Inštalácia parných kotlov na tuhé palivá
Konštrukcia parných kotlov na tuhé palivá je horizontálna skrinka s jedným ohňom, ktorá sa skladá z dvoch valcových sektorov rôznych priemerov. Tieto valce sú vložené jeden do druhého a spojené prírubami a zberačom pary. Teda kúrenisko je umiestnené pred požiarnou rúrou a zväzok rúrok vzadu. Princíp činnosti parných kotlov na tuhé palivá je založený na výmene tepla kvapalinou a plynom. Počas spaľovania paliva sa v palivovej časti kotlovej jednotky vytvárajú spaliny vysokej teploty. Pri prechode plynovodmi sa okolo zväzkov rúrok, v ktorých cirkuluje voda, umývajú prúdy horúceho dymu. Plyny tak prenášajú tepelnú energiu na vodu a samy sa ochladzujú pri kontakte so studenými rúrkami. Vďaka tomu ohriata voda v potrubiach uvoľňuje paru, ktorá sa hromadí v hornom bubne kotla.
Kotol je riadený prístrojovým vybavením a automatizáciou kotla. Pomocné zariadenia monitorujú zmeny teploty a tlaku vody a automatizácia kotolne zaisťuje bezpečnú prevádzku zariadení vďaka zabudovaným snímačom.
Technológia výroby parného kotla
Čo je potrebné na vytvorenie takéhoto systému?
- 1 mm plech z nehrdzavejúcej ocele.
- Rúry rôznych priemerov z nehrdzavejúcej ocele - 100–120 mm, 10–30 mm.
- Bezpečnostný ventil.
- Azbest vo forme listov.
Najskôr je potrebné získať plány na parný kotol. Dnes to nie je problém, pretože sú voľne dostupné na internete. Druhou úlohou je určiť výkon zariadenia. Všetko bude závisieť od parného vykurovacieho systému, veľkosti súkromného domu, počtu radiátorov v ňom atď. Ďalšie články na našom webe vám pomôžu s riešením tohto problému. Po tretie, musíte zvoliť tvar jednotky. Môže byť okrúhly, štvorcový alebo obdĺžnikový.
Vysokotlakový parný kotol
Pre ľahšiu výrobu si môžete vziať rúrku dlhú 100 - 110 cm, ktorá bude telom jednotky. Upozorňujeme, že hrúbka steny musí byť najmenej 2,5 mm. Veľmi dôležitým bodom je konštrukcia kúreniska a prívod plameňa a dymu k nemu.
Spaľovacia komora je najlepšie vyrobená z plechov z nehrdzavejúcej ocele, v ktorých sú vyvŕtané otvory pre opísané potrubia. Ich konce sú nevyhnutne zvinuté, aby vytvorili pevné podoprenie povrchov. Pre lepšie utesnenie a zvýšenie pevnosti spoja by mali byť rúry zvárané argónovým zváraním. Ak tieto schopnosti nemáte, môžete ich zvárať permanentnými elektródami.
Potom musíte zvárať potrubné potrubie a namontovať poistný ventil. Jednotka je izolovaná azbestovými doskami. Na tomto základe môžeme považovať, že práca je vykonaná. Potom je pripojený parný vykurovací systém a kotol.
Typy kotlov
Všetky parné kotly na tuhé palivá možno rozdeliť do dvoch malých skupín - parné kotly na uhlie (lignitové a čierne uhlie) a parné kotly na drevo. V závislosti od spotrebovaného paliva majú kotlové jednotky svoje vlastné varianty pecí. Môžu to byť mechanické pece s pohyblivým roštom, s pásovým roštom pohybu dopredu, s tlačnými roštmi, so šikmými roštmi alebo s pevným roštom a šuštiacou lištou.
Typy moderných kotlov na tuhé palivá
Podľa štruktúry a typu paliva možno moderné kotly na tuhé palivá rozdeliť do nasledujúcich hlavných typov:
- kotly so spodným spaľovaním paliva;
- jednotky horného spaľovania;
- plynové kotly;
- generátory tepla na pelety;
- parné jednotky.
Spodné spaľovacie kotly
Spodný spaľovací kotol
Spodný spaľovací kotol je najbežnejšou jednotkou na tuhé palivo, ktorý pracuje predovšetkým na drevo a uhlie. Konštrukcia generátora tepla obsahuje tieto hlavné prvky uzavreté v tele: kúrenisko alebo spaľovacia komora, výmenník tepla, prívodné a vratné potrubie okruhu vykurovacieho systému, rošt, dvere na plnenie paliva, dvere na zapaľovanie a čistenie od popola, komín.
Telo moderných kotlov je vyrobené z ocele a výmenník tepla môže byť buď oceľový alebo liatinový. Každý typ výmenníka tepla má svoje vlastné výhody a nevýhody. Jednotky s liatinovým výmenníkom tepla majú vyššiu odolnosť proti korózii ako oceľové. Toto je dôležitý bod, pretože pri spaľovaní tepelných generátorov na tuhé palivo, kým teplota nepresiahne rosný bod, sa v peci vytvára kondenzát, ktorý je po zmiešaní s produktmi spaľovania veľmi agresívny voči kovom. Liatinový výmenník tepla je tiež ohňovzdornejší ako oceľový, preto má dlhšiu životnosť. Nevýhody liatinových výmenníkov tepla sú krehkosť, vysoká hmotnosť, nízka odolnosť voči zmenám teploty v tepelnom nosiči vo vykurovacom systéme, nemali by presiahnuť 20 ° C.
Zvyčajne sú liatinové generátory tepla rozdelené do samostatných častí, čo uľahčuje ťažkosti pri preprave, inštalácii a v prípade poruchy jednej z častí je ľahké ho vymeniť. Jednotky s oceľovým výmenníkom tepla sú jednodielne.
V zariadení kotla so spodným spaľovaním môžu byť poskytnuté dve alebo tri spaľovacie komory, ktoré umožňujú opätovné spaľovanie častíc paliva. Zároveň klesá emisia škodlivých produktov spaľovania do atmosféry, klesá spotreba paliva a zvyšuje sa účinnosť kotla. Moderné vykurovacie kotly na tuhé palivá umožňujú ovládať spaľovací proces, pre ktorý sa používa riadiaci systém s ventilátorom na vstrekovanie vzduchu.
Špičkové spaľovacie kotly
Špičkový spaľovací kotol
V jednotke s horným spaľovaním proces spaľovania paliva - uhlie, palivové drevo, rašelinové brikety alebo piliny - na rozdiel od kotla s nižším spaľovaním, prebieha nie zdola nahor, ale zhora nadol. Toto bolo možné po tom, čo vynález, ktorý dal patentovať litovský inžinier E. Strupaitis v roku 2000, a ktorý bol prvýkrát použitý v kotloch. Spaľovanie v takomto tepelnom generátore je podporované iba vo vrchnej vrstve uloženého paliva s hrúbkou asi 15 cm, kde je horúci vzduch privádzaný zhora cez špeciálne teleskopické potrubie zo špeciálnej komory. Keď sa záložka dohorí, potrubie sa postupne rozširuje a klesá pod vlastnou váhou, takže distribútor vzduchu na konci potrubia je neustále v strede plameňa.
Vykurovací kotol na tuhé palivo na drevo s horným spaľovaním umožňuje vytvorenie jednej záložky každých 30 hodín a uhoľná jednotka - jedna záložka každých 5 dní. Režim činnosti generátora tepla je z jednej záložky na druhú. To znamená, že po úplnom spálení naloženého paliva je potrebné odstrániť vzniknutý popol a vytvoriť novú záložku.
Špičkové spaľovacie jednotky majú značnú výšku, ale z hľadiska plochy zaberajú málo miesta.
Plynové kotly (pyrolýzne)
Plynový generátorový kotol - schéma práce
Kotly na tuhé palivo vyrábajúce plyn sú vybavené 2 spaľovacími komorami. Princíp ich fungovania je založený na skutočnosti, že drevo sa pod vplyvom vysokej teploty a v podmienkach nedostatku kyslíka mení na drevené uhlie s uvoľňovaním horľavého plynu pyrolýzy. V jednej komore najskôr prebieha obvyklý proces spaľovania s normálnym prívodom vzduchu cez špeciálne okno.Po normálnom spaľovaní dreva sa prívod vzduchu zníži pomocou automatického regulátora a kotol sa prepne do režimu tvorby pyrolýzneho plynu. Drevo pomaly tlie a uvoľnený plyn stúpa do druhej komory, kde prebieha proces jeho dodatočného spaľovania.
Účinnosť jednotky na výrobu plynu dosahuje 85 - 90%, škodlivé emisie produktov spaľovania do ovzdušia sa znižujú na minimum, palivo pre takýto kotol vyžaduje niekoľkonásobne menej ako pre generátor tepla na priame spaľovanie. Okrem palivového dreva je možné ako palivo použiť drevársky odpad s vlhkosťou najviac 20%.
Kotly na pelety
Kotol na pelety s násypkou paliva
Kotly na pelety pracujú na biopalivo vyrobené z rašeliny, pilín, poľnohospodárskych odpadov a lisované do valcových granúl nazývaných pelety. Granule sú malé a predávajú sa v pohodlnom balení na ľahkú prepravu a skladovanie.
Kotly na pelety sú vybavené automatickým riadiacim systémom vrátane dodávky palivových peliet do spaľovacej komory, ktorá je malých rozmerov. V tomto ohľade automatizácia s veľkou presnosťou reguluje objem dodávaného paliva, pričom sa dosahuje najkompletnejšie spaľovanie a produkcia horľavých plynov s maximálnou teplotou vďaka nútenému vstrekovaniu vzduchu do spaľovacieho priestoru pomocou ventilátora.
Pelety sa plnia do zásobníka paliva, odkiaľ sa pomocou dávkovacieho systému privádzajú do spaľovacej komory. Zásobník môže byť samostatne stojaci alebo zabudovaný do konštrukcie kotla, kapacita zásobníka pre kotol s výkonom 20 - 40 kW spravidla nie je väčšia ako 200 - 250 kg, čo stačí na týždeň nepretržitej prevádzky. Podávací systém je závitovkový dopravník poháňaný elektromotorom. Ak je potrebné prepravovať pelety na veľké vzdialenosti, je možné použiť pneumatický podávací systém.
Automatizácia generátorov tepla na pelety zahŕňa mechanické systémy na odstraňovanie popola a samočistenie, schopnosť regulovať teplotu vo vykurovacích potrubiach v závislosti od počasia a ďalšie zariadenia, ktoré uľahčujú prevádzku vykurovacích jednotiek na pelety.
Parné kotly na tuhé palivá
Parný kotol na tuhé palivo
Parné kotly na tuhé palivá sa kvôli svojej veľkej sile a rozmerom používajú hlavne v priemysle na výrobu pary pre technologické procesy a vykurovacie systémy. Využitie parných tepelných generátorov na tuhé palivo je efektívne najmä v podnikoch s veľkým množstvom odpadu vhodného na spaľovanie ako palivo, keď nie je možné použiť iné zdroje energie. Malé energetické jednotky možno tiež použiť na vykurovanie domov a iných priestorov na rôzne účely.
Podľa princípu činnosti sú parné kotly rozdelené do 2 hlavných typov: požiarna trubica a parná trubica.
V jednotke požiarnej rúry cirkulujú produkty spaľovania ohriate na vysokú teplotu počas spaľovania paliva potrubným systémom a prenášajú tepelnú energiu do vody, ktorá tieto potrubia obklopuje. V takom prípade sa voda premení na paru a potom vstupuje do vykurovacieho systému alebo cez parné potrubia k priemyselným spotrebiteľom. Pretože vytvorená para má vysoký tlak, steny takého kotla sú veľmi hrubé. Z bezpečnostných dôvodov majú preto protipožiarne kotly výkonové obmedzenia.
Vo vodorúrkových kotloch je princíp činnosti opačný - voda preteká potrubným systémom vo vnútri tela, okolo nich cirkulujú vyhrievané produkty spaľovania, vďaka čomu sa voda v potrubiach premení na paru a potom ide k spotrebiteľom. Vodorúrkové jednotky sú bezpečnejšie, nevyžadujú veľkú hrúbku stien tela, čo môže výrazne zvýšiť ich produktivitu.
Parné kotly sú vybavené automatizačnými systémami vrátane zariadení na zapaľovanie a zastavenie spaľovania paliva, reguláciu vody a spotreby paliva. Veľký význam má bezpečnostná skupina kotla na tuhé palivá, ktorá obsahuje ukazovatele teploty, bezpečnostné termostaty, tlakomery, bezpečnostné tlakové spínače a tlakové ventily pary, ďalšie zariadenia a zariadenia zabezpečujúce bezproblémovú prevádzku.
Parné kúrenie a čo to je?
Pri varení vody sa uvoľňuje vodná para, ktorá má veľké množstvo tepelnej energie. K prenosu energie do životného prostredia dochádza v okamihu kondenzácie, inými slovami počas prechodu vody z parného skupenstva do kvapalného skupenstva.
Pri parnom kúrení platí rovnaký princíp. Voda vriaca v kotle sa privádza potrubím do vykurovacích zariadení, kondenzuje v nich a vydáva teplo. Potom sa chladiaca kvapalina, ktorá prešla do kvapalného stavu, privádza potrubím do špeciálneho skladovacieho zariadenia. Odtiaľ tekutina prúdi samospádom alebo násilím do kotla.
Výhody a nevýhody vykurovania parou
Parné kúrenie v súkromnom dome poskytuje nasledujúce výhody:
- Nízke náklady na zariadenie. Ziskovosť v procese používania. Systém je možné vyrobiť z konvenčnej pece, čo je obzvlášť dôležité pre usadlosti bez splyňovania.
- Pretože chladiaca kvapalina nezmrzne, je možné systém použiť v sezónnych obytných budovách.
- Účinnosť vykurovania priestorov sa zvyšuje sálaním tepelnej energie a konvekciou.
- Na zostavenie systému je možné použiť malé radiátory a malé potrubia, čo šetrí materiály.
- Para sa rýchlo dostane do každého bodu vykurovacieho systému bez ohľadu na jeho zložitosť a veľkosť domu.
- Ďalšou výhodou je rýchle vykurovanie priestorov.
- Súčiniteľ prestupu tepla je veľmi vysoký, takže tepelné straty sa znižujú na nulu.
- Takéto systémy je možné použiť v kombinácii s teplými podlahami.
Pred vykonaním parného ohrevu musíte preštudovať jeho nevýhody. Nevýhody parného ohrevu sú nasledujúce:
- pri cirkulácii pozdĺž obrysu vytvára para hluk (na zníženie hladiny hluku sú vo vnútri stien uložené medené rúry a kotol je umiestnený v samostatnej miestnosti);
- vykurovacie zariadenia a potrubia sa môžu zahriať na teploty nad 100 ° C, čo zvyšuje pravdepodobnosť popálenia pri dotyku s batériami (v tomto ohľade sa odporúča zakryť radiátory a potrubia ochrannými clonami);
- v prípade prielomu nastane nebezpečná núdzová situácia, pretože chladiaca kvapalina má veľmi vysokú teplotu;
- na zostavenie obvodu budete potrebovať drahé medené alebo pozinkované rúry (to je potrebné vziať do úvahy pri výpočte, koľko stojí vykonanie vykurovania parou);
- systém je náchylný na koróziu, takže jeho životnosť je krátka;
- je ťažké regulovať teplotu v miestnostiach (kvôli tomu musíte miestnosti vyvetrať alebo znížiť množstvo paliva, čo je dosť ťažké)
Charakteristiky a schéma zariadenia
Vo vnútri vykurovacieho parného systému môžu byť rôzne tlaky. V závislosti od toho môže ísť o nasledujúce typy:
Systém kúrenia vzduchom v súkromnom dome a priemyselných priestoroch
- Pri vysokom tlaku nad 0,07 MPa.
- Pri nízkom tlaku menej ako 0,07 MPa.
- Vákuovo-parný systém má tlak najmenej 0,1 MPa.
Parný vykurovací okruh môže byť s uzavretým a otvoreným okruhom. Nízkotlakové otvorené okruhy interagujú s okolitým vzduchom. Uzavreté uzavreté systémy sú odolnejšie.
Najčastejšie sa v súkromnom dome vyrábajú uzavreté systémy s návratom chladiacej kvapaliny gravitáciou do kotla. Spravidla sa používa horné potrubie. Ak sa použije obvod so spodným vedením, potom sa potrubia kladú so sklonom v smere prúdenia pary, aby sa znížil hluk.V mieste odvodu kondenzátu je vytvorené vodné tesnenie vo forme slučky na ochranu pred vstupom pary do kondenzačného potrubia.
Dôležité! V parných systémoch je rýchlosť pary udržiavaná v rozmedzí 0,14 m / s, nie však vyššia ako táto hodnota. V opačnom prípade bude para zachytávať častice kondenzujúcej vlhkosti, bude vydávať silný zvuk a zvyšuje pravdepodobnosť vodného rázu.
Menej často sa kombinované vedenie používa s kladením potrubí pod podlahou stredného alebo posledného poschodia. V tomto prípade je priesvit spätného potrubia úplne uzavretý kondenzátom.
Pri sieťových tlakoch nad 0,02 MPa sa používajú iba otvorené obvody. V nich sa vzduch odvádza cez kondenzačný akumulátor. Na ochranu pred únikom pary sú nainštalované vodné uzávery alebo odvádzače pary. Na prenos kvapaliny na ohrev pary zo zásobníka do výmenníka tepla sa používa čerpadlo. To umožňuje inštaláciu zásobníka pod výmenníkom tepla.
Na vedomie! Parné systémy, rovnako ako vodné systémy, sú jednorúrkové a dvojrúrkové. Prvá možnosť je vhodná pre jednopodlažné domy s rozlohou najviac 80 m². Druhá možnosť sa dá použiť v dvojpodlažných domoch.
Zariadenie
Zariadenie parného kotla je dosť komplikované. Zostavenie parného kotla vlastnými rukami preto nie je ľahká úloha. Každý jednotlivý model má svoje vlastné montážne vlastnosti. Všetky sú ale vybavené hlavnými komponentmi:
- Ohnisko. Na tomto mieste sa nachádza palivo;
- Popolník. Slúži na zber produktov spaľovania paliva;
- Horák. Jeho úlohy sú celkom jasné;
- Ekonomizér. Toto je ohrievač vody, o ktorom si povieme podrobnejšie;
- Bubon. Vyžaduje sa pre inštaláciu meracích prístrojov, potrubí, poistiek;
- Tlakomer. Pre bezpečnú prevádzku parnej jednotky musí byť okruh vybavený tlakomerom na sledovanie tlaku pary.
Pravidlá inštalácie pre všetky parné kotly vyžadujú, aby boli umiestnené nižšie ako úroveň potrubia a vykurovacích zariadení. Takže para môže normálne cirkulovať a vracať kondenzát zo systému.
Ako systém funguje
Nezamieňajte si doma ohrev vody a pary. Majú veľa funkčných rozdielov aj napriek povrchným podobnostiam.
Oba tieto typy majú komponenty:
- kotol;
- radiátory;
- potrubia.
Ohrev parou sa považuje za efektívny, vystačíte si s malým počtom batérií
Para je nosič tepla na parné kúrenie v súkromnom dome. Takýto systém môžete vyrobiť vlastnými rukami podľa pokynov na montáž a inštaláciu komponentov. Pre vodný systém hrá voda úlohu nosiča. Kotol odparuje vodu a neohrieva ju. Výpary chladiacej kvapaliny prechádzajú potrubím a stávajú sa zdrojom príjemnej teploty v dome. Para vo vnútri ochladzuje, potom kondenzuje. V takom prípade sa 1 kg pary premení na 2 000 kilojoulov tepla. Pre porovnanie, vodné chladenie o 50 ° C poskytuje iba 120 kJ.
Prestup tepla pary je niekoľkonásobne vyšší, čo vysvetľuje vysokú účinnosť tohto typu vykurovania. Kondenzát tvorený vo vnútri chladiča prechádza do spodnej časti a nezávisle sa pohybuje ku kotlu. Existuje niekoľko typov vykurovacích systémov. V tomto prípade sa špecifikácia vykonáva podľa spôsobu návratu chladiacej kvapaliny, ktorá sa transformovala, na kondenzát.
- Zatvorené. V tomto prípade neexistujú žiadne kontúry. Kondenzát sa teda pohybuje cez potrubie, ktoré leží v určitom uhle. Pre ďalšie vykurovanie ide priamo do kotla.
- Otvorené. Nachádza sa tu akumulačná nádrž. Kondenzát doň vstupuje z radiátorov, čerpadlo sa podieľa na jeho opätovnom vstrekovaní do kotla.
Ako zvoliť správny kotol
Pri výbere správneho vykurovacieho kotla na tuhé palivá musíte brať do úvahy nasledujúce faktory:
- typ jednotky - s horným alebo dolným spaľovaním, vyvíjajúcim plyn, pelety alebo para, najvhodnejšie pre dané prevádzkové podmienky;
- výkon kotla potrebný na vykurovanie a prípravu teplej vody;
- druh použitého tuhého paliva;
- objem spaľovacej komory, od ktorého bude závisieť frekvencia zaťaženia palivom;
- materiál výmenníka tepla - oceľ alebo liatina, berúc do úvahy prednosti a negatívne vlastnosti každého materiálu;
- potreba pripojenia k rozvodným sieťam, pretože niektoré modely kotlov majú zariadenia pracujúce na elektrine - vykurovacie články na udržiavanie teploty počas doby odstavenia kotla, odsávače dymu, ventilátory na tlakovanie vzduchu;
- vybavenie automatickým riadením, bezpečnostnými jednotkami, pretože kotly na tuhé palivá pre domácnosť musia byť úplne vybavené všetkými zariadeniami a zariadeniami na bezproblémovú prevádzku;
- možnosť prechodu na iné druhy paliva alebo použitia viacerých druhov.
