Жаротрубний котел принцип роботи

Жаротрубний котел. Конструкція і застосування

Жаротрубного водогрійне обладнання досить поширене у всьому світі. Вперше котли жаротрубні з`явилися ще в 19 столітті. Конструкція була створена для того, щоб збільшити показники продуктивності парового обладнання без збільшення розміру агрегату і його форми.

Їх широке застосування в даний час пояснюється зручністю експлуатації, простотою виконання ремонтних і обслуговуючих робіт, а також можливістю використання при наявності тиску всередині конструкції вище атмосферного.

Принцип роботи та особливості конструкції

Котел жаротрубний являє собою підвид Газотрубна обладнання, у якого поверхня складається з певної кількості жарових труб, усередині яких рухається конкретний вид палива.

Виділяють два основні класи устаткування:

• Жаротрубні парові котли. Вони передбачають нагрівання теплоносія за допомогою використання пари. Всередині для цих цілей размешаются спеціальні резервуари.
• Жаротрубні водогрійні котли. На відміну від попереднього варіанту, де заборонено обігрівати за допомогою газів паровий простір агрегату, щоб не допустити високого рівня нагрівання стінок, цей тип механізму передбачає обігрівання всього корпусу за допомогою води.

Найчастіше жаротрубного обладнання має досить просту конструкцію - циліндричний корпус, якій розташований горизонтально. Залежно від типу і класу всередині у агрегату може бути розташована гаряча вода або обсяги і резервуари парового і водяного класу.

Принцип роботи жаротрубного котла досить простий. На передньому торці всіх жарових труб розташована пальник надувочного типу, яка може спалювати газ або рідке паливо. Завдяки цьому жарова труба ставати особливою топкової камерою, де згоряє практично всі йде в прилад паливо.

Мал. 1 жаротрубного котел

Що стосується парових жаротрубних котлів, то подібні моделі часто мають трехходний теплообмінник. Це означає, що перед безпосереднім викидом назовні гази здійснюють три ходи по жаровим трубах, які омиваються водою. Першим ходом виступає камера згоряння.

Показник температури там найбільший. У зоні камери гази змінюють свій шлях і потрапляють в жарові труби другого ходу, а звідти - в жарові труби третього ходу. Схема руху здійснюється і направляється за рахунок роботи вентилятора всередині конструкції агрегату, а також природної тяги димаря.

Мал. 2 Триходовий котел

Рівень води в баку подібної моделі парового жаротрубного котла відрізняється нестабільністю. В процесі експлуатації частина води закипає і у вигляді пари надходить всередину конструкції, де за допомогою особливого компонента - сепаратора відокремлюються невеликі краплі. Цей процес є обов`язковим. В іншому випадку будуть виникати гідроудари, що негативно позначиться на роботі парового обладнання.

Конструкція жаротрубного водогрійного котла складається з корпусу, передньої і задньої кришки, труб для відводу з агрегату димових газів і опор. Сама конструкція корпусу включає в себе камеру, представлену жаровой трубою з заокругленим дном, конвективную зону, передню камеру агрегату і опори. Додатково жаротрубний водогрійний котел покривається теплоізоляційними матеріалами.

Гази, які утворюються в жаровій трубі при згорянні конкретного виду палива, змінюють свій напрямок руху і повертаються до фронтальної частини опалювального обладнання. Після віддачі тепла теплоносію вони виводяться назовні через димар.

Конструкція парового або водогрійного жаротрубного котла може бути інший. Розташування та комплектація різних компонентів обладнання, в тому числі і жарових труб, може відрізнятися у різних виробників, а також в залежності від призначення і габаритів агрегату.

Особливості та переваги

Широке поширення в різних сферах котли жаротрубні отримали завдяки таким характеристикам:

• Наявність простої конструкції і зручності роботи з нею.
• Наявність декількох видів обладнання, в тому числа водогрійного та парового.
• Наявність ділянок з високим показником тепло напруженості.
• Оптимальний рівень безпеки котлів жаротрубних.
• Високий показник потужності при компактних габаритах.
• Наявність опалювального обладнання для забезпечення автоматичної роботи. Це досягається за рахунок використання додаткових приладів: манометра, повітрявідводчика, термометра, датчика тиску води і ін.
• Стабільна робота пальника на жарових трубах котла без проблеми пульсації полум`я.
• Використання стали для теплообмінника дозволяє паровим і водогрійним жаротрубним котлам бути захищеними від корозії і температурних перепадів.

Незважаючи на деякі розбіжності, даний вид обладнання для обігріву, як парового, так і водогрійного типу, широко використовується в країнах Європи в промисловій сфері.

Серед факторів, які впливають на цей показник, можна виділити наступні:

• Великий обсяг використовуваної води в котлах жаротрубних дозволяє підтримувати стабільний показник температури на виході.
• Низький показник гідравлічного опору парових або водогрійних жаротрубних агрегатів безпосередньо впливає на зниження витрат експлуатації.
• Жарова труба котла забезпечує практично стовідсоткове згорання палива, що забезпечує високий показник ККД, що досягає вище 90%.
• Високий рівень теплової потужності обладнання парового або водогрійного типу дозволяє зменшити кількість тепловтрат споруди при наявності несприятливих кліматичних умов.

Мал. 3 Промисловий котел

Що стосується недоліків жаротрубних агрегатів, то сюди можна віднести їх відносно високу вибухонебезпечність, що пояснюється особливостями конструкції агрегату, зокрема жаровими трубами. Однак при дотриманні всіх норм і правил використання обладнання, парові і водогрійні жаротрубні котли будуть абсолютно безпечні і надійні в роботі.

особливості експлуатації

З огляду на високі вимоги безпеки, що висуваються до казанів жаротрубним, на що безпосередньо впливає їх конструкція з наявністю жарових труб, при експлуатації парових та водогрійних жаротрубних котлів необхідно знати наступне:

• Наявність жарових труб призводить до того, що швидкість руху теплоносія в парових та водогрійних жаротрубних агрегатах невелика, що призводить до утворення застійних зон всередині агрегату.
• Кількість води в котлах жаротрубних набагато більше, ніж у водотрубних водогрійного обладнання. Це робить агрегат більш вибухонебезпечним.
• Основна причина поломки водогрійних або парових агрегатів - це утворення різних відкладень і накипу. З огляду на конструктивні особливості устаткування, зокрема наявність жарових труб, накип в агрегатах накопичується нерівномірно, викликаючи перегріву теплообмінника.

Мал. 4 Водогрійний котел

Щоб не допустити вибуху, дані агрегати повинні вчасно підлягати ремонту і технічного обслуговування. Всі непридатні деталі, в тому числі і жарові труби, повинні бути вчасно замінені. Під час використання потрібно не виходити за межі експлуатації і точно дотримуватися всіх вказівок, прописаним в інструкціях і технічних характеристиках котлів жаротрубних.

Можливість переведення обладнання на газ

Найчастіше парові або водогрійні жаротрубні прилади застосовуються для постачання гарячою водою житлових будинків і підприємств. Досить часто даний вид обладнання застосовується і в промислових підприємствах і організаціях. При цьому з метою підвищення ККД, котли жаротрубні часто переводить на газ.

Для здійснення подібного варіанту всередині обладнання необхідна установка додаткових компонентів. Обов`язковими елементами є газові пальники низького тиску, які можуть бути замінені на особливий вид пальників инжекционного типу із середнім тиском. Потрібно буде також прибрати колосникові грати. Її основною метою в котлах жаротрубних є спалювання твердого палива, проте оскільки при наявності газу необхідність в цьому відпадає, її можна прибрати.

Необхідним моментом також є демонтаж фронтальної плитки та встановлення нового варіанту. Цього процесу можна уникнути, якщо встановити пальника інжекційного характеру з наявністю стабілізатора.

Що стосується резонність перекладу котла жаротрубного на газ, то однозначної думки серед професіоналів немає. Одні вважають такий варіант цілком прийнятним і надійним, а інші пропонують замінити його альтернативними агрегатами. У будь-якому випадку, при правильно випоенной роботі, обладнання буде працювати надійно і з оптимальними технічними показниками.

Єдиним недоліком подібних маніпуляцій є те, що після переведення на газ у котлів жаротрубних може спостерігатися нагрівання насадки пальника, що супроводжується пульсацією горіння, неголосними ударами, потріскуванням і викидом полум`я.

Оскільки переклад котла жаротрубного на газ є складним процесом, що вимагає знань і певних навичок, а також з огляду на те, що можливі похибки в роботі можуть привести до створення вибухонебезпечної ситуації, всі роботи повинні бути виконані фахівцями з відповідною кваліфікацією. Самостійне втручання може призвести до виникнення небезпечних ситуацію для власника обладнання і його близьких.

Котли жаротрубні широко використовуються в різних сферах. Вони мають хороший показник потужності, прості в монтажі, експлуатації і обслуговуванні, а також легко піддаються ремонтним роботам. Різноманітність моделей дозволяє підібрати варіант для будь-якого приміщення і для самих різних умов. Головне - це вибрати якісний варіант і чітко слідувати керівництву по його експлуатації.

З цією статтею також читають: