Установленная мощность электропривода: - горелки, кВт - системы водоподготовки, кВт	2,2 0,85 х 2 = 1,7	2,2 0,85 х 2 = 1,7
Срок службы до списания, лет не менее
Гарантийный срок эксплуатации, лет, не менее
Масса (без монтажных частей), кг, не более
Удельная материалоемкость, кг/кг пара, не более
Габаритные размеры, мм, не более - длина - ширина - высота (без дымохода)	3300 1400 2250	3180 1460 2600
Количество взрывных клапанов, шт.
Количество смотровых люков, шт.
Предохранительный клапан: - тип Марка - количество, шт	самопритирающийся, безрычажный, грузовой КПС-0,7-810 2	самопритирающийся, безрычажный, грузовой КПС-0,7-810 2
Тип датчика уровней	Электродный (3 электрода)	Электродный (3 электрода)
Датчики контроля напора воздуха и газа	Напоромеры НПМ-52
Время выхода на рабочий режим, ч, не менее
Отапливаемая площадь, м 2

Котлы паровые на мазуте и газе Е-1,0-09ГМ, Е-1,6-0,9ГМН, Е-2,5-0,9ГМ.

Паровые водотрубные котлы серии "Е" предназначены для выработки насыщенного пара рабочим давлением 0,8 МПа (8 кгс/см2) и температурой 175°С, используемого для технологических и отопительных нужд. Модельный ряд котлов рассчитан для работы на газе, каменном угле, мазуте (сырой нефти), дизельном топливе.

Существенным отличием этих котлов является то, что они комплектуются современным вспомогательным оборудованием:

горелочные устройства плавного регулирования нагрузки,
центробежные питательные насосы (Германия, Италия),
микропроцессорная система управления и защиты,
отсечные газовые клапаны и датчики давления (Германия).

Применение надежного вспомогательного оборудования позволяет гарантировать экономичную работу котлов на всех режимах нагрузки, а также надежность и безопасность при эксплуатации.

Технические параметры паровых котлов серии "Е":

	Е-1,0-0,9Г -З(Э)	Е-1,0-0,9М -З(Э)	Е-1,6-0,9ГМН (Э)		Е-2,5-0,9ГМ (Э)
Ном. паропроизводительность, т/ч, не менее
Рабочее давление пара на выходе, МПа (кгс/см 2), не более
Расчетное топливо		Мазут		Мазут	Газ, мазут
Расчетный расход топлива, не более


КПД, % не менее
Позиционное регулирование
Плавное регулирование
Температура питательной воды (расчетная),°С
Установленная электрическая мощность, КВт
Масса котла, кг не более
Габариты котла, м не более

Паровой котел Е-1,6-0,9ГМН принадлежит к типу вертикально-водотрубных двухбарабанных газо-плотных котлов. Предназначен для выработки насыщенного пара давления 0,8 Мпа, используемого для производственных и отопительных нужд промышленности и сельского хозяйства. Поставляется в собранном виде, со смонтированным вспомогательным оборудованием, системой автоматического управления и безопасности.

Котел выполняется газо-плотным с облегченной теплоизоляцией, снаружи покрытой обшивкой из тонколистовой стали.

Система автоматического управления обеспечивает выполнение следующих функций:

пуск по заданной программе и все защиты в соответствии с требованиями СниП;
защиту при повышении давления пара, повышении и понижении давления топлива, повышении и понижении уровня воды в барабане, понижении и повышение разряжения в топке, погасании факела.

Конструкция трубной системы паровых котлов выдерживает кратковременное давление в топке до 3000 Па и разрежение в топке до 400 Па.
По устойчивости и воздействию температуры и влажности окружающего воздуха паровые котлы изготавливаются в климатическом исполнении УХЛ категории размещения 4 по ГОСТ 15150. Конструкция котлов обеспечивает сейсмостойкость 6 баллов по шкале М5К-64.

Устройство котлов КП и КСП.

Корпус является основной металлоконструкцией котла КСП и состоит из двух основных узлов: барабана и крышки.

Барабан представляет собой сварную конструкцию, основной деталью которой является труба жаровая, установленная вертикально и ограниченная сверху эллиптическим сводом, снизу днищем, к которому крепится рама барабана.
Крышка сферической формы через прокладку посредством фланцев соединена с барабаном. На крышке приварены: патрубок подсоединения импульсной линии электроконтактного манометра, кронштейны крепления обшивки, кронштейны подъема крышки, патрубки крепления предохранительных клапанов.

Кроме того, в состав котла входят:

Топочный люк - для подачи топлива в топку котла и удаления шлака. (В котлах на жидком и газообразном топливе вместо топочного люка установлен съемный теплоизолированный переходник с креплением под горелку. Привод заслонки имеет ручное управление.)
Блок водоподготовки - для подпитки котла водой с одновременной магнитной обработкой с целью уменьшения образования накипи.
Водоподогреватель - для предварительного подогрева воды, поступающей в котел.
Дымосос - для создания необходимой тяги в топке котла.
Датчик уровней - для подачи команды на включение и отключение подпитки котла водой в процессе работы.

Контрольно - измерительные приборы и предохранительные устройства:

Электроконтактный манометр ЭКМ-IVх1,6 - для отключения дымососа при достижении паром максимального давления.
Манометр - контроль давления.
Термометр технический - для контроля температуры пара, выходящего из пароперегревателя.
Пробно-спускные краны - для дублирования контроля верхнего и нижнего уровня воды в котле.
Указатель уровня воды - для визуального контроля уровня воды при работе котла.
Клапаны предохранительные - для стравливания давления в котле при превышении допустимого значения.
Взрывной клапан - для котла Лж, Гн; для предотвращения деформации корпуса в момент взрыва топливной смеси: Гн - природный газ низкого давления, Лж - легкое жидкое топливо.
Четыре секции дымовой трубы и искрогаситель.
Теплоизоляция и обшивка - для снижения тепловых потерь.
Паровой вентиль Ду=50 - для регулирования давления пара и отбора потребителем.
Вентили продувочные - для удаления шлама, грязи и слива воды при установке котла на хранение.
Ящик управления совместно с электрооборудованием - для управления работой котла и защиты его при возникновении аварийных ситуаций.

Принцип работы КП и КСП

Технологический процесс парообразования в котле на твердом топливе состоит в следующем:

Вода через блок водоподготовки и водоподогреватель подается в котел, где, проходя теплообменные поверхности топки и дымогарных труб, нагревается и испаряется.
Топливо загружается в топку котла на колосниковую решетку и поджигается факелом.
Дымосос создает разрежение в топке, за счет которого в топку из подколосниковой зоны (зольника) поступает воздух, необходимый для горения.
Дымовые газы, проходя газовый тракт котла, нагревают его теплообменные поверхности.
Пар из парового объема котла поступает в пароперегреватель, нагревается до температуры 110…120 °С и через паровой вентиль поступает к потребителю.
Зола и шлак через отверстия колосниковой решетки проваливаются в зольник, откуда удаляются по мере накопления.
Образующийся при выпаривании воды шлам удаляется путем периодической продувки котла через продувочные вентили, расположенные в нижней части котла по обе стороны зольника.
Проведение технологического процесса парообразования, с автоматическим регулированием питания водой, осуществляется электрооборудованием котла.
Технологический процесс парообразования в котлах Лж, Гн происходит аналогичным образом, за исключением п.п.3; 6. При этом воздух для горения подается вместе с топливом.

Паровые котлы являются специализированным оборудование для производства пара из жидкостей, в основном из воды. Пар применяется в различных сферах производства, энергетике и в отопительных системах, например для отопления промышленных зданий, учреждений, находящихся в тяжелых климатических условиях. Использование пара оправдано при дезинфекционных мероприятиях в медицинских учреждениях. В зависимости от поставленных задач, существуют промышленные парогенераторные установки, и котлы, предназначенные для бытовых задач. Эти агрегаты могут работать на различных источниках тепловой энергии. Существуют устройства, которые генерируют пар при помощи утилизации излишков тепла, полученного от крупных промышленных установок. Выбор необходимого парогенераторного оборудования должен происходить на основе знаний принципов работы данных устройств и их классификации.

Паровой котел, для чего он нужен?

Паровые котлы, в зависимости от назначения применяются в определенных областях, где использование пара необходимо для соблюдения технологического цикла производства или в некоторых проектах отопительных систем.

Устройство парового котла

Оборудование, генерирующее пар подразделяется на следующие виды:

паровые котлы энергетического назначения (используются на электростанциях, для привода турбин, генерирующих электроэнергию);
паровые котлы промышленного типа (выработка пара для осуществления технологических операций в производстве);
паровое котельное оборудование, предназначенное для отопления, прачечных, эксплуатации дезинфекционных установок;
утилизационные котлы, производящие пар при помощи отбора тепла у перегретых дымовых газов, образующихся в результате производства в металлургии и химической промышленности.

Паровой котел промышленного типа

В энергетике используются самые мощные устройства, вырабатывающие до 5000 т пара в час при давлении около 280 кгс/см2. Пар получают перегретым до температуры 500 С, после чего он поступает в турбинные агрегаты, где происходит превращение тепловой энергии в механическую.

Паровые котлы для отопительных систем производят пар низкого давления, чаще всего в насыщенном состоянии. Отопление такое типа целесообразно использовать в очень холодных климатических зонах, для предупреждения замерзания теплосистемы, в частности, ее оборотного цикла.

В некоторых учреждениях выгодно эксплуатировать паровой котел, который обеспечивает отопление здания и служит для подачи пара в прачечные. Иногда паровые генераторы устанавливают там, где возможна утилизация высокотемпературных газов, данное решение позволяет экономить существенные суммы в отопительный период.

Паровые котлы и принцип работы имеют значительные отличия от водогрейных систем. Работа парообразующих агрегатов основана на нагреве воды и последующего ее превращения в пар. Нагрев ведется при помощи выделения тепла от сжигания горючих материалов, чаще всего используется природный газ или уголь. Выдача пара котлом всегда происходит под избыточным давлением и в зависимости от назн ачения его величина колеблется в широких пределах и может меняться от1 кгс/см2 до нескольких сотен кгс/см2.

Схема работы парового котла

Эксплуатация подобных устройств связана с некоторой опасность, так как пар является сжимаемой средой и в котлах определенного типа он находится в больших объемах в сжатом состоянии, в связи с этим надежность оборудования регламентируется специальными ГОСТами. Главный фактор надежности обусловлен отсутствием разгерметизации и высвобождением большой массы разогретого пара в близлежащее пространство.

Современное оборудование более безопасно, по причине применения таких схем конструкции котла, при которых образование пара происходит в малых объемах, но с высокой скоростью, то есть не происходит аккумуляция значительных масс парообразного состояния воды. Тем не менее, безопасность паровых установок зависит от контроля параметров давления и температуры и от уровня автоматики, осуществляющей сброс излишков пара и отключения нагрева в случае аварийной ситуации .

Различия и виды парового оборудования

Несмотря на то, что принцип действия всех котлов основан на передаче теплоты сгорания горючих веществ воде для ее перехода в парообразное состояние, конструктивный подход в парогенерирующих агрегатах разный.

Основные виды оборудования:

с газотрубным методом получения пара;
с водотрубным методом.

Газотрубные котлы предусматривают получение пара следующим способом . В цилиндрический корпус котла встроены трубы, в которых происходит горение или проходят разогретые дымовые газы. От этих труб происходит передача тепла воде, которая затем превращается в пар. Эти агрегаты подразделяются на котлы с жаровыми или дымогарными трубами. Жаровой тип предполагает процесс сгорания топлива непосредственно в самой трубе, для этого на входе в нее устанавливается горелка с наддувом, которая позволяет равномерно сгорать топливу по всей длине трубы. В дымогарных трубах, горения не происходит, а теплота воде передается за счет подачи в них разогретого газа (продуктов сгорания) . То есть теоретически происходит процесс утилизации избыточного тепла продуктов сгорания. Процесс испарения происходит в верхней части цилиндра и накопленный пар постепенно сбрасывается в магистраль через перепускной клапан, рассчитанный под требуемое давление.

Котел с газотрубным методом получения пара

Утилизационные схемы котлов с дымогарным способом передачи тепла, проектируются таким образом, чтобы температура газов на выходе была не менее 150 С, для обеспечения последующей тяги в дымовых трубах.

В газотрубных котлах происходит образование пара непосредственно в самом корпусе устройства, из-за этого емкость котла является накопителем большой массы пара под избыточным давлением. Этот факт ограничивает мощностные характеристики агрегатов, так как в случае генерации пара под высоким давлением возможен разрыв сосуда агрегата и мгновенное высвобождение большой массы парообразного вещества. Мощность газотрубных котлов ограничена и составляет приблизительно 400 кВт, рабочее давление не выше 10 кгс/см2.

Водотрубные парогенераторы имеют противоположный принцип работы. В них теплота сгорания топлива передается трубам, к которых находится вода, вследствие чего происходит закипание и переход ее в парообразное состояние. Расположение кипятильных труб и способ циркуляции воды по ним зависит от конструктивных особенностей.

Наиболее распространенные схемы водотрубных генераторов пара:

барабанные;
прямоточные.

Барабанная схема

Барабанные устройства бывают горизонтальными или вертикальными , состоят из топки, сверху которой расположены обвязки из труб, выходящие в барабан, накапливающий готовый пар. Теплота сгорания топлива передается трубам, в них образуется насыщенный пар, в барабане происходит отделение неиспарившейся воды, которая возвращается обратно в трубы. Прогон жидкости по ним может происходить до 30 раз и зависит от типа агрегатов. Котлы с естественной циркуляцией воды работают по принципу поднятия разогретых водных слоев и считаются менее производительными. В циркуляционных водотрубных генераторах количество прогонов сокращается и повышается выход готового пара, при этом требуется большее количество топлива для обеспечения скорости парообразования. Исполнение котлов может быть горизонтальное или вертикальное. В горизонтальных конструкциях используется один барабан для приема пара, а в вертикальных решениях допускается несколько барабанов.

Барабанный котел с водотрубным методом получения пара

Современные конструкции предусматривают установку радиационных экранов в топке, позволяющих отбирать лучистый тип энергии при сгорании и дополнительно производить пар. Геометрическое расположение труб в кожухе котла напрямую влияет на скорость нагрева и парообразования, при этом происходит экономия топлива.

Так же как и в газотрубных котлах температура газов не должна быть менее 150 С, для избегания ухудшения тяги. В больших промышленных установках применяются дымоотсосы для удаления продуктов сгорания.

Для того чтобы производить перегретый пар с нужной температурой, устанавливается пароперегреватель. Его конструкция напоминает пучковое соединение труб, только в них подается насыщенный пар, а на выходе он выходит в перегретом состоянии. Нагрев ведется также дымовыми газами.

Прямоточная схема

Прямоточные агрегатыустроены таким образом, что подаваемая вода в трубы проходит без циркуляции и за это время успевает перейти в парообразное состояние. Такой тип котлов является наиболее производительным.

Комплексная парогенерирующая установка содержит специальный сепаратор, задача которого состоит в удалении жидкой составляющей парообразной смеси. Это критично для потребителей, требующих подачу сухого пара. Содержание жидкой фазы воды ухудшает теплоотдачу и может привести к конденсационным эффектам в узлах магистрали, в результате возникает риск гидроудара в системе.

Схема прямоточного котла с водотрубным методом получения пара

Водотрубные котлы, в отличие от газотрубных нуждаются в тщательной водоподготовке, так как при парообразовании может происходить отложение солей на внутренней поверхности труб. Это приводит к снижению производительности или к аварийным ситуациям из-за прогара. Водоподготовка включает удаление растворенного кислорода и смягчение воды специальными химическими веществами. При эксплуатации котла в замкнутом контуре, например в отопительной системе, водоподготовка проводится один раз. Если предусматривается постоянный забор готового пара, то подпитка ведется только подготовленной водой.

Топливом для паровых котлов может служить:

природный газ;
уголь;
дизельное топливо;
электроэнергия;
мазут;
атомная энергия.

Паровые котлы с низкой производительностью, применяемые для отопления различных площадей, чаще всего используют природный газ, уголь или дизельное топливо.

Для каких помещений подходит паровое отопление?

Паровое отопление применяется в определенных случаях, в основном, когда целесообразно утилизировать энергию дымовых газов от какого-либо производства. Как правило, чаще всего отапливаются производственные площади (цеха, мастерские, подсобные помещения, гаражи).

В настоящее время отопление паровым способом жилых помещений применяется редко, так как сложно регулировать температурный режим и существует опасность ожога паром при повреждении отопительной системы.

Паровые котлы, работающие на угле, газе или дизельном топливе устанавливают в тех помещениях, в которых нужно установить определенную температуру за короткий период времени. Объясняется это малой инерционностью паровых систем и большой отдачей тепловой энергии. Пар, кроме передачи своего тепла, передает скрытый тип тепловой энергии во время своей конденсации, которая была получена в процессе испарения. То есть тепловая энергия передается не только за счет охлаждения массы пара, но и за счет его конденсации.

Схема парового отопления дома

Достоинства парового отопления:

можно применять радиаторы меньшей площади, за счет большой ∆t;
быстрое достижение требуемой температуры в помещении;
малый объем сконденсированной воды на возвратном трубопроводе, позволяет применять трубы небольшого диаметра;
возможность сократить расходы на отопление при возможности утилизации дымовых газов в парогенераторе.

Недостатки:

невозможность регулировки температуры радиаторов;
вероятность ожога при прикосновении к элементам отопительной системы (температура 120-130 С);
высокий уровень шума работы паровых котлов;
потери тепла в магистралях.
Паровые котлы, спецификации по их эксплуатации, должны подбираться в зависимости от поставленных задач и финансовой целесообразности их использования.

Котел паровой, цена зависит от объема

Итог

Парогенерирующее оборудование, специфично и кроме промышленного и энергетического применения может использоваться в качестве альтернативы водяному отоплению в нежилых помещениях при проектных требованиях данной системы.

Принцип работы парового котла (видео)

В данном видео вы узнаете как происходит процесс работы парового котла

Для обеспечения технических нужд промышленных предприятий, выработки электричества, а также для возможности функционирования централизованных или автономных систем отопления и вентиляции используются паровые котлы высокого давления. В функцию оборудования входит генерация насыщенного пара в процессе сгорания того или иного типа топлива. На рынке присутствует достаточно много моделей агрегатов, отличающихся габаритами, мощностью и конструктивными особенностями. Паровые котлы ДКВр (или двухбарабанные котлы, вертикально-водотрубные, реконструированные) относятся к высокопроизводительному отопительному оборудованию, работающему на разных видах топлива.

Конструкция ДКВр

Устройство котлов высокого давления является достаточно сложным, что отражается на цене оборудования. Агрегаты состоят из двух барабанов:

нижнего – короткого;
верхнего – более длинного.

Оборудование имеет экранированный топочный отсек, камеру догорания (не везде), экранные и конвективные пучки труб. Для возможности их периодической или аварийной чистки днище корпуса оборудуется лазами, которые используются и при осмотре барабанов. Снаружи устанавливаются площадки, предназначенные для техобслуживания, и лестницы – для удобства подъема наверх. В конструкции котла присутствуют, также, питательные трубопроводы и перегородки, обдувочные установки и дымососы. Каждый базовый и дополнительный элемент выполняет свою функцию. Все они имеют определенное установочное место.

Естественная циркуляция в замкнутом контуре топливного водотрубного агрегата высокого давления происходит благодаря разной плотности перемещаемой пароводяной смеси в подъемных и воды в опускных трубах, согнутых определенным образом. Напор создается за счет неодинакового обогрева участков горячими газами. Вертикальными котлы называются потому, что трубы в конструкции размещаются под углом 25 градусов и более относительно горизонта. Подобные агрегаты имеют бо́льшее количество пучков и число труб в них, что отражается на увеличении общей площади нагрева. Такое конструкторское решение позволяет осуществлять выпуск котлов высокого давления без расширения объема барабанов.

Важной составляющей ряда парогенераторов высокого давления (производительностью до 10т/ч) является топочная камера, разделенная на два сегмента посредством кирпичной кладки:

топку;
камеру догорания, повышающую КПД.

В зависимости от модели, котлы комплектуются дополнительными элементами:

различными клапанами – предохраняющими, спускными, отборны́ми, питающими, и т.д.;
запорными вентилями;
продувочной арматурой;
штуцерами;
указателями уровня воды;
манометрами и другими измерительными приборами;
пароперегревателями.

В паровых котлах серии ДКВр имеется возможность работы в водогрейном режиме. Особенности их конструкции и технические характеристики позволяют поднимать давление в три раза – с 1,3 до 3,9МПа. В результате, температура перегретого пара может увеличиваться со 195 до 440 градусов по Цельсию. Оптимальная мощность выпускаемого оборудования находится в пределах 2,5…20т/ч. Цена ДКВр зависит от данного показателя и модели агрегата.

Эксплуатация паровых газовых котлов рассматриваемой модификации может осуществляться в разных климатических зонах, даже на Крайнем Севере.

Подробнее о некоторых комплектующих

Паровые котлы оборудуются:

защитной автоматикой – отсекает топливо при аварийных и внештатных ситуациях (отсутствие напряжения, угасание пламени, резкое отклонение от нормативного давления в любом из конструктивных узлов);
аварийной или предупредительной сигнализацией – световой и звуковой;
автоматической регулировкой уровня воды;
системой безопасного розжига – проверяет показатель герметичности клапанов;
контрольной автоматикой – следит за давлением пара и топлива;
автоматической настройкой соотношения топливо-воздух в топке.

Экранные и конвективные бесшовные трубы изготавливаются диаметром 51мм из стали. С котлом они соединяются посредством вальцованных соединений.

Специальные газо-мазутные горелки применяются в случаях раздельного использования топлива – либо газа, либо мазута. Они выпускаются в пяти типоразмерах, отличаясь мощностью и типом завихрителя – прямоточного или осевого. Каждая горелка комплектуется двумя форсунками – основной и сменной. Дополнительный элемент задействуется лишь в случае чистки или установки новой форсунки.

Твердотопливные агрегаты высокого давления оборудуются золоуловителями:

механическими циклонного типа – блочными или батарейными;
работающими на основе ионизации – электрофильтры притягивают заряженные частицы;
мокрыми – удаление производится посредством воды.

Центробежный дымосос предназначается для твердотопливных котлов. Он устанавливается как внутри помещений, так и под уличными навесами. Оборудование в одностороннем направлении отсасывает из топки угарные газы. В функцию другого элемента – вентилятора – входит обеспечение противоположного действия – он принудительно подает воздух в топку, что содействует более продуктивному сжиганию топлива.

Топка для твердотопливных котлов мощностью до 10т/ч оборудуется ленточными пневмомеханическими питателями топлива, благодаря которым может производиться непрерывная загрузка угля на уже горящий слой. Она, также, комплектуется неподвижными решетками с поворотными колосниками. Для их управления, в конструкции котла предусматриваются специальные приводы, также как и для воздушных заслонок.

Принцип работы

После поступления воды в верхний барабан по входным коллекторам, происходит ее смешивание с находящейся внутри котловой водой, часть которой, в свою очередь, по циркуляционным трубам частично попадает в нижний барабан. Прогреваясь, вода поднимается, вновь оказываясь в верхнем барабане, но уже с паровой составляющей. Процесс происходит циклично.

Образующийся пар проникает в сепарационные механизмы котла, где происходит «отбор» влаги. В результате получается сухой пар, готовый к использованию. Он либо сразу отправляется в технологическую сеть, либо доводится до более высоких температур в пароперегревателе.

Процесс естественной циркуляции подчиняется законам физики. Дело в том, что вода имеет бо́льшую плотность по сравнению с пароводяной смесью. В связи с этим, первая жидкость всегда будет опускаться, а второе соединение – подниматься. В определенный момент пар отделяется и устремляется вверх, тогда как вода, благодаря гравитации, возвращается в исходное технологическое положение. Следует отметить, что в разных моделях число контуров циркуляции бывает различным.

До недавнего времени ДКВр изготавливались практически для любых типов топлива – газа и мазута, угля, древесных опилок и торфа. Но сегодня некоторые их них заменили новыми, более современными моделями:

КЕ – предназначается для твердого топлива;
ДЕ – работает на газо-мазутном топливе.

Но на многих предприятиях в эксплуатации до сих пор находятся проверенные годами паровые агрегаты ДКВр. На вторичном рынке можно купить б/у котлы в хорошем состоянии и по доступной цене, которые наверняка прослужат еще достаточно длительный период.

Причины сбоя

Правильная эксплуатация котлов высокого давления серии ДКВр является гарантией его безопасной работы. Поверхность нагрева должна своевременно охлаждаться, так как она принимает на себя максимальное воздействие топочных газов. По этой причине процесс предусматривает постоянную и интенсивно равномерную циркуляцию теплоносителя внутри контура по опускным и подъемным трубам. В противном случае на металлических стенках со временем появятся свищи, а при увеличении давления – разрывы в трубопроводе.

Кроме того, к сбоям может привести:

неверное распределение теплоносителя по трубам, причиной чему служит накопление на внутренних стенках шлама;
неравномерный прогрев испаряющих стенок, происходящий в результате загрязнения отдельных участков;
неграмотная регулировка факела горения, приводящая к технологически неправильному заполнению пространства топочной камеры.

Преимущества ДКВр

Особенность конструкции и технические возможности отопительных агрегатов серии ДКВр позволяет выделить:

существенный диапазон регулируемой паропроизводительности оборудования;
поставку в разобранном виде – допускает выполнение установки котлов высокого давления без демонтажа ограждающих конструкций;
возможность выбора оборудования под определенный вид топлива;
высокий показатель КПД;
доступную цену обслуживания;
ремонтопригодность.

Выбор котлов

При покупке той или иной модели парогенератора высокого давления необходимо обратить внимание на следующие показатели:

производительность – бесперебойность технологического процесса и отсутствие простоев обеспечит оптимальное количество сгенерированного пара за единицу времени. В данном случае – т/час;
номинальную мощность (давление пара) – для ДКВр она составляет 1,3МПа;
габариты – определяются объемом помещения котельной;
цену – зависит от трех вышеперечисленных факторов и дополнительной комплектации;
тип используемого топлива.

Следует учитывать и массу парового газового или твердотопливного котла, так как она может доходить до 44 тонн.

Примерная цена

Стоимость паровых котлов зависит от их технических характеристик и набора дополнительных комплектующих. Базовая цена агрегатов российского производства, работающих на газо-мазутном топливе, приблизительно составляет – при производительности:

2,5т/ч – 1400-1500тыс.руб.;
4т/ч – 1700-1800тыс.руб.;
6,5т/ч – 2300-2500тыс.руб.;
10т/ч – 3300-3800тыс.руб.;
20т/ч – 5500-6000тыс.руб.

Цена паровых котлов высокого давления на твердом топливе находится в пределах 1500-7200тыс.руб. Необходимо отметить, что в базовую стоимость оборудования не входят вентиляторы, дымососы и экономайзеры.

Устройством для производства водяного пара высокой температуры является паровой котел. При этом давление воды, находящейся внутри котла в газообразном состоянии, значительно превышает атмосферное. Нагревание воды происходит в результате выделения тепловой энергии за счет сжигания какого-либо топлива. Несмотря на то, что в настоящее время паровые котлы имеют различную конструкцию и могут применяться, как в промышленных, так и в бытовых целях, они имеют один и тот же принцип работы.

Принцип работы парового котла

Все паровые котлы работают по одинаковому принципу своего устройства:

верхняя часть котла содержит резервуар барабанного типа, в который принудительно подается вода за счет применения электронасоса;
из данного резервуара вода по специальным отводным трубам стекает в коллектор, расположенный в нижней части устройства;
от коллектора к верхнему резервуару идут еще одни трубы, которые проходят в зоне горения топлива (топке котла).

Таким образом, данное устройство для получения пара можно сравнить с системой сообщающихся сосудов, в которой нагретая смесь воды и пара имеет меньшую плотность, чем холодная вода. В результате этой разницы вода постоянно выталкивает пароводяную смесь в верхнюю часть устройства, где с помощью сепаратора пар отделяется от воды.

После этого вода снова попадает в резервуар, а пар – в паропровод, который также находится в зоне сгорания топлива. В результате вода, находящаяся в газообразном состоянии, разогревается еще больше, что приводит к значительному увеличению давления пара. Теперь характеристики пара достигли нужных параметров. Далее он может использоваться либо для отопления помещений, либо для вращения турбин различных агрегатов, в том числе и для получения электрической энергии.

Типы паровых котлов

Все паровые котлы можно классифицировать по нескольким параметрам. Например, по виду топлива, используемого для их работы, различают котлы:

жидкотопливные;
газовые;
угольные;
электрические;
газомазутные.

А в зависимости от того, какое эти устройства имеют предназначение, их подразделяют на:

энергетические (такие котлы вырабатывают пар для обеспечения работы турбин энергетических установок, вырабатывающих электрическую энергию);
промышленные (обеспечивают функциональность различных систем на промышленных предприятиях);
утилизационные (работающие на вторичных ресурсах, например, сжигающие мусор на специальных заводах);
бытовые (предназначены для работы в системе индивидуального отопления).

По своим конструктивным особенностям наиболее распространены такие типы паровых котлов:

Газотрубные.
Водотрубные.
Прямоточные.
Чугунные секционированные.
Блочно-транспортируемые.

Рассмотрим их более подробно.

Газотрубные котлы

Хотя котлы такого типа еще эксплуатируются на различных предприятиях, они уже давно считаются морально устаревшими, поскольку рассчитаны для условий эксплуатации, ограничивающихся рабочим давлением в 1 МПа и мощностью не более 360 кВт. А этого уже недостаточно для обеспечения нормальной работы современных предприятий.

Если же попытаться увеличить мощность такого котла, то необходимо на этапе его проектирования заложить такую толщину стенки, которая будет неимоверно большой, что экономически невыгодно.

Если же этого не сделать, то при повышении мощности газотрубного котла он может взорваться, а огромное количество раскаленного пара, высвободившееся в результате нарушения герметичности стенок, приведет к катастрофическим последствиям для людей.

Водотрубные котлы

Данная конструкция паровых котлов является более современной, а значит, более мощной и безопасной. Однако такие паровые котлы имеют более сложную конструкцию, чем их газотрубные аналоги. Но этот недостаток перекрывается целым рядом достоинств такой конструкции:

котлы такого типа имеют небольшое время разогревания до рабочей температуры;
они абсолютно взрывобезопасны даже в ситуации с перегрузкой котла;
такие устройства легко могут быть перенастроены для работы с различной нагрузкой;
их легко можно транспортировать к месту установки.

Поскольку сложное устройство водотрубных котлов предусматривает специальную систему топочных перегородок и пучков труб, то тепловая энергия, выделяющаяся при сжигании топлива, многократно обтекает одни и те же трубы с водой, что увеличивает теплоотдачу, а значит, КПД котла.

Водотрубные котлы, в свою очередь, подразделяются на:

Горизонтальные (при этом резервуар барабанного типа имеет либо продольное расположение, либо поперечное).
Вертикальные (при этом устройство котла может содержать не только 1, но и несколько паровых барабанов).
Радиационные, имеющие в своем составе, как горизонтально, так и вертикально расположенные паровые барабаны, либо их комбинацию. Иногда для более эффективной работы таких паровых котлов может быть применена и принудительная циркуляция.

Кроме того, для повышения эффективности работы водотрубного котла очень часто применяются специальные топочные экраны, позволяющие значительно увеличить выделение тепловой энергии в зоне горения топлива (таким образом, сильно возрастает КПД парового котла) при одновременном снижении требований к теплоизоляционным характеристикам стенок.

Устройство топочного экрана представляет собой ряд близкорасположенных друг к другу труб, по которым течет вода. После нагревания пар из этих труба подается в общую паровую систему котла.

Прямоточные котлы

Паровой котел данного типа способен работать как в режиме, не превышающем максимально допустимую нагрузку, так и режиме, когда давление пара в котле значительно превышает его максимально допустимое значение. В котлах такого типа применяется принудительная прокачка воды по трубам, которая в результате одного прохода через топку превращается в пар с избыточным давлением, необходимым для работы турбин энергетических установок, вырабатывающих электрическую энергию. Таким образом, прямоточные котлы, работающие на жидком, твердом или газообразном топливе, добываемом из недр Земли, главным образом, эксплуатируются на очень крупных электростанциях.

Основными достоинствами котлов такого типа являются:

очень широкий диапазон рабочих условий (от недогрузки до перегрузки);
безопасность эксплуатации;
небольшое время от запуска котла до достижения им рабочих условий;
простота перенастраивания котла из одного режима работы в другой.

Чугунные секционированные котлы

Данные котлы получили в настоящее время очень широкое применение для работы в системах отопления. Свое название устройство получило от схожести с радиатором отопления, поскольку собирается так же из отдельных секций, изготовленных из чугуна. Таким образом, данная конструкция позволяет не только быстро собрать котел по месту его установки, но и при необходимости выполнить за короткое время его демонтаж.

Блочная система секционного котла позволяет увеличивать его мощность до необходимого значение путем присоединения новых чугунных секций. Недостатком такой конструкции является то, что при необходимости замены одной из внутренних секций, вышедшей из строя, например, из-за образования в ней трещины, придется полностью разбирать всю конструкцию котла.

Достоинства таких котлов:

небольшое время разогрева котла от пуска до рабочей температуры пара;
высокий КПД;
возможность наращивания мощности котла.

Однако у секционированных котлов ест и недостатки:

Сложность ремонта.
Секции не гарантируют безопасную эксплуатацию устройства при высоких значениях давления (максимальные значения рабочих условий: давление – не более 100 кПа, мощность – не более 200 квт, производительность – не более 4,3 тонны пара в час). При таких условиях необходимо будет сжигать в топке порядка 300 кг высококачественного угля за 1 час.

Блочно-транспортируемые котлы

Впервые такие паровые котлы были применены в период Второй мировой войны, когда войска остро нуждались в устройствах, имеющих не только небольшие габариты, но и не требующих сложного технического обслуживания.

В настоящее время котлы такого типа выглядят, как мобильные блоки небольших размеров, которые в своем составе имеют не только рабочий агрегат, но контрольно-измерительную аппаратуру, необходимую для запуска и поддержания рабочих условий в котле.

Данные устройства могут быть очень быстро запущены в работу, как только будут выполнены все необходимые коммуникационные подключения (вода, электроэнергия или подвод топлива, дымоход). Мощность современных модулей достигает несколько тысяч киловатт, а максимальное рабочее давление пара – 9 МПа.

Несмотря на то, что конструкции котлов отличаются друг от друга системами нагрева воды, все они (кроме электрических) используют специальную камеру сгорания топлива – топку.

Топка парового котла

Паровой котел не может функционировать без тепловой энергии, которая выделяется при сжигании топлива в топке.

Конструктивно этот агрегатный узел состоит из:

Клетки, образованной вертикальными трубами, концы которых присоединены к барабанам коллекторного типа, имеющим небольшой диаметр. Эти барабаны являются частью всей циркуляционной системы парового котла.
Теплоизолирующей огнеупорной обшивки, закрепленной на наружной стороне клетки.
Кирпичей специальной формовки, закрывающих задние поверхности труб клетки. Такая конструкция топки не задерживает на себе золу и шлак.

Однако в последнее время все больше потребителей, использующих паровые котлы в индивидуальных системах отопления, отдают предпочтение электрическим котлам.

Электрические котлы

Паровой котел такого типа характеризуется:

простотой эксплуатации;
экономичностью;
экологичностью;
бесшумной работой.

Кроме того, такое устройство котлов гораздо проще, чем аналогичное у устройств, использующих твердое или жидкое топливо. Электрические котлы не нужно постоянно очищать о золы или шлака, да и само топливо не требует специальной дополнительной заготовки. Таким образом, вы сэкономите деньги, которые были бы затрачены на доставку топлива к вам домой и которые были бы затрачены на оборудование хранилища для топлива.

По своей конструкции электрические котлы подразделяются на:

Приборы прямого действия. В них вода используется в качестве проводника электрического тока, которая нагревается согласно закону Джоуля-Ленца.
Приборы косвенного действия. В них в качестве нагревательных элементов используются, например, ТЭНы.

Однако, если говорить о цене паровых котлов любого типа, то она достаточно высокая. Именно этот факт вызывает желание некоторых потребителей (особенно в сельской местности), создать такой прибор собственными руками. Давайте рассмотрим, возможно ли это осуществить в принципе?

Изготовление парового котла своими руками

Паровой котел – устройство повышенной опасности в доме. Ведь в нем присутствует избыточное давление пара, которое может привести к взрыву котла, а также высокая температура и открытый огонь, которые могут привести к возникновению пожара.

Именно поэтому для кустарного изготовления котла в домашних условиях понадобятся:

точные расчеты;
высокотехнологичные жаропрочные материалы;
различные инструменты и оборудование.

Не стоит забывать и о различных системах контроля, которыми должен оснащаться котел в целях обеспечения его безопасной эксплуатации.

Предположим, чисто теоретически, что все, что нужно для самостоятельного изготовления парового котла у вас есть. Тогда порядок работ будет следующий:

Определитесь с габаритами будущего котла и его функциональной нагрузкой.
Найдите готовые чертежи такого устройства, которое полностью соответствует вашим исходным данным.
Тщательно изучите всю документацию и разберитесь в нюансах создания котла.
Приобретите необходимые расходные материалы: стальной лист толщиной 1 мм; трубы из нержавеющей стали, диаметр которых лежит в пределах от 100 мм до 120 мм; трубки из нержавеющей стали диаметром от 10 мм до 30 мм.
Из стальной трубы диаметром 100 мм необходимо нарезать двенадцать штук кусков трубы, которые будут использованы, как дымогарные. Из 120 мм трубы необходимо изготовить жаровую трубу. Длина всех трубок напрямую зависит от габаритов котла. Стальной лист вам пригодится для изготовления стенок и переборок.
Дымогарные и жаровые трубы вставляются в специальные отверстия соответствующего диаметра, которые выполняются на стенках котла.
После этого концы дымогарных трубок необходимо развальцевать и приварить к основанию котла, воспользовавшись аргоновой сваркой.
Сваркой же фиксируете на корпусе котла коллектор для забора пара и предохранительный клапан для автоматического сброса избыточного давления в котле. Ваш котел может работать с максимальным давлением от 4 до 6 кг/см2!
Утеплите готовый котел для увеличения его КПД с помощью асбеста листового типа.
Готовую установку по производству пара закрепите с помощью разнообразных хомутов.
Основанием парового котла может быть небольшой кусок стальной трубы диаметром 120 мм. Однако толщина стенок такой трубы должна быть не менее 2,5 мм.

Исходя из этого, я не думаю, что у вас что-нибудь получится. Поэтому не тратьте зря свое время и средства, а просто посетите специализированный магазин и приобретите готовый отопительный прибор, который вас устроит по цене, виду используемого топлива и функциональному назначению.

В заключительной части хотелось бы уделить немного внимания особенностям эксплуатации котлов.

Особенности эксплуатации

Эксплуатация паровых котлов требует тщательной водоподготовки, регулярной очистки топки и управления работой устройства.

Подготовка воды, используемой в работе котлов. В каждой воде в большей или меньшей степени присутствуют минеральные соли, которые в результате нагревания образуют накипь на поверхностях котла. В результате не только ухудшается теплоотдача сгорающего топлива воде (резко снижается КПД котла), но и может произойти разгерметизация труб в результате их прогорания. Поэтому перед подачей воды в котел ее очищают от солей, добавляя специальные реагенты, например, натриевый цеолит. Необходимо удалять и кислород, растворенный в воде, поскольку он способствует коррозии труб.
Удаление золы на наружных стенках топки должно выполняться периодически (по мере накопления).
В настоящее время управление работой паровых котлов занимаются автоматические системы, построенные на полупроводниковых электронных схемах. В домашних условиях управление работой котла (его пуск, выключение и регулировка расхода топлива) осуществляются вручную.

Таким образом, паровые котлы способны обеспечивать теплом, горячей водой и электричеством (речь идет о ТЭЦ) целые кварталы жилых домов, а могут работать и в индивидуальных хозяйствах. В последнем случае вы сможете самостоятельно, поскольку не зависите от системы централизованного отопления и подачи горячей воды, устанавливать время работы котла и температурный режим.

Это позволит вам существенно снизить затраты на обогрев и горячую воду. При этом данные устройства просты в эксплуатации и требуют минимального вмешательства со стороны человека. А еще котлы являются очень безопасными устройствами, поскольку оснащаются специальными системами, предотвращающими аварийные ситуации!

Это разновидность агрегата для передачи тепловой энергии, давление пара в котором превышает уровень в 22 атмосферы. Создание и применение подобных устройств связано с эксплуатацией на заводах силовых агрегатов значительной мощности, имеющих повышенные требования, а также с необходимостью оптимизации расхода топлива.

Высокий уровень давления позволяет получать больший полезный объем пара, нежели в стандартных моделях промышленных котлов.

Наращивание удельной мощности пара стало возможным в 20-х годах ХХ столетия. Новые технологии, развитие машиностроения и металлургии позволили реализовать весь потенциал паровых систем в сфере повышения мощности, производительности и рационализации расхода топлива.

Сферы применения:

металлургические заводы;
предприятия горнодобывающей промышленности;
производство разнообразных железобетонных изделий и прочих стройматериалов;
заводы, занимающиеся переработкой нефтепродуктов (прогрев нефтепродуктов, обеспечение трубопроводной транспортировки и т. д.);
деревообработка (сушка древесины);
изготовление комбикормов и кормовых добавок.

Преимущества использования пара высокого давления

Использование водяного пара под значительным давлением связано с некоторыми особенностями:

чем выше температура жидкости, тем выше давление пара;
уровень давления пара обратно пропорционален температуре испарения;
прямая зависимость давления насыщенного сухого пара и его температуры работает вплоть до 40 атмосфер, после чего температура начинает снижаться;
температура перегретого пара постоянно растет при повышении давления.

Все это в совокупности означает, что при показателях давления до 40 атмосфер и при использовании насыщенного сухого пара можно снизить потребление топлива (в расчете на единицу пара). При работе с перегретым паром непрерывное повышение давления позволяет непрерывно же снижать расход топлива, однако уровень экономии незначителен.

Наибольшую продуктивность пар высокого давления показывает при эксплуатации паровых турбин и машин на различных заводах.

Промежуточный (вторичный) перегрев пара высокого давления

По совокупности параметров именно отработанный (перегретый) пар является наилучшим выбором для задач отопления и нагревания. При давлении в 80 атмосфер коэффициент полезного использования производимого тепла может достигать показателя в 70 %. Именно поэтому отработанный пар находит самое широкое применение в агрегатах повышенного давления.

Вторичный перегрев дает возможность нивелировать значительную влажность пара, проявляющуюся на последних этапах процесса отработки. Таким образом, можно достичь практически полного применения всего затраченного тепла.

Средняя экономия топлива при задействовании промежуточного перегрева составляет 1-3 %. Если осуществить дополнительную настройку регенеративных процессов, ответственных за подогрев подпитывающей воды при помощи пара, можно достичь 8-процентной экономии.

Конструкции и схемы промышленных паровых котлов высокого давления

Паровые котлы, использующие пар под значительным давлением, представлены двумя основными категориями:

Сравнительно старые модели промышленных котлов (секционные, вертикально-водотрубные), переконструированные с учетом эксплуатационных требований к системам со значительным давлением; как правило, используются при отсутствии более современной альтернативы, не отличаются большой эффективностью.
Варианты котлов высокого давления, изначально сконструированные для функционирования в таких условиях.

Наиболее распространенные системы, относящиеся ко второй категории:

Атмос - несколько труб (роторов), расположенных горизонтально в топочном пространстве и вращающихся со скоростью около 300 оборотов в минуту; паропроизводительность зависит от числа оборотов роторов. Верхняя граница паропроизводительности систем Атмос - 300--350 кг/м 2 . Основные преимущества - простая схема циркуляции воды, отсутствие дорогостоящих деталей (барабанов); недостатки - высокая сложность устройства вращения роторов, необходимость постоянного ухода за установкой.
Лефлера - такой котел позволяет получать пар под давлением за счет впуска перегретого пара в испаритель (барабан) одновременно с кипящей водой. Основные преимущества - значительный объем жидкости в испарители, нет необходимости в умягчении воды, отсутствие кипятильных труб. Недостатки - сложность насоса, ответственного за вывод пара, риск пережога труб при внезапной остановке насоса, а также неэкономичность всей установки при давлении меньше 100 атмосфер.
Бенсона - агрегат использует оригинальную схему, при которой вода переходит в пар без дополнительных затрат тепла. Преимущества такого парового котла высокого давления - малый водяной объем, высокая безопасность и относительная дешевизна конструкции.
Шмидта-Гартмана - котел, использующий барабан с интегрированной системой змеевиков. Преимущества - безопасность, хороший коэффициент теплоотдачи, горячие газы не оказывают прямое воздействие на барабан. Недостатки - сравнительно высокая цена, некоторые конструктивные особенности (необходимость обеспечивать для змеевиков больший уровень давления, нежели для рабочего пара).

Общие черты любых конструкций, рассчитанных на пар высокого давления, - повышенная прочность узлов, в особенности задвижек и клапанов, а также использование в качестве основных конструкционных материалов легированной стали, мартеновского литья, электростали.