Textul cărții „Cazane de centrale termice și protecția atmosferei”

Caracteristicile instalării cazanelor pe gaz și echipamentelor pentru cuptoare

Instalarea cazanelor pe gaz trebuie efectuată în conformitate cu cerințele documentelor de reglementare. Chiriașii înșiși, proprietarii clădirii nu pot instala echipamente cu gaz. Ar trebui instalat în conformitate cu un proiect care poate fi dezvoltat doar de o organizație autorizată să facă acest lucru.

Cazanele pe gaz sunt, de asemenea, instalate (conectate) de specialiști dintr-o organizație autorizată. De regulă, companiile comerciale au autorizații pentru service-ul post-vânzare a echipamentelor automate de gaz, adesea pentru proiectare și instalare. Prin urmare, este convenabil să folosiți serviciile unei organizații.

Mai jos, în scop informativ, sunt prezentate cerințele de bază pentru locurile în care pot fi instalate cazanele care funcționează pe gaz natural (conectate la rețeaua de gaz). Dar construcția unor astfel de structuri trebuie realizată în conformitate cu proiectul și cerințele standardelor.

Cerințe diferite pentru cazanele cu cameră de ardere închisă și deschisă

Toate cazanele sunt împărțite în funcție de tipul camerei de ardere și de modul în care este ventilată. Camera de ardere închisă este ventilată forțat folosind un ventilator încorporat în cazan.

Acest lucru vă permite să faceți fără un coș de fum înalt, dar numai cu o secțiune orizontală a conductei și să luați aer pentru arzător de pe stradă printr-un canal de aer sau același coș de fum (coșial coș).

Prin urmare, cerințele pentru locul de instalare a unui cazan montat pe perete cu putere redusă (până la 30 kW) cu cameră de ardere închisă nu sunt atât de stricte. Poate fi instalat într-un spațiu utilitar uscat, inclusiv în bucătărie.

Instalarea echipamentelor cu gaz în camerele de zi este interzisă, în baie este interzisă

Cazanele cu arzător deschis sunt o altă problemă. Lucrează pentru un coș de fum înalt (deasupra creastei acoperișului), care creează un tiraj natural prin camera de ardere. Iar aerul este luat direct din cameră.

Prezența unei astfel de camere de ardere implică principala limitare - aceste cazane trebuie să fie instalate în încăperi separate special alocate acestora - cuptor (încăperi de cazane).

Aflați mai multe despre caracteristicile cazanelor cu camere de ardere diferite. Și, de asemenea, aflați despre alegerea unui cazan economic și despre crearea unui sistem economic de încălzire.

În continuare, vom lua în considerare mai detaliat cerințele pentru amplasarea cazanelor în cuptor și pentru această cameră.

Unde poate fi amplasat cuptorul (camera cazanului)

Camera pentru instalarea cazanelor poate fi amplasată pe orice etaj al unei case private, inclusiv la subsol și subsol, precum și la mansardă și pe acoperiș.

Acestea. sub cuptor, puteți adapta o cameră din interiorul casei cu dimensiuni nu mai mici decât standardul, ușile din care duc spre stradă. Și, de asemenea, echipat cu o fereastră și un grătar de ventilație pentru o anumită zonă, etc. Cuptorul poate fi amplasat într-o clădire separată.

Ce și cum poate fi plasat în cuptor

Trecerea liberă din partea frontală a echipamentului de gaz instalat trebuie să aibă o lățime de cel puțin 1 metru. Cuptorul poate găzdui până la 4 unități de echipamente de încălzire pe gaz cu camere de ardere închise, dar cu o capacitate totală de cel mult 200 kW.

Dimensiunile cuptorului

Înălțimea plafoanelor din cuptor (camera cazanelor) este de cel puțin 2,2 metri, suprafața podelei este de cel puțin 4 metri pătrați. pentru un cazan. Dar volumul cuptorului este reglementat în funcție de capacitatea echipamentului de gaz instalat: - până la 30 kW inclusiv - nu mai puțin de 7,5 metri cubi; - 30 - 60 kW inclusiv - nu mai puțin de 13,5 metri cubi; - 60 - 200 kW - cel puțin 15 metri cubi

Ce este echipat cu un cuptor

Cuptorul este echipat cu uși către stradă cu o lățime de cel puțin 0,8 metri, precum și o fereastră pentru iluminat natural cu o suprafață de cel puțin 0,3 metri pătrați. 10 metri cubi. cuptor.

Cuptorul este furnizat cu o sursă de alimentare monofazată de 220 V, realizată în conformitate cu PUE, precum și un sistem de alimentare cu apă conectat la încălzire și alimentare cu apă caldă, precum și un sistem de canalizare care poate primi apă în caz de urgență inundații, inclusiv în volumele unui cazan și al unui rezervor tampon.

Nu este permisă prezența în camera cazanului a materialelor combustibile, periculoase la foc, inclusiv finisarea pe pereți. Conducta de gaz din cuptor trebuie să fie echipată cu un dispozitiv de oprire, câte unul pentru fiecare cazan.

Cum ar trebui ventilat cuptorul (camera cazanului)

Cuptorul trebuie să fie echipat cu ventilație de evacuare, eventual conectată la sistemul de ventilație al întregii clădiri. Aerul proaspăt poate fi furnizat cazanelor prin grătarul de ventilație, care este instalat în partea de jos a ușii sau a peretelui.

Mai mult decât atât, suprafața găurilor din acest grătar nu trebuie să fie mai mică de 8 cm pătrați pe un kilowatt de putere a cazanului. Și dacă fluxul din interiorul clădirii este de cel puțin 30 cm pătrat. pentru 1 kW.

Șemineu

Valorile diametrului minim al coșului de fum în funcție de puterea cazanului sunt date în tabel.

Dar regula de bază este aceasta - suprafața secțiunii transversale a coșului de fum nu ar trebui să fie mai mică decât aria de ieșire din cazan.

Fiecare coș de fum trebuie să aibă un orificiu de inspecție situat la cel puțin 25 cm sub orificiul de intrare a coșului de fum.

Pentru o funcționare stabilă, coșul de fum trebuie să fie deasupra coamei acoperișului. De asemenea, trunchiul coșului de fum (partea verticală) trebuie să fie absolut drept.

Aceste informații sunt furnizate în scop informativ doar pentru a forma o idee generală a cuptorului din casele private. La construirea unei încăperi pentru amplasarea echipamentelor cu gaz, este necesar să se ghideze după soluțiile de proiectare și cerințele documentelor de reglementare.

Determinarea dimensiunilor camerei de ardere, canalului de convecție și amplasarea arzătoarelor

Camera de ardere a cazanului proiectat este un paralelipiped (la - lățime, bt - adâncime, ht - înălțime)

Volumul camerei de ardere este limitat de planul axial al tuburilor de perete și de tavan. Secțiunea cuptorului de-a lungul axelor conductelor ecranelor fт se determină pe baza densității degajării de căldură testată în practică de-a lungul secțiunii cuptorului qf

fт =, m2 (9)

Lățimea și adâncimea camerei de ardere sunt selectate în funcție de dimensiunile flăcării arzătoarelor și de puterea lor de căldură. Proiectul cursului folosește arzătoare automate Weishaupt []. Dimensiunile secțiunii camerei de ardere sunt determinate în conformitate cu nomograma din Figura 9.1.

Figura 9.1

Putere termică a arzătorului

, kW (9,1)

unde Вр este consumul volumetric de gaze naturale, m3 / h;

- cea mai mică căldură de ardere a gazului, kJ / m3.

La cazanele cu productivitate redusă (până la 25 t / h), este instalat un arzător pe cazan. Tipul de arzător adecvat este selectat din catalog [].

Rezultatul selectării arzătorului este prezentat în tabel. 9.1

Tabelul 9.1

Volumul camerei de ardere a cazanului este selectat pe baza tensiunii termice admisibile a volumului de ardere.

, m3 (9,2)

Rezultatele calculării secțiunii, volumului și înălțimii camerei de ardere sunt prezentate în tabel. 9.2

Tabelul 9.2

Cea mai mică secțiune a conductei de gaz convectiv este determinată pe baza volumului de gaze la intrarea în mină și a vitezei lor optime din punct de vedere economic

, m2 (9,3)

unde Fk este secțiunea, m2; - temperatura gazelor arse la intrarea în conducta de gaz, оС; K este coeficientul zonei de curgere liberă; - viteza optimă a gazelor de ardere, m / s.

Raportul zonei de curgere liberă

, (9.4)

unde S1 este pasul țevii în secțiunea transversală debitului de gaz, mm; d - diametrul exterior al țevilor, mm.

S1 S1 d

debitul de gaz

Preselectat d = 51 mm, S1 = 100 mm. Rezultatele calculului sunt prezentate în tabel. 9.3

Tabelul 9.3

Suprafața calculată a pereților camerei de ardere

, m2 (9,5)

Volumul estimat al camerei de ardere

, m3 (9,6)

Rezultatul determinării este prezentat în tabel. 9.4

Tabelul 9.4

Calculul termic al camerei de ardere

10.1. Disipare utilă de căldură în focar

, kJ / m3 (10)

unde este puterea calorică netă a gazului natural uscat, kJ / m3; - căldura aerului exterior. Deoarece aerul rece nu este preîncălzit

, kJ / m3 (10.1)

Rezultatele calculului sunt date în tabel. 10.1

Tabelul 10.1

Temperatura de combustie teoretică (adiabatică).

Temperatura, este determinată din tabel. 7.3 prin interpolare a entalpiei gazelor camerei de ardere folosind formula

, оС (10.2)

Rezultatul calculului este prezentat în tabel. 10.2

Tabelul 10.2

Pro și contra unui cazan cu schimbător de căldură scheletic

Sobe echipate cu un circuit de apă, care sunt utilizate pentru încălzirea unei cabane individuale, au atât avantaje, cât și dezavantaje. Proprietarul trebuie să țină cont de acestea înainte de a decide instalarea unei astfel de surse de încălzire.

În plus, va trebui să alegeți dimensiunea focarului, care, în ceea ce privește indicatorii termici, va asigura încălzirea fiabilă a casei. Atunci când se utilizează combustibil solid, volumul camerei de ardere trebuie să asigure funcționarea sursei timp de 8-12 ore de la o singură încărcare.

Avantajele cuptorului schimbător de căldură scheletic:

1. Consumuri reduse de combustibil specific pentru generarea căldurii în comparație cu cuptoarele convenționale.
2. Eficiența unui cuptor cu încălzirea apei poate atinge eficiența unui cazan pe combustibil solid.
3. Costuri reduse de instalare și instalare datorate utilizării conductelor de aragaz și canalelor de fum existente.
4. Posibilitatea de a conducta circuitul de încălzire cu un sistem de încălzire intern.
5. Capacitate constructivă de a integra cuptorul în designul camerei existente.

Dezavantajele cuptoarelor cu schimbător de căldură scheletic care funcționează pe combustibili solizi includ necesitatea unei întrețineri constante a cuptorului pentru încărcarea combustibilului, absența unui sistem de protecție și reglare. În acest sens, în cameră se pot crea zone de supraîncălzire sau supraîncălzire.

Dependența eficienței cazanului de suprafața de încălzire

Atunci când proiectați o casă de țară sau o căsuță de vară, ar trebui să vă gândiți în prealabil la cum să implementați condiții de temperatură confortabilă în toate camerele, adică să asigurați echipamentul sistemului de încălzire. Sobe convenționale devin treptat un lucru din trecut, ele fiind înlocuite de cazane de abur concepute pentru un combustibil mai economic pentru o anumită așezare. Pentru a utiliza în mod rezonabil, cu pierderi minime, combustibilul achiziționat, este necesar să vă înarmați cu anumite cunoștințe despre proiectarea dispozitivelor de încălzire și despre efectul asupra eficienței transferului de căldură al suprafeței de încălzire a cazanelor, indiferent de tipul de combustibil folosit în acestea.

Diagrama cazanelor de încălzire.

Pentru a face acest lucru, va trebui să luăm în considerare modul în care se produce abur în cazanele cu abur, care pune în mișcare apa caldă în sistemul de încălzire, atunci când este calculat și instalat corect.

Ce se consideră o suprafață de încălzire a cazanului?

Sistemul, situat direct în corpul cazanului, deasupra căminului de foc și pe lateralele sale și reprezentând, în majoritatea cazurilor, o structură de țevi metalice prin care trece lichidul de răcire (apa), este principala zonă de lucru a cazanelor cu abur. Suprafața exterioară a tuburilor spălate cu gaz fierbinte este suprafața de încălzire a cazanelor cu abur.

Cu cât suprafața totală încălzită este mai mare, cu atât agentul de încălzire (apa) este mai eficient la temperatura necesară în cazanele cu abur.

Circuitul de încălzire a suprafeței cazanului.

Mai familiar pentru un profan, numele acestui sistem este un schimbător de căldură, deoarece datorită dispozitivului său se efectuează transferul direct de căldură din combustibilul care arde în apă.

De ce sunt luate în considerare suprafețele, și nu volumul de apă din schimbătorul de căldură al cazanelor cu abur? Cu o temperatură suficientă de combustie a combustibilului, 1 litru de apă va atinge punctul de fierbere mai repede dacă este încălzit nu într-un singur vas, ci în mai multe, în jurul pereților fiecăruia dintre care trec gazele fierbinți. Astfel, volumul lichidului de răcire, împărțit în fluxuri mai înguste, datorită faptului că în proiectare sunt utilizate țevi cu diametru mic, se va încălzi mai repede, ceea ce crește semnificativ eficiența cazanului și contribuie la un consum economic de combustibil. În plus, țevile cu diametru mic pot fi utilizate la creșteri de presiune destul de semnificative care pot fi realizate în cazanele cu abur.

În cazanele cu abur, țevile cu diametru mic sunt utilizate ca schimbător de căldură care separă apa (purtător de căldură) și gazele care o încălzesc și în același timp, aproape fără pierderi, transferând căldura din cuptor în apă prin pereții conductelor metalice. Aceste țevi sunt realizate din fontă, oțel, oțel inoxidabil sau cupru. Materialele sunt date în ordinea creșterii costurilor și a creșterii relative a duratei de viață a cazanului, cu excepția primelor două articole (țevile din fontă sunt mai durabile, dar mai fragile, se tem de impact, iar țevile de oțel se tem de coroziune) .

Înapoi la cuprins

Schema de încălzire a suprafeței convective a cazanului.

Proiectarea unui schimbător de căldură este cel mai frecvent la cazanele mici, când vaporizarea are loc din cauza creșterii gazelor fierbinți și încălzirii apei. Sistemele de țevi situate deasupra focarului (în cele mai simple modele de cazane cu abur acesta este un container dintr-o singură bucată) reprezintă o suprafață de încălzire convectivă (suflată).

Suprafețele de încălzire a ecranului primesc căldură direct în căminul de foc, situat în părțile din dreapta, stânga și spate. Încălzirea lor are loc din cauza radiației termice în timpul arderii combustibilului. Pentru fabricarea suprafețelor de încălzire a ecranelor pentru cazane, cum ar fi cele convective, se utilizează țevi din fontă, oțel sau cupru (aproape etern).

În cazanele de casă (principiile de bază ale fabricării acestora sunt prezentate mai jos), suprafețele de încălzire a ecranului sunt reprezentate de partea rezervorului sau a schimbătorului de căldură sub forma unui rezervor situat în zona cuptorului, deoarece, pe lângă fluxuri ascendente de aer încălzit, încălzirea acestuia este asigurată de radiația termică a cuptorului însuși, temperatura în care poate ajunge la câteva sute de grade.

Schema de încălzire a suprafeței ecranului cazanului.

În cazanele pentru combustibili solizi sau lichizi, precum și în cele combinate, suprafețele de încălzire, atât ecranate, cât și convective, pot fi expuse în timp depunerilor de cenușă, ceea ce reduce eficiența cazanului. Suprafețele de încălzire din cazanele cu abur cu combustibil solid necesită o atenție sporită în timpul funcționării. Deoarece aceste suprafețe alcătuiesc țevi, este foarte important să vă asigurați că aerul fierbinte circulă liber între ele.

Atunci când alegeți un cazan, ar trebui să acordați atenție faptului că în caracteristicile pașaportului pentru anumite tipuri de cazane, nu este dată suprafața de încălzire, ci volumul schimbătorului de căldură în litri. Rămâne să aveți încredere în producător, care ar fi trebuit să distribuie corect acest volum dat în pașaport în tuburi și ecrane laterale (unde se află). Doar condiționat putem fi de acord că există o relație directă între suprafața totală a suprafețelor de încălzire a cazanului și volumul schimbătorului de căldură.

Cazanele industriale au suprafețe de încălzire de la 25 de metri pătrați, cele domestice sunt mult mai mici, de exemplu, cazanele cu o putere de 18 kW au o suprafață de încălzire de puțin peste un metru pătrat, ceea ce face posibilă furnizarea de căldură unei case cu o suprafață de aproximativ 100 de metri pătrați.

Înapoi la cuprins

Diagrama construcției unui cazan de încălzire de casă.

Folosind cunoștințe teoretice despre influența zonei suprafețelor de încălzire asupra eficienței cazanului, este posibil să se realizeze transferul maxim de căldură posibil la instalarea unui cazan de încălzire, combinat cu un cuptor existent, pentru a instala încălzirea cu abur în casa.

Cel mai simplu cazan pentru încălzire sau alimentare cu apă caldă, construit pe baza unui aragaz, poate fi realizat în două moduri: montarea corpului cazanului în jurul coșului de fum sau instalarea unui schimbător de căldură direct deasupra (sau în spatele) camerei de ardere. Prima opțiune este mai ușor de implementat - construirea unui rezervor cilindric deasupra focarului cu un coș de fum trecut prin partea sa centrală. Desigur, în acest caz, partea coșului de fum care elimină produsele de ardere din căminul de foc trebuie să fie dintr-o țeavă din fontă sau oțel (cu un perete gros). Adică, re-echiparea unei sobe de burtă într-un cazan „așezat” pe țeava sa este destul de fezabilă.

În al doilea caz, un loc pentru schimbătorul de căldură este amenajat chiar în cuptor. Teoretic, este posibil să se realizeze un transfer maxim de căldură pentru încălzirea apei pentru sistemul de încălzire dacă rezervorul schimbătorului de căldură este așezat în așa fel încât fluxurile fierbinți ascendente să se spele peste el din toate părțile, dar acest lucru va necesita reconstrucția sobei. Nu este rău dacă nu este un cub sudat din foi metalice, ci un fel de structură din secțiuni de țevi: va dura mult mai puțin timp pentru a încălzi sistemul de încălzire.

Pe lângă plasarea țevilor sau a unui cub deasupra focarului, unele dintre ele pot fi așezate de-a lungul pereților laterali ai focarului, organizând astfel suprafețe de ecran care vor servi la creșterea eficienței sistemului.

1poteply.ru

Ce este vidul în cuptorul cazanului

Vidul în cuptorul cazanului este o scădere a presiunii în acesta sub influența unei diferențe de temperatură, ca urmare a căreia masele de aer proaspăt sunt introduse în mod natural în camera de ardere, iar produsele de ardere sunt deplasate prin coș.

Reprezentarea schematică a procesului de vid în cuptorul cazanului.

În cuvinte simple, densitatea aerului depinde de temperatură: cu cât este mai mare, cu atât este mai mică densitatea aerului. De aici rezultă termenul „golire”, care este adesea confundat cu „golire”. În consecință, aerul curge în zona cu densitate mică (cuptorul cazanului) din zona cu densitate mai mare (cameră), deoarece presiunea este mai mare acolo. Masele de aer încălzite și produsele de ardere tind în sus și sunt deplasate suplimentar de către masele de aer proaspăt prin coș. Cu alte cuvinte, fenomenul se numește tirajul natural al cazanului.

Metode și unități de măsură

Unități de măsurare a vidului în cuptorul cazanului - Pascali (Pa). Indicatorul este măsurat de dispozitive, al căror principiu de funcționare se bazează pe sensibilitatea unui senzor de presiune lichid sau arc: un manometru sau un manometru de vid. Se folosesc și anemometre, care măsoară direct forța de tracțiune naturală.

Pentru un cazan de apă caldă menajeră cu un coș de fum vertical tradițional, norma este de 10-20 Pa.