Gőzkazán működési elve otthoni fűtéshez

Szilárd tüzelésű gőzkazánok telepítése

A szilárd tüzelésű gőzkazánok kialakítása egy egytüzes vízszintes doboz, amely két különböző átmérőjű hengeres szektorból áll. Ezeket a hengereket egymásba illesztik, és peremek és gőzgyűjtő kapcsolják össze. Így a tűzcső előtt egy tűztér, a hátulban pedig egy cső csomó található. A szilárd tüzelésű gőzkazánok működési elve a folyadék és a gáz hőcseréjén alapul. Az üzemanyag égése során a kazánegység tüzelőanyag-részében magas hőmérsékletű füstgázok képződnek. A gázcsatornákon áthaladva forró füstáramok mosódnak a csőkötegek körül, amelyekben a víz kering. Így a gázok hőenergiát juttatnak a vízbe, és maguk is lehűlnek a hideg csövekkel való érintkezésből. Ennek eredményeként a csövekben lévő fűtött víz gőzt bocsát ki, amely felhalmozódik a kazán felső dobjában.

A kazánt műszerek és kazán automatizálás vezérli. Kiegészítő eszközök figyelik a víz hőmérsékletének és nyomásának változását, a kazánház automatizálása pedig biztosítja a készülékek biztonságos működését a beépített érzékelőknek köszönhetően.

Gőzkazán gyártási technológia

Mi szükséges egy ilyen rendszer létrehozásához?

• 1 mm rozsdamentes acéllemez.
• Különböző átmérőjű csövek rozsdamentes acélból - 100–120 mm, 10–30 mm.
• Biztonsági szelep.
• Azbeszt lapok formájában.

Először meg kell szereznie a gőzkazán tervrajzait. Ez ma nem jelent problémát, mivel szabadon elérhetőek az interneten. A második feladat az eszköz teljesítményének meghatározása. Minden függ a gőzfűtési rendszertől, egy magánház méretétől, a benne lévő radiátorok számától és így tovább. Webhelyünk más cikkei segítenek kezelni ezt a kérdést. Harmadszor, ki kell választania az egység alakját. Lehet kerek, négyzet alakú vagy téglalap alakú.

Nagynyomású gőzkazán

A gyártás megkönnyítése érdekében vegyen egy 100–110 cm hosszú csövet, amely az egység teste lesz. Felhívjuk figyelmét, hogy a falvastagságnak legalább 2,5 mm-nek kell lennie. Nagyon fontos szempont a tűztér felépítése, valamint a láng- és füstcsövek ellátása.

Az égéstér a legjobb rozsdamentes acéllemezből készül, amelyben lyukakat fúrnak a leírt csövekhez. Végeik feltétlenül hengereltek, hogy szorosan illeszkedjenek a felületekhez. A jobb tömítés és a csatlakozás szilárdságának növelése érdekében a csöveket argonhegesztéssel kell hegeszteni. Ha nem rendelkezik ezekkel a képességekkel, akkor állandó elektródákkal hegesztheti őket.

Ezt követően meg kell hegeszteni a csőelosztót és be kell szerelni a biztonsági szelepet. Az egység azbesztlemezekkel van szigetelve. Ezen tekinthető, hogy a munka elkészült. Ezután a gőzfűtési rendszer és a kazán csatlakozik.

Kazán típusok

Valamennyi szilárd tüzelésű gőzkazán két kis csoportra osztható: széntüzelésű gőzkazánok (lignit és faszén) és fatüzelésű gőzkazánok. Az elfogyasztott tüzelőanyagtól függően a kazánegységeknek saját kemenceváltozata van. Ezek lehetnek mozgatható rostélyú, előre mozgó övrácsos mechanikus kemencék, tolórácsokkal, ferde rácsokkal vagy rögzített rácsokkal és susogó rúddal.

A modern szilárd tüzelésű kazánok típusai

Az üzemanyag szerkezete és típusa szerint a modern szilárd tüzelésű kazánok a következő fő típusokba sorolhatók:

• alsó kazánégető kazánok;
• felső égésű egységek;
• gáztermelő kazánok;
• pellet hőgenerátorok;
• gőzegységek.

Alsó égésű kazánok

Alsó égésű kazán
Az alsó égésű kazán a leggyakoribb szilárd tüzelőanyag-egység, amely főleg fán és szénen működik. A hőgenerátor kialakítása a következő fő elemeket tartalmazza a házban: tűzhely vagy égéstér, hőcserélő, a fűtési rendszer áramlási és visszavezető csövei, rács, ajtó üzemanyag betöltésére, ajtó gyújtásra és hamutól való tisztításra , kémény.

A modern kazánok karosszériája acélból készül, a hőcserélő lehet acél vagy öntöttvas. Minden hőcserélő típusnak megvannak a maga előnyei és hátrányai. Az öntöttvas hőcserélővel ellátott egységek nagyobb korrózióállósággal rendelkeznek, mint az acél. Ez egy fontos pont, mivel amikor a szilárd tüzelőanyaggal működő hőgenerátorokat addig égetik, amíg a hőmérséklet meghaladja a harmatpontot, kondenzátum képződik a kemencében, amely égéstermékekkel keverve nagyon agresszív a fémekkel szemben. Az öntöttvas hőcserélő tűzállóbb is, mint az acél, ezért hosszabb az élettartama. Az öntöttvas hőcserélők hátrányai a törékenység, a nagy tömeg, a fűtési közeg hőmérséklet-változásainak alacsony ellenállása a fűtési rendszerben, nem haladhatja meg a 20 ° C-ot.

Az öntöttvas hőgenerátorok általában külön részekre vannak osztva, ami megkönnyíti a szállítás, a telepítés nehézségeit, és az egyik szakasz meghibásodása esetén könnyen cserélhető. Az acél hőcserélővel ellátott egységek egy darabból állnak.

Alsó égésű kazán készülékében két vagy három égőkamra biztosítható, amely lehetővé teszi az üzemanyag részecskék újrafelégetését. Ugyanakkor csökken a veszélyes égéstermékek légkörbe történő kibocsátása, csökken az üzemanyag-fogyasztás és nő a kazán hatékonysága. A modern szilárd tüzelésű fűtőkazánok lehetővé teszik az égési folyamat vezérlését, amelyhez ventilátorral ellátott vezérlő rendszert használnak a levegő befecskendezéséhez.

Felső égésű kazánok

Felső égésű kazán
A felső égésű egységben az üzemanyag - szén, tűzifa, tőzegbrikett vagy fűrészpor - elégetésének folyamata ellentétben az alsó égésű kazánnal, nem alulról felfelé, hanem felülről lefelé zajlik. Ez akkor vált lehetővé, miután a litván mérnök, E. Strupaitis 2000-ben készített és szabadalmaztatott találmányt először használták kazánokban. Az ilyen hőgenerátorban az égést csak a tárolt üzemanyag mintegy 15 cm vastag felső rétege támogatja, ahol a forró levegőt fentről egy speciális kamrából egy speciális teleszkópos csövön keresztül juttatják el. Amint a könyvjelző kiég, a cső fokozatosan tágul és ereszkedik a saját súlya alatt, így a cső végén lévő légelosztó folyamatosan a láng közepén van.

A fatüzelésű, teljes égésű szilárd tüzelésű fűtőkazán lehetővé teszi, hogy 30 óránként egy könyvjelzőt készítsenek, és szénnel működő egységet - egy könyvjelzőt 5 naponta. A hőgenerátor működési módja egyik fülről a másikra változik. Vagyis a betöltött üzemanyag teljes elégetése után el kell távolítani a képződött hamu és új könyvjelzőt kell készíteni.

A felső égésű egységek jelentős magassággal rendelkeznek, de területüket tekintve kevés helyet foglalnak el.

Gáztermelő (pirolízis) kazánok

Gázgenerátor kazán - a munka sémája
A szilárd tüzelésű gáztermelő kazánok 2 égéstérrel vannak felszerelve. Munkájuk elve azon a tényen alapul, hogy a fa magas hőmérséklet hatására és oxigénhiányos körülmények között szénvé válik a pirolízis éghető gázának felszabadulásával. Az egyik kamrában a szokásos égési folyamat először normál levegőellátással, egy speciális ablakon keresztül megy végbe.A fa normális tüzelését követően az automatikus szabályozó segítségével csökken a levegőellátás, és a kazán pirolízis gázképző üzemmódba kapcsol. A fa lassan elpárolog, és a felszabaduló gáz a második kamrába emelkedik, ahol az utánégetés folyamata zajlik.

A gáztermelő egység hatékonysága eléri a 85-90% -ot, az égéstermékek káros kibocsátása a légkörbe minimálisra csökken, egy ilyen kazán üzemanyagához többször kevesebb kell, mint a közvetlen égésű hőtermelőhöz. Tüzelőanyagként a tűzifa mellett legfeljebb 20% nedvességtartalmú famegmunkálási hulladék is felhasználható.

Pellet kazánok

Pelletkazán üzemanyagtartályral
A pelletkazánok tőzegből, fűrészporból, mezőgazdasági hulladékokból származó bioüzemanyaggal működnek, hengeres granulátumokká préselve, amelyeket pelleteknek neveznek. A granulátum kicsi és kényelmes csomagolásban értékesíti a könnyű szállítás és tárolás érdekében.

A pelletkazánok automatikus vezérlőrendszerrel vannak felszerelve, beleértve az üzemanyag-pelletek ellátását az égéstérbe, amely kis méretű. Ebben a tekintetben az automatika nagy pontossággal szabályozza a szállított üzemanyag térfogatát, miközben a legteljesebb égést és a maximális hőmérsékletű éghető gázok termelését érik el a levegő kényszerű befecskendezése révén az égési területbe egy ventilátor.

A pelleteket az üzemanyagtartályba töltik, ahonnan az adagoló rendszer segítségével az égéstérbe táplálják. A bunker szabadon álló vagy beépíthető a kazánszerkezetbe, a bunker kapacitása egy 20-40 kW-os kazán esetében általában nem haladja meg a 200-250 kg-ot, ami elegendő egy hét folyamatos üzemhez. Az adagoló rendszer egy csavaros szállítószalag, amelyet elektromos motor hajt. Ha pelleteket nagy távolságokra kell szállítani, pneumatikus adagoló rendszer alkalmazható.

A pellet hőgenerátorok automatizálása magában foglalja a mechanikus hamueltávolító és öntisztító rendszereket, a fűtővezetékek hőmérsékletének szabályozását az időjárástól függően és más eszközöket, amelyek megkönnyítik a pellet fűtőegységek működését.

Gőz szilárd tüzelésű kazánok

Gőz szilárd tüzelésű kazán
A szilárd tüzelőanyagokhoz használt gőzkazánokat nagy teljesítményük és méreteik miatt elsősorban az iparban használják technológiai folyamatok és fűtési rendszerek gőzellátására. A szilárd gőzgőz-hőgenerátorok használata különösen hatékony azoknál a vállalkozásoknál, amelyek nagy mennyiségű hulladékot képesek égetni üzemanyagként, ha más energiaforrások felhasználása lehetetlen. A kis teljesítményű egységek otthoni és egyéb helyiségek fűtésére is felhasználhatók különböző célokra.

A működési elv szerint a gőzkazánok 2 fő típusra oszthatók: tűzcsőre és gőzcsőre.

A tűzcsőegységben az üzemanyag égése során magas hőmérsékletre felmelegedett égéstermékek keringenek a csőrendszeren keresztül, és hőenergiát juttatnak az ezeket a csöveket körülvevő vízbe. Ebben az esetben a víz gőzzé válik, majd a fűtési rendszerbe vagy gőzvezetékeken keresztül jut az ipari fogyasztókhoz. Mivel a keletkező gőznek nagy nyomása van, az ilyen kazán falai nagyon vastagok. Ezért biztonsági okokból a tűzcsöves kazánok teljesítménykorlátozással rendelkeznek.

A víztartályos kazánokban a működési elv ellentétes - a víz a test belsejében lévő csőrendszeren keresztül áramlik, körülöttük fűtött égéstermékek keringenek, ennek eredményeként a csövekben lévő víz gőzzé válik, majd a fogyasztókhoz kerül. A víztömlő egységek biztonságosabbak, nem igényelnek nagy vastagságot a test falain, ami jelentősen növelheti termelékenységüket.

A gőzkazánok automatizálási rendszerekkel vannak felszerelve, beleértve az üzemanyag gyújtását és az égés leállítását, a víz és az üzemanyag-fogyasztás szabályozását. Nagy jelentősége van a szilárd tüzelésű kazán biztonsági csoportjának, amely magában foglalja a hőmérséklet-jelzőket, a biztonsági termosztátokat, a nyomásmérőket, a biztonsági nyomáskapcsolókat és a gőznyomás-szelepeket, más eszközöket és berendezéseket, amelyek biztosítják a problémamentes működést.

Gőzfűtés és mi ez?

Amikor a víz forr, vízgőz szabadul fel, amely nagy mennyiségű hőenergiával rendelkezik. Az energia átadása a környezetbe a kondenzáció pillanatában következik be, más szóval, a víz gőzállapotból folyékony állapotba való átmenete során.

Gőzfűtésnél ugyanaz az elv érvényesül. A kazánban forró vizet csöveken keresztül juttatják a fűtőberendezésekbe, azokban kondenzálódik és hőt ad le. Ezt követően a folyadék állapotba került hűtőfolyadékot csöveken keresztül egy speciális tárolóeszközbe vezetik. Innen a folyadék gravitációval vagy erőszakkal áramlik a kazánba.

A gőzfűtés előnyei és hátrányai

A gőzfűtés egy magánházban a következő előnyökkel jár:

1. A készülék alacsony költsége. Gazdaságos a felhasználás folyamatában. A rendszer elkészíthető hagyományos kemencéből, ami különösen fontos a gázosítás nélküli települések számára.
2. Mivel a hűtőfolyadék nem fagy le, a rendszer alkalmazható szezonális lakóépületekben.
3. A helyiségfűtés hatékonyságát növeli a hőenergia sugárzása és a konvekció.
4. A rendszer összeállításához használhat kis radiátorokat és kis csöveket, amelyek takarékoskodnak az anyagokkal.
5. A gőz gyorsan bejut a fűtési rendszer minden pontjába, függetlenül annak összetettségétől és a ház méretétől.
6. További előny a helyiségek gyors fűtése.
7. A hőátadási együttható nagyon magas, ezért a hőveszteség nullára csökken.
8. Az ilyen rendszerek meleg padlóval kombinálva alkalmazhatók.

A gőzfűtés elvégzése előtt meg kell vizsgálnia annak hátrányait. A gőzfűtés hátrányai a következők:

• amikor a kontúr mentén kering, a gőz zajt generál (a zajszint csökkentése érdekében rézcsöveket fektetnek a falakba, és a kazánt külön helyiségben helyezik el);
• a fűtőberendezések és a csövek 100 ° C feletti hőmérsékletre melegedhetnek, ami növeli az égési sérülések valószínűségét az elemek megérintésekor (ebben a tekintetben ajánlott a radiátorokat és a csöveket védőképernyővel takarni);
• áttörés esetén veszélyes vészhelyzet áll elő, mert a hűtőfolyadék hőmérséklete nagyon magas;
• az áramkör összeállításához drága réz vagy horganyzott csövekre lesz szükség (ezt figyelembe kell venni a gőzfűtés elvégzésének kiszámításakor);
• a rendszer hajlamos a korrózióra, ezért élettartama rövid;
• nehéz szabályozni a helyiség hőmérsékletét (ehhez szellőztetnie kell a helyiségeket, vagy csökkentenie kell az üzemanyag mennyiségét, ami meglehetősen nehéz).

A készülék jellemzői és diagramja

A fűtőgőz-rendszer belsejében különböző nyomások lehetnek. Ettől függően a következő típusú lehet:

Légfűtési rendszer magánházban és ipari helyiségekben

1. 0,07 MPa feletti magas nyomással.
2. Alacsony nyomásnál kevesebb, mint 0,07 MPa.
3. A vákuum-gőz rendszer nyomása legalább 0,1 MPa.

A gőzfűtési kör lehet zárt és nyitott körrel. Az alacsony nyomású nyitott áramkörök kölcsönhatásba lépnek a környezeti levegővel. A zárt, zárt rendszerek tartósabbak.

Leggyakrabban egy magánházban zárt rendszereket készítenek a hűtőfolyadék gravitációs visszatérésével a kazánhoz. A felső csöveket általában használják. Ha alsó vezetéket tartalmazó áramkört használnak, akkor a csöveket a gőzáramlás irányában lejtéssel lefektetik a zaj csökkentése érdekében.A kondenzvíz-elvezetés helyén vízzárást készítenek hurok formájában, hogy megvédje a kondenzvezetékbe jutó gőztől.

Fontos! A gőzrendszerekben a gőzsebesség 0,14 m / s-on belül van, de nem haladja meg ezt az értéket. Ellenkező esetben a gőz megfogja a kondenzáló nedvesség részecskéit, erős hangot adva, és növeli a vízkalapács valószínűségét.

Ritkábban kombinált vezetékeket használnak a csővezetékek fektetéséhez a középső vagy az utolsó emelet padlója alá. Ebben az esetben a visszatérő vezeték lumenjét kondenzátum teljesen lezárja.

0,02 MPa feletti hálózati nyomás esetén csak nyitott áramköröket használnak. Bennük a levegőt kondenzációs tartályon keresztül távolítják el. A gőzszivárgások elleni védelem érdekében vízzárakat vagy gőzcsapdákat helyeznek el. A gőzmelegítéshez szükséges folyadék szivattyúval kerül a tárolótartályból a hőcserélőbe. Ez lehetővé teszi a tárolótartály felszerelését a hőcserélő alá.

Megjegyzés: A gőzrendszerek, csakúgy, mint a vízrendszerek, egy- és kétcsövesek. Az első lehetőség egyemeletes házakhoz alkalmas, amelyek területe nem haladja meg a 80 m²-t. A második lehetőség kétszintes házakban használható.

Eszköz

A gőzkazán készüléke meglehetősen bonyolult. Ezért a gőzkazán saját kezűvel történő összeszerelése nem könnyű feladat. Minden egyes modellnek megvannak a maga szerelési jellemzői. De mindegyik fel van szerelve a fő alkatrészekkel:

• Tűzhely. Itt található az üzemanyag;
• Hamu serpenyő. Üzemanyag-égéstermékek gyűjtésére szolgál;
• Égő. Feladatai meglehetősen világosak;
• Gazdaságos. Ez egy vízmelegítő, amelyről részletesebben fogunk beszélni;
• Dob. Mérőeszközök, csövek, biztosítékok felszereléséhez szükséges;
• Nyomásmérő. A gőzegység biztonságos működése érdekében az áramkörnek tartalmaznia kell egy nyomásmérőt a gőznyomás ellenőrzésére.

Az összes gőzkazán felszerelési szabályai megkövetelik, hogy azok a csővezeték és a fűtőberendezések szintjénél alacsonyabban helyezkedjenek el. Tehát a gőz normálisan keringhet, és kondenzátumot vezethet vissza a rendszerből.

Hogyan működik a rendszer

Ne keverje össze az otthoni víz- és gőzfűtést. Felszíni hasonlóságuk ellenére sok funkcionális különbség van bennük.

Mindkét típusnak vannak összetevői:

• kazán;
• radiátorok;
• csövek.

A gőzfűtést hatékonynak tekintik, kis számú akkumulátorral meg lehet boldogulni
A gőz egy magánház gőzfűtésére szolgáló hőhordozó. Saját kezűleg készíthet ilyen rendszert, követve az alkatrészek összeszerelésére és telepítésére vonatkozó utasításokat. A vízrendszer számára a víz hordozó szerepet játszik. A kazán elpárologtatja a vizet, és nem melegíti fel. A hűtőközeg gőzei a csöveken keresztül mozognak, és a hőmérséklet kényelmes hőmérsékletének forrásaivá válnak a házban. A gőz belül lehűl, majd kondenzálódik. Ebben az esetben 1 kg gőzt 2000 kilojoule hővé alakítunk át. Összehasonlításképpen: a víz 50 ° C-os hűtése csak 120 kJ-t eredményez.

A gőz hőátadása többszöröse, ami megmagyarázza az ilyen típusú fűtés magas hatásfokát. A radiátor belsejében képződött kondenzátum átmegy az alsó részbe, és önállóan mozog a kazánhoz. Többféle fűtési rendszer létezik. Ebben az esetben a specifikációt a kondenzátummá átalakított hűtőfolyadék visszavezetési módszerének megfelelően hajtják végre.

1. Zárva. Ebben az esetben nincsenek kontúrok. Ennek megfelelően a kondenzátum a csöveken keresztül mozog, amelyek egy bizonyos szögben fekszenek. Közvetlenül a kazánba kerül további fűtés céljából.
2. Nyitott. Van itt tárolótartály. A kondenzátum belép a radiátorokból, a szivattyú részt vesz a kazánba történő újbóli befecskendezésében.

Hogyan válasszuk ki a megfelelő kazánt

A megfelelő szilárd tüzelésű fűtőkazán kiválasztásához a következő tényezőket kell figyelembe venni:

• egységtípus - felső vagy alsó égésű, gáztermelő, pellet vagy gőzzel, az adott üzemi körülményekhez legmegfelelőbb;
• a fűtéshez és a meleg víz előállításához szükséges kazán teljesítmény;
• az alkalmazandó szilárd tüzelőanyag típusa;
• az égéstér térfogata, amelyen az üzemanyag betöltésének gyakorisága függ;
• hőcserélő anyag - acél vagy öntöttvas, figyelembe véve az egyes anyagok előnyeit és negatív tulajdonságait;
• az elektromos hálózatokhoz való csatlakozás szükségessége, mivel a kazánok egyes modelljei elektromos áramellátással működő eszközökkel rendelkeznek - fűtőelemek a hőmérséklet fenntartására a kazán leállási ideje alatt, füstelvezető készülékek, ventilátorok a levegő nyomására;
• felszerelés automatikus vezérléssel, biztonsági egységekkel, mivel az otthoni szilárd tüzelésű kazánokat teljes mértékben fel kell szerelni minden problémamentes működésű eszközzel és eszközzel;
• más üzemanyag-típusokra való áttérés vagy többféle típus használatának lehetősége.