Teplovodní kotle se používají především pro potřeby zásobování teplem v soukromých domech, kotelnách různých výkonů, dálkových kotelnách a tepelných elektrárnách. V druhém případě se obvykle používají jako špičková zařízení ve dnech maximální tepelné zátěže a také jako rezerva tepla z odběrů turbín (jejich instalovaný výkon v mírném a chladném klimatu výrazně převyšuje kapacitu odběru, ale míra jeho využití je nízká) .

Klasifikace

Podle druhu spotřebovaného paliva – tuhé palivo (uhlí, dřevo, rašelina atd.), plynový olej, nafta atd.; K dispozici jsou také elektrické bojlery na teplou vodu.

Podle provedení: plynová trubka a vodní trubka. Nalézají se i vodotrubné kotle kouřovo-spalovací (topeniště je stíněno trubkami s vodou a/nebo vyzdívky a konvekční část je zcela nebo částečně provedena ve formě kouřovodů umístěných ve vodním objemu).

s přirozenou cirkulací — cirkulace vody se provádí v důsledku rozdílu v hustotě vody (více a méně zahřáté);

s nuceným oběhem — cirkulaci vody zajišťuje čerpadlo;

s kombinovaným oběhem — existují okruhy s přirozeným a nuceným oběhem vody;

přímo skrz – s konzistentním jediným nuceným pohybem vody.

Topný výkon kotle na ohřev vody je množství tepla přijatého vodou v kotli na ohřev vody za jednotku času. Měřeno v kW, MW, Gcal/hod.

Jmenovitý tepelný výkon je nejvyšší tepelný výkon, který musí vodní kotel poskytovat při dlouhodobém provozu při jmenovitých hodnotách parametrů vody se zohledněním přípustných odchylek.

Teplovodní kotle se dodávají v nízkém (4-65 kW), středním (70-1750 kW) a vysokém (od 1,8 MW) výkonu.

Jmenovitá teplota vstupní vody – teplota vody, která musí být zajištěna na vstupu do teplovodního kotle při jmenovitém topném výkonu se zohledněním přípustných odchylek. U různých modelů je to 60–110 °C.

Minimální teplota vstupní vody je teplota vstupní vody, která zajišťuje přijatelnou úroveň nízkoteplotní koroze trubek topných ploch (pod vlivem vypadávání kondenzátu z plynů). Závisí na vlhkosti a obsahu síry v palivu; obvykle u plynových kotlů je 60 °C, u vzácných modelů je o něco nižší.

Maximální výstupní teplota vody je teplota vody na výstupu z teplovodního kotle, při které je zajištěna jmenovitá hodnota přihřevu vody do varu při provozním tlaku. Hlavní parametr pro zařazení kotlů mezi nebezpečné předměty, v SNS normy jasně rozlišují kotle do 115 °C včetně a nad tuto hodnotu. Jmenovitá výstupní teplota se může pohybovat od 70 °C do 150 °C a více.

Teplotní spád vody v teplovodním kotli je rozdíl teplot vody na výstupu z kotle a na vstupu do kotle. Litinové kotle mají přísnější omezení na tento parametr ve srovnání s ocelovými. [4]

READ
Co je dřevotříska odolná proti vlhkosti?

Kotle na ohřev vody s vysokým výkonem

Systém zápisu

Podle GOST 21563-82* se označení skládá z písmen HF (kotel na ohřev vody) a indexy: *druh paliva: Т – tuhé palivo, М – kapalina (topný olej), Г – plynný;

typ topeniště (na tuhá paliva): Р — vrstvené topeniště (mřížka), К – komora, В – vír, Ц – cyklón, Ф — s fluidním ložem;

Н – přeplňovaný kotel, С — konstrukce odolná proti zemětřesení.

Příklad: KV-GM-100S je plynový olejový kotel na ohřev vody s výkonem 100 Gcal/h, v provedení odolném proti zemětřesení.

Výkony kotlů byly přiřazeny podle řádků: 4; 6,5; 10; 15; 20; 30 Gcal/h – pro provoz v hlavním režimu; 50, 100, 180 Gcal/h – pro provoz v hlavním nebo špičkovém režimu. [5]

Přestavba parních kotlů na horkovodní režim

Průmyslové parní kotle (o výkonu 1-40 MW), pokud z nich již není potřeba výroba páry, lze přeměnit na teplovodní kotle. V tomto případě je zachována hlavní část topných ploch kotle, ale mění se pořadí, ve kterém jsou zapínány vodou. Kotel lze převést na kterékoli z výše uvedených cirkulačních schémat; v tomto případě je buben naplněn vodou až po vrch, často jsou v něm umístěny přepážky nebo nějaká distribuční zařízení; Ekonomizér lze přepínat prostřednictvím sítě vody paralelně nebo sériově s předchozí odpařovací plochou. Kladné body: [8]

výrazně se zjednodušuje provoz kotelen vyřazením celého parního okruhu z provozu (parovodní ohřívače, chladiče kondenzátu, napájecí čerpadla, parokondenzátní armatury), ale i zjednodušením obsluhy samotných kotlů;

účinnost kotlů a vypočítaný tepelný výkon se nesnižují (a když teplota chladicí kapaliny klesá, účinnost se může výrazně zvýšit);

když kotle již dosáhly konce své projektované životnosti a spotřebitelé nepotřebují vysokou teplotu chladicí kapaliny, jsou parní kotle přepnuty do režimu ohřevu vody s maximální teplotou ohřevu vody 115 °C;

Rekonstrukce kotle je mnohem levnější než stavba nového teplovodního kotle.

při provozu kotle na nekvalitní síťovou vodu může dojít k jejímu rychlému ucpání (a je náročnější na čištění než parovodní kotel, jsou potřeba filtry);

kotel se v proměnných režimech (při různém zatížení) chová méně stabilně než odpovídající teplovodní kotel (snižuje se účinnost nebo padá kondenzace ze spalin), hrozí zapaření některých trubek a jejich vyhoření;

READ
Co zasadit vysoko podél plotu?

v některých schématech v důsledku těchto faktorů kotel rychle selže nebo je jeho hydraulický odpor velmi vysoký;

bojler na teplou vodu – zařízení, které má topeniště, vyhřívané produkty paliva v něm spáleném a určené k ohřevu vody pod tlakem nad atmosférický tlak a používané jako chladivo mimo samotné zařízení.

Teplo generované teplovodními kotli se využívá pro vytápění, větrání a zásobování teplou vodou a lze jej využít i pro různé technologické potřeby.

Maximální teplota vody vystupující z kotlů v závislosti na jejich topném výkonu může být 95, 115, 150 a 200 ºC.

Všechny teplovodní kotle lze rozdělit na plynové a vodotrubné. Podle materiálu, ze kterého jsou teplovodní kotle vyrobeny, je lze rozdělit na ocelové a litinové. Litinové kotle jsou odolnější vůči korozi.

Z povahy oběhu vody (bez ohledu na provedení) jsou všechny kotle na ohřev vody přímoproudé.

Teplovodní kotel se skládá ze spalovacího zařízení a teplosběrných ploch, které jsou u vodotrubných kotlů rozděleny na spalovací síta ze samostatných panelů, což je řada paralelních trubek spojených vstupním a výstupním rozdělovačem, a konvekční topné plochy, ve většině případů sestavené z cívek.

Litinové teplovodní kotle pracovat při tlaku vody v systému nejvýše 0,6 MPa. Maximální teplota ohřívané vody je 95 o C. Je povoleno provozovat kotle o teplotách do 115 o C při provozním tlaku v otopné soustavě minimálně 0,35 MPa. V současné době se vyrábějí litinové kotle s topným výkonem, který zpravidla nepřesahuje 2 MW.

Litinové kotle jsou sestaveny ze samostatných litinových sekcí navzájem spojených pomocí samostatných kuželových vsuvek a utaženy spojovacími šrouby, které procházejí otvory vsuvek. Tato konstrukce umožňuje zvolit požadovanou topnou plochu kotle a také vyměnit jednotlivé sekce.

Existují specializované litinové článkové kotle určené pro spalování plynných a kapalných paliv a také pro spalování pevných paliv. Ten lze s vhodnými úpravami převést na spalování plynného paliva.

Mezi specializované kotle na spalování plynných paliv patří například kotle Fakel a Bratsk-1G a také velké množství dovážených litinových kotlů.

Kromě sekčních litinových kotlů se hojně využívají topné kotelny ocelové vodní trubkové kotle následující typy: TVG, KVG, KV-GM a PTVM.

Kogenerační ohřev vody plynový kotel TVGje přímoproudý článkový generátor tepla s nuceným oběhem vody, vybavený samostatným odtahem kouře a ventilátorem. Kotle TVG jsou vyráběny s topným výkonem 4,65 MW (TVG-4) a 9,3 MW (TVG-8). Zvláštností kotlů je vyvinutá sálavá plocha. Kotle TVG-4 a TVG-8 mají tři dvousvětelné zástěny a čtyři hořáky. Dvojité světelné zástěny rozdělují topeniště na čtyři oddíly. Každý kotel má navíc dvě jednosvětelné zástěny umístěné u stěn a stropní zástěnu, částečně přecházející v čelní zástěnu.

READ
Proč potřebujete betonovou stěrku?

Konvekční topná plocha se skládá ze dvou sekcí s horním a spodním kolektorem, které jsou vzájemně propojeny osmi nálitky, do každé z nich jsou přivařeny čtyři spirály ve tvaru U. Cívky jsou uspořádány rovnoběžně s přední částí kotle v šachovnicovém vzoru. Pro usměrnění pohybu vody podél cívek jsou ve stoupačkách přepážky.

Pro spalování plynu se používají nístějové hořáky s rovnou štěrbinou zakončenou nahoře s náhlým rozšířením. Hořáky jsou umístěny mezi vertikální spalovací síta.

V současné době se místo kotlů TVG vyrábí plynové kotle na ohřev vody typu KV-Gtopný výkon 4,65 a 7,56 MW. Jedná se o přímoproudé článkové kotle na plynné palivo. Kotle jsou určeny pro ohřev vody od 70 do 150 ºC s kvalitní regulací tepelného výkonu, tzn. se stálým průtokem vody kotlem. Teplota vody vstupující do kotle je udržována konstantní, rovna 70 ºC při všech zátěžích. Kotle KV-G jsou potrubní systém uspořádaný v jednom přenosném bloku. Potrubní systém se skládá ze sálavých a konvekčních topných ploch.

Sálavé topné plochy kotlů KV-G jsou tvořeny levou a pravou boční clonou, dvěma dvousvětelnými clonami a stropní clonou. Konvekční topnou plochu tvoří síta ve tvaru U.

Kotle KV-G využívají tři topenářské hořáky, které jsou umístěny mezi sekcemi vertikálních spalovacích clon.

Přímá ocel bojlery na ohřev vody KV-GMUnifikovaná řada se vyrábí v různých standardních velikostech podle tepelného výkonu. Kotle jsou určeny pro instalaci v tepelných elektrárnách, v průmyslovém vytápění a vytápění kotelen na plynná a kapalná paliva.

Kotle KV-GM-4иKV-GM-6,5s topným výkonem 4,65, resp. 7,56 MW určený k ohřevu vody od 70 do 150 ºC s kvalitní regulací dodávky tepla. Kotle mají jeden profil a liší se velikostí (hloubkou) spalovací komory a konvekční šachty.

Kotle jsou vybaveny jedním rotačním plyno-olejovým hořákem typu RGMG s odpovídajícím topným výkonem. Spalovací prostor kotlů je stejně jako konvekční šachta kompletně zastíněn membránovými panely.

Konvekční topná plocha se skládá ze dvou balíků. Každé balení je sestaveno z obrazovek ve tvaru U.

Kotle KV-GM-10-150,KV-GM-20-150иKV-GM-30-150zajišťují ohřev vody až na 150 ºC s rozdílem vstupní a výstupní teploty vody 80 ºC, pracují s konstantním průtokem vody při všech zátěžích.

READ
Jak se jmenuje vlajka červeného kříže na bílém pozadí?

Kotle jsou přímoproudé, mají jeden průřezový profil a liší se pouze hloubkou topeniště a konvekčním kouřovodem.

Topeniště kotle jsou vybavena jedním plyno-olejovým hořákem namontovaným na přední stěně s rotační tryskou typu RGMG.

Topeniště je kompletně cloněno a rozděleno mezilehlým dvouřadým otočným sítem na spalovací komoru a dohořívací komoru.

Balíčky konvekčních otopných ploch jsou umístěny ve svislém kouřovodu s kompletně stíněnými stěnami.

Kotle KV-GM-50-150 иKV-GM-100-150z vodní trubky, přímoproudé s uzavřeným uspořádáním topných ploch ve tvaru U.

Kotle jsou určeny k výrobě teplé vody o teplotě 150 ºC ve volně stojících kotelnách pro použití v systémech vytápění, větrání a zásobování teplou vodou pro průmyslové a domácí objekty a v tepelných elektrárnách jako špičkové záložní zdroje tepla. Kotle se používají pro provoz jak v hlavním režimu, tak ve špičkovém režimu (k ohřevu vody v síti od 70 do 150 ºC, resp. od 110 do 150 ºC). Kotle musí pracovat s konstantním průtokem vody.

Kotlové pece jsou vybaveny plyno-olejovými hořáky s rotačními tryskami typu RGMG-20 (dva hořáky na kotli KV-GM-50-150) a RGMG-30 (tři hořáky na kotli KV-GM-100-150 ).

Topeniště a zadní stěna konvekčního kouřovodu jsou kompletně stíněné. Konvekční topná plocha kotlů se skládá ze tří balíků umístěných ve svislém kouřovodu. Každé balení je sestaveno z obrazovek ve tvaru U.

Kotle jsou mezi sebou zcela unifikované a liší se pouze hloubkou spalovací komory a konvekčním kouřovodem.

Kotle na ohřev vody typu PTVM určené pro provoz na plynné (hlavní) a kapalné (pro krátkodobý provoz) palivo. Tyto kotle mají věžovou dispozici, tzn. konvekční výhřevné plochy jsou umístěny přímo nad spalovací komorou ve tvaru obdélníkové šachty. Spalovací prostor kotlů je kompletně stíněný. Topeniště kotlů typu PTVM-180 má kromě přední, zadní a dvou bočních clon dvě řady dvousvětelných clon, se kterými je rozděleno do tří propojovacích komor.

Konvekční topné plochy kotlů typu PTVM různých topných výkonů jsou stejného typu a liší se pouze délkou hadů ve tvaru U a počtem paralelních hadů, které tvoří jednu sekci.

Zásadní vlastností věžových kotlů je použití velkého počtu relativně malých hořáků s přívodem vzduchu z jednotlivých dmychadel. Jako hořáková zařízení na kotlích typu PTVM se používají plyno-olejové hořáky s periferním přívodem plynu a mechanickým rozprašováním topného oleje. Kotle pracují na přirozený tah a každý kotel má svůj komín.

READ
Jak odstranit olejovou skvrnu z linolea?

V poslední době se v ruské energetice věnuje velká pozornost vývoji a výrobě nových požární trubice-kouř-spalováníteplovodní kotle. Jsou široce používány v kotelnách dálkového, továrního a komunálního vytápění, kde nahrazují ocelové vodotrubné a litinové kotle na ohřev vody.

Nárůst výroby nových konstrukcí žárovzdorných kotlů je odůvodněn jejich nižší cenou ve srovnání s vodotrubnými a litinovými kotli, snadnou instalací, dobrou údržbou, vyšším stupněm automatizace a také schopností provozu při tlak v peci vyšší než atmosférický (pod tlakem). Navíc je třeba poznamenat, že všechny nově zaváděné moderní kotle pracují na nízkotlaký zemní plyn, což výrazně zvyšuje spolehlivost dodávky tepla při topné špičce.

Rýže. 4.7. Bojler na ohřev vody AB-2:

1 – buben; 2 – plamenec (první kouřovod); 3 – kouřovody druhého kouřovodu;

4 – kouřové potrubí třetího plynového kanálu;

5 – hořákové zařízení

V současné době jsou běžné žárovzdorné kotle s třítahovým pohybem spalin. Třítahový žárovzdorný kotel na pohyb plynu, např. AB-2 (obr. 4.7), se skládá z vodorovného válcového bubnu s plochými přírubovými dny. Dna jsou současně trubkové desky pro plamenec umístěné podél osy bubnu, trubky druhého kouřovodu umístěné ve spodní části bubnu a trubky třetího kouřovodu, rozdělené do dvou svazků umístěných po obou stranách bubnu. plamenná trubice. V přední části plamence je instalován hořák. Aby se zabránilo přehřátí kovu plamence v oblasti hořáku, je jeho vnitřní povrch v délce přibližně rovné průměru chráněn šamotovým zdivem.

V zadní části kotle je chlazená otočná komora, ve které jsou plyny odváděny z plamence do trubek druhého kouřovodu. Těmito trubkami procházejí do přední části kotle do přední komory, ve které jsou po otočení o 180° odváděny spaliny kouřovými trubkami třetího průchodu do sběrného kouřovodu napojeného na kotelnu prase.

Existuje také velké množství kotlů s reverzním topeništěm, ve kterém jsou spaliny, které dosáhly dna topeniště, otočeny o 180° a směřovány po obvodu topeniště k přední části kotle. V dutině mezi předním vodou chlazeným krytem a předním trubkovnicí se plyny otočí o 180° a procházejí konvekčním kouřovodem.

Voda z vratného potrubí vstupuje do kotlového tělesa a padá dolů, omývá vnější stranu trubek třetího kouřovodu, plamence a potrubí druhého kouřovodu, otáčí se, stoupá nahoru a vytéká výstupním potrubím umístěným v přední část kotlového tělesa.

V tabulce 4.1 jsou uvedeny hlavní technické charakteristiky některých typů teplovodních kotlů žárovzdouřového typu vyráběných tuzemskými výrobci.