Ev ısıtması için bir buhar kazanının çalışma prensibi

Katı yakıt buhar kazanlarının montajı

Katı yakıt buhar kazanlarının tasarımı, farklı çaplarda iki silindirik sektörden oluşan tek alevli yatay bir kutudur. Bu silindirler birbirine takılır ve flanşlar ve bir buhar toplayıcı ile bağlanır. Böylece, yangın tüpünün önüne bir ateş kutusu ve arkada bir boru demeti yerleştirilmiştir. Katı yakıt buhar kazanlarının çalışma prensibi, sıvı ve gazın ısı alışverişine dayanmaktadır. Yakıtın yanması sırasında kazan ünitesinin yakıt kısmında yüksek sıcaklıkta baca gazları oluşur. Gaz kanallarından geçerek, içinde suyun dolaştığı boru demetlerinin etrafını sıcak duman akıntıları yıkar. Böylece gazlar termal enerjiyi suya aktarır ve soğuk borularla temastan kendileri soğutulur. Sonuç olarak, borulardaki ısıtılmış su, kazanın üst tamburunda biriken buharı açığa çıkarır.

Kazan enstrümantasyon ve kazan otomasyonu ile kontrol edilir. Yardımcı cihazlar, su sıcaklığı ve basıncındaki değişiklikleri izler ve kazan dairesi otomasyonu, yerleşik sensörler sayesinde cihazların güvenli çalışmasını sağlar.

Buhar kazanı üretim teknolojisi

Böyle bir sistem yapmak için ne gereklidir?

• 1 mm paslanmaz çelik sac.
• Paslanmaz çelikten çeşitli çaplarda borular - 100–120 mm, 10–30 mm.
• Emniyet valfi.
• Yaprak şeklinde asbest.

Her şeyden önce, buhar kazanının planlarını almanız gerekir. İnternette ücretsiz olarak bulunabildikleri için bu bugün bir sorun değil. İkinci görev, cihazın gücünü belirlemektir. Her şey buharlı ısıtma sistemine, özel bir evin büyüklüğüne, içindeki radyatörlerin sayısına vb. Bağlı olacaktır. Web sitemizdeki diğer makaleler bu sorunu çözmenize yardımcı olacaktır. Üçüncüsü, birimin şeklini seçmeniz gerekir. Yuvarlak, kare veya dikdörtgen olabilir.

Yüksek basınçlı buhar kazanı

İmalat kolaylığı için 100-110 cm uzunluğunda boru alabilir, ünite gövdesi olacaktır. Lütfen duvar kalınlığının en az 2,5 mm olması gerektiğini unutmayın. Çok önemli bir nokta, ateş kutusunun yapımı ve ona alev ve duman tüplerinin beslenmesidir.

Yanma odası en iyi, açıklanan borular için deliklerin açıldığı paslanmaz çelik levhalardan yapılır. Yüzeylere sıkı bir dayanak oluşturmak için uçları mutlaka yuvarlanır. Daha iyi sızdırmazlık sağlamak ve bağlantının gücünü artırmak için borular argon kaynağı kullanılarak kaynaklanmalıdır. Bu becerilere sahip değilseniz, bunları kalıcı elektrotlarla kaynaklayabilirsiniz.

Bundan sonra, boru manifolduna kaynak yapmanız ve emniyet valfini takmanız gerekir. Ünite asbest levhalarla yalıtılmıştır. Bunun üzerine işin bittiğini düşünebiliriz. Daha sonra buharlı ısıtma sistemi ve kazan bağlanır.

Kazan türleri

Tüm katı yakıt buhar kazanları iki küçük gruba ayrılabilir - kömürle çalışan buhar kazanları (linyit ve taş kömürü) ve odun ateşlemeli buhar kazanları. Tüketilen yakıta bağlı olarak, kazan ünitelerinin kendi fırın çeşitleri vardır. Bunlar hareketli ızgaralı, bantlı ileri hareketli, itme ızgaralı, eğimli ızgaralı veya sabit ızgaralı ve hışırtılı mekanik fırınlar olabilir.

Modern katı yakıt kazan çeşitleri

Yakıtın yapısına ve türüne göre, modern katı yakıt kazanları aşağıdaki ana tiplere ayrılabilir:

• alttan yanmalı yakıt kazanları;
• üstten yanma birimleri;
• gaz üreten kazanlar;
• pelet ısı jeneratörleri;
• buhar üniteleri.

Alttan yanmalı kazanlar

Alttan yanmalı kazan
Alttan yanmalı kazan, öncelikle odun ve kömürle çalışan en yaygın katı yakıt ünitesidir. Isı üreticisinin tasarımı, gövdede bulunan aşağıdaki ana elemanları içerir: bir yanma odası veya yanma odası, bir ısı eşanjörü, ısıtma sistemi devresinin besleme ve dönüş boruları, bir ızgara, yakıt doldurmak için bir kapı, ateşleme için bir kapı ve külden temizlik, bir baca.

Modern kazanların gövdesi çelikten yapılmıştır ve ısı eşanjörü çelik veya dökme demir olabilir. Her tip ısı eşanjörünün kendine özgü avantajları ve dezavantajları vardır. Dökme demir eşanjörlü üniteler, çelik olanlara göre daha yüksek bir korozyon direncine sahiptir. Bu önemli bir noktadır, çünkü katı yakıtlı ısı jeneratörleri, sıcaklık çiğlenme noktasını geçene kadar ateşlendiğinde, yanma ürünleriyle karıştırıldığında metaller için çok agresif olan fırında yoğuşma oluşur. Bir dökme demir ısı eşanjörü ayrıca çelik bir ısı eşanjöründen daha ateşe dayanıklıdır, bu nedenle daha uzun hizmet ömrüne sahiptir. Dökme demir ısı eşanjörlerinin dezavantajları kırılganlık, yüksek ağırlık, ısıtma sistemindeki ısı taşıyıcıdaki sıcaklık değişikliklerine düşük dirençtir, 20 ° C'yi geçmemelidirler.

Genellikle dökme demir ısı jeneratörleri ayrı bölümlere ayrılmıştır, bu da nakliye, kurulumda zorlukları kolaylaştırır ve bölümlerden birinin arızalanması durumunda değiştirilmesi kolaydır. Çelik ısı eşanjörlü üniteler tek parça yapıdadır.

Alttan yanmalı bir kazanın cihazında, yakıt parçacıklarının yeniden yakılmasını mümkün kılan iki veya üç yanma odası sağlanabilir. Aynı zamanda zararlı yanma ürünlerinin atmosfere salınımı azalır, yakıt tüketimi azalır ve kazanın verimi artar. Modern katı yakıtlı ısıtma kazanları, hava enjeksiyonu için fanlı bir kontrol sisteminin kullanıldığı yanma sürecini kontrol etmenizi sağlar.

En iyi yanmalı kazanlar

Üst yanma kazanı
Üst yanmalı bir ünitede, yakıt yakma işlemi - kömür, yakacak odun, turba briketleri veya talaş - düşük yanmalı bir kazanın aksine, aşağıdan yukarıya değil, yukarıdan aşağıya doğru gerçekleşir. Bu, 2000 yılında Litvanyalı mühendis E. Strupaitis tarafından yapılan ve patenti alınan ve ilk kez kazanlarda kullanılan buluştan sonra mümkün oldu. Böyle bir ısı jeneratöründe yanma, yalnızca, özel bir odadan özel bir teleskopik boru vasıtasıyla sıcak havanın yukarıdan beslendiği, depolanan yakıtın yaklaşık 15 cm kalınlığındaki üst tabakasında desteklenir. Yer imi yandıkça, boru yavaş yavaş genişler ve kendi ağırlığı altında alçalır, böylece borunun ucundaki hava dağıtıcısı sürekli olarak alevin merkezinde olur.

Üstten yanmalı odun ateşlemeli katı yakıtlı bir ısıtma kazanı, her 30 saatte bir yer iminin ve her 5 günde bir kömür ateşlemeli bir birimin yapılmasına izin verir. Isı üreticisinin çalışma modu bir sekmeden diğerine doğrudur. Yani, yüklü yakıtın tamamen yanmasından sonra, oluşan külün çıkarılması ve yeni bir yer imi yapılması gerekir.

Üst yanma üniteleri hatırı sayılır bir yüksekliğe sahiptir, ancak alan olarak çok az yer kaplarlar.

Gaz üreten (piroliz) kazanlar

Gaz jeneratör kazanı - iş planı
Katı yakıtlı gaz üreten kazanlar 2 adet yanma odası ile donatılmıştır. Çalışma prensibi, yüksek sıcaklığın etkisi altında ve oksijen eksikliği koşullarında ahşabın piroliz yanıcı gazın salınmasıyla odun kömürüne dönüşmesi gerçeğine dayanmaktadır. Bir odada, olağan yanma işlemi ilk önce özel bir pencereden normal hava beslemesi ile gerçekleşir.Odun normal ateşlendikten sonra otomatik regülatör yardımı ile hava beslemesi azaltılır ve kazan piroliz gazı oluşum moduna geçer. Odun yavaşça yanar ve salınan gaz, son yakma işleminin gerçekleştiği ikinci odaya yükselir.

Gaz üreten bir birimin verimliliği% 85-90'a ulaşır, atmosfere zararlı yanma ürünleri emisyonları minimuma indirilir, böyle bir kazan için yakıt, doğrudan yanmalı bir ısı jeneratöründen birkaç kat daha az gerektirir. Yakacak oduna ek olarak, nem oranı% 20'yi geçmeyen ağaç işleme atıkları yakıt olarak kullanılabilir.

Pelet kazanları

Yakıt hazneli pelet kazanı
Pelet kazanları, turba, talaş, tarımsal atık ürünlerden yapılan, pelet adı verilen silindirik granüllere sıkıştırılmış biyoyakıt ile çalışır. Granüller küçük boyutludur ve kolay taşıma ve saklama için uygun ambalajlarda satılır.

Pelet kazanları, küçük boyutlu yanma odasına yakıt peletlerinin beslenmesi dahil olmak üzere otomatik bir kontrol sistemi ile donatılmıştır. Bu bakımdan, büyük bir hassasiyetle otomasyon, tedarik edilen yakıtın hacmini düzenlerken, en eksiksiz yanma sağlanır ve yardımıyla yanma alanına zorla hava enjeksiyonu sayesinde maksimum sıcaklıkta yanıcı gazların üretimi sağlanır. bir hayranın.

Peletler, besleme sistemi kullanılarak yanma odasına beslendikleri yakıt bunkerine yüklenir. Bunker bağımsız olabilir veya kazanın yapısına monte edilebilir, 20-40 kW kapasiteli bir kazan için bunkerin kapasitesi, kural olarak, bir hafta için yeterli olan 200-250 kg'dan fazla değildir. sürekli çalışma. Besleme sistemi, bir elektrik motoru tarafından tahrik edilen bir vidalı konveyördür. Peletlerin uzun mesafelerde taşınması gerekiyorsa, pnömatik bir besleme sistemi kullanılabilir.

Pelet ısı jeneratörlerinin otomasyonu, mekanik kül giderme ve kendi kendini temizleme sistemlerini, hava durumuna bağlı olarak ısıtma boru hatlarındaki sıcaklığı kontrol etme yeteneğini ve pelet ısıtma ünitelerinin çalışmasını kolaylaştıran diğer cihazları içerir.

Katı yakıt buhar kazanları

Katı yakıtlı buhar kazanı
Katı yakıtlar için buhar kazanları, büyük güçleri ve boyutları nedeniyle, esas olarak sanayide teknolojik işlemler ve ısıtma sistemleri için buhar sağlamak için kullanılmaktadır. Buharlı katı yakıtlı ısı jeneratörlerinin kullanımı, özellikle diğer enerji kaynaklarının kullanılmasının mümkün olmadığı durumlarda yakıt olarak yanmaya uygun çok miktarda atığa sahip işletmelerde etkilidir. Küçük güç üniteleri, çeşitli amaçlar için evleri ve diğer binaları ısıtmak için de kullanılabilir.

Çalışma prensibine göre buhar kazanları 2 ana türe ayrılır: ateş borusu ve buhar borusu.

Bir yangın tüpü ünitesinde, yakıtın yanması sırasında yüksek bir sıcaklığa ısıtılan yanma ürünleri, boru sistemi içinde dolaşır ve bu boruları çevreleyen suya termal enerji aktarır. Bu durumda su buhara dönüşür ve daha sonra ısıtma sistemine veya buhar boru hatları vasıtasıyla endüstriyel tüketicilere girer. Üretilen buhar yüksek basınca sahip olduğu için böyle bir kazanın duvarları çok kalın yapılır. Bu nedenle, güvenlik nedenleriyle, yangın borulu kazanların güç sınırlamaları vardır.

Su borulu kazanlarda çalışma prensibi tam tersidir - su, gövde içindeki boru sisteminden akar, ısıtılmış yanma ürünleri etraflarında dolaşır, bunun sonucunda borulardaki su buhara dönüşür ve ardından tüketiciye gider. Su tüpü üniteleri daha güvenlidir, vücut duvarlarının büyük bir kalınlığına ihtiyaç duymazlar, bu da verimliliklerini önemli ölçüde artırabilir.

Buhar kazanları, yakıt ateşleme ve yanmayı durdurma, su ve yakıt tüketimini düzenleme cihazları dahil olmak üzere otomasyon sistemleri ile donatılmıştır. Sıcaklık göstergeleri, emniyet termostatları, basınç göstergeleri, emniyet basınç anahtarları ve buhar basınç valfleri, sorunsuz çalışmayı sağlayan diğer cihazlar ve cihazları içeren katı yakıtlı bir kazanın güvenlik grubu büyük önem taşımaktadır.

Buharlı ısıtma ve nedir?

Su kaynadığında, büyük miktarda termal enerjiye sahip olan su buharı açığa çıkar. Enerjinin çevreye transferi yoğuşma anında yani suyun buhar halinden sıvı hale geçişi sırasında gerçekleşir.

Buharlı ısıtmada aynı prensip geçerlidir. Kazanda kaynayan su, borulardan ısıtma cihazlarına beslenir, içlerinde yoğunlaşır ve ısı verir. Bundan sonra, sıvı hale geçen soğutucu, borulardan özel bir depolama cihazına beslenir. Oradan, sıvı yerçekimi ile veya zorla kazanın içine akar.

Buharlı ısıtmanın artıları ve eksileri

Özel bir evde buharlı ısıtma aşağıdaki avantajları sağlar:

1. Cihazın düşük maliyeti. Kullanım sürecinde karlılık. Sistem, özellikle gazlaştırılmamış yerleşim yerleri için önemli olan geleneksel bir fırından yapılabilir.
2. Soğutma sıvısı donmadığından, sistem mevsimlik konutlarda kullanılabilir.
3. Alan ısıtmanın verimliliği, ısı enerjisi radyasyonu ve konveksiyon ile artırılır.
4. Sistemi monte etmek için küçük radyatörler ve küçük borular kullanılabilir, bu da malzemeden tasarruf sağlar.
5. Buhar, karmaşıklığı ve evin büyüklüğü ne olursa olsun, ısıtma sisteminin her noktasına hızla girer.
6. Binanın hızlı ısıtılması ek bir avantajdır.
7. Isı transfer katsayısı çok yüksektir, bu nedenle ısı kayıpları sıfıra düşürülür.
8. Bu tür sistemler, sıcak zeminlerle birlikte kullanılabilir.

Buharlı ısıtma yapmadan önce, eksilerini incelemeniz gerekir. Buharlı ısıtmanın dezavantajları aşağıdaki gibidir:

• kontur boyunca dolaşırken, buhar gürültü yaratır (gürültü seviyesini azaltmak için duvarların içine bakır borular döşenir ve kazan ayrı bir odaya yerleştirilir);
• ısıtma cihazları ve boruları 100 ° C'nin üzerindeki sıcaklıklara kadar ısınabilir, bu da pillere dokunurken yanma olasılığını artırır (bu bağlamda, radyatörlerin ve boruların koruyucu ekranlarla kapatılması önerilir);
• bir atılım durumunda, soğutucu çok yüksek bir sıcaklığa sahip olduğu için tehlikeli bir acil durum ortaya çıkar;
• devreyi monte etmek için pahalı bakır veya galvanizli borulara ihtiyacınız olacak (buharlı ısıtmanın ne kadar maliyeti hesaplanırken bu dikkate alınmalıdır);
• sistem korozyona karşı hassastır, bu nedenle hizmet ömrü kısadır;
• odalardaki sıcaklığı düzenlemek zordur (bunun için odaları havalandırmanız veya oldukça zor olan yakıt miktarını azaltmanız gerekir)

Cihazın özellikleri ve şeması

Bir ısıtma buhar sistemi içinde farklı basınçlar olabilir. Buna bağlı olarak aşağıdaki türlerden olabilir:

Özel bir evde ve endüstriyel tesislerde hava ısıtma sistemi

1. 0,07 MPa'nın üzerinde yüksek basınçla.
2. 0,07 MPa'dan düşük düşük basınçla.
3. Vakumlu buhar sisteminin basıncı en az 0,1 MPa'dır.

Buharlı ısıtma devresi kapalı ve açık devreli olabilir. Düşük basınçlı açık devreler ortam havası ile etkileşim halindedir. Sızdırmaz kapalı sistemler daha dayanıklıdır.

Çoğu zaman, özel bir evde, soğutucunun kazana yerçekimi ile geri dönmesiyle kapalı sistemler yapılır. Genellikle üst boru kullanılır. Alt kablolamaya sahip bir devre kullanılıyorsa, gürültüyü azaltmak için borular buhar akışı yönünde bir eğimle döşenir.Yoğuşma suyu drenajı noktasında yoğuşma hattına giren buhara karşı koruma sağlamak için döngü şeklinde su sızdırmazlığı yapılır.

Önemli! Buhar sistemlerinde, buhar hızı 0,14 m / s içinde tutulur, ancak bu değerden daha yüksek değildir. Aksi takdirde, buhar yoğunlaşan nem parçacıklarını yakalayarak yüksek bir ses çıkarır ve su darbesi olasılığını artırır.

Daha az yaygın olarak, orta veya son katın altına döşeme boru hatları ile kombine kablolama kullanılır. Bu durumda, dönüş hattının lümeni kondens ile tamamen kapatılır.

0,02 MPa'nın üzerindeki ağ basınçlarında, yalnızca açık devreler kullanılır. İçlerinde hava bir yoğuşma akümülatörü ile çıkarılır. Buhar sızıntılarına karşı koruma sağlamak için su kilitleri veya buhar kapanları takılır. Buhar ısıtması için sıvıyı depolama tankından ısı eşanjörüne aktarmak için bir pompa kullanılır. Bu, depolama tankının ısı eşanjörünün altına kurulmasına izin verir.

Bir notta! Su sistemleri gibi buhar sistemleri tek borulu ve çift boruludur. İlk seçenek, 80 m²'yi geçmeyen tek katlı evler için uygundur. İkinci seçenek iki katlı evlerde kullanılabilir.

cihaz

Bir buhar kazanının cihazı oldukça karmaşıktır. Bu nedenle, bir buhar kazanını kendi ellerinizle monte etmek kolay bir iş değildir. Her bir modelin kendi montaj unsurları vardır. Ancak hepsi ana bileşenlerle donatılmıştır:

• Firebox. Yakıtın bulunduğu yer burasıdır;
• Kül tablası. Yakıt yanma ürünlerinin toplanmasına hizmet eder;
• Brülör. Görevleri oldukça açık;
• Ekonomizör. Bu, daha ayrıntılı olarak konuşacağımız bir su ısıtıcısıdır;
• Davul. Ölçü aletlerinin, boruların, sigortaların montajı için gereklidir;
• Basınç ölçer. Buhar ünitesinin güvenli çalışması için devre, buhar basıncını izlemek için mutlaka bir basınç göstergesi içermelidir.

Tüm buhar kazanları için kurulum kuralları, bunların boru hattı ve ısıtma cihazlarının seviyesinden daha aşağıda konumlandırılmasını gerektirir. Böylece buhar normal bir şekilde dolaşabilir ve sistemden kondensi geri döndürebilir.

Sistem nasıl çalışır

Evde su ve buharlı ısıtmayı karıştırmayın. Yüzeysel benzerliklerine rağmen birçok işlevsel farklılıkları vardır.

Bu türlerin her ikisinin de bileşenleri vardır:

• Kazan;
• radyatörler;
• borular.

Buharlı ısıtma etkili kabul edilir, az sayıda pil ile geçinebilirsiniz
Buhar, özel bir evin buharla ısıtılması için bir ısı taşıyıcısıdır. Bileşenlerin montajı ve kurulumu ile ilgili talimatları izleyerek böyle bir sistemi kendi ellerinizle yapabilirsiniz. Bir su sistemi için su, bir taşıyıcı rolünü oynar. Kazan suyu buharlaştırır ve ısıtmaz. Soğutucu buharları borulardan geçerek evde rahat bir sıcaklık kaynağı haline gelir. Buhar içeride soğur ve ardından yoğunlaşır. Bu durumda 1 kg buhar, 2000 kilojul ısıya dönüştürülür. Karşılaştırma için, 50 ° C'ye kadar su soğutma yalnızca 120 kJ sağlar.

Buharın ısı transferi birkaç kat daha yüksektir, bu da bu tür ısıtmanın yüksek verimliliğini açıklar. Radyatör içerisinde oluşan yoğuşma, alt kısma geçer ve bağımsız olarak kazana doğru hareket eder. Birkaç tür ısıtma sistemi vardır. Bu durumda, şartname, kondensata dönüştürülen soğutucuyu iade etme yöntemine göre gerçekleştirilir.

1. Kapalı. Bu durumda kontur yok. Buna göre, yoğuşma belirli bir açıyla uzanan borulardan geçer. Daha fazla ısıtma için doğrudan kazanın içine gider.
2. Açıldı. Burada bir depolama tankı var. Yoğuşma, radyatörlerden girer, pompa kazana yeniden enjeksiyonuna katılır.

Doğru kazan nasıl seçilir

Doğru katı yakıtlı ısıtma kazanını seçmek için aşağıdaki faktörleri dikkate almanız gerekir:

• ünite tipi - üst veya alt yanma, gaz üreten, pelet veya buhar, verilen çalışma koşulları için en uygun olan;
• ısıtma ve sıcak su hazırlama için gerekli kazan gücü;
• kullanılacak katı yakıt türü;
• yakıt yükleme sıklığının bağlı olacağı yanma odasının hacmi;
• ısı eşanjörü malzemesi - her malzemenin yararlarını ve olumsuz özelliklerini dikkate alarak çelik veya dökme demir;
• güç şebekelerine bağlanma ihtiyacı, çünkü bazı kazan modellerinde elektrikle çalışan cihazlar vardır - kazanın kapanma süresi boyunca sıcaklığı korumak için ısıtma elemanları, duman aspiratörleri, hava basınçlandırma için fanlar;
• otomatik kontrol, güvenlik birimleri ile donatılmış, çünkü ev için katı yakıt kazanları, sorunsuz çalışma için tüm cihaz ve cihazlarla tam olarak sağlanmalıdır;
• diğer yakıt türlerine aktarma veya birkaç tür kullanma imkanı.