Principiul de funcționare a unei camere de cazane cu cazane de apă caldă

Sistemul de încălzire și alimentarea cu apă caldă sunt necesare nu numai pentru construcția de locuințe private, ci și pentru instalațiile industriale. În astfel de întreprinderi, este necesară o cantitate uriașă de apă pentru încălzire și alte nevoi tehnologice. Chiar dacă instalați cazane pe gaz într-o cascadă, acestea încă nu pot face față unor astfel de volume. Această problemă poate fi rezolvată cu ajutorul cazanelor pe gaz industriale de încălzire a apei. Puterea unui astfel de echipament poate ajunge la 20 mW.

Caracteristici ale cazanelor de apă caldă industriale

Cazanele de încălzire de tip industrial diferă de modelele casnice prin aspect, dimensiune și dispozitiv.

Echipamentul industrial este fabricat din oțel aliat de înaltă calitate, care poate rezista presiunii semnificative care se acumulează în interiorul unității.

Cazanele cu apă caldă pe gaz sunt împărțite în 2 tipuri în funcție de tipul de amplasare a schimbătorului de căldură în interiorul corpului:

1. Echipament cu schimbător de căldură cu tuburi de gaz sau tuburi de foc, care constă dintr-un set de tuburi. Gazul este ars în interiorul conductelor, ceea ce duce la o creștere a temperaturii pereților exteriori. Conductele sunt amplasate orizontal în coloana de apă și degajă căldură. O astfel de unitate poate încălzi un volum mare de apă pentru sistemul de încălzire în câteva ore.
2. În a doua versiune a cazanului, purtătorul de căldură se deplasează în interiorul tuburilor schimbătorului de căldură, care sunt situate în jurul arzătorului. Țevile sunt aranjate una lângă alta și sunt pereții camerei de ardere.

Țevile pot fi instalate în cerc sau semicerc deasupra arzătorului. Un astfel de echipament crește performanța aerodinamică în interiorul dispozitivului și folosește căldura care iese prin canalul de fum. Ambele schimbătoare de căldură sunt realizate din materiale de calitate cu un coeficient ridicat de conductivitate termică.

Aproape toate cazanele pe gaz de tip industrial sunt fabricate de tip orizontal. Pentru a reține toată căldura din interiorul cazanului, suprafața camerei de ardere este izolată de pereții exteriori cu izolație termică. Un astfel de material reține căldura și protejează pereții exteriori de supraîncălzire și, în contact cu echipamentele, este imposibil să te arzi.

Cazanele pe gaz de tip industrial au o eficiență de peste 95% și funcționează în modul automat.

Specificații

Pentru a înțelege caracteristicile tehnice ale încălzitoarelor industriale, luați în considerare două mărci ale acestui echipament: unul european, al doilea intern. Europa va fi reprezentată de concernul olandez Viessmann, Rusia - de uzina AGUNA din Ekaterinburg, cu cazanul său STG-Classic.

Viessmann

Preocuparea europeană produce două tipuri de echipamente pentru cazane industriale: cazane de apă caldă și cazane cu abur. Puterea unităților de apă caldă este o gamă largă de la 18 la 40 kW. Există 9 dimensiuni standard în această gamă. Temperatura maximă a mediului de încălzire poate fi mărită la +200 ° C. În același timp, presiunea sa este la maxim - până la 39 atm.

Analogii de abur au o capacitate de abur de la 18 la 60 t / h. Există 13 dimensiuni aici. Presiunea aburului - până la 39 atm. Temperatura - până la +400 ° C. În aceste unități, este instalată o unitate de control pentru supraîncălzire, în care cazanul este oprit imediat.

Ambele modele nu sunt cele mai puternice, dar priviți parametrii lichidului de răcire. Acestea îndeplinesc cerințele industriale. În orice caz, pentru industriile mici sau pentru încălzirea unui sat mic, aceasta este cea mai bună opțiune.

STG-Classic

Trebuie remarcat faptul că acesta este un cazan modular, format din mai multe compartimente din fontă.Capacitatea sa este de 400 kW. Temperatura lichidului de răcire la ieșire: 95-115 ° C, la intrare: 50-70 ° C. Raportul este optim. Presiunea lichidului de răcire din sistem este de 6 atm.

Volumul rezervorului de apă este de 50 de litri (nu foarte mare), în timp ce 30 de tone de apă trec prin el pe oră. Dar acesta este deja un indicator excelent. Adică, cu un volum minim, cazanul poate produce o cantitate mare de lichid de răcire. Cu toate acestea, în timp ce consumă aproape 50 de metri cubi de gaz. Și încă un lucru - unitatea va funcționa normal dacă gazul la o presiune constantă de 2 atm este furnizat arzătorului său.

Cazanul STG-Classic are dimensiuni reduse, cântărește doar o jumătate de tonă. Ca toate cazanele industriale, este volatil, adică este conectat la rețeaua de curent electric.

Reguli pentru instalarea și funcționarea cazanelor cu apă caldă pe gaz

Pentru funcționarea normală a cazanului pe gaz, este necesar să se efectueze întreținerea și curățarea echipamentului în timp util. Pentru a simplifica aceste procese, arzătorul este instalat pe o ușă care se deschide în stânga și în dreapta. Pentru a închide rapid camera de ardere, sunt aranjate încuietori pentru echipamente speciale.

Pentru instalarea centralei termice, se folosește un subsol sau o clădire separată.

Sistemul de coș de fum al unui cazan pe gaz trebuie să îndeplinească următoarele cerințe:

1. Pentru fabricarea coșului de fum, se folosește metal rezistent la acid cu izolație termică.
2. Coșul de fum trebuie să îndepărteze produsele de ardere și să asigure funcționarea normală a echipamentului.
3. O atenție deosebită trebuie acordată instalării coșului de fum. Poate fi instalat în incinta cazanului. Partea exterioară a coșului de fum trebuie instalată într-un suport metalic. Pentru cazanele mari, este la modă să aranjați coșurile de fum de catarg într-o zonă ventilată, care ar trebui să fie la o anumită distanță de obiect.

Sistemele pentru îndepărtarea produselor de ardere sunt fabricate folosind tehnologia modulară. Dacă se va realiza instalarea unui coș de fum cu catarg cu înălțimea de peste 40 m, atunci este necesar să se facă segmente de descărcare. Astfel de elemente sunt necesare pentru a crește fiabilitatea și a ușura întreaga structură.

Dispozitivul și principiul de funcționare

Unitățile cu putere redusă, de regulă, asigură încălzirea clădirilor industriale mici și a atelierelor. Acestea sunt echipate cu arzătoare de tip tijă, care sunt mai multe tije paralele cu deschideri multiple pentru ieșirea amestecului combustibil-aer. Amestecarea combustibilului cu aerul are loc parțial în interiorul tijelor, cealaltă parte a aerului este alimentată direct în cuptor. Flacăra se răspândește uniform pe întreaga zonă, gazele incandescente se ridică din ea și încălzesc schimbătorul de căldură din tubul de apă din fontă sau oțel. Astfel de generatoare de căldură sunt considerate cu temperatură scăzută, deoarece purtătorul de căldură din ele este încălzit la o temperatură maximă de 90 ° C.

Arzătoarele cu tije sunt echipate cu unități cu o capacitate de până la 100 kW, în instalații mai puternice, se folosesc arzătoare cu gaz tip flare. Diferența lor este că întreaga structură, împreună cu ventilatorul, este scoasă pe panoul frontal al cazanului. În interior există doar o duză din care flacăra se răspândește în întregul spațiu al camerei de ardere.

Flacăra arzătorului încălzește direct învelișul de apă al unității, iar produsele reziduale de ardere intră în conductele de gaz ale schimbătorului de căldură cu tuburi de foc. Camera de ardere în sine este realizată din secțiune rotundă cu pereți ondulați, care conferă căminului o rezistență suplimentară. Înainte de a intra în canalul coșului de fum, gazele încălzite pot circula de 2 sau 3 ori de-a lungul conductelor de gaz în direcții opuse, transferând în mod activ căldura în jacheta de apă. În consecință, un cazan pentru încălzirea unui astfel de proiect este considerat un sens cu două sau trei căi și este capabil să încălzească apa la o temperatură de 115 ° C sau să producă abur, prin urmare este la temperatură ridicată.

Schimbătoarele de căldură cu tuburi de foc și de apă au propriile avantaje și dezavantaje, în timp ce sunt utilizate la fel de bine în echipamentele industriale de căldură și energie. Nu există un răspuns clar la întrebare - ce tip de schimbător de căldură este mai bun, totul depinde de fiecare caz în parte.

De exemplu, cazanul industrial pe gaz Ferroli, a cărui putere atinge 8 MW la o presiune de lichid de răcire de până la 10 Bar, este realizat în mod tradițional dintr-un design de tub de incendiu cu trei pasaje de gaz. Produsele acestui producător s-au dovedit eficiente și fiabile în diferite fabrici din întreaga lume. În același timp, mulți alți producători italieni oferă instalații de generare a aburului cu schimbătoare de căldură cu tuburi de apă cu performanțe ridicate.

Pentru a crește eficiența centralelor termice pentru selectarea energiei termice din gazele reziduale din cazanele întreprinderilor industriale, se utilizează dispozitive suplimentare - economizatori. De regulă, acestea sunt furnizate de producător ca set cu echipament de încălzire. De exemplu, economizatoarele cazanelor pe gaz industriale Viessmann Vitomax 200HS tip M237 sunt integrate în proiectarea unității. De fapt, acesta este un alt dispozitiv cu tub de incendiu situat chiar la capătul conductei și care scade semnificativ temperatura gazelor de ardere. Datorită acestui fapt, eficiența instalației crește cu 3-6%, ceea ce reprezintă o economie semnificativă cu volume mari consumate de gaze naturale.

Modele populare de cazane industriale pe gaz

Cu cât suprafața de încălzire este mai mare, cu atât este mai greu să alegeți un cazan de încălzire. Dintre toate modelele, se pot distinge următoarele:

1. Cazanele pe gaz Wolf GKS Eurotwin au o eficiență ridicată de peste 95%. Echipamentul include două camere cilindrice, care sunt instalate una lângă alta. Datorită camerei de ardere mari, combustibilul este ars aproape complet. În liniile directe și de retur, diferența maximă de temperatură a purtătorului de căldură poate fi de 50 de grade. Pierderile de căldură sunt minime datorită izolației termice de 10 cm grosime. Puterea poate fi de la 0,45 la 1,25 mW.
2. Cazanele pe gaz Wolf GKS Euromax au o protecție ridicată împotriva condensului datorită suprafețelor de încălzire, care sunt situate una peste alta. Puterea echipamentului 1,6-2 MW.

Printre toate avantajele instalațiilor industriale cu gaz se poate distinge consistența aprovizionării cu combustibil. Astfel, este posibil să se evite problema depozitării și transportului pe teritoriul întreprinderii, precum și încărcarea combustibilului în echipamente.

Tipuri de cazane

În funcție de scopul prevăzut, cazanele industriale pe gaz pot fi cazane cu apă caldă sau cu abur. Cazanele de apă caldă sunt utilizate cel mai adesea pentru încălzirea atelierelor de producție și a depozitelor. Un astfel de cazan poate fi din fontă sau oțel și constă din:

• schimbător de căldură;
• arzător de gaz;
• senzori;
• pompa;
• manometru;
• termometru;
• sistem automat de securitate.

Principiile de funcționare a cazanelor de apă caldă industriale sunt după cum urmează: gazul, arderea, încălzește apa, care curge prin schimbătorul de căldură în mod curent. Pentru a preveni fierberea peretelui și formarea de solzi, se menține o presiune ridicată în cazan. Diversi senzori vă permit să monitorizați funcționarea cazanului și să o reglați în funcție de factori externi.

Cazanele cu apă caldă pe gaz sunt foarte des incluse în echipamentele standard ale camerelor de cazane modulare.

Tratarea apei pentru un cazan de apă caldă

Cazanele de apă caldă sunt utilizate pentru producerea de energie termică în sectoarele menajere, comerciale și industriale. Cazanele de apă sunt clasificate în funcție de diferiți parametri (după tipul de proiectare, tipul de combustibil, capacitatea, volumul, metoda de instalare etc.), cu toate acestea, sarcina principală a tuturor echipamentelor este de a genera căldură pentru utilizarea ulterioară.

Funcționalitatea și sfera camerelor cazanelor de apă caldă

Principiul de funcționare al echipamentelor de apă caldă este simplu: atunci când un element de încălzire este încălzit sau combustibilul este ars, căldura este transferată în apă, care intră în sistemul de alimentare cu apă caldă sau circulă prin conducta de încălzire.

Cazane

, încălzirea apei circulante pentru a obține energie termică, sunt foarte economice și convenabile în exploatare. Unitățile de curgere, în care apa de intrare este încălzită prin elemente de încălzire, sunt cel mai des utilizate în viața de zi cu zi (în clădiri rezidențiale, case la țară, cabane), asigurând o resursă de încălzire și alimentare cu apă caldă.

Cazane

(cazanele de depozitare) diferă prin design - o anumită cantitate de apă este acumulată și menținută într-un rezervor mare, care este încălzit la o temperatură prestabilită. Condițiile termice sunt controlate automat. Modele similare sunt utilizate atât în ​​condiții domestice (în cabane de vară, locuințe individuale), cât și în instalațiile de producție.

Calitatea apei pentru sistemele de cazane de apă caldă

Apa este cel mai economic purtător de căldură, dar pentru utilizarea sa în echipamentele de apă caldă, trebuie acordată o atenție specială calității și compoziției chimice a fluidului de intrare.

Apa netratată este periculoasă pentru sistemul de apă caldă datorită conținutului semnificativ de diferite elemente și impurități. Particulele insolubile mecanice, componentele corozive active și substanțele chimice, elementele dizolvate care formează sedimentele și placa - toate aceste impurități afectează negativ starea și performanța echipamentelor cazanelor și a sistemelor de conducte.

Efectele nocive ale impurităților asupra funcționalității unei centrale termice de apă caldă

Sarea, depozitele minerale, nisipul, produsele de coroziune, argila și alte particule în suspensie sunt conținute în apă netratată și duc la anumite probleme în funcționarea sistemului de cazan. Formarea calcarului, spumarea apei cazanului, blocajele în conductă și conexiunile nodale duc la defecțiuni mecanice în sistem, duc la dezvoltarea coroziunii și întreruperi în funcționarea cazanului.

Atât apa arteziană, cât și apa de la robinet au adesea o duritate crescută, motiv pentru care apar apariția depozitelor de carbonat și scăderea solubilității sulfaților de calciu. Ca rezultat, începe procesul de formare a scării, care reduce semnificativ conductivitatea termică a echipamentului, duce la consumul excesiv de purtători de energie și la o creștere a costurilor de încălzire.

Apa de calitate slabă, care duce la depuneri, produse de oxidare și solzi, este principala cauză a funcționării defectuoase a echipamentelor complexe. Precipitațiile, depunerile și coroziunea reduc performanța sistemului, reduc eficiența și pot duce la defectarea completă a cazanului.

Oxigenul și dioxidul de carbon dizolvat în apă duc la coroziune electrochimică, care are un efect negativ asupra texturii metalului și duce la apariția fisurilor și a deteriorării suprafeței conductelor. Procesul de încălzire mărește activitatea reacțiilor chimice, ceea ce agravează problema și accelerează distrugerea unei structuri solide.

Apa agresivă, dură și netratată nu este potrivită pentru utilizarea în cazane de apă caldă - utilizarea sa este neprofitabilă din punct de vedere economic și periculoasă din punct de vedere tehnic.

Soluția optimă a problemei

Pentru a elimina impuritățile dăunătoare, purifica și înmoaie apa agresivă, se utilizează echipamente speciale pentru tratarea apei - filtrare

și
balsamuri
,
îndepărtarea fierului
,
reactoare
pentru înmuierea reactivilor,
Sterilizatoare UV
,
traductoare magnetice
,
cu o singură etapă
și
sisteme de osmoză inversă în două etape
etc.

Echipamentele pentru cazanele de apă caldă sunt un sistem cu format închis, în care tratarea apei se efectuează o singură dată, deoarece nu există un machiaj constant. Deși pot apărea pierderi din cauza unor situații de urgență sau a unor defecțiuni tehnice, reaprovizionarea trebuie efectuată cu apă tratată chimic.

Dacă un cazan de apă caldă este utilizat nu numai pentru încălzirea obiectului, ci și pentru asigurarea alimentării cu apă caldă, atunci sistemul de tratare a apei este aplicat tuturor lichidelor de intrare.

Selecția echipamentelor pentru tratarea apei utilizate pentru o cameră de cazan de apă caldă trebuie efectuată cu participarea unui specialist, precum și în conformitate cu standardele legislative. Cerințele privind compoziția apei pentru cazane, precum și pentru sistemele de tratare a apei, sunt prezentate în următoarele documente:

• SanPiN 2.1.4.1074-01 „Apă potabilă. Cerințe igienice pentru calitatea apei pentru sistemele centralizate de alimentare cu apă potabilă. Control de calitate. Cerințe igienice pentru asigurarea siguranței sistemelor de alimentare cu apă caldă ";
• GOST 2761-84 „Surse de alimentare cu apă potabilă centralizată. Cerințe igienice, tehnice și reguli de selecție ";
• PB 10-574-03 "Reguli pentru construcția și funcționarea în siguranță a cazanelor cu abur și apă caldă";
• SP 31.13330.2012 „Alimentarea cu apă. Rețele și facilități externe. Ediția actualizată a SNiP 2.04.02-84 ".

Sisteme de tratare a apei utilizate pentru cazanele de apă caldă
Spre deosebire de tratamentul apei pentru cazanele cu abur, unde se utilizează un sistem de înmuiere în două trepte pentru a atinge parametrii chimici necesari, sistemele de înmuiere într-o singură etapă sunt utilizate pentru echipamentele de încălzire a apei. Acest lucru reduce costul procesului de pregătire și îmbunătățește eficiența echipamentului.

Analizând cerințele privind calitatea apei pentru cazanele de apă caldă, putem concluziona că sistemul de tratare a apei ar trebui să rezolve următoarele sarcini:

• Purificați lichidul de particule solide în suspensie, eliminați impuritățile mecanice;
• Înmoaie și clarifică apa, care se realizează prin utilizarea unităților de osmoză inversă și a filtrelor cu schimb de ioni;
• Eliminați (reduceți) conținutul de oxigen și dioxid de carbon, care contribuie la dezvoltarea accelerată a coroziunii.

Degazarea (eliminarea oxigenului) apei poate fi efectuată prin diferite metode:

• dezaerarea în vid;
• utilizarea instalațiilor de reactivi;
• utilizarea modulelor moderne de membrană.

Pentru a îndepărta fierul sau substanțele suspendate din apă, care afectează negativ funcționalitatea camerei cazanului și funcționarea sistemului de dedurizare, în circuitul de tratare a apei pot fi utilizate filtre speciale - îndepărtarea fierului
(clarificatoare).

Sistemele combinate de înmuiere și îndepărtare a fierului, prezentate de diferiți producători, vă permit să eliminați simultan formațiunile de sare, fierul și manganul din compoziția lichidă. Cu alte cuvinte, astfel de dispozitive combină funcțiile de eliminare a filtrelor și de dedurizare.

Sentință

operează cu succes pe piața sistemelor de tratare, filtrare și purificare a apei. Gama companiei vă permite să alegeți o instalație adecvată pentru tratarea apei în orice cameră de cazan - de la un cazan mic de uz casnic la o unitate industrială puternică. Specialiștii organizației sunt întotdeauna gata să consilieze clientul cu privire la eficiența, caracteristicile de calitate și funcționarea stațiilor de tratare a apei.

De exemplu, sortimentul companiei include o linie de unități de acțiune combinate SWC, ale căror modele sunt utilizate pentru deferizarea simultană și înmuierea apei pentru o cameră de cazan. Designul compact al unităților poate fi echipat cu unități de control automate sau manuale. În centrul filtrării, se utilizează o compoziție multicomponentă de rășini schimbătoare de ioni. Funcționarea instalației combinate este similară cu principiul de funcționare a balsamurilor de filtrare.

O opțiune mai avansată din punct de vedere tehnologic pentru tratarea apei o reprezintă sistemele de osmoză inversă prezentate, care asigură demineralizarea apei, demineralizarea și cel mai bun nivel de filtrare. Osmoza inversă este trecerea apei sub influența presiunii externe printr-o membrană specială semi-permeabilă care acționează ca o barieră pentru majoritatea moleculelor organice și anorganice, toate sărurile solubile, substanțele pirogene, compușii chimici și microorganismele. După o etapă de osmoză inversă, procentul de componente dizolvate scade la 1-8%, cantitatea de materie organică scade la 5% și se înregistrează, de asemenea, absența absolută a microorganismelor, pirogenilor și particulelor coloidale. Apa cu osmoză inversă conține o cantitate minimă de carbon organic.

Avantajele plantelor cu osmoză inversă sunt:

• costuri minime de întreținere și îngrijire; independență de conținutul de sare al fluidului inițial primit;
• independență față de conținutul de sare din lichidul inițial primit;
• consumul de energie economic;
• ușurință în utilizare și nu este nevoie să utilizați substanțe chimice.

O componentă importantă în organizarea procesului osmotic este alegerea membranelor, care se bazează pe cerințele și standardele pentru compoziția finală a apei pentru camera cazanului, condițiile de igienizare și, de asemenea, depinde de starea inițială și de calitatea furnizării apă.
În sortimentul LLC „YuVK”, consumatorilor li se oferă o gamă largă de plante osmotice, precum și accesorii pentru acestea. În funcție de condițiile unei anumite instalații, specialiștii companiei vă vor ajuta să alegeți echipamentul cel mai potrivit, economic și eficient pentru tratarea apei care intră în camera de încălzire a apei calde.

Compania are o gamă de echipamente de tratare a apei de la producători de renume. Acest lucru oferă consumatorului nu numai o alegere confortabilă, ci și o calitate garantată și o durată lungă de viață neîntreruptă a cazanului de apă caldă.